Au Kenya, utiliser des champignons pour mener une guerre contre les mauvaises herbes

The Toothpick Company transforme les champignons en bioherbicide pour lutter contre la Striga, une « mauvaise herbe maîtresse » dévastatrice qui a dévasté environ 40 millions de fermes en Afrique.

KAKAMEGA, Kenya—

Lorsque la ferme de Lillian Makokha a révélé sa malédiction, elle s'est présentée sous la forme de fleurs violet fuschia, une plante connue sous le nom d'oluyongo ou kayongo dans l'ouest du Kenya. Ces fleurs existent depuis la naissance de Makokha, mais récemment, elles ont largement dépassé les autres ravageurs et maladies dans leur pouvoir destructeur. En 2019, sa parcelle de 3,5 acres, qui aurait dû produire jusqu'à 25 sacs de maïs de 90 kilogrammes par acre, n'en a produit que six. Ce n'était pas suffisant pour nourrir sa famille de huit personnes, sans parler de vendre pour l'argent dont elle avait tant besoin.

La malédiction était cruelle dans sa persistance : d'autres ravageurs comme le mimosa pudica, la légionnaire d'automne et les criquets réduisent le rendement des cultures ou arrivent par vagues, mais l'oluyongo détruit tout, année après année. Dès que le maïs était planté, leurs tiges vertes jaunissaient et se prosternaient en oluyongo sain. On a conseillé à Makokha d'ajouter du fumier, d'arracher les mauvaises herbes à la main ou de laisser la terre en jachère, mais ces suggestions n'ont pas fonctionné et elle manquait de temps. Il suffit d'une seule saison manquée pour que sa famille ait faim, que ses enfants abandonnent l'école ou qu'elle s'endette, incapable de rembourser les prêts pour les semences et les fournitures.

Contrairement à d'autres mauvaises herbes qui rivalisent simplement avec les cultures pour les ressources, l'oluyongo est une mauvaise herbe parasite des racines, lessivant les fluides et les nutriments de son hôte. Connu familièrement sous le nom de sorcellerie, Striga ("sorcière" en latin) est un genre de plantes parasites qui a envahi presque tous les pays d'Afrique. L'espèce à fleurs violettes qui s'attaque aux cultures de la famille des graminées comme celles plantées dans la région de Makokha – maïs, sorgho, mil – est Striga hermonthica. Dès que sa culture hôte est plantée, le Striga germe et pénètre dans les racines de l'hôte. Au moment où un agriculteur voit la plante Striga au-dessus du sol, le mal est fait. Après la floraison, chaque plante Striga peut libérer jusqu'à 200 000 graines, formant une banque de graines dangereuse et invisible dans le sol, attendant la prochaine génération d'hôtes.

Striga hermonthica affecte 50 à 300 millions d'hectares, soit environ 40 millions d'exploitations, principalement en Afrique. Rien que dans l'ouest du Kenya, le Striga a entraîné environ 50 millions d'euros (54,5 millions de dollars) de pertes de maïs, principalement pour les petits agriculteurs de subsistance. Les agronomes l'ont qualifiée de "mauvaise herbe parasite la plus grave au monde". Prospérant dans les zones sèches et les sols pauvres - des conditions qui deviendront plus courantes à mesure que le changement climatique modifie les pluies et endette les agriculteurs - Striga est la «tempête parfaite» d'un ravageur.

Striga aurait pu changer le destin de toute la famille de Makokha. Mais ensuite, son amie Charity lui a parlé de Kichawi Kill, un produit de Toothpick Company. « Kichawi » signifie magie en kiswahili, et, eh bien, il y avait quelque chose de magique à recouvrir ses graines de maïs d'un étrange mélange de riz qui sentait la banane trop mûre et pouvait tuer le Striga. Désespérée, elle a essayé. Et comme par magie, la saison dernière, sa ferme a produit les 25 sacs de maïs par acre qu'elle était censée produire. Depuis, Makokha n'a cessé de faire parler de Kichawi Kill.

Fantastic Funghi : l'arsenal naturel de bioherbicides

En 2007, le Dr John Sands, chirurgien à la retraite de la marine américaine, faisait du bénévolat dans un hôpital de Maseno, dans l'ouest du Kenya, traitant un cas de malnutrition sévère après l'autre. Frustré par l'inutilité de traiter des patients à des stades de malnutrition aussi avancés - et confus car il ne manquait pas de champs fertiles autour - Sands a demandé à son amie de longue date Florence Oyosi, agronome, ce qui se passait. Elle l'a amené dans un champ de fleurs violettes et lui a présenté Striga. Sands pensa: "Je connais le gars pour ça."

Ce type était son frère, le Dr David Sands, un phytopathologiste à l'Université d'État du Montana qui a toujours été, selon sa fille Claire Sands Baker (aujourd'hui directrice du projet Toothpick), un "penseur prêt à l'emploi". Parmi ses nombreuses découvertes scientifiques révolutionnaires, celle qui a conduit au projet Toothpick était sa recherche de plusieurs décennies sur Fusarium oxysporum (« FOXY »), un champignon du sol. Plus de 200 formes de FOXY sont hautement sélectives, attaquant une seule plante spécifique. C'est un arsenal naturel de bioherbicides potentiels.

Le défi consistait à développer une souche FOXY qui tuerait Striga mais pas ses hôtes. La première étape de Sands a été de trouver des scientifiques africains pour diriger l'effort, une recherche qui l'a conduit à Sila Nzioki, phytopathologiste à l'Organisation de recherche sur l'élevage agricole du Kenya. En collaboration avec Oyosi, Nzioki a collecté des échantillons de Striga fané à Maseno et a trouvé 17 souches FOXY différentes déjà dans leurs racines. Le Striga avait succombé au FOXY naturel, tué par certains acides aminés excrétés par le champignon. Nzioki et Sands ont identifié quels acides aminés étaient mortels pour le Striga uniquement et ont trouvé un trio clé - L-leucine, L-tyrosine, L-méthionine - qu'ils ont combiné en FOXY-T14 ("T" pour "trio", 14 pour 2014) . C'est l'ingrédient actif de ce qui, après l'approbation réglementaire kenyane, deviendra le produit distribué commercialement par The Toothpick Project, Kichawi Kill.

En 2013, The Toothpick Project a mené des essais sur le terrain avec 500 membres du groupe d'agriculteurs d'Oyosi, appelé Liberty Farmer Initiative. Les résultats ont été si étonnants que Nzioki, Sands, Oyosi et Baker ont louché sur la feuille de calcul : FOXY-T14 a augmenté le rendement des cultures de 56 % pendant la saison de plantation des longues pluies et de 42 % pendant les courtes pluies. Les rendements ont augmenté dans 499 des 500 parcelles. "C'est mieux que les produits chimiques", explique Pam Marrone, ancienne PDG de la société de produits biologiques agricoles Marrone Bio Innovations. "Ils ont un taux de victoire presque parfait, et vous ne voyez pas cela très souvent!"

Dans ces essais sur le terrain, ils ont testé FOXY-T14 aux côtés de l'autre principale solution de contrôle du Striga sur le marché : StrigAway, une graine enrobée et sélectionnée pour résister à l'herbicide chimique Imazapyr. Mais alors que les agriculteurs doivent acheter StrigAway chaque saison, FOXY-T14 persiste dans le sol, attaquant les graines de Striga génération après génération. Après quelques saisons consécutives d'utilisation de FOXY-T14, les agriculteurs ont signalé la disparition totale du Striga. Contrairement à l'herbicide chimique, l'inoculum de riz non toxique ne nécessite pas de gants, et les agriculteurs peuvent utiliser toutes les semences qu'ils aiment - des semences spécifiques à la zone et résistantes à la sécheresse, ou même des semences conservées. Kichawi Kill est un bioherbicide conçu sur mesure pour les petits agriculteurs.

Cure-dents et riz : mettre le FOXY-T14 entre les mains des agriculteurs

En avril 2018, le directeur du projet Toothpick, Baker, a officiellement enregistré sa société kenyane, Toothpick Company Limited. Basée à Kakamega, Toothpick Company dessert actuellement sept comtés de l'ouest du Kenya, où la striga est la plus répandue, employant une équipe de huit personnes et fonctionnant avec un budget de fonctionnement de 160 000 dollars. Son objectif de servir les petits exploitants agricoles a donné à Toothpick Company la mission de développer une approche de commercialisation et de distribution centrée sur les agriculteurs. Les agriculteurs eux-mêmes jouent le rôle de sites de production, d'évangélistes Kichawi Kill, d'instructeurs de plantation et d'éducateurs Striga.

Dans le laboratoire de Kakamega, les mycéliums FOXY-T14 sont introduits dans un substrat, qui ressemble à un cure-dent sur une boîte de Pétri, d'où le nom de l'organisation. L'inoculation secondaire est effectuée par les producteurs villageois d'inoculum ("VIP"), qui sont presque tous eux-mêmes agriculteurs et dont 80% sont des femmes. Les FOXY-T14 vivants sont introduits dans des seaux de riz cuit et refroidi, et après trois jours d'incubation, l'inoculum - un mélange de riz brunâtre et piquant - est prêt à être distribué aux agriculteurs à 300 KES (2,35 $) par seau. L'agriculteur enrobe chaque graine de maïs avec l'inoculum avant de le placer dans le sol.

Beyond Kichawi Kill : Une plateforme durable pour les bioherbicides

Bien qu'une grande partie du monde s'appuie sur des herbicides chimiques, ces substances se sont révélées nocives pour la santé écologique et humaine. En mai 2022, par exemple, Monsanto a réglé plus de 100 000 poursuites judiciaires liées au glyphosate (RoundUp) liées à ses effets cancérigènes, distribuant plus de 10,3 milliards d'euros (11,3 milliards de dollars) en dommages et amendes. Malgré le besoin évident de bioherbicides, les défis techniques des solutions biologiques peuvent dissuader les investissements. "Il n'y a pas eu de nouveau mode d'action découvert pour les herbicides - c'est-à-dire une nouvelle classe d'herbicides - en 20 à 30 ans", explique Marrone. "L'innovation a été faible du côté chimique, mais tout le monde veut s'éloigner des produits chimiques. Trouver des produits biologiques est vraiment important en ce moment."

Baker, pour sa part, considère le projet Toothpick comme "une plate-forme bioherbicide pour le monde". Le but n'est pas de s'arrêter à Striga hermonthica dans l'ouest du Kenya, dit Baker, mais de créer des éléments de base pour le développement d'autres bioherbicides. Ils pourront, à leur tour, lutter contre l'insécurité alimentaire, la perte de biodiversité, la pollution et la toxicité dans une variété de contextes. "C'est l'idée globale de l'innovation d'un bioherbicide", dit-elle, "le tout dépendant de Fusaria virulent spécifique à l'hôte."

Pour tout son potentiel mondial futur, cependant, la métrique la plus importante est visible dans la fortune changée d'une seule famille. Après quelques bonnes récoltes consécutives, Lillian Makokha a construit une nouvelle maison sur sa ferme, son nouveau toit en tôle ondulée toujours impeccable et brillant. Les longues pluies arrivent bientôt. Le sol de ses champs labourés attendait, face visible sous le soleil brûlant. Elle est prête pour le flot d'ordres Kichawi Kill qu'elle recevra une fois qu'il sera temps de planter. "Cette année, nous remercions Dieu", déclare Makokha. La malédiction est partie.

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