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Des travaux récents suggèrent que l’occupation des sols et en particulier l’agriculture pourrait modifier le cycle terrestre de Si par appauvrissement du stock de Si biodisponible. L’étendue de cette perturbation n'est pour l’instant pas connue mais pourrait être significative pour le développement de plantes accumulatrices de Si que l’on consomme, telles que les céréales.

Bien que n’étant pas généralement considéré comme un élément essentiel pour les plantes, Si est utilisé comme fertilisant dans quelques pays comme le Japon, la Chine, l’Amérique du Sud ou les Etats Unis (Floride) dans des rizières déficientes en Si biodisponible.

Le Silicium peut également être bénéfique aux cultures soumises à des stress environnementaux comme le déficit hydrique.

Considérant l'importance que revêt la production de céréales en France qui sont cultivées sur la moitié des terres arables, il est donc opportun d'aborder la question du rôle du silicium dans l'agriculture française.
L’objectif de ce projet de trois ans est de fournir un état des lieux de la silice disponible dans les terres arables françaises et une modélisation à l'échelle de 10aines à 100aines d'années des besoins en Si pour les cultures en fonction des pratiques agricoles (exportation des pailles, fertilisation par Si) et des changements climatiques (stress hydrique). La culture du blé a été choisie compte tenu de son importance dans l'agriculture française. Le consortium réunit 4 laboratoires français de la recherche publique qui ont la complémentarité requise pour identifier et quantifier le statut de Si dans les sols et les plantes. Nous appliquerons une approche multidisciplinaire en combinant analyses macroscopiques et microscopiques des sols et des plantes, expériences au laboratoire et au champ, biogéochimie isotopique (d30Si) et pseudo isotopique (Ge/Si) et modélisation mécaniste. Nous bénéficierons de l'infrastructure existante en banques de sols et de variétés de blé. Ce projet fournira des concepts innovants qui pourront être utiles pour améliorer le management des sols cultivés.

Dans le cadre de ce projet, le LAS a pour mission de développer et valider une méthode d'extraction permettant d'estimer la fraction biodisponible du silicium du sol et d'utiliser cette méthode sur le réseau RMQS afin de proposer une cartographie du silicium biodisponible en France.

Par ailleurs le laboratoire effectuera des dosages du silicium total sur une fraction des échantillons du RMQS (~25%) et les teneurs totales des autres sites pourront être estimées en utilisant deux approches différentes :

- une approche statistique exploitant les données déjà collectées précédemment pour construire un modèle de la forme Si=f(Corg, H2O, Ca, Mg, K....)

- une approche chimiométrique via l'utilisation de la spectroscopie proche infrarouge.