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Un nouveau fertilisant : le phosphite ?

Publié en ligne le 3 octobre 2013 -
par Louis-Marie Houdebine - SPS n°304, avril 2013

Les trois principaux minéraux fertilisants des plantes, indispensables et bien connus, sont l’azote, le phosphate et le potassium. La source majeure d’azote, qui est l’air, est inépuisable. Le potassium est abondant sur la terre. Les phosphates le sont beaucoup moins et on prévoit qu’il n’y en aura plus dans 70-200 ans si on continue à les utiliser comme on le fait actuellement. Une alternative possible au phosphate (PO4H3) est le phosphite (PO3H3) [1].

Le phosphate doit être absorbé par la plante pour agir. Une partie seulement (20-30 %) du phosphate répandu dans les champs est captée par les plantes cultivées. Une autre est emportée par les eaux de ruissellement. La plus grosse part est captée par les plantes sauvages et surtout par les bactéries du sol. Le phosphite n’est pas capable spontanément d’être utilisé par la majorité des organismes vivants. La plupart des plantes se développent mal après addition de phosphite lorsque le sol est naturellement pauvre en phosphate, ce qui est le cas pour 67 % des terres cultivables dans le monde.

Quelques bactéries qui possèdent le gène ptxD sont capables de transformer le phosphite en phosphate. Ce gène a été transféré dans des plantes qui sont devenues aptes à se développer en présence de phosphite et en absence de phosphate.

Le phosphite présente plusieurs avantages. Il ne permet pas aux plantes ne possédant pas le gène ptxD de se développer. Le phosphite agit donc comme un herbicide efficace. Le phosphite a, de plus, des propriétés fongicides et il stimule certains mécanismes de défense des plantes contre des agressions diverses.

Le phosphite n’est pas toxique aux doses utilisées en agriculture et les produits qui résultent de l’action du gène ptxD sont le phosphate et le NADH, deux molécules omniprésentes dans les organismes vivants. Le phosphite doit être synthétisé chimiquement à partir du phosphate et cela est possible massivement à un coût réduit. L’intérêt majeur du phosphite est d’avoir, en pratique, un pouvoir fertilisant supérieur au phosphate puisqu’il n’est utilisable que par les plantes qui possèdent le gène ptxD. Il faut en effet 30 à 50 % de moins de phosphite que de phosphate pour avoir des rendements similaires. Le phosphite permet de produire de 2 à 10 fois plus de biomasse utile que le phosphate.

Il ne peut être exclu que des plantes sauvages indésirables ou des bactéries finissent par acquérir la capacité de transformer le phosphite en phosphate. Pour éviter ou ralentir ce processus, l’épandage du phosphite pourrait être effectué directement sur les feuilles des plantes cultivées, au moyen d’aérosols. Les chances que les plantes possédant le gène ptxD se répandent sont limitées puisque les plantes en question ne peuvent vivre qu’en présence de phosphite, qui n’existe pas dans la nature, ou dans des terres naturellement très riches en phosphates. De plus, l’utilisation du phosphite devrait se traduire par une diminution du phosphate dans les eaux de ruissellement. Il ne devrait pas permettre la croissance excessive des algues responsables de l’eutrophisation des eaux sauvages.

L’étude du phosphite donne des résultats très convaincants dans des serres expérimentales. L’extension à des champs expérimentaux est en cours. L’utilisation du phosphite comme succédané du phosphate ne paraît donc pas irréaliste. Ce serait une petite révolution dans le domaine agronomique.

[1] López-Arredondo DL, Herrera-Estrella L. (2012) Engineering phosphorus metabolism in plants to produce a dual fertilization and weed control system. Nat Biotechnol. 30 : 889-893.

Publié dans le n° 304 de la revue


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