L’effet du contrôle biologique sur les concentrations en mycotoxines et le mycobiome dans le grain et les tiges de blé dur

Pourquoi cela compte pour votre assiette

Le blé dur est la base des pâtes, du couscous et de nombreux aliments de base, mais il est constamment attaqué par des champignons microscopiques qui peuvent gâcher les récoltes et imprégner les grains de composés toxiques. Cette étude examine si une levure naturellement présente, pulvérisée sur les plantes, peut aider à limiter ces champignons et leurs toxines. Le travail est important non seulement pour les agriculteurs qui cherchent à protéger les rendements, mais aussi pour toute personne soucieuse de la sécurité et de la qualité des produits à base de blé.

Petits agresseurs des plantes de blé

Le blé dur au champ est entouré d’une communauté riche de champignons, certains inoffensifs et d’autres nettement problématiques. Parmi les plus dommageables figurent les espèces de Fusarium, responsables d’une maladie appelée carie de l’épi à Fusarium. Les épis infectés pâlissent et se ratatinent, et les champignons produisent des mycotoxines — de petites molécules pouvant nuire aux animaux et aux humains et supprimant aussi les microbes concurrents. D’autres champignons, comme Alternaria, tachent les grains et apportent leur propre panoplie de toxines inquiétantes. Parce que ces organismes peuvent infecter les plantes depuis les premiers stades de croissance jusqu’à la maturation, les agriculteurs font face à une longue période de risque durant chaque saison culturale.

Tester une levure amie comme bouclier vivant

Les chercheurs ont aménagé des parcelles expérimentales dans le nord-est de la Pologne pendant deux ans pour tester une approche de lutte biologique. Ils ont pulvérisé le blé en floraison avec différentes doses et calendriers d’application d’une levure bénéfique, Debaryomyces hansenii, et dans certaines parcelles ils ont ajouté une souche aggressive de Fusarium pour intensifier la pression de la maladie. La santé des plantes, le rendement en grain et les infections fongiques ont été soigneusement évalués. Les scientifiques ont aussi utilisé le séquençage avancé de l’ADN pour cartographier quelles espèces fongiques vivaient dans les grains et les tiges, et des analyses chimiques de pointe pour mesurer des dizaines de mycotoxines. Cette combinaison leur a permis de voir non seulement si le blé paraissait plus sain, mais aussi comment l’ensemble de la communauté microscopique et son empreinte chimique évoluaient.

Ce que la levure a pu faire et ne pas faire

La pulvérisation de la levure a aidé de manière significative. Le traitement le plus intensif — deux applications d’une dose plus élevée — a réduit la sévérité de la carie de l’épi à Fusarium sur les épis de presque 80 % lors de l’année la plus défavorable. Les niveaux de plusieurs toxines clés produites par Fusarium dans le grain, en particulier la désoxynivalénol (souvent appelée DON) et des composés apparentés, ont diminué d’environ moitié par rapport aux plantes infectées non traitées. D’autres composés produits par Fusarium et certaines toxines d’Alternaria ont aussi été réduits. Cependant, la levure n’a pas empêché les Fusarium de coloniser le grain ; les espèces nuisibles étaient encore présentes à des fréquences similaires. Dans les tiges et la zone racinaire des plantes qui ont ensuite nécrosé, les espèces de Fusarium restaient abondantes, et les niveaux de toxines dans les tissus de la tige étaient bien plus élevés dans les plantes malades que dans les plantes saines.

Modifier la communauté fongique cachée

En analysant l’ADN fongique, l’équipe a constaté que les champignons pathogènes dominaient la communauté microscopique du blé, tant dans le grain que dans les tiges. Les espèces d’Alternaria étaient particulièrement courantes, et plusieurs espèces de Fusarium et d’espèces proches y étaient également présentes. Le traitement à la levure n’a pas fortement réduit la part globale des principaux agents pathogènes comme Fusarium et Alternaria. En revanche, il a sensiblement augmenté la diversité et l’abondance des levures naturellement présentes sur les grains. Dans les tiges, les champignons pathogènes constituaient encore environ les deux tiers de toutes les unités fongiques détectées, surtout dans les segments supérieurs des tiges des plantes malades, tandis que les levures étaient beaucoup plus fréquentes sur les parties supérieures des tiges que près de la base. Ces schémas suggèrent que la levure introduite s’insère dans un écosystème dense et compétitif où de nombreux résidents — et les toxines qu’ils produisent — peuvent en atténuer l’effet.

Pourquoi la rotation et les infections précoces comptent encore

L’étude a également montré que cultiver du blé dur après du blé dur aggrave la situation. Dans ce scénario de culture répétée, les infections des racines et des tiges basses ont augmenté, en particulier par Fusarium avenaceum, entraînant de larges nécroses et des symptômes de pourriture de la couronne. Une fois ces infections précoces installées, le traitement foliaire tardif à la levure n’a pas pu sauver les plantes de la maladie des tiges, même s’il a amélioré la santé des épis et réduit les toxines dans le grain. Cela souligne qu’une pulvérisation biologique sur les épis n’est qu’un élément de la solution, et que la rotation des cultures et la gestion des champignons du sol restent essentielles.

Message clé pour la sécurité alimentaire et l’agriculture

Pour les non-spécialistes, la conclusion principale est qu’une levure bénéfique peut réduire de façon significative certaines toxines et la maladie visible sur les épis, mais qu’elle ne remplace pas totalement les champignons nuisibles sur la plante. Pensez-y comme à un filtre biologique partiel plutôt qu’à un bouclier complet. La levure contribue à rendre le grain un peu plus sûr en abaissant la charge en toxines, mais les infections précoces des racines et des tiges ainsi que la communauté fongique résidente continuent de façonner fortement la santé des plantes. Pour maintenir la productivité et la sécurité du blé utilisé pour les pâtes, les agriculteurs devront probablement combiner de tels traitements biologiques avec des rotations de cultures intelligentes et d’autres outils de gestion des maladies qui prennent en compte le cycle de vie complet des agents pathogènes.

Citation: Wachowska, U., Sulyok, M., Wiwart, M. et al. The effect of biological control on mycotoxin concentrations and the mycobiome in durum wheat grain and stems. Sci Rep 16, 10197 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40947-z

Mots-clés: blé dur, carie de l’épi à Fusarium, mycotoxines, lutte biologique, traitement à la levure