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Imaginez que vous puissiez concevoir un programme personnalisé de protection des cultures qui cible des organismes nuisibles spécifiques présents dans vos champs, tout en réduisant l’utilisation de pesticides.
Grâce en partie à la recherche menée par Justin Pahara, Ph. D., chercheur d’AAC, et son équipe de scientifiques du Centre de recherche et de développement de Lethbridge, cela pourrait bientôt devenir une réalité.
Justin Pahara mène une nouvelle recherche en nanotechnologie qui consiste à utiliser de minuscules particules (appelées nanoparticules) qui se lient à des organismes nuisibles agricoles sans nuire aux plantes et aux insectes auxiliaires. À quel point ces particules sont-elles minuscules? Eh bien, pour donner un point de comparaison, elles sont 1 000 fois plus petites que la largeur d’une aiguille de tatouage. Très fines!
Ces nanoparticules microscopiques se lient à des matières actives qui régulent le métabolisme d’une plante ou d’un insecte spécifique, et elles peuvent être personnalisées pour produire divers résultats souhaités. Appliqués comme des pesticides classiques, ces produits de nouvelle génération sont conçus pour cibler efficacement des organismes nuisibles spécifiques afin que les producteurs puissent mieux protéger leurs cultures tout en réduisant l’utilisation de pesticides.
Les traitements antiparasitaires de prochaine génération
Même si la nanotechnologie peut sembler futuriste et évoquer des images d’ordinateurs et de robots, en fait, elle signifie simplement que Justin Pahara et son équipe sont en train de créer de nouveaux traitements prometteurs qui aideront les producteurs canadiens à protéger leurs cultures et à rester des leaders mondiaux dans la production d’aliments sains et nutritifs qui satisfont aux normes les plus élevées.
Au moyen de ces traitements avant-gardistes, les producteurs pourront s’attaquer à des organismes nuisibles dans leurs champs, tout en préservant les bonnes espèces et en réduisant ou en éliminant la nécessité d’utiliser des insecticides et des herbicides classiques. Cela pourrait réduire l’utilisation de pesticides coûteux, tout en accroissant la production et les rendements.
Les traitements des cultures à base de nanoparticules peuvent également aider les producteurs à élargir leurs débouchés internationaux et à l’étranger où les réglementations locales peuvent exclure les produits qui ont été traités avec des insecticides ou des herbicides classiques.
« Notre objectif est de créer des traitements des cultures de nouvelle génération qui aident les producteurs à lutter contre des organismes nuisibles au moment et à l’endroit où cela est nécessaire, tout en maintenant la santé de leurs champs, en accroissant la production et en leur donnant les moyens de vendre ce qu’ils cultivent dans le monde entier. »
- Justin Pahara, Ph. D., chercheur scientifique, Agriculture et Agroalimentaire Canada
Le développement des nanotechnologies
L’une des premières étapes dans la création de traitements à base de nanoparticules pour protéger efficacement les cultures consiste à découvrir les meilleures combinaisons de particules et de matières actives pour traiter une espèce spécifique d’organisme nuisible. Et comme il existe des millions de combinaisons possibles, les premières recherches sur ces traitements reposent surtout sur une approche fondée sur des suppositions et des essais.
C’est là qu’intervient le laboratoire du chercheur Pahara. Ce laboratoire, créé il y a environ un an, a investi dans une nouvelle technologie robotique qui permet de tester à grande échelle différentes combinaisons de nanoparticules sur de nombreuses espèces d’organismes nuisibles. Cette approche est importante, car elle permet à l’équipe d’essayer des milliers d’options dès le début du processus et de concentrer ses efforts sur l’optimisation des formulations les plus efficaces. Grâce à ces connaissances, il sera possible de mettre au point plus rapidement de nouveaux traitements pour de nombreux organismes nuisibles différents, ce qui permettra aux chercheurs de réagir rapidement à de nouvelles menaces.
Objectif initial et potentiel futur
Le chercheur Pahara et son équipe ont déjà beaucoup progressé vers leur objectif qui consiste à créer une nouvelle génération de traitements pour protéger les cultures en concentrant leur attention sur des ravageurs communs qui tourmentent de nombreux producteurs : les punaises du genre Lygus et les vers-gris. Les punaises sont peut-être les ravageurs les plus répandus dans le monde, et elles causent des dommages dans de nombreuses cultures, notamment la luzerne, le canola, le tournesol, les haricots, le sarrasin et les fraises. Les vers-gris sont des larves de papillons de nuit qui se nourrissent dans un large éventail de cultures, notamment l’orge, le blé, les légumineuses et les céréales, causant des dommages dans les champs au Canada.
L’équipe travaille actuellement à mettre au point un nouveau produit qui ciblera des insectes nuisibles difficiles à gérer en appliquant un traitement à base de nanoparticules et en créant des images en 3D qui permettent de suivre le trajet de ces particules dans les insectes. Ces données sont essentielles pour sélectionner la combinaison de nanoparticules et de matières actives la plus efficace pour cibler cette espèce d’insecte, et pour s’assurer que les matières actives atteignent la zone à l’intérieur de l’insecte où ils sont le plus efficaces.
Bien que l’accent soit mis pour l’instant sur les punaises du genre Lygus et les vers-gris, la même technologie peut être appliquée à un large éventail d’autres organismes nuisibles, comme d’autres insectes et des mauvaises herbes. Les premières recherches préparent le terrain pour que Pahara et son équipe puissent non seulement étendre les traitements des cultures à base de nanoparticules à d’autres organismes nuisibles, mais aussi s’assurer que les traitements sont sûrs, efficaces et peuvent être transposés à l’échelle de la production commerciale. C’est la clé pour que ces traitements de pointe arrivent dans les mains et les champs des producteurs.
Et malgré la nature révolutionnaire de la recherche, les producteurs pourraient avoir accès à des traitements à base de nanoparticules plus tôt que vous ne le pensez. Justin Pahara croit que des produits pourraient être mis en marché d’ici 5 à 10 ans.
Faits saillants :
- Justin Pahara, Ph. D., chercheur scientifique à AAC, dirige de nouvelles recherches en nanotechnologie, utilisant de minuscules particules (appelées nanoparticules) pour créer de nouveaux traitements des cultures qui ciblent des organismes nuisibles agricoles sans nuire aux plantes et aux insectes auxiliaires.
- Au moyen de ces traitements de pointe, les producteurs pourront s’attaquer à des organismes nuisibles, tout en préservant les bonnes espèces et en réduisant ou en éliminant la nécessité d’appliquer des insecticides et des herbicides classiques.
- Les traitements des cultures à l’aide de nanoparticules peuvent aider les producteurs à réduire l’utilisation de pesticides coûteux, à accroître la production et à élargir leurs débouchés internationaux et à l’étranger, où les réglementations locales peuvent exclure les produits qui ont été traités avec des insecticides ou des herbicides classiques.
- Cette recherche permet également de s’assurer que les traitements à base de nanoparticules sont sûrs, efficaces et peuvent être transposés à l’échelle de la production commerciale, ce qui est essentiel pour que cette technologie de pointe arrive dans les mains et les champs des producteurs.
- Les produits pourraient être disponibles pour les producteurs d’ici 5 à 10 ans.
Galerie de photos
Justin Pahara, Ph. D. (au centre), chercheur d’AAC, avec Armen Tchobanian, Ph. D. (à gauche) et Damin Kim, Ph. D. (à droite). Damin Kim présente des vers-gris nouvellement éclos qui serviront à faire une expérience avec des nanoparticules.
Une punaise du genre Lygus dans le laboratoire de Justin Pahara.
Échantillons de vers-gris sous une lumière UV. L’échantillon de gauche a été traité avec des nanoparticules fluorescentes qui brillent en rose sous une lumière UV, tandis que l’échantillon de droite n’a pas été traité.