Compte rendu Conférence de John Kempf @Regenacterre 22/09/2016
Compte-rendu-Conference-John-Kempf
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<strong>Compte</strong> <strong>rendu</strong> <strong>Conférence</strong> <strong>de</strong> <strong>John</strong> <strong>Kempf</strong><br />
<strong>@Regenacterre</strong> <strong>22</strong>/<strong>09</strong>/<strong>2016</strong><br />
A l’invitation <strong>de</strong> GreenFarm et <strong>de</strong> Regenacterre, <strong>John</strong> <strong>Kempf</strong>, agriculteur et<br />
consultant en agronomie est venu présenté son approche <strong>de</strong> la santé <strong>de</strong>s plantes. La<br />
conférence s’est tenue à la ferme <strong>de</strong>s Noyers (Corroy-le-Grand) grâce à l’accueil <strong>de</strong><br />
Nicolas Brabant.<br />
www.green-farm.be<br />
www.regenacterre.be<br />
www.advancingecoag.com<br />
1
Biographie / introduction<br />
<strong>John</strong> <strong>Kempf</strong> a grandi dans une ferme intensive <strong>de</strong> légumes et fruits dans l’Ohio (état<br />
<strong>de</strong> l’Est <strong>de</strong>s USA). A 14 ans, il quitte l’école pour intégrer la ferme où il <strong>de</strong>vient<br />
rapi<strong>de</strong>ment le responsable <strong>de</strong>s pulvérisations, <strong>de</strong> l’irrigation et <strong>de</strong>s fertilisations.<br />
En 2002, 2003 et 2004, les pluies importantes ne permettent pas <strong>de</strong> contrôler<br />
efficacement les maladies et la ferme accuse <strong>de</strong>s pertes <strong>de</strong> 70% trois années <strong>de</strong><br />
suite.<br />
En 2004, la ferme annexe une nouvelle parcelle (ancienne prairie) juste à côté d’une<br />
parcelle conduite <strong>de</strong> manière intensive <strong>de</strong>puis 10 ans. La ferme y implante une<br />
culture <strong>de</strong> melons. Le développement <strong>de</strong> la culture sur ces 2 parcelles voisines attire<br />
l’attention <strong>de</strong> <strong>John</strong> K : la culture est couverte <strong>de</strong> mildiou dans la parcelle cultivée<br />
alors que les melons sur l’ancienne prairie pâturée ne présente pas <strong>de</strong> mildiou. <strong>John</strong><br />
K entame <strong>de</strong>s recherches pour comprendre comment la même variété peut se<br />
comporte si différemment face aux maladies. Il lit et rencontre <strong>de</strong>s chercheurs<br />
spécialisés en physiologie végétale pour arriver à la conclusion que l’immunité <strong>de</strong>s<br />
plantes est influencée par sa nutrition.<br />
En 2005, ils réduisent <strong>de</strong> 70% l’usage <strong>de</strong> pestici<strong>de</strong>s sur la ferme. En 2006, ils arrêtent<br />
l’utilisation <strong>de</strong> pestici<strong>de</strong>s, mais ne subissent plus d’attaques <strong>de</strong> maladies ou insectes.<br />
En 2006, il fon<strong>de</strong> « Advancing Eco Agriculture », une société <strong>de</strong> consultance qui<br />
conseille les agriculteurs en se focalisant sur l’immunité <strong>de</strong>s plantes.<br />
En <strong>2016</strong>, AdvancingEcoAg (AEA) conseille plus <strong>de</strong> 4000 fermes aux USA et Amérique<br />
du Sud. Les cultures principales concernées sont <strong>de</strong>s fruits et légumes, mais aussi le<br />
maïs, soja, céréales, luzerne.<br />
Au cours <strong>de</strong>s dix années d’activités <strong>de</strong> AEA, 2 observations qui ont marqué <strong>John</strong><br />
<strong>Kempf</strong> sont que :<br />
- Des plantes en bonne santé sont résistantes aux maladies et insectes. De plus,<br />
elles sont <strong>de</strong> meilleure qualité nutritionnelle pour les hommes et augmentent<br />
ainsi l’immunité et la santé humaine.<br />
- La croissance <strong>de</strong> plante en bonne santé permet <strong>de</strong> régénérer les sols. Bon<br />
nombre <strong>de</strong> personnes estiment que « un sol en bonne santé induit <strong>de</strong>s<br />
plantes en bonne santé ». <strong>John</strong> K avance un nouveau paradigme qui propose<br />
que « une plante en bonne santé induit un sol en bonne santé ».<br />
Pour comprendre le fonctionnement <strong>de</strong> l’immunité <strong>de</strong>s plantes, il faut comprendre<br />
les besoins <strong>de</strong>s maladies et <strong>de</strong>s insectes. Si les plantes sont bien balancées au niveau<br />
nutritionnel (pas <strong>de</strong> carences, pas d’excès), elles ne renferment pas les composés<br />
dont se nourrissent les maladies et les insectes (notamment les sucres libres, aci<strong>de</strong>s<br />
aminés libres).<br />
2
Exemple : On a découvert que le développement <strong>de</strong> la tavelure du pommier<br />
est dépendant d’un seul aci<strong>de</strong> aminé, l’Arginine. Si la plante ne contient pas<br />
d’arginine libre, la tavelure ne se développe pas. Lorsqu’on compare 2<br />
variétés <strong>de</strong> pommiers, l’une résistante, l’autre pas, on remarque que la<br />
variété résistante n’accumule pas d’Arginine car cet aci<strong>de</strong> aminé est<br />
rapi<strong>de</strong>ment métabolisé pour construire <strong>de</strong>s protéines complexes.<br />
Il s’est avéré que les voies métaboliques impliquées dans la consommation<br />
d’Arginine nécessitent du cobalt comme co-facteur. AEA a proposé <strong>de</strong>s<br />
applications foliaires <strong>de</strong> cobalt et ils ont réussi à complètement faire<br />
disparaître les symptômes <strong>de</strong> la tavelure sur les plantes ayant reçu un<br />
traitement <strong>de</strong> cobalt.<br />
Par ailleurs, on comprend à présent que les variétés résistantes sont en fait<br />
plus efficaces à puiser le cobalt du sol. Le lien direct entre résistance et<br />
nutrition <strong>de</strong> la plante est ici démontré à travers l’exemple <strong>de</strong> la tavelure, et<br />
est, selon <strong>John</strong> <strong>Kempf</strong>, un mécanisme général.<br />
3
4 piliers <strong>de</strong> l’immunité <strong>de</strong>s plantes<br />
Comprendre comment les maladies et insectes se nourrissent permet <strong>de</strong> trouver <strong>de</strong>s<br />
stratégies pour ne pas leur donner ce dont ils ont besoin. L’immunité <strong>de</strong> la plante<br />
s’exprime à différents niveaux, du niveau <strong>de</strong> base simple au niveau plus complexe.<br />
Les piliers inférieurs <strong>de</strong>man<strong>de</strong>nt <strong>de</strong>s niveaux <strong>de</strong> photosynthèse faible, mais plus on<br />
monte dans les niveaux, plus les molécules impliquées sont complexes et plus la<br />
photosynthèse doit être efficace.<br />
Pilier #1 : La photosynthèse produit <strong>de</strong>s sucres simples qui sont libres dans la sève <strong>de</strong><br />
la plante. Sur base d’un cycle <strong>de</strong> 24h, les sucres produits doivent être rapi<strong>de</strong>ment<br />
transformés en hydrates <strong>de</strong> carbone, sucres plus complexes. Si cette transformation<br />
est déficiente, les sucres simples s’accumulent dans la sève et ils permettent le<br />
développement <strong>de</strong>s pathogènes du sol qui s’en nourrissent. Un faible taux <strong>de</strong> sucres<br />
simples dans la sève permet d’éviter <strong>de</strong>s infestations par les pathogènes du sol.<br />
Pilier #2 : L’azote assimilé par la plante sert à la synthèse <strong>de</strong>s aci<strong>de</strong>s aminés. Lorsque<br />
la plante fonctionne bien, ces aci<strong>de</strong>s aminés sont incorporés pour construire <strong>de</strong>s<br />
protéines complexes. Les insectes au tube digestif simple (pucerons, mouche<br />
blanche,…) se nourrissent <strong>de</strong> ces aci<strong>de</strong>s aminés car ils n’ont pas la capacité <strong>de</strong><br />
digérer <strong>de</strong>s protéines complexes. Une déficience <strong>de</strong> la photosynthèse induit plus<br />
d’aci<strong>de</strong>s aminés libres et donc plus <strong>de</strong> nourriture pour ces insectes.<br />
Pilier #3 : Lorsque la photosynthèse est efficace, le surplus d’énergie va être utilisé<br />
pour construire <strong>de</strong>s lipi<strong>de</strong>s (stockage d’énergie). On observe que les plantes qui<br />
photosynthétisent bien, contiennent jusqu’à 3x plus <strong>de</strong> lipi<strong>de</strong>s que <strong>de</strong>s plantes avec<br />
une nutrition défaillante. Ces lipi<strong>de</strong>s interviennent dans la résistance plantes contre<br />
les pathogènes aériens. Par exemple, les champignons comme le mildiou s’attaquent<br />
aux plantes en sécrétant <strong>de</strong>s enzymes peptidolytiques (peptidases) qui détruisent la<br />
membrane cellulaire. Les plantes en bonne santé présentent <strong>de</strong>s couches <strong>de</strong> cires<br />
4
lipidiques plus importantes sur leurs feuilles, ce qui empêche les champignons<br />
d’atteindre les membranes cellulaires <strong>de</strong> la plante.<br />
Pilier #4 : Lorsque le niveau <strong>de</strong> photosynthèse est optimal, la plante sécrète <strong>de</strong>s<br />
composés spécifiquement impliqués dans son immunité, les métabolites<br />
secondaires (huiles essentielles telles que les terpènes, phénols, flavonoï<strong>de</strong>s,…). Ces<br />
composés sont fondamentaux pour l’immunité contre les pathogènes, les insectes,<br />
mais aussi pour se protéger <strong>de</strong>s UV ou <strong>de</strong>s aléas climatiques (sécheresse).<br />
Quel levier pour améliorer l’immunité <strong>de</strong>s plantes ?<br />
Le facteur principal influençant la santé <strong>de</strong>s plantes est l’efficacité <strong>de</strong> la<br />
photosynthèse.<br />
Sur un cycle <strong>de</strong> 24h, on considère que les plantes <strong>de</strong> culture ne photosynthétisent<br />
que 15 à 20% <strong>de</strong> leur potentiel génétique. Une <strong>de</strong>s limitations <strong>de</strong> ce potentiel est<br />
une mauvaise balance nutritionnelle <strong>de</strong>s plantes. L’application <strong>de</strong> nutrition foliaire<br />
<strong>de</strong> minéraux ciblés permet d’atteindre entre 60 et 80% d’efficacité <strong>de</strong> la<br />
photosynthèse.<br />
5
La répartition <strong>de</strong>s produits <strong>de</strong> la photosynthèse<br />
La répartition <strong>de</strong>s sucres produits par la photosynthèse n’est pas uniforme au cours<br />
<strong>de</strong> la vie <strong>de</strong> la plante.<br />
ç<br />
Lors <strong>de</strong> la germination et élongation <strong>de</strong><br />
la plantule, la plante consacre<br />
principalement son énergie à la<br />
croissance <strong>de</strong> ses parties aériennes.<br />
è<br />
Plus tard, <strong>de</strong> plus en plus d’énergie<br />
(sucres issus <strong>de</strong> la photosynthèse) vont<br />
être redirigés dans les exsudats racinaires.<br />
ç<br />
Au sta<strong>de</strong> pré-floraison, la majeure partie<br />
<strong>de</strong>s ressources sont ré-injectée dans le<br />
sol via ces exsudats.<br />
è<br />
A maturité, la presque totalité <strong>de</strong><br />
l’énergie est consacrée aux fruits.<br />
6
L’application foliaire <strong>de</strong> minéraux essentiels à la nutrition <strong>de</strong> la plante permet<br />
d’améliorer l’efficacité <strong>de</strong> la photosynthèse. La plante va augmenter sa biomasse,<br />
mais aussi la ré-injection <strong>de</strong>s produits <strong>de</strong> la photosynthèse dans le sol. Lorsque la<br />
photosynthèse est inefficace, la répartition va principalement être consacrée aux<br />
parties aériennes (feuilles et fruits).<br />
Cette observation pose la question suivante : Pourquoi la plante investirait autant<br />
<strong>de</strong> produits <strong>de</strong> la photosynthèse dans le sol ?<br />
La compréhension <strong>de</strong>s interactions entre la plante et les micro-organismes du sol<br />
permet <strong>de</strong> nous éclairer.<br />
Les processus <strong>de</strong> digestion dans le sol<br />
Pour comprendre les processus <strong>de</strong> nutrition <strong>de</strong> la plante, il faut s’intéresser au<br />
fonctionnement <strong>de</strong> la biologie du sol.<br />
Les produits <strong>de</strong> la photosynthèse se retrouvent dans les exsudats racinaires sous la<br />
forme <strong>de</strong> sucres. Ce sont les bactéries du sol qui vont digérer ces sucres pour croitre<br />
en population (digestion bactérienne). Lors <strong>de</strong> sa croissance, chaque cellule<br />
bactérienne va incorporer <strong>de</strong>s minéraux du sol. Lorsque les bactéries meurent, les<br />
7
minéraux sont re-largués dans la rhizosphère sous la forme <strong>de</strong> chélates 1 (par<br />
exemple, un complexe entre un élément minéral et un aci<strong>de</strong> aminé), c’est le<br />
processus <strong>de</strong> minéralisation.<br />
Ces formes sont beaucoup plus facilement assimilables par la plante. La nutrition <strong>de</strong><br />
la plante avec <strong>de</strong>s éléments très assimilables permet à la plante <strong>de</strong> consacrer plus<br />
d’énergie à la synthèse <strong>de</strong> molécules complexes comme <strong>de</strong>s métabolites secondaires<br />
et <strong>de</strong>s lipi<strong>de</strong>s (voir plus haut la pyrami<strong>de</strong> <strong>de</strong> la photosynthèse). On note par exemple<br />
qu’une plante qui photosynthétise bien va produire jusqu’à 3x plus <strong>de</strong> lipi<strong>de</strong>s que ce<br />
qui serait nécessaire pour ses besoins.<br />
Les exsudats racinaires dans le sol vont à ce sta<strong>de</strong> contenir une plus gran<strong>de</strong><br />
concentration <strong>de</strong> lipi<strong>de</strong>s. Ce sont sur ces lipi<strong>de</strong>s qu’un second processus <strong>de</strong> digestion<br />
va avoir lieu, la digestion fongique. Les champignons du sol vont assimiler ces lipi<strong>de</strong>s<br />
dans leur membrane et les transformer en composés humiques stables =<br />
processus d’humification.<br />
Cette double digestion <strong>de</strong>s exsudats racinaires est considérée comme un <strong>de</strong>s<br />
processus les plus rapi<strong>de</strong>s pour former <strong>de</strong> la matière organique stable dans les sols<br />
et ceci uniquement en utilisant la photosynthèse <strong>de</strong>s plantes en place. On ne parle<br />
pas ici d’apport <strong>de</strong> fumier, lisier ou autre amen<strong>de</strong>ment organique extérieur.<br />
Application :<br />
Lorsqu’on comprend les processus décrits ci-<strong>de</strong>ssus, 2 buts peuvent être recherchés<br />
par l’installation d’un couvert végétal:<br />
- Soit on utilise <strong>de</strong>s couverts végétaux avec beaucoup d’azote, on favorise la<br />
minéralisation par l’action <strong>de</strong>s bactéries et on obtient un effet fertilisant plus<br />
immédiat.<br />
- Soit on utilise dans ses couverts <strong>de</strong>s espèces aux taux <strong>de</strong> C/N plus important et avec<br />
<strong>de</strong>s concentrations en lipi<strong>de</strong>s plus importantes, on favorise l’action <strong>de</strong>s champignons<br />
et la formation <strong>de</strong> matières humiques stables.<br />
1 molécule complexe issue <strong>de</strong> la liaison entre un ion métallique et une autre<br />
molécule (souvent organique).<br />
8
Les points critiques d’influence<br />
Lorsqu’on considère l’expression du potentiel génétique <strong>de</strong> la plante, on se rend<br />
compte que certains sta<strong>de</strong>s <strong>de</strong> la plante représentent <strong>de</strong>s points critiques.<br />
Par ses travaux sur le maïs, <strong>John</strong> <strong>Kempf</strong> a<br />
i<strong>de</strong>ntifié 3 sta<strong>de</strong>s : entre 9 et 12 jours, le<br />
nombre d’épis futurs est fixé. Entre 14 et<br />
21 jours, c’est le nombre <strong>de</strong> rangs par<br />
épis, et entre 42 et 49 jours, c’est le<br />
nombre <strong>de</strong> grains par épi qui sont<br />
déterminés.<br />
Ceci signifie que chaque stress (excès ou<br />
carence en un élément nutritif, manque<br />
d’eau, manque <strong>de</strong> soleil,…), à un <strong>de</strong>s ces<br />
sta<strong>de</strong>s, va diminuer l’expression du<br />
potentiel génétique.<br />
L’approche à adopter ici est que les actions qu’on pose en tant qu’agriculteur<br />
n’augmentent pas le ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> la plante, on ne fait que diminuer les pertes par<br />
rapport au potentiel génétique <strong>de</strong> la plante.<br />
Prévenir les stress aux sta<strong>de</strong>s critiques est la meilleure façon d’atteindre <strong>de</strong>s<br />
ren<strong>de</strong>ments supérieurs.<br />
2 remarques sont importantes sur l’exemple du maïs:<br />
- les fenêtres d’intervention sont très étroites. (3 à 6 jours)<br />
- la plus gran<strong>de</strong> influence sur les pertes <strong>de</strong> ren<strong>de</strong>ment sont déterminées très<br />
tôt dans la croissance <strong>de</strong> la plante. Le sta<strong>de</strong> 9-12 jours est plus crucial que le<br />
sta<strong>de</strong> 42-49 car il détermine le nombre d’épis.<br />
Les moyens d’intervention<br />
Pour accé<strong>de</strong>r à l’expression du potentiel génétique, il faut focaliser son attention sur<br />
la nutrition <strong>de</strong>s plantes aux sta<strong>de</strong>s critiques i<strong>de</strong>ntifiés. Pour cela, la métho<strong>de</strong> est <strong>de</strong><br />
réaliser <strong>de</strong>s analyses foliaires (analyse <strong>de</strong> sève et non <strong>de</strong> tissu entier) pour i<strong>de</strong>ntifier<br />
les déséquilibres (excès ou carences) en minéraux.<br />
Une expression clé <strong>de</strong> la démarche <strong>de</strong> <strong>John</strong> <strong>Kempf</strong> est :<br />
« ce qu’on ne mesure pas, on ne peut pas le contrôler ».<br />
Depuis 4 ans, Advancing EcoAgriculture envoie <strong>de</strong>s centaines d’échantillons dans un<br />
laboratoire <strong>de</strong>s Pays-Bas pour réaliser <strong>de</strong>s analyses <strong>de</strong> sève. L’interprétation se fait<br />
en se basant sur le diagramme <strong>de</strong> Mul<strong>de</strong>r (http://nutriag.com/article/mul<strong>de</strong>rschart).<br />
Une version simplifiée est présentée ci-<strong>de</strong>ssous.<br />
9
L’interprétation <strong>de</strong>s analyses se fait sur base <strong>de</strong>s groupes <strong>de</strong> minéraux qui peuvent<br />
être antagonistes ou stimulants <strong>de</strong> l’absorption d’autres minéraux. Par exemple, un<br />
déficit observé en Ca (Calcium) peut provenir d’un excès <strong>de</strong> K (Potassium) ; inutile<br />
dans ce cas <strong>de</strong> rajouter du Calcium, la première action à poser et <strong>de</strong> réduire l’apport<br />
<strong>de</strong> Potassium.<br />
Le meilleur moyen <strong>de</strong> répondre <strong>de</strong> manière rapi<strong>de</strong> à <strong>de</strong>s carences en minéraux dans<br />
la plante est <strong>de</strong> le faire via <strong>de</strong>s applications foliaires car dans le sol, les minéraux se<br />
complexent à certains composés du sol et ne sont disponibles immédiatement pour<br />
la plante, au moment où elle est à un sta<strong>de</strong> critique.<br />
10
Conclusions<br />
La démarche <strong>de</strong> <strong>John</strong> <strong>Kempf</strong> est d’améliorer la qualité <strong>de</strong> la plante, via une<br />
compréhension <strong>de</strong>s processus <strong>de</strong> nutrition <strong>de</strong> la plante (photosynthèse, digestion<br />
bactérienne et fongique, sta<strong>de</strong>s clés <strong>de</strong> la croissance). La maximisation du<br />
ren<strong>de</strong>ment est un objectif secondaire.<br />
Pourtant, <strong>de</strong>puis 10 ans, leurs résultats montrent que les ren<strong>de</strong>ments sont<br />
directement liés à la qualité <strong>de</strong> la plante. Les actions qu’ils posent pour rétablir une<br />
nutrition appropriée <strong>de</strong>s plantes provoquent directement <strong>de</strong>s hausses <strong>de</strong><br />
ren<strong>de</strong>ment.<br />
http://www.advancingecoag.com<br />
Pour aller plus loin :<br />
http://www.advancingecoag.com/johns-posts<br />
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Suivi au sein <strong>de</strong> Regenacterre<br />
De premières analyses ont été réalisées au cours <strong>de</strong> la saison <strong>2016</strong> sur maïs,<br />
betterave et froment. Un exemple <strong>de</strong>s résultats est présenté ci-<strong>de</strong>ssous.<br />
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La volonté <strong>de</strong> Regenacterre est <strong>de</strong> réaliser une campagne d’analyses <strong>de</strong> sève au sein<br />
<strong>de</strong> son réseau. Nous collaborerons avec Advancing Eco Agriculture pour<br />
l’interprétation <strong>de</strong>s résultats.<br />
Notre but est <strong>de</strong> créer un référentiel d’analyses <strong>de</strong> sève pour les cultures courantes<br />
en Belgique (maïs, betterave, céréales, pomme <strong>de</strong> terre).<br />
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