Des chercheurs de l’Université Purdue et de l’Université du Wisconsin-Madison, en collaboration avec la start-up Pivot Bio, ont démontré comment l’utilisation de microbes génétiquement modifiés pourrait fournir suffisamment d’azote pour des cultures comme le maïs, avec une réduction probable de 40 livres de l’utilisation d’engrais azotés synthétiques tout en obtenant le même niveau de rendement des cultures.
Selon le Dr Bruno Basso, professeur de sciences environnementales à l’université d’État du Michigan, la gestion de l’azote a toujours été difficile, car le système sol-plante-atmosphère est étroitement lié. Aujourd’hui, les engrais azotés sont confrontés à de nombreux défis : comment les conserver au mieux dans le sol, l’imprévisibilité des conditions météorologiques et même la manière dont les nutriments sont absorbés. Cette nouvelle technologie vise à surmonter ces problèmes et à accroître à la fois la productivité et la durabilité environnementale.
La véritable avancée réside dans l’utilisation de « diazotrophes », des bactéries spéciales capables de convertir naturellement l’azote atmosphérique en ammonium. Ce processus, connu sous le nom de fixation biologique de l’azote (BNF), était la principale source d’azote pour les cultures avant l’avènement des engrais synthétiques. Cependant, les diazotrophes, dont les formes natives constituent la majorité des diazotrophes, réduisent leur activité de fixation de l’azote s’ils sont exposés à des niveaux élevés d’azote pendant des périodes prolongées. Les chercheurs de Pivot Bio ont maintenant conçu des diazotrophes génétiquement modifiés qui continuent à effectuer la BNF même à des niveaux élevés d’azote, maximisant ainsi l’apport direct d’azote aux cultures.
Au cœur de cette technologie, Pivot Bio propose PROVEN® 40, un produit de deuxième génération utilisant des microbes génétiquement modifiés pour fixer efficacement l'azote atmosphérique même dans les sols fertilisés de manière synthétique. Des tests en laboratoire et sur le terrain ont permis de remonter à l'azote atmosphérique jusqu'à la chlorophylle des feuilles de maïs et ont prouvé que cet azote était en fait fourni par les microbes depuis l'air. Cette innovation a de profondes implications puisque les plantes sous PROVEN 40 avaient des niveaux d'azote plus élevés au début de la saison et avaient besoin de moins d'engrais synthétiques.
En 2017, Pivot Bio a étendu l'utilisation de ses produits à plus de 13 millions d'acres aux États-Unis, démontrant ainsi l'évolution croissante vers des solutions azotées respectueuses de l'environnement. Selon le Dr Basso, cette technologie peut réduire considérablement la pollution agricole et sert donc non seulement les agriculteurs, mais aussi les écosystèmes et la sécurité alimentaire du monde.
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