Biofumigation — chimie volatile des glucosinolates et suppressivité

Les glucosinolates constituent une classe de métabolites secondaires soufrés et azotés, majoritairement présents dans l'ordre des Brassicales, avec plus de 130 structures identifiées et validées à ce jour (Nguyen et al., 2020). Leur biosynthèse, issue du métabolisme primaire, se déroule en trois phases distinctes : l'élongation de la chaîne latérale, la formation de la structure centrale (noyau thiohydroximate sulfoné et unité S-β-D-glucopyrano) et la modification secondaire de la chaîne latérale (Das, 2021).
La diversité chimique des GLS dépend directement de l'acide aminé précurseur utilisé (Coves et al., 2023) :

• GLS aliphatiques : dérivés principalement de la méthionine (par exemple : sinigrine) (Chen et al., 2023 ; Endo et al., 2023).
• GLS indoliques : dérivés du tryptophane (Coves et al., 2023).
• GLS aromatiques : dérivés de la phénylalanine ou de la tyrosine (par exemple : glucotropaeoline) (Coves et al., 2023).
  Ces molécules sont stockées sous forme inactive dans les vacuoles cellulaires, constituant un véritable "arsenal chimique" prêt à être activé en réponse à un stress biotique ou une lésion mécanique (Lv et al., 2022).

Le système de défense des Brassicacées repose sur une séparation spatiale : les GLS sont vacuolaires tandis que l'enzyme de dégradation, la myrosinaseEnzyme (thioglucoside glucohydrolase) présente chez les Brassicacées, responsable de l'hydrolyse des glucosinolates en composés biologiquement actifs comme les isothiocyanates (Calmes et al., 2015). Ce système "bombe à retardement" constitue un mécanisme de défense chimique efficace contre les herbivores et les micro-organismes pathogènes du sol (Calmes et al., 2015; Viudes, 2021) → Vocabulaire (β-thioglucosidase), est localisée dans des cellules spécialisées appelées "cellules à myrosine". L'hydrolyse est déclenchée uniquement lors de la rupture des tissus (broyage), permettant la rencontre de l'enzyme et de son substrat (Ahmed et al., 2020).
La recherche récente souligne que le devenir de l'hydrolyse est fortement régulé par des facteurs physico-chimiques, notamment le pH du sol (Waisen & Wang, 2022) :

• pH ≥ 6 : Favorise le réarrangement de Lossen, conduisant à la production majoritaire d'isothiocyanates, les molécules les plus recherchées pour leur pouvoir biocide (Waisen & Wang, 2022).
• pH < 6 : Oriente la réaction vers la formation de nitriles et de soufre élémentaire, des produits généralement moins toxiques pour les pathogènes telluriques (Waisen & Wang, 2022).
• Facteurs secondaires : La présence d'ions ferreux (Fe²⁺) favorise la formation de nitriles (Waisen & Wang, 2022).
  Il est à noter que l'activité de la myrosinase diminue naturellement dans les tissus matures, rendant crucial le choix du stade de développement au moment de l'incorporation (Ahmed et al., 2020).

Les isothiocyanates sont les principaux agents de la biofumigationLa biofumigation est une stratégie de lutte biologique utilisant des cultures (principalement des Brassicacées) qui, une fois broyées et enfouies, libèrent des substances volatiles toxiques issues de la dégradation des glucosinolates (Couëdel et al., 2017; Réau et al., 2005). Ces molécules (isothiocyanates) permettent de supprimer les populations de pathogènes telluriques, de nématodes et d'adventices (Motisi, 2009) → Vocabulaire, mais leur efficacité dépend de leur structure moléculaire et de leur persistance dans le sol. Des études démontrent une relation structure-réactivité marquée : les isothiocyanates à chaînes latérales plus courtes et ceux possédant des groupes électro-attracteurs sont plus réactifs (Andernach et al., 2024).
Le spectre d'action est étroitement lié au type de GLS présent dans la plante :

• Allyl-ITC (issu de la sinigrine) : Très volatil, mais sujet à une dissipation rapide, surtout à des températures élevées (Waisen & Wang, 2022).
• Benzyl-ITC (issu de la glucotropaeoline) : Présente une stabilité thermique supérieure à l'allyl-ITC (Waisen & Wang, 2022).
• 2-phényléthyl-ITC : Connu pour ses propriétés nématicides marquées (Chekanai et al., 2024).
  Au-delà de l'effet biocide, les ITCs peuvent influencer le cycle de l'azote en inhibant la nitrification (oxydation de l'ammoniac), ce qui peut réduire les populations de bactéries nitrifiantes dans le sol (Yli-Hemminki et al., 2025). La volatilité des ITCs aliphatiques augmente significativement avec la température du sol, ce qui impose des mesures de scellage (tarping) pour maintenir des concentrations létales dans la zone racinaire (Waisen & Wang, 2022).

Les recherches récentes confirment que les ITCs inhibent la croissance d'un large spectre de champignons et oomycètes telluriques, notamment Fusarium oxysporum et Verticillium dahliae (Ziedan, 2023).

• Efficacité spécifique : Des études montrent que l'incorporation de résidus de Brassica junceaEspèce allotétraploïde du genre Brassica, couramment appelée moutarde brune ou moutarde indienne, issue de l'hybridation entre B. rapa et B. nigra. Brassica juncea est cultivée pour ses graines oléagineuses, ses feuilles comestibles et pour son usage en phytoremédiation des sols contaminés aux métaux lourds. Elle est également employée comme engrais vert biofumigant dans les rotations agricoles. → Vocabulaire réduit significativement l'incidence du flétrissement fusarien chez le concombre (F. oxysporum f. sp. cucumerinum) (Ziedan, 2023) et de la pourriture racinaire chez la betterave à sucre (Ziedan, 2023).
• Synergie : L'efficacité est renforcée par l'effet indirect de la décomposition de la biomasse qui stimule des bactéries antagonistes comme Bacillus et Streptomyces, capables de supprimer des pathogènes persistants (Peng et al., 2022).

La biofumigationLa biofumigation est une stratégie de lutte biologique utilisant des cultures (principalement des Brassicacées) qui, une fois broyées et enfouies, libèrent des substances volatiles toxiques issues de la dégradation des glucosinolates (Couëdel et al., 2017; Réau et al., 2005). Ces molécules (isothiocyanates) permettent de supprimer les populations de pathogènes telluriques, de nématodes et d'adventices (Motisi, 2009) → Vocabulaire est particulièrement documentée pour sa capacité à gérer les nématodes à galles (Meloidogyne incognita et M. javanica) (Ziedan, 2023).

• Équivalence aux fumigants de synthèse : Des mesures sur le terrain indiquent qu'une biofumigation optimisée avec B. juncea peut libérer jusqu'à 100 nmol d'allyl-ITC par gramme de sol, produisant un effet nématicide équivalent à une application de 200 nmol de metam-sodium (Waisen & Wang, 2022).
• Stratégie de synchronisation : Une avancée majeure réside dans le concept de "suprématie par synchronisation" : l'utilisation de cultures biofumigantes modérément sensibles stimule l'éclosion des œufs de nématodes. Les juvéniles de deuxième stade (J2), ainsi libérés, se trouvent au stade le plus vulnérable au moment du broyage et de l'incorporation massive des ITC dans la rhizosphère (Waisen & Wang, 2022).
• Performance comparée : Alors que les fumigants chimiques (par exemple : 1,3-dichloropropène) atteignent des taux de réduction de 87 % (Talavera et al., 2022), la biodésinfestation avec des amendements comme les tourteaux de colza montre des effets nématicides (Gandariasbeitia et al., 2021). D'autres nématicides non-fumigants atteignent des réductions de population de 51 à 64 % (Talavera et al., 2022), suffisantes pour maintenir les densités sous le seuil de dommage économique dans certains systèmes maraîchers.

L'effet biocide s'étend au stock semencier du sol. Les ITC agissent en tant qu'agents allélopathiques volatils qui inhibent la germination et la croissance initiale de diverses adventices (Santos et al., 2020).

• Inhibition de la nitrificationProcessus biologique en deux étapes consistant en l'oxydation de l'ammonium (NH₄⁺) en nitrite (NO₂⁻), puis en nitrate (NO₃⁻), réalisée par des bactéries et archées autotrophes spécialisées (Ren et al., 2019; Yang et al., 2024). C'est une étape critique du cycle de l'azote qui augmente la mobilité de cet élément dans le sol (le nitrate étant facilement lixiviable) et peut générer du N₂O (protoxyde d'azote) comme sous-produit (Liu et al., 2020; Palomo, 2017; Sakoula et al., 2020) → Vocabulaire : Des recherches récentes soulignent que les produits de l'hydrolyse peuvent également inhiber la nitrification du sol en réduisant l'activité des bactéries nitrifiantes (Yli-Hemminki et al., 2025), modifiant ainsi la disponibilité de l'azote.
• Gestion intégrée : Bien que l'effet soit partiel par rapport aux herbicides, il complète efficacement les stratégies multimodales en réduisant la pression des espèces précoces.

Le spectre d'action des ITC inclut également les insectes ravageurs, bien que les résultats soient plus variables selon la volatilité de la molécule produite (Santos et al., 2020).

• Cibles : L'efficacité a été validée contre les larves de certains coléoptères tels que les Elateridae, ainsi que contre des parasites plus spécifiques (Batistič et al., 2025). Par exemple, des travaux de 2024 ont exploré l'utilisation du colza pour réduire la contamination par les œufs de parasites dans les sols de pâturages biologiques (Li et al., 2024).
• Limites : En raison de leur persistance limitée et de leur haute volatilité (Ahmed, 2022), les ITC ne constituent pas toujours un substitut total aux insecticides de synthèse pour les fortes infestations, mais elles contribuent à la régulation des populations dans les systèmes de culture diversifiés.

Le choix des espèces reste dominé par le genre Brassica, particulièrement Brassica junceaEspèce allotétraploïde du genre Brassica, couramment appelée moutarde brune ou moutarde indienne, issue de l'hybridation entre B. rapa et B. nigra. Brassica juncea est cultivée pour ses graines oléagineuses, ses feuilles comestibles et pour son usage en phytoremédiation des sols contaminés aux métaux lourds. Elle est également employée comme engrais vert biofumigant dans les rotations agricoles. → Vocabulaire (moutarde brune) et Raphanus sativus (radis), en raison de leur étude plus étendue et de résultats supérieurs (Ji et al., 2024). Cependant, des avancées récentes introduisent de nouvelles modalités d'application :

• Diversification des sources : Outre les plantes de service, l'utilisation de sous-produits tels que les tourteaux de colza ou les résidus de culture (bagasse de bière combinée au colza) montre des effets nématicides persistants à long terme (Gandariasbeitia et al., 2021).
• Produits technologiques : Le passage d'une culture en place à des formulations brevetées (granulés/pellets, extraits liquides) permet une application plus précise, indépendante du cycle de croissance de la plante, et garantit une concentration standardisée en GLS (Santos et al., 2020 ; Serrano-Pérez et al., 2021).
• Potentiel non Brassicaceae : Des recherches récentes explorent le potentiel biofumigant d'autres familles comme les Liliaceae ou les Leguminosae pour diversifier les rotations et limiter les phénomènes d'adaptation microbienne (Ji et al., 2024).

Les paramètres édaphiques dictent la réussite du transfert gazeux des ITCs.

• Gestion du pH : Le pH du sol est un facteur déterminant pour l'orientation de l'hydrolyseRéaction de décomposition chimique ou biologique d'un composé organique (comme un pesticide) par fixation des éléments d'une molécule d'eau (Ollat et al., 2018). Dans le sol, cette réaction est souvent catalysée par des enzymes microbiennes, telles que les phosphatases qui hydrolysent les esters phosphoriques pour libérer des nutriments assimilables (Mzahma, 2024; Vrignaud, 2015) → Vocabulaire : un pH ≥ 6 est impératif pour favoriser la production d'isothiocyanates ; en deçà (pH < 6), la réaction dévie vers la formation de nitriles, dont le pouvoir biocide est nettement inférieur (Waisen & Wang, 2022).
• Scellage : Pour pallier la volatilité élevée des ITCs aliphatiques, le scellage du sol avec un film plastique imperméable immédiatement après l'incorporation est désormais préconisé (Waisen & Wang, 2022). Le paillage plastique noir est préféré à la solarisation classique, car il préserve mieux la microflore bénéfique tout en contenant les gaz (Waisen & Wang, 2022).
• Limites temporelles : Le bâchage ne doit pas excéder 7 jours afin d'éviter le passage en conditions d'anaérobiose stricte, lesquelles génèrent des acides organiques et des ions ferreux (Fe²⁺) interférant négativement avec la production d'ITCs (Waisen & Wang, 2022).

L'hydrolyseRéaction de décomposition chimique ou biologique d'un composé organique (comme un pesticide) par fixation des éléments d'une molécule d'eau (Ollat et al., 2018). Dans le sol, cette réaction est souvent catalysée par des enzymes microbiennes, telles que les phosphatases qui hydrolysent les esters phosphoriques pour libérer des nutriments assimilables (Mzahma, 2024; Vrignaud, 2015) → Vocabulaire enzymatique nécessite un environnement physique contrôlé pour atteindre des concentrations létales (Waisen & Wang, 2022).

• Régime hydrique : L'eau est le médiateur indispensable de l'hydrolyse. Une irrigation post-incorporation (par exemple, environ 34 mm d'eau) est recommandée pour maximiser la libération d'ITCs et favoriser leur pénétration dans la rhizosphère, là où résident les nématodes cibles (Waisen & Wang, 2022).
• Dynamique thermique : La volatilité des ITCs augmente avec la température (Waisen & Wang, 2022). Si les températures sub-létales (< 42°C) favorisent le développement de sols suppressifs à long terme (Gandariasbeitia et al., 2021), des chaleurs excessives (proches de 100°C lors de certains procédés de transformation) dégradent rapidement les ITCs en amines et thiourées (Andernach et al., 2024).
• Dosage et Stress : Une concentration de biofumigant de 1 % a stimulé un microbiome protecteur (par exemple, augmentation de la diversité alpha et des gènes fonctionnels liés au métabolisme du carbone) (Lee et al., 2024). À l'inverse, un dosage excessif (> 1,5 %) a induit un stress phytotoxique par accumulation excessive de NO₃⁻, K⁺, Ca²⁺ et une diminution de la diversité alpha (Lee et al., 2024).

Bien que la biofumigationLa biofumigation est une stratégie de lutte biologique utilisant des cultures (principalement des Brassicacées) qui, une fois broyées et enfouies, libèrent des substances volatiles toxiques issues de la dégradation des glucosinolates (Couëdel et al., 2017; Réau et al., 2005). Ces molécules (isothiocyanates) permettent de supprimer les populations de pathogènes telluriques, de nématodes et d'adventices (Motisi, 2009) → Vocabulaire soit perçue comme une alternative écologique, des études récentes confirment un impact non négligeable sur les champignons mycorhiziens à arbuscules (Nallanchakravarthula et al., 2021).

• Réduction de l'abondance : L'incorporation de résidus de Brassicacées peut entraîner une diminution significative de l'abondance relative de genres clés tels que Funneliformis et Glomus (Ahmed, 2022). Ces effets semblent liés à l'action biocide directe des isothiocyanates libérés lors de l'hydrolyse des glucosinolates (Ahmed, 2022).
• Restructuration des communautés : L'utilisation de résidus de radis oléagineux a révélé une réduction des guildes fonctionnelles mycorhiziennes dans la rhizosphère (Nallanchakravarthula et al., 2021). Cependant, certains taxons rares peuvent être stimulés en présence de pathogènes (Nallanchakravarthula et al., 2021).

La recherche actuelle distingue l'impact de la biofumigationLa biofumigation est une stratégie de lutte biologique utilisant des cultures (principalement des Brassicacées) qui, une fois broyées et enfouies, libèrent des substances volatiles toxiques issues de la dégradation des glucosinolates (Couëdel et al., 2017; Réau et al., 2005). Ces molécules (isothiocyanates) permettent de supprimer les populations de pathogènes telluriques, de nématodes et d'adventices (Motisi, 2009) → Vocabulaire de celui de la fumigation chimique par sa temporalité et sa sélectivité.

• Effet transitoire vs persistant : Contrairement à la fumigation chimique (par exemple la chloropicrine) qui entraîne une baisse persistante de la diversité bactérienne, la biofumigation provoque généralement une diminution transitoire de la diversité (Sennett et al., 2022).
• Promotion de microorganismes bénéfiques : Les ITC, notamment l'isothiocyanate d'allyle, peuvent stimuler des genres probiotiques tels que Sphingomonas et Pseudomonas, qui participent activement à la suppression des maladies telluriques (Tagele et al., 2022).
• Effet de dose : La concentration de biofumigant est cruciale ; un amendement à 1 % de biomasse n'affecte pas les diversités bactériennes et fongiques, alors que des taux de 2 à 4 % réduisent la complexité des réseaux microbiens (Tagele et al., 2022).

Le bilan des gaz à effet de serre de la biofumigationLa biofumigation est une stratégie de lutte biologique utilisant des cultures (principalement des Brassicacées) qui, une fois broyées et enfouies, libèrent des substances volatiles toxiques issues de la dégradation des glucosinolates (Couëdel et al., 2017; Réau et al., 2005). Ces molécules (isothiocyanates) permettent de supprimer les populations de pathogènes telluriques, de nématodes et d'adventices (Motisi, 2009) → Vocabulaire est aujourd'hui plus nuancé, oscillant entre risque d'émission et potentiel de mitigation.

• Risque lié à la décomposition : L'accumulation sous bâche plastique peut affecter les émissions de N₂O, avec des pics potentiels lors du retrait de la bâche (Li et al., 2022).
• Potentiel d'inhibition de la nitrification : À l'inverse, certaines espèces comme Sinapis alba, riches en glucosinolates aromatiques, peuvent réduire les émissions cumulées de N₂O jusqu'à 69% par rapport à d'autres variétés comme Brassica napus (Torres, 2025). Les ITC agiraient ici comme des inhibiteurs naturels de la nitrification (Torres, 2025).

Une limite majeure émergente est la capacité du sol à "s'adapter" aux ITC. L'AITC présente une demi-vie très courte en conditions réelles, souvent due à sa volatilité et sa dégradation dans le sol, ce qui peut réduire son efficacité nématicide par rapport à des tests en conditions stériles ou sableuses (Mwangi et al., 2024).

L'intégration tactique de couverts biofumigants est cruciale pour les cultures à haute valeur ajoutée sensibles aux pathogènes telluriques, telles que le tournesol, la fraise ou la pomme de terre (Kowalska, 2021).

• Réduction de l'inoculum : La rotation avec des Brassicacées biofumigantes permet de briser le cycle de vie de pathogènes comme Verticillium dahliae en réduisant significativement leur densité dans le sol avant l'implantation de la culture principale (Ahmed et al., 2021).
• Diversification des services : Pour le tournesol, l'implantation d'un couvert de Brassicacées pendant la période de sol nu (interculture longue) permet de diversifier la rotation (Ahmed, 2022) et d'améliorer la structure physique du sol (Bayhan, 2021). De plus, les mécanismes de suppression des pathogènes par la biofumigationLa biofumigation est une stratégie de lutte biologique utilisant des cultures (principalement des Brassicacées) qui, une fois broyées et enfouies, libèrent des substances volatiles toxiques issues de la dégradation des glucosinolates (Couëdel et al., 2017; Réau et al., 2005). Ces molécules (isothiocyanates) permettent de supprimer les populations de pathogènes telluriques, de nématodes et d'adventices (Motisi, 2009) → Vocabulaire sont de mieux en mieux compris (Ahmed, 2022).

La littérature technique et scientifique s'accorde sur la nécessité d'optimiser le transfert des ITCs vers la zone cible (Ahmed, 2022 ; Alletto, 2022).

• Production de biomasse et potentiel génétique : Il est impératif de sélectionner des variétés à fort potentiel en glucosinolates spécifiques, comme Brassica junceaEspèce allotétraploïde du genre Brassica, couramment appelée moutarde brune ou moutarde indienne, issue de l'hybridation entre B. rapa et B. nigra. Brassica juncea est cultivée pour ses graines oléagineuses, ses feuilles comestibles et pour son usage en phytoremédiation des sols contaminés aux métaux lourds. Elle est également employée comme engrais vert biofumigant dans les rotations agricoles. → Vocabulaire (riche en sinigrine) ou Sinapis alba (Arroyo-Sanz et al., 2025). La biomasse doit être maximisée pour servir de réservoir suffisant en précurseurs (Ahmed, 2022).
• Broyage fin : La libération des ITCs dépend de la rupture mécanique des cellules végétales. Un broyage superficiel est insuffisant : les tissus doivent être pulvérisés pour mettre en contact la myrosinase et les GSL (Waisen & Wang, 2022). Des études montrent que le simple hachage ne libère que 5 % du potentiel d'ITCs par rapport à une pulvérisation fine (Li et al., 2024).
• Incorporation immédiate : Les résidus doivent être enfouis le plus rapidement possible après le broyage pour minimiser les pertes par volatilisation (Ahmed, 2022). Un décalage dans l'incorporation peut réduire l'efficacité des gaz biocides dans le sol (Li et al., 2024).
• Scellage du sol : Le confinement des gaz est essentiel. L'utilisation de bâches plastiques imperméables (souvent noires pour éviter la dénaturation de la myrosinase par la chaleur excessive) ou une irrigation immédiate permet de "sceller" le sol et de forcer la diffusion des ITCs vers la rhizosphère (Li et al., 2024 ; Waisen & Wang, 2022).

L'utilisation de mélanges de couverts végétaux apparaît comme une stratégie pour lever certaines limites de la biofumigationLa biofumigation est une stratégie de lutte biologique utilisant des cultures (principalement des Brassicacées) qui, une fois broyées et enfouies, libèrent des substances volatiles toxiques issues de la dégradation des glucosinolates (Couëdel et al., 2017; Réau et al., 2005). Ces molécules (isothiocyanates) permettent de supprimer les populations de pathogènes telluriques, de nématodes et d'adventices (Motisi, 2009) → Vocabulaire en monoculture (Ahmed et al., 2020).

• Synergies nutritionnelles : L'association Brassicacées x Fabacées (par exemple : B. juncea + Vesce velue) permet de maintenir 80 % du potentiel de production de GSL tout en procurant un effet d'engrais vert par un apport azoté supérieur et une capture de nitrates équivalents (Ahmed, 2022).
• Biosolarisation : Des recherches menées en 2016 indiquent que l'utilisation de mélanges en conditions de biosolarisation augmente l'exposition cumulative aux acides organiques fermentaires de 314 % et aux isothiocyanates (ITCs) de 28 %, sans induire de phytotoxicité persistante pour la culture suivante (Morrissey et al., 2026).
• Stabilité du microbiome : Les mélanges fournissent une diversité de nutriments qui soutient une plus grande richesse microbienne, compensant ainsi l'effet biocide transitoire des ITCs sur les micro-organismes non-cibles (Ahmed et al., 2020).

Le statut de la biofumigationLa biofumigation est une stratégie de lutte biologique utilisant des cultures (principalement des Brassicacées) qui, une fois broyées et enfouies, libèrent des substances volatiles toxiques issues de la dégradation des glucosinolates (Couëdel et al., 2017; Réau et al., 2005). Ces molécules (isothiocyanates) permettent de supprimer les populations de pathogènes telluriques, de nématodes et d'adventices (Motisi, 2009) → Vocabulaire au sein de l'agriculture régénératrice est complexe, car il agit comme un "biocide naturel" capable de remodeler profondément le microbiote du sol (Tagele et al., 2021). Des études récentes démontrent que l'effet sur la biodiversité dépend étroitement de la dose :

• Impact sur la diversité : Une concentration élevée de biofumigants (2-4% p/p) réduit significativement la diversité microbienne et la complexité des réseaux d'interactions (Tagele et al., 2022). À l'inverse, une dose optimisée (environ 1%) peut transformer les réseaux microbiens en structures plus connectées et résilientes sans nuire à la diversité globale (Tagele et al., 2022).
• Sélectivité microbienne : La fumigation à l'isothiocyanate d'allyle exerce une pression de sélection directionnelle. Les champignons subissent des dommages cumulatifs plus importants que les bactéries, avec une suppression marquée de genres pathogènes comme Pseudomonas et Xanthomonas (Wang et al., 2026). Cependant, des souches bénéfiques tolérantes, telles que Bacillus et Streptomyces, parviennent à maintenir leur dominance écologique (Wang et al., 2026).
• Risques pour les symbioses : Un point de vigilance majeur concerne les champignons mycorhiziens à arbuscules. Des recherches montrent une réduction significative de l'abondance des genres Funneliformis et Glomus après l'incorporation de Brassicacées, suggérant une toxicité directe des ITCs sur ces alliés de la plante (Ahmed, 2022). Ce déclin est particulièrement marqué dans les sols gérés en agriculture naturelle par rapport aux systèmes conventionnels.

La répétition des cycles de biofumigationLa biofumigation est une stratégie de lutte biologique utilisant des cultures (principalement des Brassicacées) qui, une fois broyées et enfouies, libèrent des substances volatiles toxiques issues de la dégradation des glucosinolates (Couëdel et al., 2017; Réau et al., 2005). Ces molécules (isothiocyanates) permettent de supprimer les populations de pathogènes telluriques, de nématodes et d'adventices (Motisi, 2009) → Vocabulaire peut conduire à une perte d'efficacité par le biais de la biodégradation accélérée, un phénomène où le microbiome du sol s'adapte pour métaboliser plus rapidement les ITCs.

• Mécanisme d'adaptation : L'exposition continue induit une évolution des répertoires de gènes fonctionnels. Alors que les gènes liés au cycle de l'azote (notamment : amoC) montrent une forte régression significative, les souches tolérantes, représentées par Bacillus spp., présentent une tolérance significativement accrue (Wang et al., 2026).
• Restauration écologique : L'émergence de souches endogènes tolérantes (Bacillus spp.) est désormais considérée comme un levier pour la restauration écologique des sols après fumigation, permettant de rétablir les fonctions du sol (Wang et al., 2026).
• Optimisation : Pour contrer l'instabilité de l'efficacité, l'apport d'enzymes myrosinases exogènes est exploré pour maximiser la libération rapide d'ITCs avant que la microflore dégradante ne puisse intervenir massivement (Ji et al., 2024).

L'intégration de la biofumigationLa biofumigation est une stratégie de lutte biologique utilisant des cultures (principalement des Brassicacées) qui, une fois broyées et enfouies, libèrent des substances volatiles toxiques issues de la dégradation des glucosinolates (Couëdel et al., 2017; Réau et al., 2005). Ces molécules (isothiocyanates) permettent de supprimer les populations de pathogènes telluriques, de nématodes et d'adventices (Motisi, 2009) → Vocabulaire dans une doctrine régénérative exige donc un pilotage précis des doses (viser environ 1 % de biomasse enfouie) pour stimuler les taxons bénéfiques tout en évitant les effets négatifs sur la diversité et la complexité des communautés microbiennes (Tagele et al., 2022).