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Un nez mécanique pourrait aider les agriculteurs à espionner leurs plantes

L'idée vient du professeur Jack Schultz de l'Université du Missouri, qui a obtenu une brève mention dans l'étonnant article de Michael Pollan sur l'intelligence des plantes dans le New yorkais .

Schultz, un écologiste chimiste, pionnier de certaines des premières études sur la communication végétale dans les années 1980. Il travaille actuellement à la mise au point d'un nez mécanique qu'un agriculteur pourrait utiliser pour sonner l'alarme chimique d'une culture attaquée. Si cela fonctionne (ce qui reste un si), les agriculteurs pourraient appliquer des pesticides avec un degré élevé de précision.

La technologie envisagée dépend de la compréhension que les plantes, face à un stress, dégagera un bouquet d'odeurs spécifiques à ce stress. « Donc, si vous êtes un plant de tabac, " dit Schultz, « et les attaques de chenilles A », vous émettez un ensemble d'odeurs. Si l'espèce « B » se présente, vous émettriez un autre ensemble. Un nez bien sensible serait capable d'identifier la ou les plantes attaquées et l'identité de l'agresseur, tout cela à partir de l'empreinte unique des odeurs qu'une plante crache dans l'air.

Les humains ne sont pas complètement étrangers aux signaux des plantes. L'odeur d'une pelouse fraîchement tondue est une sorte de communiqué végétal, disant probablement quelque chose du genre "WTF?!?!"

Obtenir une image plus riche des conversations sur les plantes nécessite un nez extrêmement précis, dont les humains manquent, mais les chiens ont. Des vignobles californiens font appel à des dresseurs de chiens pour rechercher les vers farineux envahissants. « Donc, si vous pouviez dupliquer le nez d'un chien, " dit Schultz, « vous pouviez voir le monde de la signalisation chimique. Nous, les humains, ne sommes tout simplement pas sensibles à cela.

"Plus nous pensons à la façon dont les plantes ont leurs propres dispositifs pour se protéger, " explique Schultz, "plus vous pourriez l'utiliser pour remplacer, espérons-le, l'utilisation de pesticides artificiels."

D'autres animaux connaissent des bribes de langage végétal, c'est exactement pourquoi les plantes pourraient émettre les signaux en premier lieu. Lorsqu'une chenille commence à grignoter une récolte de maïs, Schultz a trouvé, l'usine libère une balise pour que les guêpes s'occupent du problème.

La National Science Foundation a financé le projet de Schultz avec une subvention de concept précoce pour la recherche exploratoire (EAGER) car la fondation le considère comme un risque élevé, projet à haut rendement. Ce qui rend le projet si risqué, c'est que personne n'a jamais construit un nez mécanique avec la sensibilité pour identifier les signaux des plantes à l'air libre.

Les études de laboratoire antérieures de Schultz ont scellé des plantes à l'intérieur de récipients en verre pour concentrer leurs odeurs en vue de leur détection. Le nez mécanique devrait être capable de flairer des signaux beaucoup plus faibles, et, en plus de ça, choisissez une poignée de composés dans l'air pour obtenir suffisamment d'informations pour condamner le coupable derrière une attaque de plante.

A partir de maintenant, le nez qu'il a développé avec le professeur Xudong (Sherman) Fan, ingénieur biologiste à l'Université du Michigan, peut détecter les odeurs à des concentrations suffisamment faibles, mais n'a pas encore été testé en extérieur. Lorsqu'un prototype arrivera au printemps prochain, Schultz prévoit de le tester à l'intérieur parmi une grille de plantes, certains malades et certains en bonne santé, avant de l'amener dans de vrais champs agricoles.

Même si le nez ne tient pas sa promesse, de nombreux agriculteurs profitent déjà de la nouvelle science de la communication végétale. En Afrique, un projet appelé Push-Pull Agriculture protège les cultures céréalières de la menace des pyrales des tiges. Les graminées plantées autour du maïs et du sorgho "attirent" les parasites avec l'odeur de ce qui semble être un repas plus savoureux. À la fois, les plantes à faible croissance parmi les cultures « repoussent » les mites avec un composé chimique différent.

Avec une bonne compréhension de la communication végétale, un agriculteur pourrait commencer à utiliser des composés de signalisation à ses propres fins. Une lumière, un avertissement odorant pourrait induire une résistance à la sécheresse. Un autre renforcerait les défenses d'une plante contre un certain type de ravageur et un autre encore ferait appel à des gardes du corps contre les insectes.

"Plus nous pensons à la façon dont les plantes ont leurs propres dispositifs pour se protéger, " explique Schultz, "plus vous pourriez l'utiliser pour remplacer, espérons-le, l'utilisation de pesticides artificiels."

En d'autres termes, comprendre le langage chimique des plantes pourrait réduire les coûts d'exploitation et limiter les impacts environnementaux pour les agriculteurs du monde entier.

Comment dit-on « à droite » dans les composés végétaux ?


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