Optimization of Soil and Foliar Zinc and Iron Application for Enhanced Growth and Yield of Mungbean under Agronomic Biofortification in an Arid Region
Une expérience de terrain menée à Jodhpur, au Rajasthan, a démontré que l'application combinée de 20 kg ha⁻¹ de fer dans le sol avec des pulvérisations foliaires et de 20 kg ha⁻¹ de zinc dans le sol avec une inoculation des semences et des pulvérisations foliaires a significativement amélioré la croissance, le rendement et le potentiel de biofortification des variétés de mungo GM 7 et GM 4, offrant ainsi une stratégie agronomique efficace pour améliorer la productivité des cultures et la sécurité nutritionnelle dans les régions arides.
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Dans de nombreuses parties du monde, les populations dépendent fortement d'un régime à base de céréales et de légumineuses, qui sont d'excellentes sources d'énergie et de protéines. Cependant, ces aliments manquent souvent de quantités suffisantes de minéraux traces essentiels comme le fer et le zinc. Lorsque le sol lui-même est pauvre en ces nutriments, les plantes qui y poussent ne peuvent pas en absorber suffisamment pour rendre leurs graines nutritives, ce qui conduit à une condition souvent appelée la « faim cachée » chez les personnes qui les consomment. Cela est particulièrement vrai dans les régions arides où le sol est alcalin, ce qui signifie qu'il possède un niveau de pH élevé qui emprisonne ces minéraux vitaux, les rendant indisponibles pour les racines des plantes. Pour résoudre ce problème, les scientifiques ont développé une stratégie appelée biofortification agronomique. Au lieu d'attendre que le sol fournisse naturellement ces nutriments, les agriculteurs les appliquent directement à la culture. Cela peut se faire en ajoutant des minéraux au sol ou en pulvérisant une solution nutritive directement sur les feuilles, permettant ainsi à la plante de les absorber rapidement. L'objectif est de stimuler à la fois la quantité de nourriture qu'une plante produit et la qualité nutritionnelle de ses graines.
Des chercheurs des plaines arides de l'ouest du Rajasthan, en Inde, ont entrepris de trouver la méthode la plus efficace pour appliquer ces nutriments au haricot mungo, une culture de légumineuse à cycle court souvent appelée la « viande du pauvre » en raison de sa haute teneur en protéines. Ils ont mené une expérience de terrain sur deux saisons de croissance pour tester comment différentes méthodes d'ajout de fer et de zinc affectaient la croissance et le rendement de la culture. L'équipe a travaillé avec deux variétés distinctes de haricot mungo, l'une connue pour sa période de croissance plus courte et une autre qui met légèrement plus de temps à mûrir. Ils ont divisé leur champ en sections pour tester une combinaison de traitements. Pour le fer, ils ont comparé l'absence de traitement par rapport à l'application d'une quantité spécifique de sulfate de fer dans le sol, suivie d'une pulvérisation des feuilles avec une solution de fer diluée à deux moments critiques : lors de la première apparition des fleurs et lorsque les gousses commencent à se former. Pour le zinc, ils ont testé une gamme d'approches, incluant l'absence de traitement, l'ajout de sulfate de zinc au sol, et l'utilisation d'un inoculant bactérien spécial qui aide à dissoudre le zinc dans le sol, le tout combiné à des pulvérisations foliaires.
Les résultats ont montré que la manière dont les nutriments étaient appliqués importait autant que la quantité utilisée. Les chercheurs ont constaté que la variété de haricot mungo connue sous le nom de GM-4 surpassait systématiquement l'autre variété, GM-7, en poussant plus haut et en produisant plus de biomasse. Cependant, les gains les plus importants provenaient de la combinaison spécifique de traitements. Les plantes qui ont reçu une quantité modérée de fer appliquée au sol, suivie de deux pulvérisations sur les feuilles, ont poussé nettement plus haut et ont développé plus de branches que celles qui n'ont reçu aucun fer ou une dose plus élevée sans les pulvérisations. De même, pour le zinc, l'approche la plus fructueuse consistait à traiter les graines avec une bactérie solubilisatrice de zinc, à appliquer une quantité modérée de sulfate de zinc au sol, et à pulvériser les feuilles avec une solution de zinc. Cette méthode intégrée a produit les plantes les plus hautes, la plus grande quantité de matière sèche et le plus grand nombre de branches.
Lors de la récolte finale, les bénéfices de ces traitements étaient évidents. Les parcelles ayant reçu les traitements combinés de zinc et de fer ont produit nettement plus de graines et de paille que les parcelles non traitées. Le rendement en graines le plus élevé enregistré était de plus de 1 000 kilogrammes par hectare, une augmentation substantielle par rapport aux groupes témoins. L'étude a démontré que l'ajout de simple engrais n'était pas la solution ; plutôt, le moment et la méthode d'application étaient cruciaux. La combinaison de l'application au sol et de la pulvérisation foliaire a permis aux plantes d'accéder aux nutriments lorsqu'elles en avaient le plus besoin, surmontant ainsi les limites du sol alcalin. La recherche suggère que pour les agriculteurs de régions similaires, sèches et alcalines, l'utilisation d'une variété spécifique de haricot mungo accompagnée d'une stratégie sur mesure d'application de fer et de zinc peut considérablement améliorer à la fois la quantité de la récolte et la valeur nutritionnelle des graines, offrant ainsi une voie pratique vers une meilleure sécurité alimentaire.
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