L'application foliaire combinée de Zn et de Fe augmente les concentrations de micronutriments dans les grains et atténue le stress hydrique chez diverses espèces de blé et niveaux ploïdaux.

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 20328 (2022) Citer cet article

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Cette étude visait à examiner la réaction de plusieurs espèces de blé présentant différents niveaux de ploïdie à l'application foliaire de zinc (Zn) et de fer (Fe) sous différents régimes hydriques. Trente-cinq génotypes de blé, dont dix-neuf tétraploïdes de dix espèces différentes, dix hexaploïdes de cinq espèces et six diploïdes de trois espèces, ont été évalués sur le terrain sous deux régimes d'humidité avec les quatre traitements suivants : contrôle, application foliaire de Zn, application foliaire de Fe. application et application foliaire de Zn + Fe. Les expériences ont été menées selon un schéma de parcelles divisées dans un plan en blocs complets randomisés avec deux répétitions dans chaque régime d'humidité. Le stress hydrique a affecté négativement tous les caractères mesurés, à l’exception de la teneur en Zn et Fe des grains. L’application foliaire combinée de Zn + Fe a considérablement augmenté le rendement et atténué la réduction du rendement causée par le stress hydrique. L'application de Zn et de Fe a considérablement augmenté la teneur en micronutriments des grains dans les deux conditions d'humidité. Les espèces tétra et hexaploïdes produisaient près de quatre fois plus de céréales que les espèces diploïdes non améliorées et étaient moins affectées par le stress hydrique. Tous les niveaux de ploïdie ont répondu de manière presque similaire aux traitements au Zn et au Fe, l'application combinée étant aussi efficace que chaque élément séparément. L'augmentation de rendement la plus élevée en réponse à l'application combinée de Zn + Fe dans les deux conditions d'humidité et la teneur en Zn dans les grains la plus élevée en réponse à l'application de Zn sous stress hydrique ont été observées chez le blé hexaploïde. L'application foliaire combinée de Zn et de Fe augmente le Zn et le Fe des grains et atténue les effets néfastes du stress hydrique sur tous les niveaux de ploïdie du blé, rendant ainsi la biofortification rentable.

À l’échelle mondiale, le blé occupe une place centrale dans l’alimentation humaine et son rendement en grains a été continuellement amélioré grâce aux efforts de sélection et de gestion au cours des dernières décennies1. Cependant, l’amélioration du rendement était associée à une diminution substantielle de la teneur en protéines et en minéraux des céréales, notamment en micronutriments tels que le zinc (Zn) et le fer (Fe)2,3.

Généralement, les grains des cultivars de blé commerciaux contiennent 20 à 35 mg/kg de Zn et de Fe4,5, ce qui est inadéquat pour l'alimentation humaine, le blé constituant la principale source de minéraux essentiels6. Outre les facteurs végétaux, près de la moitié des sols cultivés en céréales sont des sols avec des concentrations insuffisantes de Zn disponible (c'est-à-dire du Zn chimiquement soluble), ce qui entraîne une réduction supplémentaire de la concentration de Zn dans les grains7. Les carences alimentaires en Zn et Fe ont été associées à divers problèmes de santé tels qu'un retard de croissance, une anémie, une fonction immunitaire déprimée, une fonction cérébrale, des troubles du développement et une vulnérabilité à des maladies infectieuses mortelles dues à un dysfonctionnement immunitaire, en particulier chez les enfants6.

Parmi les stratégies visant à lutter contre ces carences figure la biofortification, qui augmente la teneur en nutriments minéraux des cultures, soit par des pratiques agronomiques telles que la fertilisation, soit par des manipulations génétiques pour obtenir des cultivars ayant des capacités d'absorption et d'accumulation de minéraux plus élevées8. Les activités d’amélioration des cultures pour le blé dense en Zn/Fe se concentrent d’abord sur l’exploration de la diversité génétique disponible pour le Fe et le Zn6. Afin d'identifier une variabilité utile pour la biofortification génétique, l'accent a été mis sur le criblage d'espèces progénitrices, notamment Triticum monococcum L., T. turgidum L. ssp. dicoccoides (Körn. ex Asch. et Graebn.) Thell., Triticum turgidum L. ssp. dicoccum (Schrank) Thell., T. aestivum ssp. épeautre et Ae. tauschii9,10.

En général, les engrais micronutriments sont appliqués sur les sols ou pulvérisés sur le feuillage11,12 et améliorent efficacement la concentration dans les grains de blé4. Cependant, des études ont montré que l’application foliaire est plus efficace que l’application au sol13,14. Pour le Fe, il a été démontré que le Fe-EDTA semblait être l'engrais le mieux appliqué pour augmenter les concentrations de Fe dans les grains15, principalement parce que le Fe est rapidement converti en formes indisponibles lorsqu'il est appliqué sur des sols allant de pH neutre à alcalin, et parce que la mobilité du Fe dans le phloème est pauvre et encore réduit par les chélates endogènes16.