Évaluation des effets du cadmium, du zinc et du silicium sur le développement et la photosynthèse du chanvre (Cannabis sativa) en vue de son utilisation en phytomanagement

Details

Supervisors

Lutts, Stanley

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences agronomiques, à finalité spécialisée

Abstract

La pollution par les métaux lourds a émergé comme un problème environnemental majeur, principalement à cause de l’augmentation des activités humaines et de l’industrialisation au cours des dernières décennies. Etant résistants et toxiques, ils polluent le sol, ce qui provoque une perte de la qualité des terres agricoles et contamine également la chaine alimentaire, représentant ainsi un danger pour la santé humaine et animale. Dans ce contexte, il est intéressant d’étudier les effets des métaux lourds sur la croissance et la physiologie des plantes, afin de développer des stratégies de gestion des sols contaminés. Ce mémoire se concentre sur l’effet de deux métaux lourds couramment rencontrés, à savoir le zinc et le cadmium, sur le développement du chanvre (Cannabis sativa), qui est une plante reconnue pour sa résilience et son potentiel en phytomanagement. Celle-ci pourrait être utilisée pour la décontamination des sols pollués tout en offrant une biomasse valorisable pour diverses applications industrielles. Ce mémoire s’intéresse également à l’implication possible du silicium, un élément non essentiel pour le développement des végétaux, mais dont les effets bénéfiques chez les plantes soumises à des stress environnementaux sont de plus en plus reconnus. Ainsi, il est possible que cet élément puisse jouer un rôle important dans la réduction des impacts négatifs des métaux lourds sur les plantes cultivées dans des sols contaminés. L’objectif principal de cette étude est double : évaluer l'impact du zinc et du cadmium sur la croissance et la physiologie du chanvre, et déterminer si l'ajout de silicium peut atténuer les effets néfastes de ces métaux. Pour cela, une culture hydroponique de chanvre a été mise en place, avec l’application de différents traitements au zinc, cadmium et silicium. Des mesures de variables photosynthétiques, morphologiques et hormonales ont ensuite été réalisées pour examiner l’impact des traitements. Les résultats de cette étude montre qu’il existe des effets néfastes des deux métaux lourds étudiés sur la croissance du chanvre. Le cadmium et le zinc impactent la photosynthèse notamment en induisant la diminution de conductance stomatique et de teneur en pigments photosynthétiques. Ce travail a également montré qu’il ne semble pas y avoir d’effets significatifs du silicium concernant la culture de chanvre.