LMI Pathobios

MicAgroRice – Rice root-associated microbiome and agro-ecological practices in West Africa

Project Info

Project Description

Les micro-organismes du sol influencent la croissance, la santé et l’efficacité de l’utilisation des ressources par les plantes, et en particulier une partie de cette communauté qui est recrutée par les plantes pour former le microbiome racinaire (Bender et al., 2016). La diversité des microbiomes associés aux plantes ont été étudiées pendant des nombreuses années en utilisant l’approche par culture, mais les récents progrès dans le séquençage haut débit ont permis des études sans précédent des communautés microbiennes du sol et des plantes (Cullen et al., 2020). Elles suggèrent qu’un microbiome avec une grande diversité spécifique sera plus bénéfique pour les plantes en les protégeant contre les stress biotiques et abiotiques (Ahkami et al., 2017, Berg et al., 2017).

Jusqu’à récemment, les agronomes essayaient de comprendre et de modéliser la manière dont les pratiques agroécologiques affectent la performance des systèmes de culture, sans inclure le rôle des microbiomes associés aux racines. D’autre part, les microbiologistes travaillent principalement en laboratoire dans un environnement contrôlé, alors que les pratiques agricoles ayant un impact sur la biodiversité des sols se font principalement à plus grande échelle. Le projet MicAgroRice choisit une approche multidisciplinaire combinant l’analyse des pratiques agroécologiques (l’estimation du rendement, la caractérisation des sols, l’efficacité de la nutrition des plantes, l’incidence des maladies) et la caractérisation moléculaire des microbiomes. Cette approche permettrait d’affiner notre compréhension des processus à l’œuvre dans la transition agroécologique et de modéliser plus précisément les impacts attendus de cette transition. Les principaux objectifs du projet sont les suivants :

  1. étudier l’importance agroécologique de la diversité et des fonctions associées des microbiomes racinaires du riz, résultant de différentes pratiques agroécologiques dans la région soudano-sahélienne du Burkina Faso,
  2. apprendre comment la diversité microbienne et ses fonctions pourraient être analysées à l’échelle agroécologique pour contribuer à une production végétale durable,
  3. développer une approche commune combinant les sciences fondamentales et l’agronomie pour une étude intégrative de l’intensification agroécologique.

 

Pour ce faire, ce projet s’est d’abord focalisé sur la description de la diversité des pratiques agricoles et les critères d’évaluation des producteurs pour la culture du riz. Les enquêtes menées en milieux paysans de la région de Hauts Bassins ont permis de caractériser les pratiques réalisées par les producteurs de deux principales types de riziculture, irrigué et bas-fond (en termes de fertilisation organique et minérale, calendrier cultural, densité de semis, semences utilisées, etc.) et la logique agronomique et socio-économique de ces pratiques (stage M2 en cours, M. BAKO Aristide Kevin, Université Aube Nouvelle de Bobo-Dioulasso, stage à INERA Farako-Ba, plateforme LMI PathoBios).

Cinq pratiques paysannes ont été sélectionnées pour les analyses à plusieurs niveaux. Pour chaque pratique, les caractères agro-morphologiques classiques seront estimés et des analyses de sol seront réalisées (stage M2 en cours, M. Pawindtaoré Alexandre OUEDRAOGO, Université Nazi Boni, stage à INERA Farako-Ba, plateforme LMI PathoBios). L’incidence et la sévérité des principales maladies du riz seront évaluées, avec un diagnostic sérologique ou moléculaire si nécessaire. Aussi, le microbiome racinaire associé aux racines de riz sera analysé par le séquençage haut débit afin d’identifier la diversité, la structure, les espèces microbiennes (ESV) qui sont significativement enrichies ou appauvries en abondance relative dans les différents traitements et enfin, d’estimer le potentiel fonctionnel des microbiomes.

Comprendre la réaction des micro-organismes du sol à la mise en place de pratiques agroécologiques est crucial pour comprendre l’impact de la transition agroécologique à l’échelle des systèmes de culture et de production à long terme. En étudiant les pratiques agronomiques en milieu paysan, c’est-à-dire avec la prise en compte des contraintes des producteurs, nous chercherons à comprendre la perception qu’ont les producteurs de ces systèmes de culture. Ainsi, nous pourrons identifier les ensembles de pratiques qui optimisent les fonctions fournies par les microbiomes, dans une optique d’accompagnement de la transition agroécologique.

 

Ce projet associe l’IRD UMR PHIM (PI: Agnieszka Klonowska Charlotte Tollenaere et Caroline Brunel), le CIRAD UMR AIDA (David Berre et Julie Dusserre) et l’INERA (Issa Wonni, Louis Yameogo et Adama Ouedraogo). Il est financé par Labex AGRO 2011-LABX-002, projet n° 2001-034 – MicAgroRice, intégré à l’I-Site Muse coordonnée par Agropolis Fondation.

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