Des orges « pâles » pour l’adaptation clima­tique

En amélio­ra­tion des plantes, la maîtrise du contenu en chlo­ro­phylle s’impose comme un levier promet­teur pour renforcer la rési­lience des cultures et réduire leurs besoins azotés.

Sur le papier, l’optimisation photo­syn­thé­tique a de quoi faire rêver : en condi­tions expé­ri­men­tales, certaines plantes comme le tabac, la pomme de terre ou le blé, peuvent produire 10 à 40 % de plus grâce à une photo­syn­thèse plus effi­cace. Certaines orges allé­gées en chlo­ro­phylle voient leur trans­pi­ra­tion chuter de 40-50 % sous stress hydrique.

Mais ces perfor­mances, obte­nues en labo­ra­toire par modi­fi­ca­tion du génome, sont-elles repro­duc­tibles par sélec­tion clas­sique ? En France, le projet Greens­cale se donne pour objectif d’évaluer l’intérêt d’orges « pâles » à teneur chlo­ro­phyl­lienne réduite. Une piste encore peu explorée en sélec­tion, les plantes plus claires étant souvent écar­tées car asso­ciées à des carences ou des mala­dies. « La litté­ra­ture scien­ti­fique montre que, lorsque cette pâleur tient unique­ment au taux de chlo­ro­phylle, les rende­ments peuvent rester stables, voire s’améliorer », note Fabien Chardon, cher­cheur à l’IJPB et coor­di­na­teur du projet.

« Dans les cultures modernes, les feuilles du haut reçoivent souvent plus de lumière qu’elles ne peuvent en utiliser, tandis que celles du bas fonc­tionnent en sous-régime », rappelle aussi le cher­cheur. À l’échelle du couvert, une canopée moins pigmentée pour­rait induire une dispo­ni­bi­lité accrue de la lumière pour les feuilles infé­rieures.

Un double enjeu

Les essais au champ lancés cette année par Arvalis, parte­naire de Greens­cale, visent à tester des lignées faible­ment chlo­ro­phyl­liennes dans une diver­sité de contextes nutri­tifs, hydriques et clima­tiques. Des données qui permet­tront de simuler par modé­li­sa­tion le fonc­tion­ne­ment de la culture et son impact sur l’écosystème dans de multiples scéna­rios.

L’ambition est double. Iden­ti­fier, d’abord, des lignées poten­tiel­le­ment plus résis­tantes à la séche­resse, puisque, au-delà de l’optimum chlo­ro­phyl­lien, la plante dissipe l’excès de lumière sous forme de chaleur. « L’espoir est qu’en dimi­nuant légè­re­ment la pigmen­ta­tion, on fasse baisser un peu la tempé­ra­ture du couvert, et donc l’évapotranspiration. »

L’autre enjeu est la réduc­tion des besoins azotés. En phase végé­ta­tive, la moitié de l’azote foliaire est investie dans les protéines formant les antennes collec­trices de la lumière, et qui s’associent aux molé­cules de chlo­ro­phylle. L’hypothèse est qu’une plante moins verte utili­sera aussi moins de protéines pour élaborer ces antennes. « Nous voulons déter­miner si cela mènera effec­ti­ve­ment à une moindre absorp­tion d’azote, mais aussi comprendre comment ces protéines seront réaf­fec­tées lors de la crois­sance et du remplis­sage des grains. » Avec à la clé une possible dimi­nu­tion de l’empreinte carbone, et des coûts de ferti­li­sa­tion. « La biblio­gra­phie suggère qu’en limi­tant juste assez la chlo­ro­phylle pour ne pas affecter le rende­ment, on peut espérer une économie d’azote de 5-10 % chez les céréales », indique Fabien Chardon.