Biostimulants & Efficience Azotée en Agroécosystèmes

Contexte général

La transition vers une agriculture résiliente et durable nécessite l’union du monde académique et de l’entreprise. C’est dans ce cadre que Gaïago et UniLaSalle ont créé en 2021 la chaire de recherche et d’innovation Biomechanisms for Soil Life & Plant Nutriprotection (BIOMES). Son objectif est de développer et tester des biosolutions permettant de réduire l’usage des intrants chimiques tout en optimisant la production, la santé des plantes et la préservation du microbiote des sols.

La chaire s’appuie sur une approche holistique et multi-échelles (laboratoire, modèles expérimentaux, champs) intégrant sciences végétales, agronomiques, pédologiques et microbiologiques. Dans la lignée de l’approche One Health, elle promeut le concept de Nutriprotection, qui associe nutrition et protection des plantes à travers leurs interactions avec le microbiote.

Fédérant chercheurs, doctorants et partenaires industriels, et adossée à l’unité de recherche AGHYLE ainsi qu’à la plateforme IBiSA AgroBioTech de UniLaSalle, campus de Rouen, la chaire offre un cadre solide pour le développement de solutions innovantes au service de la transition agroécologique.

Objectifs et démarche de la thèse

Contexte de la thèse

L’agriculture mondiale doit relever un double défi : nourrir près de 10 milliards d’habitants à l’horizon 2050 tout en réduisant fortement son empreinte environnementale (FAO). L’usage intensif des engrais azotés a permis l’augmentation des rendements, mais l’efficience d’utilisation de l’azote (EUN) demeure faible : moins de 50 % de l’azote apporté est valorisé par les cultures, le reste étant perdu par lixiviation (NO₃⁻), volatilisation (NH₃) et émissions de N₂O (Lassaletta et al., 2016 ; Sutton et al., 2021). Ces pertes représentent un coût économique considérable et aggravent la pollution des milieux (Zhang et al., 2015).

Dans ce contexte, l’orientation vers des systèmes résilients, faiblement dépendants des intrants de synthèse et hauts en efficience est prioritaire. Les biostimulants apparaissent comme des leviers crédibles de cette transition, à condition d’en objectiver les mécanismes, diminuer la variabilité des réponses et en préciser les conditions d’efficacité.

Objectif général

Contribuer à la compréhension du mode d’action des biostimulants et évaluer leurs effets sur la fertilité des sols et le fonctionnement du cycle de l’azote. L’enjeu est double : améliorer l’efficience d’utilisation de l’azote (EUN) par les cultures (blé et maïs) et réduire les pertes environnementales, tout en proposant des stratégies agronomiques durables intégrant les biostimulants comme leviers de transition.

Axes de recherche

1. Optimisation de l’efficience azotée et réduction des apports minéraux

- Objectif : quantifier les économies d’azote possibles grâce à l’utilisation de biostimulants, vs fertilisation minérale (maïs, blé).

- Méthodologie : suivi des flux d’azote en laboratoire/serre et essais au champ dans trois contextes agropédoclimatiques.

2. Quantification des pertes environnementales

- Objectif : évaluer l’impact des biostimulants sur les pertes d’azote (lixiviation, volatilisation, GES).

- Méthodologie : expérimentations en conditions contrôlées et au champ, modélisation des flux d’azote et des pertes.

3. Caractérisation des formes d’azote et effets sur la santé des plantes

- Objectif : analyser les formes d’azote présentes dans les biostimulants et leur contribution à la nutrition et à la protection des plantes.

- Méthodologie : analyses chimique/biochimique et essais en serre (actifs seuls ou combinés).

Démarche scientifique

Approche intégrative et multi-échelles combinant :

- expérimentations en laboratoire pour les mécanismes fins,

- essais en conditions contrôlées pour simuler les interactions sol–plante–microbiote,

- validations au champ pour éprouver l’efficacité et la robustesse dans divers contextes.

Les données seront croisées avec celles de Gaïago pour formuler des recommandations opérationnelles (doses, modalités et fréquences d’application, associations de pratiques) et consolider le concept de Nutriprotection.

UniLaSalle

UniLaSalle se positionne comme l’école d’ingénieurs à la croisée des transitions énergétique, numérique et écologique et déploie des formations de Bac+3 à Bac+6. UniLaSalle compte 4 campus (Amiens, Beauvais, Rennes, Rouen), 4000 étudiants et 20000 Alumni. Sa recherche est structurée autour de 5 unités de recherche, 16 chaires d’entreprises, 12 plateformes technologiques et des centres d’innovation. Les thématiques scientifiques, au cœur des enjeux du développement durable, accompagnent les mutations des filières et des territoires.

Le campus UniLaSalle Rouen forme des ingénieurs dans les domaines de l’agronomie, de l’agro-industrie et dans le domaine des sciences du vivant et de la médecine vétérinaire. Les activités de recherche qui y sont déployées contribuent à une réflexion systémique pour une production agro-écologique prenant en compte les interactions sol / plante / microorganismes (AGHYLE), mais également la dimension humaine indispensable à l'accompagnement des transitions (INTERACT). Enfin, UniLaSalle innove pour l'environnement au travers de la valorisation non alimentaire des agroressources et des co-produits de l’agriculture, notamment sous la forme de matériaux bio-sourcés (ECLORE) dans le cadre de l'économie circulaire.

L’école fait partie du réseau d’enseignement mondial La Salle qui compte 52 universités dans le monde. UniLaSalle est membre de la Conférence des Grandes Écoles et labellisée EESPIG.

Gaïago

Portée par la vision que l’Homme est vivant quand la Terre est vivante, Gaïago a pour mission de revitaliser les sols agricoles pour la performance de l’agriculture régénérative.

Créée en 2014 et labellisée Greentech Innovation et Frenchtech 2030, Gaïago développent de solutions innovantes basées sur l’activation du vivant, mais aussi des services agronomiques et de financement de la transition.

Les produits développés par Gaïago favorisent la diversification et le développement des micro-organismes du sol et de la phyllosphère, générant ainsi de multiples bénéfices agronomiques, nutritionnels et environnementaux. Ces solutions universelles sont aujourd’hui distribuées dans huit pays en Europe, et témoignent de la capacité de l’entreprise à concilier innovation scientifique, performance agricole et durabilité.

Master 2 ou diplôme d’ingénieur en agronomie, biologie végétale, microbiologie, sciences du sol ou environnement. Solides bases sur le cycle de l’azote et l’expérimentation agronomique (serre, champ).

Atouts : biochimie, biologie moléculaire, analyses agronomiques, traitement des données (statistiques/modélisation).

Qualités attendues : curiosité, rigueur, autonomie, travail en équipe en environnement académique–industriel. Anglais scientifique requis.

Cette thèse CIFRE est une opportunité d’intégrer un environnement académique–industriel d’excellence et de contribuer à des solutions innovantes pour la transition agroécologique.