Absorption foliaire d’urée 15N et translocation chez le blé selon des profils de sénescence contrastés en fin de cycle

Pourquoi un blé plus vert compte pour notre alimentation

Les plants de blé ne vieillissent pas tous de la même façon. Certains restent verts plus longtemps tandis que d’autres jaunissent et se flétrissent plus tôt. Cette différence de comportement « stay‑green » peut influencer discrètement le rendement et la teneur en protéines de nos récoltes. Cette étude suit l’azote — le nutriment clé derrière la couleur des feuilles et la protéine du grain — dans deux types de blé qui vieillissent à des rythmes différents, révélant comment le moment de l’assimilation de l’azote et la durée de vie des feuilles se combinent pour affecter à la fois le rendement et la qualité du grain.

Deux types de blé cultivés côte à côte

Les chercheurs ont comparé une variété stay‑green nommée YM66 avec une variété à sénescence précoce appelée WM6. Chez les plants stay‑green, les feuilles supérieures et les tiges restent vertes même lorsque les grains sont presque mûrs, soutenant la photosynthèse et le remplissage des grains plus longtemps. Dans des pots strictement contrôlés, les deux blés ont été cultivés sur le même sol, avec la même eau et les mêmes apports d’engrais, de sorte que la seule différence majeure était la vitesse de sénescence des feuilles. Pendant toute la période de fin de cycle, l’équipe a mesuré la surface foliaire verte restante, la quantité de chlorophylle (le pigment vert) dans les feuilles, et la teneur en azote dans les feuilles, les tiges et les grains.

Peindre l’azote sur les feuilles pour suivre son parcours

Plutôt que d’apporter l’engrais au sol, les scientifiques ont « peint » un engrais azoté spécial sur la feuille étendard — la feuille supérieure qui joue un rôle central dans l’alimentation du grain en développement. Ils ont utilisé de l’urée enrichie en isotope rare 15N, qui sert de marqueur chimique. Cette fertilisation foliaire a été effectuée soit quelques jours avant la floraison, soit environ dix jours après. En suivant l’emplacement du 15N au fil du temps dans les feuilles, les tiges et les grains, ils ont pu observer quand et comment chaque type de plante absorbait l’azote, où il était temporairement stocké, et quelle quantité finissait dans les grains récoltés.

Les plantes plus vertes ont absorbé plus d’azote plus longtemps

YM66, le blé stay‑green, a conservé davantage de surface foliaire verte et des niveaux plus élevés de chlorophylle pendant le remplissage des grains que WM6. Cette différence visuelle traduisait une différence plus profonde : YM66 a absorbé davantage d’azote total et a continué à le faire sur une période plus longue après la floraison. Alors que WM6 n’ajoutait qu’une quantité modeste d’azote après la floraison, YM66 a continué à constituer ses réserves d’azote pendant près de trois semaines. Dans les deux blés, l’azote déjà stocké dans les feuilles et les tiges avant la floraison a été progressivement transféré vers le grain. Mais YM66 maintenait des niveaux d’azote plus élevés dans ses tiges et ses feuilles plus longtemps, jouant le rôle d’un réservoir plus solide pouvant alimenter le grain de manière soutenue.

La majeure partie de l’azote du grain est venue tôt — mais a été déplacée avec des stratégies différentes

Le traçage isotopique a montré que, dans les deux types de blé, la majeure partie de l’azote présente dans le grain mûr provenait initialement de ce que les plantes avaient absorbé avant la floraison. Plus de la moitié du 15N appliqué avant la floraison a été ensuite retrouvé dans le grain, contre environ quarante à un peu moins de cinquante pour cent du 15N appliqué après la floraison. Cependant, YM66 s’est avéré meilleur à la fois pour absorber l’azote marqué par voie foliaire et pour le remobiliser vers les grains. Avant la floraison, une plus grande part de l’azote marqué dans YM66 a été transférée des feuilles vers les tiges puis vers le grain, tandis que WM6 en a laissé une part plus importante dans les tissus végétatifs. Après la floraison, YM66 a de nouveau déplacé une fraction plus importante de l’azote nouvellement absorbé vers le grain, alors que WM6 avait tendance à le conserver dans les feuilles, en particulier lorsque ces dernières vieillissaient et perdaient de leur vitalité.

Feuilles plus vertes, cultures plus fortes et meilleur usage de l’engrais

Ces différences dans la gestion de l’azote ont eu des retombées concrètes. YM66 a produit plus de grains par épi, des grains plus lourds, une biomasse totale plus élevée et une plus grande part de biomasse allouée au grain que WM6. L’étude suggère que le blé stay‑green utilise l’azote plus efficacement en combinant une forte absorption précoce, un maintien prolongé des fonctions foliaires et un transfert efficace de l’azote stocké vers les grains en développement. Pour les agriculteurs et les sélectionneurs, cela signifie que des variétés dont les feuilles restent vertes plus longtemps — et qui savent déplacer l’azote des feuilles et des tiges vers le grain — peuvent fournir des rendements supérieurs et une meilleure protéine du grain avec la même quantité d’engrais. Comprendre et améliorer cette économie cachée de l’azote pourrait aider à produire un blé plus nourrissant tout en réduisant le gaspillage d’engrais sur le terrain.

Citation: Gong, YH., Zhu, YM., Li, T. et al. Foliar ¹⁵N-urea absorption and translocation in wheat with contrasting senescence patterns at late growth stage. Sci Rep 16, 7174 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39067-5

Mots-clés: blé, efficacité d’utilisation de l’azote, stay-green, fertilisation foliaire, protéine du grain