Dans un article récent publié dans le journal Nature PlantesLes auteurs ont montré, à l’aide d’expériences de simulation, que la fertilisation azotée dans la culture du blé devra être multipliée par quatre dans les années à venir pour exploiter le potentiel de rendement des variétés et nourrir la population mondiale croissante. Or, cette augmentation de la quantité d’azote aurait un impact négatif sur les écosystèmes du paysage agricole. Des chercheurs du Centre Leibniz de recherche sur le paysage agricole (ZALF) ont participé à l’étude.
Les auteurs de l’étude préconisent le développement de stratégies pour améliorer l’absorption d’azote dans les cultures de blé. Dans le blé, seulement 48 % de l’engrais appliqué est absorbé par la culture. Le reste de l’azote appliqué, une grande partie, s’infiltre dans le sol ou est émis dans l’air. Cet excès d’engrais azotés pollue la qualité de l’eau, entraîne de fortes émissions de gaz à effet de serre et constitue un facteur majeur de perte de biodiversité.
Dans cette étude, des modèles de simulation ont été utilisés pour les variétés de blé les plus productives afin de modéliser les augmentations de rendement potentielles et les besoins en azote associés. Différents scénarios de changement climatique ont été appliqués aux principales régions productrices de blé du monde. L’étude a été co-écrite par le professeur Frank Ewert et le professeur Heidi Webber. D’autres scientifiques du ZALF ont contribué aux modèles et aux calculs de l’étude, notamment le professeur Kurt-Christian Kersebaum, le professeur Claas Nendel, le Dr Amit Kumar Srivastava et le Dr Tommaso Stella.
L’absorption d’azote dans le blé doit être améliorée
« Nos résultats montrent que nous devons nous concentrer en priorité sur la disponibilité de l’azote dans le sol pour les plantes et sur son absorption efficace par les plantes. Cela a un impact majeur sur le potentiel de rendement du blé, mais aussi sur l’environnement. Compte tenu des effets négatifs de l’excès d’azote sur le climat et l’environnement, nous ne pouvons pas augmenter davantage l’application d’engrais, mais devons réfléchir à des alternatives », déclare le professeur Frank Ewert, directeur scientifique du ZALF et co-auteur de l’étude.
Parmi les solutions proposées par les auteurs figure la sélection de variétés de blé qui absorbent et utilisent mieux l’azote. D’autres pratiques agricoles sont également nécessaires, comme l’association du blé avec des légumineuses capables de produire de l’azote à partir de l’air grâce aux bactéries nodulaires. Cependant, aucune de ces solutions ne permettra à elle seule l’intensification nécessaire de la production de blé. Il faut une intégration judicieuse des facteurs agronomiques, génétiques et socio-économiques.
Le blé est la culture la plus importante au monde. La croissance démographique et économique mondiale s’accompagne d’une demande croissante de blé. Dans le même temps, les terres arables sont limitées. De plus, l’agriculture doit réduire son impact négatif sur le climat et l’environnement si elle veut continuer à nourrir la planète. Le changement climatique aggrave ces défis. Des solutions durables nécessitent de prendre en compte l’ensemble du système agroalimentaire.
Plus d’information:
Pierre Martre et al, Besoins mondiaux en engrais azotés pour améliorer le rendement du blé dans le contexte du changement climatique, Nature Plantes (2024). DOI: 10.1038/s41477-024-01739-3
Fourni par le Centre Leibniz de recherche sur les paysages agricoles