Renforcement de l'efficacité antifongique de glycolipides naturels pour la protection du colza au champ – SHIELD

Les travaux antérieurs du consortium ont révélé quelques difficultés d’application et de stabilité pour ces tensioactifs biodégradables. Le projet se focalise sur la formulation tout en évaluant l’activité antifongique et de stimulation des défenses au laboratoire. L’impact de la formulation sur les propriétés liées à l’efficacité (mouillabilité, rétention, résistance au lessivage, pénétration…) est évalué. Les meilleures stratégies de formulation retenues sont ensuite testées au champ.

Depuis le démarrage du projet en octobre 2021, l’intérêt de l’utilisation des glycolipides choisis pour protéger le colza contre le sclérotinia a été confirmé au laboratoire et au champ sur différentes variétés. Les essais de formulation réalisés ont montré une bonne persistance d’action des rhamnolipides. Les travaux sont toujours en cours pour renforcer l’efficacité des composés afin d’obtenir une solution compétitive aux solutions actuellement employées.

Le projet SHIELD vise une réduction de fongicides d’au moins 50 % pour lutter contre le sclérotinia du colza. Les rhamnolipides, substance naturelle utilisée comme moyen de biocontrôle, en application foliaire au printemps, associés à d’autres mesures d’agriculture intégrée pourraient même remplacer l’utilisation de pesticides de synthèse. Le projet s’inscrit pleinement dans les objectifs de réduction de 50 % d’usage de pesticides du plan Ecophyto
II+.
Le produit développé ciblant une culture tête de rotation bénéficiera aux agriculteurs en termes de santé, de protection de l’environnement et d’image. En réduisant les résidus de traitement dans les productions il profitera aux consommateurs. Il pourra, à terme, bénéficier à la protection d’autres cultures.

L’entreprise Stépan détient des brevets, acquis antérieurement au démarrage du projet, portant sur la production des rhamnolipides à l’échelle industrielle et leur composition issue de ce procédé (US9884883 ; US10144943 ; WO2019/027878).
Une partie du consortium a participé à la rédaction d’un article scientifique permettant de mieux appréhender l’impact des rhamnolipides sur la traduction des protéines du colza selon leur mode d’application :
Pierre, E., Marcelo, P., Croutte, A., Dauvé, M., Bouton, S., Rippa, S., & Pageau, K. (2023). Impact of Rhamnolipids (RLs), Natural Defense Elicitors, on Shoot and Root Proteomes of Brassica napus by a Tandem Mass Tags (TMTs) Labeling Approach. International Journal of Molecular Sciences, 24(3), 2390. www.mdpi.com/1422-0067/24/3/2390.
Le partenariat du projet a été présenté lors de l’American Chemical Society conference, le 21 Août 2022 (Chicago) : Fermenting Solutions: Rhamnolipid biofungicides for natural crop protection, par Sarah Wolek (Stepan Company)

La perspective d'une réduction de 50% des pesticides chimiques d'ici 2025 dans le cadre du plan Ecophyto II+ rend urgente l'identification de solutions alternatives de lutte contre les maladies fongiques de grande culture. Des solutions de biocontrôle existent et sont efficaces en conditions contrôlées ou semi-contrôlées, mais les résultats ne sont pas toujours transposables au champ. Il est désormais essentiel de renforcer l'efficacité de solutions prometteuses pour combler ce manque. L'optimisation de formulation est un véritable levier pour améliorer l’efficacité au champ. Certains glycolipides tensioactifs bactériens ont des propriétés de stimulation des mécanismes de défense des plantes et antifongiques. Ces composés biodégradables sont très prometteurs pour protéger les cultures. Les données de notre consortium ont montré l'intérêt de glycolipides naturels pour lutter contre le sclérotinia du colza, problème majeur de cette culture. En effet, elle nécessite des pulvérisations systématiques de fongicides au printemps, ayant conduit au développement de souches résistantes. Nos résultats préliminaires ont montré l'effet protecteur de glycolipides non formulés au laboratoire (TRL 4) et au champ (TRL 5). Les principaux objectifs du projet sont de renforcer leur efficacité en limitant les mécanismes de perte, en améliorant leur applicabilité et en déterminant la meilleure stratégie pour les utiliser. Les résultats seront confirmés par des essais au champ (TRL 7). Nos précédents résultats ont révélé des problèmes de stabilité au fil du temps et de formation de mousse lors de la pulvérisation de ces composés dilués dans l'eau. Le projet se concentrera sur la formulation pour résoudre ces difficultés, en étudiant l'activité des glycolipides envers le pathogène et les plantes au laboratoire. L'impact de la formulation sur les propriétés liées à l'efficacité (mouillage, rétention, étalement, résistance à la pluie, pénétration) sera évalué. Les meilleures stratégies de formulation seront validées au champ. Notre objectif est de proposer une solution finale de biocontrôle aux agriculteurs sans changement majeur de leurs pratiques, ne nécessitant pas de formation, d'augmentation de leur temps de travail et sans impact sur le rendement. Le coût du produit par hectare sera un facteur déterminant de son acceptabilité. En renforçant son efficacité, il pourrait être commercialisé comme solution alternative compétitive aux pesticides de synthèse utilisés pour protéger le colza. Nous envisageons une réduction de plus de 50% des fongicides. Les glycolipides pourraient remplacer les pulvérisations de fongicides autour du stade optimal d'application du colza, qui est la période de floraison. Lors d'essais sur le terrain, nous évaluerons également l'effet sur toutes les maladies tardives du colza. Avec cette solution de biocontrôle, les agriculteurs limiteront l'utilisation des traitements conventionnels au cas de très forte pression pathogène. Nos résultats profiteront également à d'autres cultures, car le sclérotinia affecte diverses cultures de fruits et légumes.

Le consortium proposé est équilibré entre deux laboratoires académiques du CNRS et de l’INRAe et un partenaire socio-économique. Stepan Europe, filiale de Stepan Company, maîtrisant la production de glycolipides et expert dans la formulation de produits phytosanitaires, proposera différentes stratégies de formulation. Il fournira des données sur les mécanismes de stabilité et de perte pour renforcer l'efficacité des glycolipides. Les laboratoires académiques GEC et RIBP étudieront au laboratoire les propriétés antifongiques et de protection des plantes des produits. Ce consortium d'experts s’appuiera sur des prestataires de service compétents dans l'évaluation des solutions de biocontrôle pour réaliser des essais au champ. Ils permettront ensemble de valider la meilleure stratégie pour permettre l'utilisation commerciale de glycolipides naturels pour lutter contre le sclérotinia.