Comment le biochar et les bactéries du sol protègent le chanvre du stress salin

Alors que le changement climatique, la sécheresse et les pratiques d’irrigation déficientes continuent d’augmenter la salinité des sols dans le monde, les agriculteurs sont confrontés à une question difficile : comment les cultures peuvent-elles survivre et produire des composés de haute qualité sous contrainte environnementale ? Pour l’industrie du chanvre, ce défi est particulièrement important car le stress salin peut réduire la croissance des plantes, la production de cannabinoïdes et les rendements de terpènes.

Recherche¹ publiée dans la revue Plant Science suggère que la réponse peut se trouver sous la surface du sol. Les résultats mettent en évidence le rôle majeur que la biologie du sol pourrait jouer dans l’avenir de la culture durable du chanvre. Plongeons dans cette étude révolutionnaire et ce qu’elle signifie pour l’avenir de la culture du cannabis et du chanvre.

Comment le stress salin nuit aux plantes de chanvre

Le stress salin se produit lorsque l’excès de sel s’accumule dans le sol, rendant difficile pour les plantes l’absorption de l’eau et des nutriments. Ce problème devient de plus en plus courant dans les régions agricoles touchées par la sécheresse, les rejets d’irrigation et l’augmentation des températures.

Pour les plantations de chanvre, les sols salés créent plusieurs problèmes en cascade. L’un des plus importants est la carence en phosphore. Le phosphore est un nutriment essentiel impliqué dans le transfert d’énergie, le développement des racines, la photosynthèse et la production de métabolites secondaires tels que les cannabinoïdes et les terpènes. Lorsque les niveaux de sel augmentent, le phosphore devient plus difficile d’accès pour les plantes. En conséquence, les plantes de chanvre peuvent subir :

• Une croissance réduite
• Une production de chlorophylle faible
• Une mauvaise rétention d’eau
• Un stress oxydatif
• Une diminution des niveaux de cannabinoïdes et de terpènes

Dans l’étude, les chercheurs ont exposé des plantes de chanvre à 100 mM de chlorure de sodium, un niveau conçu pour simuler le stress salin. Sans surprise, les plantes stressées ont montré une biomasse plus faible, une production d’huile essentielle réduite et des concentrations plus faibles de cannabinoïdes tels que le CBD et le THC. Cependant, les chercheurs ont également testé des solutions possibles, le biochar et les bactéries fixatrices de phosphore.

Qu’est-ce que les bactéries solubilisatrices de phosphore ?

Les bactéries solubilisatrices de phosphore, souvent abrégées en PSB, sont des micro-organismes bénéfiques qui aident à convertir le phosphore non disponible dans le sol en formes que les plantes peuvent absorber plus facilement. Dans les écosystèmes sains, ces bactéries travaillent naturellement avec les racines des plantes. Elles aident à débloquer les nutriments piégés dans les particules de sol, améliorant ainsi l’absorption des nutriments et le soutien de la résilience des plantes face au stress environnemental.

Les chercheurs ont utilisé deux souches bactériennes dans l’étude :

• Bacillus subtilis
• Pseudomonas putida

Les deux sont des bactéries bien connues pour leur capacité à améliorer la fertilité du sol et la tolérance au stress. Plutôt que d’agir comme des engrais synthétiques, ces micro-organismes fonctionnent comme des partenaires biologiques, aidant les plantes à accéder aux nutriments déjà présents dans le sol tout en soutenant la santé des racines et l’équilibre hydrique.

Comment le biochar soutient la santé du sol

Le biochar a gagné une attention croissante dans l’agriculture durable au cours de la dernière décennie. Il s’agit d’un matériau riche en carbone créé par la chauffe de matière organique en conditions d’oxygène faible, un processus appelé pyrolyse. En raison de sa structure poreuse, le biochar peut améliorer le sol de plusieurs manières. Il aide à retenir l’eau, à renforcer l’activité microbienne, à améliorer le stockage des nutriments et à augmenter l’aération du sol.

Dans l’étude, les chercheurs ont utilisé un biochar enrichi en phosphore, également appelé P-biochar. Le matériau a été mélangé au sol à une concentration de 2 % en poids. L’idée derrière la combinaison du biochar avec des bactéries bénéfiques est que le biochar crée un environnement favorable où les micro-organismes peuvent prospérer tout en améliorant la disponibilité des nutriments. Ensemble, les deux amendements peuvent aider les plantes à mieux résister aux conditions de croissance difficiles.

La croissance du chanvre améliorée sous salinité

Les résultats de l’étude ont été frappants. Lorsque les plantes de chanvre ont été traitées avec du biochar enrichi en phosphore et des bactéries bénéfiques ensemble, elles ont performé de manière significativement meilleure sous contrainte saline par rapport aux plantes non traitées.

Les plantes traitées avec Bacillus subtilis plus biochar ont présenté une augmentation de 25 % du poids des pousses et de 28 % du poids des racines par rapport aux plantes exposées uniquement à la salinité. Entre-temps, la combinaison de Pseudomonas putida et de biochar a augmenté le poids des racines de 38 %.

Le traitement a aidé les plantes de chanvre à continuer à développer des systèmes racinaires sains même dans les sols salés. Des racines plus fortes sont essentielles car elles améliorent l’absorption d’eau et des nutriments pendant les périodes de stress. Les plantes traitées ont également maintenu des niveaux de chlorophylle plus élevés et une meilleure teneur en eau des feuilles, indiquant une photosynthèse et une hydratation plus saines.

La production de cannabinoïdes augmentée

La découverte la plus excitante pour les cultivateurs de chanvre a été l’effet sur la production de cannabinoïdes. Le stress salin seul a réduit les niveaux de cannabinoïdes, ce qui est cohérent avec les recherches antérieures montrant que le stress environnemental peut interférer avec la synthèse des métabolites secondaires. Cependant, avec les traitements combinés de biochar et de bactéries :

• Les niveaux de CBD ont augmenté de jusqu’à 13%
• Les niveaux de THC ont augmenté de jusqu’à 16%
• Le rendement d’huile essentielle a augmenté de jusqu’à 49%

Cela suggère que l’amélioration de la biologie du sol pourrait aider le chanvre à maintenir non seulement la survie des plantes, mais aussi la qualité chimique sous des conditions environnementales difficiles. Pour les cultivateurs axés sur l’extraction de cannabinoïdes, la préservation des terpènes ou la production de fleurs de haute qualité, cela pourrait avoir des implications majeures.

Pourquoi le stress oxydatif est important

L’étude a également examiné le stress oxydatif, qui joue un rôle majeur dans les dommages causés aux plantes lors de l’exposition à la salinité. Lorsque les plantes subissent un stress, elles produisent souvent des espèces réactives de l’oxygène en excès, des molécules instables qui peuvent endommager les cellules, les membranes et les protéines. Un marqueur que les chercheurs mesurent est la malondialdéhyde, ou MDA, qui reflète les dommages cellulaires causés par le stress oxydatif.

Les chercheurs ont constaté que les plantes de chanvre traitées avec du biochar et des bactéries bénéfiques avaient des niveaux de MDA significativement plus bas par rapport aux plantes non traitées exposées à la salinité. En même temps, les plantes traitées ont montré des niveaux plus élevés de proline, un composé protecteur que les plantes produisent naturellement pendant le stress. La proline aide à stabiliser les cellules, à maintenir l’équilibre hydrique et à protéger les protéines des dommages. Ensemble, ces changements indiquent que le traitement a aidé les plantes de chanvre à mieux réguler le stress à l’intérieur plutôt que de simplement masquer les symptômes.

Les micro-organismes du sol pourraient façonner la qualité du chanvre

L’industrie du chanvre se concentre souvent fortement sur les systèmes d’éclairage, la génétique, les nutriments et le contrôle climatique. Bien que ces facteurs soient importants, cette étude met en évidence une autre variable majeure qui pourrait influencer la production de cannabinoïdes et de terpènes : la microbiome du sol.

Les plantes ne poussent pas seules dans la nature. Leurs racines interagissent en permanence avec les bactéries, les champignons et les composés organiques qui influencent la disponibilité des nutriments et les réponses au stress. Les chercheurs découvrent de plus en plus que les micro-organismes bénéfiques peuvent modifier la chimie des plantes de manière significative. Dans le chanvre, les micro-organismes du sol pourraient influencer :

• L’expression des cannabinoïdes
• Les profils de terpènes
• La tolérance au stress
• L’efficacité hydrique
• La cohérence des rendements

À mesure que les pressions environnementales augmentent dans le monde, les stratégies de culture axées sur le sol pourraient devenir de plus en plus précieuses.

Solutions de culture durable de chanvre

Les résultats s’insèrent également dans un mouvement plus large vers l’agriculture régénérative et biologiquement orientée. Les engrais synthétiques traditionnels peuvent parfois aggraver la dégradation des sols avec le temps, en particulier dans les régions déjà touchées par la salinité. Le biochar et les micro-organismes bénéfiques offrent une approche plus durable qui travaille avec les processus naturels du sol plutôt que contre eux. Le biochar a également un attrait environnemental car il peut stocker le carbone dans le sol pendant de longues périodes, contribuant potentiellement aux efforts de séquestration du carbone.

Bien que l’étude ait été menée dans des conditions de serre et nécessite encore une validation sur le terrain, les résultats sont prometteurs pour les cultivateurs qui cherchent des moyens écologiques de protéger la qualité des cultures.

L’avenir du chanvre résistant au stress

La culture du chanvre s’étend dans des régions où la rareté de l’eau et la salinité deviennent des défis de plus en plus courants. Maintenir la production de cannabinoïdes et de terpènes sous ces conditions deviendra probablement une priorité majeure pour l’industrie.

La recherche suggère que la biologie du sol pourrait faire partie de la réponse. En combinant les bactéries solubilisatrices de phosphore avec du biochar enrichi en phosphore, les chercheurs ont pu aider les plantes de chanvre à maintenir la croissance, l’hydratation et la production de métabolites secondaires malgré le stress salin.

L’étude renforce une compréhension scientifique croissante selon laquelle un sol sain n’est pas simplement un milieu de culture. C’est un écosystème vivant capable d’influencer la résilience des plantes, la chimie et la performance globale des cultures. Pour les cultivateurs de chanvre, l’avenir de la production de cannabinoïdes pourrait dépendre autant des alliés microscopiques du sol que de la génétique ou des systèmes d’éclairage.

Références:

^{1. Arezoo Shekari, Marzieh Ghanbari Jahromi, Ali Akbar Ghotbi-Ravandi, Vahid Abdossi, Ali Mohammadi Torkashvand, Les bactéries solubilisatrices de phosphore et le biochar enrichi en phosphore améliorent la croissance, la teneur en cannabinoïdes et le rendement d’huile essentielle dans le chanvre stressé par la salinité (Cannabis sativa L.), Plant Science, 2026, 113208, ISSN 0168-9452, https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2026.113208}