Cette équipe basée à l’Université d’Ottawa cherche à produire des “baies du Nord”, qui peuvent être cultivées à tout moment et partout au Canada. La clé de l’approche “de la racine à la pousse” est une plate-forme d’exploitation verticale brevetée, dopée par l’utilisation de microbes génétiquement modifiés et d’un dispositif de microcapture et d’utilisation du dioxyde de carbone.
Baies du Grand Nord : Souveraineté alimentaire grâce à des innovations en matière d’additifs avec une touche canadienne
“Ce que j’aime vraiment, ce sont les plantes et les microbes, et étudier comment ils interagissent les uns avec les autres, c’est époustouflant”, déclare Allyson MacLean à propos de sa passion pour le monde microbien.
Les interactions symbiotiques entre les plantes et les microbes – bactéries et champignons – ont été le principal centre d’intérêt du laboratoire de symbiose du Dr MacLean à l’Université d’Ottawa, créant un ensemble de recherches que le laboratoire exploite pour faire progresser la biotechnologie. “J’essaie d’exploiter ces connaissances d’une manière qui profite aux agriculteurs et à l’industrie”, dit-elle, “il ne s’agit donc pas seulement d’apprendre, mais aussi de mettre les choses en pratique”.
Le projet “True North Berries” du Dr MacLean adopte une approche holistique, de la racine à la pousse, pour cultiver les fraises en faisant progresser le fonctionnement de chaque partie de la plante. En commençant par les racines, les microbes génétiquement modifiés favorisent la croissance des plantes et leur résistance à la température, ce qui constitue un moyen rentable d’accroître la productivité. Marina Cvetkovska, collègue et biologiste à l’Université d’Ottawa, experte en photosynthèse, aidera à optimiser ce processus dans les feuilles, augmentant ainsi la résistance des plantes dans des conditions de croissance stressantes. Patrick Dumond, de la Faculté d’ingénierie, mettra à profit son expertise en matière de vibrations et de conception acoustique pour développer un système de pollinisation automatisé – utilisant des vibrations mécaniques pour imiter le bourdonnement des abeilles – afin de réduire l’impact environnemental du système de culture en allégeant la tâche des pollinisateurs, tout en réduisant les coûts. “Si une seule de ces innovations est plus performante que les autres, nous devrions être en mesure d’augmenter les rendements”, déclare le Dr MacLean.
“Il y a un tel potentiel pour sculpter le microbiome afin d’aider les plantes à pousser.
Les partenariats public-privé du projet réunissent des chercheurs de l’Université d’Ottawa et la société Fieldless, basée à Cornwall, une entreprise agro-technologique à environnement contrôlé qui cultive des légumes verts à l’intérieur 365 jours par an, en utilisant de l’énergie renouvelable et aucun herbicide ou pesticide. Le Dr MacLean a rencontré le PDG Jon Lomow il y a trois ans et ils ont cherché une raison de travailler ensemble depuis lors. “Jon est très favorable à la recherche et à l’innovation. Il s’est engagé à appliquer la science de pointe à ses exploitations et donne la priorité à la durabilité”.
Le projet “True North Berries” adopte une approche holistique, de la racine à la pousse, de la culture des fraises en combinant un certain nombre d’innovations ciblant chaque partie des fonctions de la plante. Au niveau des racines, des microbes spécifiques favorisent la croissance des plantes et leur résistance à la température, ce qui constitue un moyen rentable d’accroître la productivité. M. MacLean collaborera avec Ceragen, une jeune entreprise de Waterloo spécialisée dans les inoculants microbiens pour la culture hydroponique. Ensemble, ils étudieront comment les bactéries pourraient servir de micro-organismes bénéfiques pour améliorer la productivité, le goût et les bienfaits pour la santé des fraises. “Je suis très enthousiaste à l’idée d’identifier des inoculants microbiens spécifiques aux fraises”, déclare le Dr MacLean. “Qu’est-ce que c’est ? Peut-on les appliquer à d’autres cultures ? Il y a un tel potentiel pour sculpter le microbiome afin d’aider les plantes à pousser”.
Marina Cvetkovska, collègue et biologiste à l’Université d’Ottawa, aidera à identifier des recettes de lumière pour améliorer la photosynthèse dans les feuilles afin de promouvoir une croissance plus rapide dans des conditions optimales. Patrick Dumond, de la Faculté d’ingénierie, mettra à profit son expertise en matière de vibrations et de conception acoustique pour développer un système de pollinisation “sans abeilles” – utilisant des vibrations mécanisées pour imiter le bourdonnement des abeilles – afin de réduire l’impact environnemental du système de culture en allégeant la tâche des pollinisateurs, tout en réduisant les coûts. “La combinaison de ces innovations peut permettre d’obtenir les rendements nécessaires pour atteindre la parité des coûts avec les baies importées tout au long de l’année”, déclare le Dr MacLean.
La société Vertiberry, basée à Bruxelles, conçoit le système de culture principal du projet, en adaptant une plate-forme de culture verticale éprouvée qui exploitera le climat canadien pour maintenir des températures de croissance appropriées, un processus connu sous le nom de “free cooling” (refroidissement libre). Le système sera également équipé d’une technologie de micro-captage du carbone mise au point par Skytree à Amsterdam, qui extrait le dioxyde de carbone de l’atmosphère pour l’acheminer vers les plantes à l’intérieur de la ferme et remplacer ce qui nécessiterait normalement un processus à base de combustibles fossiles.
L’objectif de l’équipe “True North Berries” est de trouver une combinaison d’innovations qui permettra aux fraises cultivées à l’intérieur, localement et tout au long de l’année de concurrencer les importations. À travers le Canada. “Nous manquons de terres agricoles et nous sommes une nation frileuse”, déclare le Dr MacLean. “L’agriculture verticale et l’agriculture d’intérieur joueront un rôle important à l’avenir.
Collaborateurs
- Jon Lomow, sans champ
- Danielle Rose, Ceragen
- Marina Cvetkovska, Université d’Ottawa
- Patrick Dumond, Université d’Ottawa
- Skytree
- Vertiberry
