Research Articles La biofortification agronomique peut-elle améliorer la nutrition du maïs ?

Le maïs est la deuxième plus grande culture du monde après le blé, mais il est le plus produit au niveau mondial en termes de volume total, avec 1,2 milliard de tonnes par an. Avec le blé et le riz, ces céréales de base représentent près de la moitié des calories alimentaires mondiales, en particulier dans les pays en développement. Son importance en tant que source de nourriture et de revenus n'est pas en question, mais son potentiel à mieux nourrir est un domaine d'étude passionnant pour de nombreux chercheur.e.s en agronomie et en nutrition à travers le monde.

Le zinc (Zn) et le fer (Fe), deux micronutriments principaux essentiels au développement humain, sont naturellement présents dans les grains de maïs, mais pas à des niveaux suffisants pour répondre aux besoins nutritionnels. La biofortification est l'une des principales stratégies pour compenser les faibles niveaux de Zn et de Fe dans les grains de maïs. Cependant, ce n'est pas la seule stratégie à considérer. Les pratiques agronomiques telles que l'apport d'engrais et la santé des sols sont également des variables cruciales qui affectent directement non seulement les rendements, mais aussi les niveaux de ces micronutriments et, par conséquent, les conséquences sur la santé, la croissance ralentie et les pertes économiques.

Un article de revue complet intitulé "Concentrations de zinc et de fer dans les grains de maïs influencées par la gestion agronomique et les facteurs biophysiques : une méta-analyse", publié récemment dans la prestigieuse revue Food Security, aborde ces questions en analysant les facteurs influençant les concentrations de Zn et de Fe dans les grains de maïs. L'étude visait à établir la distribution mondiale des concentrations de Zn et de Fe dans les grains de maïs, en évaluant l'efficacité de différentes pratiques agronomiques, notamment l'utilisation d'engrais enrichis en Zn, pour augmenter les rendements en grains de maïs et les niveaux de Zn et de Fe. Elle visait également à identifier les facteurs biophysiques clés qui pourraient orienter les efforts de biofortification agronomique.

Pour la première fois, les distributions et les valeurs attendues des concentrations de Zn et de Fe dans les grains de maïs au niveau mondial sont fournies avec le plus haut niveau de précision, basé sur la littérature disponible : en utilisant 5 874 points de données provenant de 138 articles publiés dans 34 pays, les chercheur.e.s ont estimé qu'il y a une probabilité de 7,5 % que les concentrations de Zn dans les grains de maïs dépassent l'objectif de référence de 38 mg/kg. Pour les concentrations de Fe dans les grains, 3 187 points de données provenant de 65 études dans 27 pays ont montré une estimation de 8,5 % de probabilité de dépasser l'objectif de 60 mg/kg. La méta-analyse, qui comprenait 70 articles, a révélé que l'application de Zn et/ou de Fe en combinaison avec des engrais inorganiques NPK (azote, phosphore et potassium) peut augmenter significativement les concentrations de Zn et de Fe dans les grains de maïs de 31 % par rapport au témoin (NPK seul).

L'étude a également mis en évidence plusieurs conclusions clés, telles que l'amélioration de la matière organique du sol et des niveaux de pH optimaux qui améliorent la disponibilité des nutriments et leur absorption par les plantes ; l'application de Zn, en particulier par des applications combinées au sol et foliaires, s'est révélée la plus efficace pour augmenter les concentrations de Zn et de Fe dans les grains, tandis que l'application d'intrants organiques, tels que le fumier et les résidus de culture, a significativement augmenté les niveaux de Zn et de Fe dans les grains.

Malgré ces connaissances, l'étude a identifié des lacunes de données significatives et des limitations : par exemple, il manque des données sur d'autres micronutriments comme le sélénium (Se) et sur les facteurs antinutritionnels tels que le phytate, qui affecte la biodisponibilité du Zn. Par ailleurs, la concentration optimale de Zn dans le sol pour augmenter la concentration de Zn dans les grains peut différer de la concentration requise pour des rendements élevés, soulignant la nécessité de recherches supplémentaires. La biofortification agronomique pourrait offrir une solution aux carences nutritionnelles, mais il faut davantage d'informations dans ce domaine. La recherche a révélé des déséquilibres régionaux dans la représentativité des études, avec la plupart des recherches menées en Inde et au Pakistan et une représentation limitée de l'Afrique.

L'étude recommande la mesure et la communication systématiques de la teneur en Zn et Fe dans les grains ainsi que la standardisation des protocoles de recherche pour capturer des données de qualité sur les produits dans les programmes d'agronomie et de sélection. Elle souligne également l'importance de surveiller les changements à long terme des concentrations de Zn et de Fe dans les grains et les sols. De plus, les résultats de cette méta-analyse ont des implications importantes pour les recommandations nationales en matière d'engrais et les politiques agricoles : le potentiel des engrais enrichis en Zn pour atténuer la carence alimentaire en Zn chez les humains souligne la nécessité de politiques soutenant l'utilisation de ces engrais. L'étude met également en avant l'importance d'optimiser la gestion des nutriments pour améliorer les concentrations de Zn et de Fe dans les grains de maïs.

Pour exploiter pleinement le potentiel du maïs en tant que puissance nutritionnelle, une approche collaborative est essentielle. Les agriculteur.rice.s, les chercheur.e.s, les décideur.euse.s politiques et le secteur privé doivent travailler ensemble pour mettre en œuvre des stratégies durables et efficaces. Les recommandations clés incluent : investir dans la recherche pour approfondir notre compréhension des facteurs complexes influençant la teneur en nutriments du maïs ; diffuser des connaissances sur les pratiques agronomiques optimales auprès des agriculteur.rice.s, encourager le développement de variétés de maïs riches en nutriments et de technologies agricoles innovantes, et construire des systèmes alimentaires robustes qui garantissent la production, la distribution et la consommation d'aliments riches en nutriments. Un effort concerté en matière de recherche et de politique pour optimiser la gestion des nutriments et améliorer la teneur en micronutriments des cultures est nécessaire, renforçant ainsi la sécurité alimentaire mondiale et la santé publique.

Lire l'article : Maize-grain zinc and iron concentrations as influenced by agronomic management and biophysical factors: a meta-analysis