Défis et perspectives

Les grands enjeux liés aux biostimulants

Si les biostimulants représentent une avancée prometteuse pour l’agriculture, leur adoption et leur développement sont associés à plusieurs enjeux majeurs :

1. Réglementation et normalisation

Complexité des cadres législatifs

Les biostimulants ne sont pas encore réglementés de manière uniforme à l’échelle mondiale. Chaque pays peut avoir ses propres règles et définitions, ce qui complique la commercialisation et l’utilisation des biostimulants. Par exemple, en Europe, la législation récemment mise à jour inclut les biostimulants sous la catégorie des fertilisants, tandis qu’aux États-Unis, ils peuvent être classés sous différentes catégories selon l’État puisqu’il n’existe pas de cadre réglementaire national. Certains États refusent même l’utilisation de la terminologie biostimulant.

En France, les biostimulants font partie de la famille des MFSC (Matières Fertilisantes et Supports de Culture). Or, les biostimulants n’ont pas de norme d’application comme les amendements, les engrais ou les supports de culture. Afin d’être commercialisés, tous les produits biostimulants doivent être homologués et avoir une Autorisation de Mise sur le Marché (AMM). Le site E-phy géré par l’ANSES, permet de vérifier si le biostimulant possède bien une AMM, ses allégations et ses usages.

L’obtention d’une AMM peut passer par trois voies en France :
> un processus national d’homologation sous l’expertise de l’ANSES qui vérifie l’efficacité de la solution (essais significatifs sur chaque usage autorisé), le mode d’action et une évaluation toxicologique.
> un processus national de reconnaissance mutuelle en conformité avec les règles européennes. Le soumettant doit démontrer aux autorités nationales que le produit est commercialisé en tant que biostimulant dans un autre état de l’EU. L’évaluation est uniquement documentaire sans vérifier l’efficacité ni la toxicité.
> un processus européen d’évaluation et d’enregistrement dans le cadre du règlement 2019/1009 avec un dossier efficacité et une preuve d’absence de contaminants (ETM, contaminants, pathogènes).
Source : Comprendre la biostimulation – Frayssinet

Il est crucial d’établir des normes internationales pour garantir la qualité, la sécurité et l’efficacité des biostimulants. Des normes claires et harmonisées faciliteraient le commerce international et assureraient aux agriculteurs que les produits qu’ils utilisent sont fiables et efficaces.

2. La recherche et développement

Innovation continue

Les biostimulants sont un domaine en évolution rapide, nécessitant une recherche constante pour découvrir de nouveaux ingrédients actifs, comprendre leurs mécanismes d’action et développer des formulations plus efficaces. Les entreprises et les institutions de recherche doivent investir de manière significative dans la R&D pour rester compétitives et répondre aux besoins changeants des agriculteurs.

Preuves scientifiques et validation

Pour gagner la confiance des agriculteurs et des régulateurs, les biostimulants doivent être soutenus par des preuves scientifiques solides. Cela inclut des essais sur le terrain, des études de cas et des publications dans des revues scientifiques. La validation scientifique est essentielle pour démontrer l’efficacité des biostimulants dans des conditions réelles.

3. Adoption par les agriculteurs

L’adoption des biostimulants par les agriculteurs ne va pas de soi. Comme pour toute innovation technologique, il est nécessaire de convaincre les utilisateurs finaux des bienfaits de leur utilisation. Pour cela, il est important d’être transparent et pédagogue.

Éducation et formation

Les agriculteurs doivent être formés sur les avantages des biostimulants et sur la manière de les utiliser correctement. Cela peut inclure des démonstrations sur le terrain, des ateliers et des programmes de formation continue. Une compréhension claire de l’utilisation et des bénéfices des biostimulants est cruciale pour leur adoption à grande échelle.

Coûts et bénéfices

Le coût des biostimulants peut être un obstacle à leur adoption, en particulier pour les petits agriculteurs. Il est important de démontrer que les bénéfices économiques à long terme, comme l’augmentation des rendements et la réduction des coûts des intrants chimiques, compensent les coûts initiaux. Des incitations financières ou des subventions pourraient également aider à encourager l’adoption.

4. Impact environnemental

Durabilité et impacts écologiques

Bien que les biostimulants soient généralement considérés comme plus respectueux de l’environnement que les engrais et les pesticides chimiques, il est essentiel de surveiller et d’évaluer leur impact écologique. Les critères de surveillance portent :

• sur la toxicité et la sécurité, notamment les effets à moyen et long terme des biostimulants sur la santé humaine et animale ;
• sur l’accumulation des substances actives dans les organismes vivants et le sol ainsi que leur durée de vie et leur dégradabilité (ainsi que celle des sous-produits liés à cette dégradation) ;
• sur les interactions écologiques entre les biostimulants et les différents composants de l’écosystème (ainsi que les interactions avec d’autres intrants agricoles) ou en surveillant les évolutions dans les équilibres et les dynamiques des populations (faune et flore) à la suite de l’introduction des biostimulants.

Réduction de l’utilisation de produits chimiques

L’un des principaux avantages des biostimulants est leur potentiel à réduire l’utilisation de produits chimiques agricoles. Cependant, il est crucial de s’assurer que cette réduction ne compromet pas la productivité agricole par la réalisation d’essais en champs contrôlés, d’études comparatives de rendement et de productivité, de tests d’efficacité.

Les biostimulants doivent être intégrés de manière équilibrée dans les systèmes de gestion des cultures pour maximiser les bénéfices environnementaux et économiques.

5. Technologie et innovation

Intégration avec l’agriculture de précision

Les biostimulants peuvent être particulièrement efficaces lorsqu’ils sont utilisés en conjonction avec les technologies de l’agriculture de précision, telles que les capteurs de sol, les drones et les systèmes de gestion de l’irrigation. L’intégration de ces technologies permet une application plus précise et efficace des biostimulants, optimisant leur impact. Agritech Tomorrow propose l’intégration de capteurs permettant une utilisation très localisée des biostimulants. L’objectif est d’optimiser les rendements agricoles au niveau de la parcelle, du rang voire du pied. De son côté, CropX fournit des solutions d’irrigation de précision et des recommandations sur l’utilisation des biostimulants basées sur des données en temps réel collectées à partir de capteurs de sol et de gestions de données massives.

Développement de nouvelles formulations

La recherche en biotechnologie et en chimie continue de développer de nouvelles formulations de biostimulants, comme les encapsulations et les libérations contrôlées, qui peuvent améliorer leur efficacité et leur facilité d’utilisation. L’encapsulation permet une amélioration de la stabilité des biostimulants qui se retrouvent protégés des conditions environnementales parfois défavorables (variations de chaleur, d’UV, etc.). De même, cette technologie permet de libérer à la demande les principes actifs permettant une application plus efficace et économe. Les Espagnols de Green Universe Agriculture développent des biostimulants encapsulés dans des matrices polymères qui se dégradent lentement, libérant les principes actifs de manière progressive et contrôlée.

Marché des biostimulants : un aperçu mondial et français

Marché mondial des biostimulants

Le marché mondial des biostimulants est en pleine expansion. En 2023, sa valeur était estimée à environ 3,64 milliards de dollars. Ce chiffre devrait croître de manière significative pour atteindre environ 9,75 milliards d’ici 2032, avec un taux de croissance annuel de 10,5%​ (Fortune Business Insights)​​.

Leader du marché avec une valeur de 1,43 milliard USD en 2023, l’Europe continue de dominer grâce à des réglementations favorables et une forte demande pour des produits agricoles durables. Les pays comme l’Italie, l’Espagne, l’Allemagne et la France sont les principaux consommateurs​​. En 2029, le marché européen pourrait atteindre 2,34 milliards de dollars.

Deuxième plus grand marché, avec une croissance continue soutenue par des investissements en R&D et une adoption croissante des biostimulants pour améliorer les rendements agricoles​, le continent américain pourrait atteindre 1 milliard de dollars en 2029 contre 530 millions de dollars en 2024.

Les cultures en rang, comme les céréales, les oléagineux et les légumineuses, dominent le marché en raison de la grande superficie de leur culture. Les fruits et légumes représentent également un segment important, avec une croissance prévue de 10,5% jusqu’en 2032​.

Les extraits d’algues, les substances humiques et les acides aminés sont parmi les ingrédients les plus couramment utilisés dans les biostimulants et les traitements foliaires sont les plus répandus, représentant environ 2,5 milliards USD en 2022, en raison de leur efficacité et de leur facilité d’application.​

Marché français des biostimulants

En France, le marché des biostimulants suit la tendance européenne avec une forte croissance. La France est l’un des principaux consommateurs en Europe, bénéficiant de politiques agricoles favorables et d’une sensibilisation accrue à l’agriculture durable. Entre 2017 et 2020, le chiffre d’affaires des biostimulants en France a connu une croissance de 87%. En 2022, la France était leader du marché européen des biostimulants avec une part de marché d’environ 18% (les acides aminés représentant 78% des biostimulants consommés). Le marché français des biostimulants devrait continuer à croître à un rythme soutenu, porté par la demande croissante pour des solutions agricoles, écologiques et efficaces.

La France bénéficie de réglementations favorables à l’utilisation des biostimulants, soutenues par des initiatives comme la Stratégie Ecophyto2030 qui vise à réduire l’utilisation de pesticides et à promouvoir des alternatives durables (objectif de réduction de 50% de l’utilisation et des risques globaux des produits phytopharmaceutiques à l’horizon 2030 par rapport à la moyenne triennale 2011-2013).

• Entreprises : Plusieurs entreprises, à la fois nationales et internationales, sont actives sur le marché français. Des sociétés comme jouent un rôle crucial dans l’innovation et la distribution de biostimulants en France​.

Cartographie des grands acteurs du domaine des biostimulants

Le marché des biostimulants est dominé par de nombreux acteurs clés répartis à travers le monde. Aux États-Unis, on trouve des industriels comme BASF SE, Valent BioSciences LLC (qui propose une large gamme de produits biostimulants, Agrinos ou FMC Corporation. En Europe, des fleurons des biostimulants ne sont pas en reste : Syngenta Biologicals, Rovensa Next, Biolchim. Comme en Asie, on trouve Sumimoto Chemicals au Japon, Coromandel International Limited en Inde.

À côté des mastodontes industriels, on trouve également des entreprises très innovantes qui cherchent à conquérir quelques parts de marché dans ce secteur très florissant. Ces entreprises mobilisent de la recherche et développement en vue de proposer des solutions technologiques respectueuses de la plante et de son environnement. L’entreprise espagnole Seipasa par exemple, entreprise qui a reçu le Prix national de l’Innovation en 2020, travaille sur la formulation agrochimique efficace, Natural Technology^® à partir de principes actifs et ciblés de biostimulants, de biopesticides ou de biofongicides. SAS Agri, autre entreprise espagnole, développe une plateforme technologique, appelée NOBA, qui mixe recherche en laboratoire et expérimentations en pleine terre.

Enfin, il est important de noter la présence de nombreuses start-up qui ont la particularité de s’intéresser plus spécifiquement au sol et à l’apport des microbes dans celui-ci.  Agrinos est une entreprise canadienne spécialisée dans les biostimulants microbiens. Elle développe des solutions qui améliorent la santé et la productivité des sols grâce à des micro-organismes bénéfiques. À ces fins, elle utilise des consortiums de micro-organismes permettant d’augmenter la fixation de l’azote et améliorer l’absorption des nutriments. Symborg, également basée en Espagne, se concentre sur les biostimulants microbiens et les biofertilisants. Sa technologie repose sur des champignons mycorhiziens (Glomus iranicum var. tenuihypharum) et des bactéries bénéfiques. MyCoUp, son produit phare augmente la tolérance des plantes au stress et améliore la nutrition. On peut également citer Bioline AgroSciences, PlantResponse Biotech, Aphea.Bio, Gaiago ou Bactiva.

Une innovation – Une Start-up : Starfish Bioscience

Innover pour la régénération des sols

La dégradation des sols agricoles est un problème majeur à l’échelle mondiale. Un rapport des Nations Unies de 2017 a révélé qu’un tiers des terres de la planète était gravement dégradé par l’érosion, la salinisation, le compactage, l’acidification et la pollution chimique. Cette dégradation et cette érosion accélérée (selon la F.A.O., 90% des terres souffriront d’une érosion accélérée d’ici 2050) menacent la sécurité alimentaire mondiale et pourraient entraîner une pénurie alimentaire d’ici 50 ans si la tendance se poursuit.

Parmi les solutions possibles, l’agriculture régénératrice. L’agriculture régénérative rassemble des pratiques agricoles et de pâturage qui se concentrent sur la régénération de la couche arable, permettant notamment aux agriculteurs de maintenir les rendements des cultures, d’améliorer la rétention d’eau et l’absorption des plantes, d’augmenter la rentabilité de l’exploitation et de soutenir la bioséquestration du carbone et de l’azote.

Parmi les solutions prônées, les méthodes mises en avant incluent : réduction du travail du sol, couverture permanente des sols cultivés, rotation des cultures, intégration de l’élevage dans les systèmes des cultures, utilisation du compost et recyclage des déchets verts. Ces pratiques permettent une amélioration de la structure du sol, l’augmentation de sa teneur en matière organique et la restauration d’une vie microbienne active.

Le microbiome du sol regroupe l’ensemble des micro-organismes (bactéries, champignons, virus, archées et protozoaires) qui vivent dans un écosystème, ainsi que leurs gènes et les interactions qu’ils entretiennent entre eux et avec leur hôte ou leur milieu. En agissant sur cet écosystème microbien, il est possible de restaurer l’équilibre physiologique d’un sol et par-là ses grandes fonctions. Pour protéger le microbiome terrestre, trois actions sont nécessaires :

• Protéger la biodiversité microbienne au sein d’un écosystème préservé
• Restaurer la biodiversité microbienne lorsque les écosystèmes sont dégradés
• Entretenir les écosystèmes restaurés.

1. Présentation de la Start-up

Fondée en novembre 2023 et basée à Bordeaux, Starfish Bioscience se spécialise dans la régénération des sols par la restauration de leurs microbiomes. Sa mission est d’améliorer la durabilité et la productivité agricoles tout en minimisant l’impact environnemental.

La particularité de Starfish Bioscience est l’utilisation de bactéries clés de voûte pour développer des biostimulants microbiens capables de restaurer la diversité et la fonctionnalité des microbiotes des sols.

Une espèce clé de voûte est une espèce dont la présence est indispensable à l’existence même d’un écosystème, non pas par son effectif, mais par l’action qu’elle exerce sur les comportements et/ou effectifs des autres espèces qui composent le système. Parmi les espèces clés de voûte, l’étoile de mer, le loup gris ou l’abeille domestique qui tous exercent une activité régulatrice de leur écosystème.  

Les bactéries dites clés de voûte jouent un rôle essentiel dans le maintien des fonctions vitales des sols grâce à des propriétés génétiques uniques. Aujourd’hui, seulement 1% des bactéries du sol ont été identifiées. La restauration des sols passe nécessairement par l’identification des bactéries essentielles et leur cartographie. Une fois cette cartographie effectuée, la deuxième phase du processus peut être menée. Celle-ci conduit à valider l’essai (en conditions in vitro puis in vivo en plein champ) et à formuler un produit stable et facile d’utilisation par l’agriculteur.

C’est l’objectif de Starfish Bioscience qui utilise des applications de technologies éprouvées dans le monde de la pharmaceutique (et sous dépôt de brevets) :

• Séquençage ADN à Haute Résolution pour accéder aux fonctions des microbes du sol,
• Application de nouveaux algorithmes pour identifier les bactéries clés de voûte,
• Utilisation de méthodes d’isolement innovantes pour conserver la viabilité des bactéries du sol.

La technologie proposée par Starfish Bioscience comble les lacunes des méthodes traditionnelles de régénération des sols car elle agit sur l’ensemble de l’écosystème microbien qui sous-tend les fonctions du sol. la solution qui se présentera sous la forme d’une poudre ou d’un liquide contenant les bactéries stabilisées est aussi économique et très facile à utiliser, faisant d’elle une candidate sérieuse à un déploiement massif dans les années à venir.

2. La vigne : premier marché visé par Starfish Bioscience

En février 2024, la start-up a levé 900 000 euros auprès de Seventure Partners pour financer sa recherche et son développement. Parallèlement à cette levée de fonds, Startfish Bioscience a signé un partenariat avec le domaine viticole Château La Tour Carnet (Haut-Médoc) du groupe Bernard Magrez. Cette collaboration consiste en la réalisation d’un atlas des communautés microbiennes présentes dans les sols de différentes parcelles viticoles, l’étude de la relation entre les microbiotes des sols et la santé des vignes et enfin l’étude de l’impact du réchauffement de la vigne sur le microbiote du sol.

Pourquoi un partenariat avec un domaine viticole ?

Le marché viticole européen est l’un des marchés les plus porteurs pour la jeune start-up. En effet, l’industrie viticole cumule les avantages : marges très élevées, un marché dont la valeur ne cesse de croître malgré la stagnation de la consommation, une règlementation favorable qui pousse les exploitants à adopter des mesures pour limiter les besoins en intrants chimiques. Par ailleurs, par ses méthodes de culture particulièrement exigeantes avec les sols (labours récurrents et aucune rotation des cultures n’est possible), la viticulture présente aussiune dégradation de ses sols plus fortes devant les légumineuses et les céréales. Enfin l’Europe est le premier marché mondial pour les produits biostimulants toutes agricultures confondues. En régénérant les sols viticoles, Starfish Bioscience espère améliorer la productivité agricole et contribuer à une agriculture plus durable.

INTERVIEW / 3 questions à Sandrine Claus, Fondatrice de STARFISH Bioscience

La start-up bordelaise créée en 2023 a pour mission de réparer les écosystèmes microbiens des sols viticoles en développant des produits restaurateurs des fonctions bactériennes.

 Qu’apporte concrètement la solution que vous développez ?

Starfish Bioscience participe activement à la régénération des sols et de leur biodiversité microbienne grâce à ses solutions bactériennes adaptées aux spécificités des sols : climat, nature du sol, mode et type de culture. Adaptée aux besoins de chaque type de sol, notre solution permet d’agir sur les 4 fonctions essentielles du sol : le recyclage des nutriments, la rétention de l’eau, la structuration du sol et la fixation du carbone et de l’azote. Elle s’inscrit pleinement dans la transition agricole rendue inévitable par le changement climatique et les besoins croissants de production végétale.

Quelles perspectives pressentez-vous pour le marché des biostimulants ?

Il existe un impératif mondial à produire plus et à produire mieux pour répondre aux besoins croissants en matière végétale (nutrition humaine et animale, bio-énergie, bio-emballages, textile, etc.) et pour lutter contre le changement climatique. Les biostimulants font clairement partie des solutions. Nous avons la conviction que ce marché va croitre de façon importante : + 8% par an pendant les 5 prochaines années. Le marché sera alors de 6,6 Mrd $ en 2029 au niveau mondial, dont 2,3 Mrd € pour l’Europe.

Quels partenariats mettez-vous en œuvre pour accélérer votre activité ?

Essentiels à notre développement, ils sont pluriels : UNITEC depuis 2023 et par extension la Région Nouvelle-Aquitaine dont l’aide nous est précieuse pour nous structurer et nous financer ; l’incubateur Start-Up Win du groupe Bernard Magrez spécialisé WineTech, mondialement connu pour ses grands vignobles. D’où l’accès à de grands domaines bordelais et le lancement de notre activité, notamment grâce à un partenariat avec le Château La Tour Carnet qui mène depuis plusieurs années des expérimentations sur son vignoble. Mais aussi l’INRAe qui héberge notre laboratoire, et celui de Bioaster (situé à l’Institut Pasteur à Paris), spécialisé en microbiologie avec lequel nous avons un partenariat stratégique. Enfin, des partenaires financiers nous ont rejoints cette année, dont Seventure Partners spécialisé dans le financement des start-ups à impact positif sur la santé et la nutrition.

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