Production d’inoculum à base de bactéries solubilisatrices de phosphate et applications biotechnologiques pour la valorisation des déchets miniers de phosphate au Maroc

Abstract

Le Maroc possède la plus grande réserve de phosphate, constituant environ 75 % de la réserve mondiale estimée. Cependant, le processus de traitement de la roche phosphatée génère d'importants sous-produits, notamment les boues de lavage phosphatées, qui renferment des quantités substantielles de phosphore sous une forme insoluble. Ces boues phosphatées sont stockées dans de grands bassins couvrant de grandes surfaces et leur accumulation pose un problème de capacité de stockage. Par conséquent, le recyclage des boues phosphatées est obligatoire afin de consommer les quantités produites chaque année. Les boues phosphatées peuvent être réutilisées comme source de phosphore pour les plantes. Cependant, Les plantes n'utilisent que les ions orthophosphates primaires et secondaires chargés négativement (H2PO4- et HPO42-) comme nutriments. Par contre, la plupart du phosphore dans les boues existe sous diverses formes insolubles. Ce qui nécessite une mobilisation des formes insolubles sous une forme pouvant être assimilée par les plantes. Cette mobilisation peut être assurée par différents microorganismes notamment les bactéries solubilisatrices de phosphate (BSP). Notre étude s’insère dans ce contexte et se propose d’étudier l’apport des souches bactériennes capables de solubiliser les phosphates comme solution innovante pour l’enrichissement du phospho-compost et l’amélioration de ses performances. Dans la présente étude, nous avons constitué une collection de 87 isolats bactériens, dont 56 proviennent de la rhizosphère de l’olivier et 31 ont été isolés à partir de boues phosphatées. L’analyse génétique montre une diversité de genres et d'espèces avec la présence de trois phylums : Firmicutes, Proteobacteria et Actinobacteria avec une dominance du genre Bacillus. Ces isolats bactériens ont montré diverses activités de promotion de la croissance des plantes, ainsi que des activités de contrôle des stress biotiques et abiotiques. De plus, toutes les souches sélectionnées peuvent solubiliser la roche phosphatée, avec des concentrations de phosphate soluble allant jusqu’à 227 μg/mL. Au total, six souches bactériennes, dont trois provenant de la rhizosphère de l’olivier (Pseudomonas moraviensis HFBPR01, Bacillus aryabhattai HFBPR04 et Baillus cereus HFBPR40) et trois de la boue phosphatée (Brevibacterium frigoritolerans HFBP01, Bacillus vallismortis HFBP15 et Streptomyces venezuelae HFBP26) ont été choisies pour des tests d’inoculation. Ces souches ont montré une solubilisation efficace de la boue phosphatée et une activité de biocontrôle contre divers pathogènes fongiques. L’inoculation simple par la souche HFBP26, le consortium C1 (HFBPR01, HFBPR04 et HFBPR40) et le consortium C2 (HFBP01, HFBP15 et HFBP26) a prouvé une augmentation significative de la biomasse sèche des pousses de haricot. La combinaison de HFBP01 et HFBP15 a montré une augmentation importante de la biomasse sèche racinaire. L’application des boues de lavage des phosphates dans le sol améliore sa composition minérale, en particulier les teneurs en phosphores assimilable et totale. L'utilisation du consortium bactérien C3 (C1+C2) a considérablement amélioré la biodisponibilité du phosphore et du potassium, entraînant une meilleure croissance des plantes dans un sol enrichi de 5 % de boue phosphatée.