Sidérophores — pivot écologique de l'accès au fer

Les hydroxamates constituent une classe majeure produite tant par les bactéries que par les champignons (Shaer et al., 2020). Les avancées récentes soulignent que :

• Biosynthèse NIS : Contrairement à une idée reçue, certains hydroxamates comme la desferrioxamine E ne sont pas produits par des NRPSEnzymes multimodulaires géantes responsables de la biosynthèse de peptides non ribosomiques, des métabolites secondaires complexes produits par les bactéries et champignons (Hur et al., 2012; McErlean et al., 2019). Contrairement à la synthèse ribosomique, les NRPS incorporent des acides aminés non protéinogènes et génèrent une diversité chimique exceptionnelle (Greule et al., 2018; Navarri, 2016) → Vocabulaire mais par la voie NIS (Challis, 2005). Cette voie implique des enzymes de type A à C qui assurent l'adénylation de substrats carboxyliques (comme le citrate) suivie d'une capture nucléophile (Carroll & Moore, 2018).
• Applications médicales : Leur forte affinité pour le Fe permet aujourd'hui de développer des stratégies de « Cheval de Troie » (Trojan horse), où des molécules antibactériennes sont couplées à des hydroxamates pour pénétrer les cellules pathogènes via leurs propres transporteurs de fer (Shaer et al., 2020).

L'entérobactine reste la référence en termes d'affinité pour le fer (Will, 2025).

• Mécanisme NRPSEnzymes multimodulaires géantes responsables de la biosynthèse de peptides non ribosomiques, des métabolites secondaires complexes produits par les bactéries et champignons (Hur et al., 2012; McErlean et al., 2019). Contrairement à la synthèse ribosomique, les NRPS incorporent des acides aminés non protéinogènes et génèrent une diversité chimique exceptionnelle (Greule et al., 2018; Navarri, 2016) → Vocabulaire : Sa synthèse repose sur des complexes enzymatiques NRPS massifs fonctionnant comme des lignes d'assemblage modulaires pour lier des acides aminés et des groupes aryles (Schwabe et al., 2021).
• Efficacité compétitive : Dans la rhizosphère, la production de chélateurs est une stratégie permettant de solubiliser le fer dans des conditions de carence extrême, souvent au détriment d'autres populations microbiennes (González-Guerrero et al., 2016).

La tendance actuelle de la recherche montre que la distinction entre familles n'est pas absolue :

• SidérophoresMolécules organiques de faible poids moléculaire ayant une affinité extrêmement élevée pour le fer ferrique (Fe³⁺). Sécrétées par les racines ou les bactéries bénéfiques, elles permettent de solubiliser le fer du sol pour le rendre assimilable par la plante tout en limitant sa disponibilité pour les agents pathogènes compétiteurs (Ferrera-Rodríguez et al., 2023; Ma et al., 2016) → Vocabulaire mixtes : De nombreux microorganismes produisent des structures hybrides combinant des fonctions catécholates et hydroxamates, ce qui reflète des stratégies adaptatives pour prospérer dans des niches écologiques diverses (Schalk, 2024).
• Adaptabilité : Cette hétérogénéité structurelle permet aux microorganismes de s'adapter et de prospérer dans des conditions environnementales variées (Schalk, 2024).

L'un des changements de paradigme les plus marquants de ces dernières années est l'élargissement de la définition des sidérophoresMolécules organiques de faible poids moléculaire ayant une affinité extrêmement élevée pour le fer ferrique (Fe³⁺). Sécrétées par les racines ou les bactéries bénéfiques, elles permettent de solubiliser le fer du sol pour le rendre assimilable par la plante tout en limitant sa disponibilité pour les agents pathogènes compétiteurs (Ferrera-Rodríguez et al., 2023; Ma et al., 2016) → Vocabulaire vers celle de métallophores :

• Affinité multi-métaux : Bien que nommés d'après le fer, ces ligands coordonnent également des métaux comme le zinc, le cuivre, le cobalt et même des terres rares ou des contaminants (Schwabe et al., 2021).
• Origine évolutive : Il est désormais suggéré que les sidérophores ont évolué avant le « Grand Événement d'Oxygénation », initialement pour prévenir l'intoxication par le fer ferreux alors très soluble, avant de devenir des outils de capture du fer ferrique devenu limitant (Kramer et al., 2019).
• Transfert horizontal de gènes : Des études révèlent que la capacité des plantes terrestres à synthétiser des métallophores pourrait résulter d'acquisitions multiples et indépendantes de gènes microbiens par transfert horizontal au cours des 500 derniers millions d'années, facilitant la colonisation des milieux minéraux (Dirick et al., 2025).

Le concept d'Iron-Net — désignation proposée dans cette fiche — aide à comprendre la rhizosphère comme un réseau complexe d'échanges de chélates.

• Sensing et Antagonisme : Des découvertes récentes montrent que certains microbes utilisent les sidérophoresMolécules organiques de faible poids moléculaire ayant une affinité extrêmement élevée pour le fer ferrique (Fe³⁺). Sécrétées par les racines ou les bactéries bénéfiques, elles permettent de solubiliser le fer du sol pour le rendre assimilable par la plante tout en limitant sa disponibilité pour les agents pathogènes compétiteurs (Ferrera-Rodríguez et al., 2023; Ma et al., 2016) → Vocabulaire comme des « info-chimiques ». Par exemple, Bacillus velezensis est capable de percevoir la pyochéline produite par un compétiteur (Pseudomonas) pour déclencher une réponse défensive multimodale (polykétides, lipopeptides) avant même que le stress ferrique ne se manifeste (Andrić et al., 2022).
• **Antagonisme Métabolique :**Bacillus subtilis peut réprimer activement la production de pyoverdine chez Pseudomonas marginalis en interférant avec la transcription du gène régulateur gacS via son propre sidérophore, la bacillibactine (Lyng et al., 2024).
• Rôle des Tricheurs : La dynamique des « tricheurs » (microbes utilisant les sidérophores sans les produire) est régulée par la diversité de la communauté. Des études cherchent à déterminer si la diversité des espèces microbiennes influence la sélection des non-producteurs de sidérophores, qui sont importants pour la promotion de la croissance végétale (O’Brien et al., 2023).

La production de sidérophoresMolécules organiques de faible poids moléculaire ayant une affinité extrêmement élevée pour le fer ferrique (Fe³⁺). Sécrétées par les racines ou les bactéries bénéfiques, elles permettent de solubiliser le fer du sol pour le rendre assimilable par la plante tout en limitant sa disponibilité pour les agents pathogènes compétiteurs (Ferrera-Rodríguez et al., 2023; Ma et al., 2016) → Vocabulaire est régulée par le Quorum Sensing, qui peut jouer un rôle important dans la coordination de l'investissement métabolique au sein des populations (Li et al., 2025).

• Optimisation de l'Investissement : Le coût de production est significatif. Chez les Pseudomonas de la racine, le QS pourrait jouer un rôle dans la stabilisation de la coopération entre producteurs de différents sidérophores (Stannius, 2025).
• Synergie d'Exométabolites : Chez Pseudomonas brassicacearum R401, la pyoverdine agit de concert avec l'antimicrobien 2,4-DAPG pour assurer la compétence racinaire et structurer de manière prévisible la communauté microbienne associée à l'hôte (Getzke et al., 2023).

L'efficacité des consortia de Pseudomonas spp. dans la protection des cultures (par ex., tomate contre le flétrissement bactérien) dépend directement de leur capacité de synthèse de sidérophoresMolécules organiques de faible poids moléculaire ayant une affinité extrêmement élevée pour le fer ferrique (Fe³⁺). Sécrétées par les racines ou les bactéries bénéfiques, elles permettent de solubiliser le fer du sol pour le rendre assimilable par la plante tout en limitant sa disponibilité pour les agents pathogènes compétiteurs (Ferrera-Rodríguez et al., 2023; Ma et al., 2016) → Vocabulaire (Shao et al., 2024).

• Prédominance des sidérophores : En conditions de limitation en fer, les sidérophores s'avèrent nettement plus efficaces que les autres métabolites secondaires pour inhiber la croissance des pathogènes (Shao et al., 2024).
• Établissement de la niche : La pyoverdine agit comme un déterminant majeur de la persistance bactérienne dans la niche racinaire, favorisant l'établissement d'un microbiome protecteur et résilient (Getzke et al., 2023).

La plante orchestre par l'intermédiaire du recrutement contextuel de microbes "mobilisateurs de fer" (Wang et al., 2024).

• Appel à l'aide : En situation de carence, la sécrétion de coumarines par la plante stimule le recrutement de PseudomonasPseudomonas est un genre de bactéries à Gram négatif omniprésentes dans le sol et la rhizosphère, connues pour leur grande diversité métabolique (Bureau, 2017). Certaines espèces, comme P. fluorescens, agissent comme des bactéries promotrices de la croissance des plantes en sécrétant des sidérophores (comme la pyoverdine) pour capter le fer, ou en produisant des signaux chimiques impliqués dans la protection contre les agents phytopathogènes (Bert et al., 2013; Trapet, 2015) → Vocabulaire bénéfiques. Cependant, ce signal peut être détourné : certaines souches opportunistes ont évolué pour dégrader les coumarines, "volant" ainsi le signal de détresse pour coloniser la racine sans fournir de fer en retour, ce qui aggrave la carence de la plante (Gu et al., 2026).
• Résistance systémique : La perception de ces interactions par la plante peut induire une résistance systémique, où les sidérophores bactériens agissent comme des éliciteurs primaires, préparant les défenses végétales contre de futures attaques de pathogènes (Zhu et al., 2022).

Utilisée par les dicotylédones et les monocotylédones non graminées, cette stratégie de réduction repose sur une cascade moléculaire précise :

• Acidification et mobilisation : La plante acidifie la rhizosphère via l'efflux de protons par l'H⁺-ATPase 2 (Tabata, 2023). Simultanément, elle sécrète des métabolites secondaires, notamment des coumarinesFamille de métabolites secondaires dérivés des plantes (notamment des familles Apiaceae, Rutaceae et Fabaceae) produits via la voie des phénylpropanoïdes (Kostina-Bednarz et al., 2023). Dans la rhizosphère, elles agissent comme des composés mobilisateurs du fer, sécrétés par les racines pour faciliter l'absorption du fer dans les sols alcalins ou carencés (Robe et al., 2020; Stringlis et al., 2019). Elles jouent également un rôle crucial dans la communication plante-microbiote et possèdent des propriétés antimicrobiennes et allélopathiques sélectives qui façonnent le microbiome racinaire (Kostina-Bednarz et al., 2023; Stassen et al., 2020) → Vocabulaire et des flavines, qui facilitent la solubilisation chimique du Fe³⁺ (Tabata, 2023).
• Réduction et Transport : la Ferric Reduction Oxidase 2 réduit le complexe Fe³⁺-chélate en Fe²⁺ à la surface de la membrane racinaire (Tabata, 2023). L'Iron-Regulated Transporter 1 importe ensuite le Fe²⁺ libre dans les cellules épidermiques (Tabata, 2023).
• Synergie microbienne : Des études récentes suggèrent que les microbes bénéfiques peuvent stimuler la biosynthèse des coumarines chez l'hôte, créant une boucle de rétroaction positive qui améliore l'efficacité de l'acquisition du fer en conditions de carence (Song et al., 2021 ; Vélez-Bermúdez & Schmidt, 2022).

Les graminées utilisent une stratégie de chélation basée sur la sécrétion de phytosidérophoresMolécules chélatrices (ex: sidérophores) produites par les plantes ou leurs endophytes bactériens dans la rhizosphère pour mobiliser le fer et d'autres métaux traces (Bert et al., 2013; Yung, 2020). Ces ligands augmentent la biodisponibilité des micronutriments métalliques indispensables au fonctionnement du microbiome et à la santé de la plante (Dai et al., 2023; Ecoserv et al., 2020) → Vocabulaire, tels que les acides muginéiques (Dwivedi et al., 2023).

• Export et Import : Les PS sont exportés dans la rhizosphère par le transporteur TOM1 (Sun et al., 2023). Une fois le complexe Fe³⁺-PS formé, il est réabsorbé par les transporteurs Yellow Stripe 1 ou YS1-Like (Dwivedi et al., 2023).
• Coordination Fer-Azote : Un lien moléculaire majeur a été identifié via les peptides IMA/FEP (Iron Man/Feb-Promoted). Ces peptides intègrent le statut azoté interne de la plante pour réguler l'acquisition du fer (Ito et al., 2024). Les peptides IMA régulent l'homéostasie de l'azote en ajustant l'équilibre azote-fer et en favorisant l'accumulation du fer dans les nodules, soulignant une homéostasie coordonnée entre les macro- et micronutriments (Ito et al., 2024).

Les endophytes (bactéries colonisant les tissus internes) offrent une alternative essentielle en court-circuitant les barrières de la rhizosphère (Chaudhary et al., 2022).

• Direct Delivery : Contrairement aux bactéries rhizosphériques, les endophytes comme Pseudomonas souche GRP3 produisent des sidérophoresMolécules organiques de faible poids moléculaire ayant une affinité extrêmement élevée pour le fer ferrique (Fe³⁺). Sécrétées par les racines ou les bactéries bénéfiques, elles permettent de solubiliser le fer du sol pour le rendre assimilable par la plante tout en limitant sa disponibilité pour les agents pathogènes compétiteurs (Ferrera-Rodríguez et al., 2023; Ma et al., 2016) → Vocabulaire qui peuvent atteindre l'apoplasme végétal (Sharma et al., 2025). Le fer est alors transféré à la plante par absorption directe du complexe sidérophore-Fe, réduisant ainsi les symptômes de chlorose et augmentant la teneur en chlorophylle plus efficacement que les traitements externes (Sukul et al., 2021).
• Piraterie de sidérophores : Il a été observé que certaines plantes peuvent "pirater" les sidérophores microbiens ou, inversement, que les microbes peuvent induire la production de PS chez l'hôte pour ensuite intercepter ces complexes à leur propre profit (Vélez-Bermúdez & Schmidt, 2022).

Pour compenser l'inefficacité naturelle en sols calcaires, l'utilisation de chélates organiques reste une solution transitoire :

• Chélates synthétiques : Le Fe-EDDHA demeure le standard pour sa stabilité à pH alcalin (jusqu'à 9,0), bien que son impact environnemental et sa non-biodégradabilité encouragent la recherche vers des alternatives (Piccinelli et al., 2022 ; Ueno et al., 2021).
• Aminochélates : L'utilisation de complexants naturels comme la glycine ou d'hydrolysats de protéines gagne en importance. Ces molécules améliorent la pénétration du fer, notamment pour la glycine via la cuticule foliaire, et peuvent influencer l'activité de la ferri-chélate réductase interne, offrant une correction efficace de la chlorose avec une empreinte écologique moindre (Balasubramaniam et al., 2021 ; Coppa et al., 2026).
  Cette synthèse démontre que le transfert du fer est un système dynamique où la plante ne se contente pas d'extraire le fer, mais gère activement un réseau d'interactions moléculaires et microbiennes pour maintenir son équilibre nutritionnel.

La gestion des sols influence directement la capacité fonctionnelle du microbiome à mobiliser le fer (Zhu, 2025).

• Pratiques de conservation : Le non-labour influence les voies de biosynthèse des sidérophoresMolécules organiques de faible poids moléculaire ayant une affinité extrêmement élevée pour le fer ferrique (Fe³⁺). Sécrétées par les racines ou les bactéries bénéfiques, elles permettent de solubiliser le fer du sol pour le rendre assimilable par la plante tout en limitant sa disponibilité pour les agents pathogènes compétiteurs (Ferrera-Rodríguez et al., 2023; Ma et al., 2016) → Vocabulaire (Adeleke et al., 2022). Le non-labour favorise des biomarqueurs bactériens bénéfiques tels que Lysobacter et Sphingomonas (Adeleke et al., 2022).
• Diversité et richesse : L'adoption du non-labour et des cultures de couverture augmente la richesse bactérienne et améliore les propriétés chimiques du sol, notamment par une augmentation du carbone organique (Sant’Anna et al., 2024).
• Interculture et complémentarité : L'interculture (par exemple maïs/arachide) peut entraîner une convergence du microbiome où des clades spécifiques de Pseudomonas (par exemple ASV487) sont recrutés, augmentant ainsi la biodisponibilité du fer pour les deux espèces (Wang et al., 2024).

En sols alcalins, les chélates synthétiques sont remis en question (Arcas et al., 2024) en raison de leur faible biodégradabilité (Ahmad et al., 2022).

• Alternatives bio-sourcées : Des engrais à base de sidérophoresMolécules organiques de faible poids moléculaire ayant une affinité extrêmement élevée pour le fer ferrique (Fe³⁺). Sécrétées par les racines ou les bactéries bénéfiques, elles permettent de solubiliser le fer du sol pour le rendre assimilable par la plante tout en limitant sa disponibilité pour les agents pathogènes compétiteurs (Ferrera-Rodríguez et al., 2023; Ma et al., 2016) → Vocabulaire lyophilisés issus de cultures de Rhizobium radiobacter, se sont révélés capables de maintenir des niveaux de chlorophylle stables, offrant une alternative "verte" aux chélates synthétiques et présentant une persistance accrue dans le sol (Arcas et al., 2024).
• Analogues de phytosidérophores : L'utilisation de l'acide proline-2'-déoxymuginéique, un analogue synthétique des phytosidérophores, surpasse l'EDTA-Fe dans les vergers d'agrumes. Le PDMA améliore non seulement la nutrition ferrique, mais recrute également des PGPR comme Pseudomonas et Nitrospira (Gong et al., 2026).
• Synergie métabolique : Chez Bacillus licheniformis, la production coordonnée de bacillibactine (sidérophore) et d'auxines permet une double action : la bacillibactine assure l'accumulation de fer tandis que l'IAA stimule le développement racinaire, optimisant ainsi l'absorption globale des nutriments (Ma et al., 2026).

L'efficacité des formulations microbiennes dépend de leur capacité à reprogrammer le métabolisme de l'hôte.

• Résultats quantifiés : Des études récentes sur la tomate montrent que l'inoculation avec des souches de PseudomonasPseudomonas est un genre de bactéries à Gram négatif omniprésentes dans le sol et la rhizosphère, connues pour leur grande diversité métabolique (Bureau, 2017). Certaines espèces, comme P. fluorescens, agissent comme des bactéries promotrices de la croissance des plantes en sécrétant des sidérophores (comme la pyoverdine) pour capter le fer, ou en produisant des signaux chimiques impliqués dans la protection contre les agents phytopathogènes (Bert et al., 2013; Trapet, 2015) → Vocabulaire (Z8.8 et Z10.4) peut augmenter la teneur en fer des feuilles de 40 % (Montero-Palmero et al., 2024).
• Efficacité systémique : Ces souches agissent en diminuant l'expression des gènes d'absorption de fer propres à la plante, suggérant que le métabolisme de la plante est activé afin d'accélérer l'absorption de fer (Montero-Palmero et al., 2024).
• Biocontrôle intégré : Les sidérophores sont essentiels à la suppression des pathogènes comme Ralstonia solanacearum par les Pseudomonas, car la compétition pour le fer est un moteur clé des interactions dans les microbiomes naturels (Shao et al., 2024).

Le paradigme classique évolue vers une compréhension plus intégrative.

• Émergence de la Stratégie III : Il est désormais proposé que les plantes accèdent au fer microbien non seulement indirectement, mais aussi par absorption directe des complexes fer-sidérophore, un mécanisme que nous désignons ici par "Stratégie III" — désignation propre à cette fiche, non canonique (les stratégies établies de Marschner étant I et II) — (Song et al., 2025). Cette voie pourrait offrir un immense potentiel pour la biofortification des cultures (Song et al., 2025).
• Plasticité génétique : La frontière entre les stratégies I et II devient floue ; de nombreuses plantes possèdent des éléments des deux systèmes, et leur activation est dictée par les caractéristiques du sol (pH, oxygène) (Li et al., 2023).
• Sélection pour le microbiome : Les futurs programmes de sélection variétale pourraient cibler la capacité de la plante à sécréter des exsudats spécifiques destinés à recruter les membres sidérophore-producteurs du "noyau microbiote" (Wang et al., 2024).

Les recherches récentes confirment que la teneur en fer total du sol est un indicateur peu fiable de la nutrition des plantes, car la solubilité du fer est étroitement régulée par le pH, le potentiel redox et la matière organique (Ismail, 2025).

• Indice DTPA : La méthode d'extraction au DTPA (0,005 M DTPA, 0,01 M CaCl₂ et 0,1 M triéthanolamine) est utilisée pour évaluer le fer disponible dans la rhizosphère ; les mesures sont réalisées par ICP-OES (Wang et al., 2024).
• Dynamique Rhizosphérique : La biodisponibilité est désormais perçue comme un flux dynamique plutôt qu'un stock statique, influencée par les interactions entre l'acidification racinaire et les chélations microbiennes (Molnár et al., 2023).

Le diagnostic foliaire est confronté au « paradoxe de la chlorose », où des feuilles chlorosées présentent parfois des concentrations en fer total similaires à des feuilles saines (Gao et al., 2023).

• Fer Actif vs Fer Total : La mesure du fer actif est un indicateur nettement plus corrélé à l'état de santé de la plante que le fer total (Gao et al., 2023).
• Méthodes Non-Destructives :
• Indice SPAD : Utilisé pour mesurer les niveaux de chlorophyllePigment photosynthétique central localisé dans les chloroplastes, captant l'énergie lumineuse pour la production de biomasse. Son activité et sa concentration peuvent être négativement impactées par des stress chimiques, tels que la présence d'antibiotiques dans le sol, qui perturbent la photosynthèse et induisent un stress oxydatif chez la plante (Gutiérrez et al., 2019) → Vocabulaire, il reste une référence (Khalil et al., 2024).
• Fluorescence de la chlorophylle : Cette technique permet une détection du stress ferrique (Aleksandrov, 2022).
• Spectroscopie FTIR : La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier est évaluée pour la détection de la carence en fer et du stress oxydatif (Santos et al., 2023).
• Marqueurs Moléculaires : L'expression des gènes FRO2 et IRT1 est évaluée en relation avec la carence en fer (Santos et al., 2023).

L'analyse du microbiome rhizosphérique devient un outil de diagnostic pour évaluer la capacité de résilience du sol face à la carenceInsuffisance d'un ou plusieurs éléments nutritifs nécessaires à la croissance végétale dans la solution du sol. Une plante doit absorber de l'azote, du phosphore, du potassium, du calcium et du magnésium par ses poils absorbants ; un défaut de disponibilité de ces ions minéraux entraîne des altérations biochimiques et une baisse de rendement (Blotevogel, 2017; Liber, 2020) → Vocabulaire ferrique (Muhilan et al., 2025 ; You et al., 2026).

• Taxonomie Ciblée : Les Pseudomonadales sont identifiées comme des membres stables et ubiquistes du microbiome impliqué dans la mobilisation du fer (Semblat, 2025). Les Enterobacterales peuvent également être recrutées spécifiquement par des variétés sensibles au fer pour pallier ce déficit (Semblat, 2025).
• Marqueurs fonctionnels :
• Les gènes de biosynthèse de la pyoverdine (famille de gènes pvd) sont impliqués dans l'activité sidérophore (Wang et al., 2024).
• Les fonctions de transport et de métabolisme du fer bactérien sont fortement corrélées aux dynamiques de stress dans la rhizosphère (Xu et al., 2021).
• Indicateur de suppressivité : La compétition pour le fer, médiée par la diversité des sidérophores sécrétés, sert désormais de prédicteur pour la protection des plantes contre les phytopathogènes comme Ralstonia solanacearum (Gu et al., 2020).

La toxicité du fer, prédominante dans les sols acides et engorgés (conditions hypoxiques), constitue une contrainte majeure pour la riziculture mondiale (Gupta et al., 2025).

• Mécanismes de défense : Les recherches récentes soulignent que les plantes tolérantes utilisent l'oxydation rhizosphérique pour exclure le fer ferreux (Fe²⁺) toxique, créant ainsi des "plaques" ou gaines ferrugineuses protectrices autour des racines (Kirk et al., 2021).
• Marqueurs de tolérance : Le gène GSNOR est désormais identifié comme un pivot de la tolérance, prévenant la cytotoxicité nitrosative et oxydative induite par l'excès de fer (Zhang et al., 2025). Une méta-analyse récente a permis d'identifier des gènes marqueurs robustes liés à l'homéostasie du fer, facilitant l'intégration de ces traits dans les futurs programmes de sélection variétale pour les sols riches en Fe²⁺ (Gupta et al., 2025).

L'indisponibilité du fer dans les sols alcalins et calcaires (pH 7.4–8.5) reste un défi, car la forte concentration en bicarbonates tamponne le pH et immobilise le fer dans des espèces chimiques insolubles (Lozano-González et al., 2023).

• Limites des chélates synthétiques : Bien que l'EDDHA-Fe soit efficace, sa faible biodégradabilité, son coût élevé et les sous-produits inconnus poussent à explorer des alternatives biosourcées (Piccinelli et al., 2022).
• Perspectives des biofertilisants : L'utilisation de sidérophoresMolécules organiques de faible poids moléculaire ayant une affinité extrêmement élevée pour le fer ferrique (Fe³⁺). Sécrétées par les racines ou les bactéries bénéfiques, elles permettent de solubiliser le fer du sol pour le rendre assimilable par la plante tout en limitant sa disponibilité pour les agents pathogènes compétiteurs (Ferrera-Rodríguez et al., 2023; Ma et al., 2016) → Vocabulaire bactériens (par exemple : pyoverdine de Pseudomonas) démontre une efficacité comparable aux chélates synthétiques pour maintenir les niveaux de chlorophylle (indices SPAD) tout en étant biodégradables (Lozano-González et al., 2024). L'application de molécules comme le PDMA (analogue de phytosidérophore) s'avère prometteuse pour recruter des PGPR spécifiques et améliorer durablement la nutrition ferrique dans ces sols contraignants (Gong et al., 2026).

L'utilisation de minéraux silicatés (comme l'olivine ou le basalte) pour l'altération forcée des roches (Enhanced Rock Weathering - ERW) émerge comme une stratégie double : capture du CO₂ et fourniture de nutriments (Beerling et al., 2024 ; Palma et al., 2025).

• Dissolution médiée par les sidérophoresMolécules organiques de faible poids moléculaire ayant une affinité extrêmement élevée pour le fer ferrique (Fe³⁺). Sécrétées par les racines ou les bactéries bénéfiques, elles permettent de solubiliser le fer du sol pour le rendre assimilable par la plante tout en limitant sa disponibilité pour les agents pathogènes compétiteurs (Ferrera-Rodríguez et al., 2023; Ma et al., 2016) → Vocabulaire : Des études de 2023 ont démontré que les bactéries (par exemple, Shewanella oneidensis) augmentent les taux de dissolution des silicates d'un facteur 8 grâce à la sécrétion de sidérophores (Lunstrum et al., 2023). Ces molécules retirent la couche protectrice d'oxydes de fer à la surface des minéraux, libérant ainsi le fer biodisponible (Berghe et al., 2021).
• Ingénierie microbienne : Des souches de Alteromonas macleodii ont été génétiquement modifiées pour augmenter la production de sidérophores, ce qui a augmenté le taux de dissolution de l'olivine de plus de 150 % (Dalvie et al., 2025). Cette synergie entre microbes sidérophore-producteurs et amendements minéraux représente un levier technologique majeur pour la nutrition ferrique à long terme et la remédiation environnementale (Sharma et al., 2025).