La recherche veut rendre le pain plus respectueux du climat sans perte de qualité

En Allemagne, le blé est la principale céréale utilisée pour le pain et les produits de boulangerie. Le blé est cultivé sur environ trois millions d'hectares dans le pays. Toutefois, les conditions générales de cette culture évoluent considérablement. Ainsi, le changement climatique, mais aussi les réductions de la fertilisation azotée et de l'utilisation de produits phytosanitaires peuvent entraîner des variations plus importantes des rendements et de la qualité.

La lutte contre le changement climatique est un objectif politique et social. L'une des mesures consiste à réduire la fertilisation azotée. En effet, la production d'engrais azotés est très gourmande en énergie et l'épandage d'engrais libère de grandes quantités de gaz nocifs pour le climat. De plus, l'azote non utilisé dans le sol peut être lessivé par la pluie dans les cours d'eau sous forme de nitrates.

C'est pourquoi, en 2024, des représentants de l'ensemble de la chaîne de valeur du blé boulanger ont signé à Berlin, avec le BMLEH, une déclaration visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre lors de la culture et de la transformation du blé boulanger.

La protection du climat commence dans les champs de blé

Des scientifiques de l'université de Hohenheim et de l'institut Max Rubner se penchent sur la question de savoir comment y parvenir dans le cadre du projet FutureWheat dirigé par le professeur Longin. Leur objectif est de trouver des moyens de produire du blé avec une qualité boulangère et nutritionnelle stable, même dans le cadre d'une exploitation respectueuse des ressources.

Pour cela, les chercheurs étudient quelles variétés sont particulièrement efficaces avec l'azote, comment la qualité se modifie dans différentes conditions environnementales et comment ces propriétés peuvent être utilisées de manière ciblée.

"Par exemple, on sait certes que moins d'engrais azotés et moins de recours à l'agrochimie entraînent un rendement moindre par surface et des teneurs en protéines parfois réduites", explique l'expert du blé. "Mais nous ne savons pas quelles en sont les conséquences sur la qualité boulangère, le spectre des acides aminés et les nutriments tels que les minéraux et les fibres".

Une bonne qualité boulangère même avec moins d'engrais - et moins de protéines ?

Jusqu'à présent, la qualité du blé boulanger est souvent évaluée en fonction de la teneur en protéines du grain. Or, une teneur en protéines plus élevée est souvent obtenue par une fertilisation azotée plus intensive. Dans le projet FutureWheat, les chercheurs veulent donc améliorer et élargir l'évaluation de la qualité boulangère du blé. Au lieu de ne considérer que la quantité de protéines, ils mettent l'accent sur la qualité des protéines, de l'amidon ainsi que de la pâte et de la cuisson.

Il s'agit d'identifier les variétés de blé qui fournissent une qualité boulangère stable et un rendement élevé, même avec une fertilisation azotée réduite. Cela permettrait de réduire les besoins en fertilisation azotée sans que les boulangeries et la clientèle n'aient à faire de concessions sur la qualité du pain et des autres produits de boulangerie.

"Pour tenir compte de l'évolution des méthodes de cuisson dans les boulangeries, nous allons également développer de nouveaux tests pour la qualité de la pâte et de la cuisson. Outre l'importance bien connue de la qualité des protéines, les propriétés de l'amidon seront également examinées de plus près", explique le professeur Mario Jekle du département des aliments végétaux de l'université de Hohenheim.

Des capteurs modernes et l'intelligence artificielle détectent la qualité des grains

L'un des principaux objectifs du projet est d'accélérer considérablement l'évaluation de la qualité de la pâte et de la cuisson du blé. Actuellement, de nombreuses méthodes d'analyse prennent beaucoup de temps et sont coûteuses. Mais en même temps, le choix de la variété et la qualité du grain déterminent très tôt la facilité avec laquelle le blé sera traité par la suite.

"C'est pourquoi il est si important de connaître la qualité réelle de transformation des lots de récolte directement après la récolte", explique le Dr Alexandra Hüsken, responsable du projet à l'Institut Max Rubner de Detmold. "Avec cette information, le commerce des céréales et les moulins pourraient mieux séparer les différentes qualités dès la réception des céréales".

Les chercheurs de l'Institut Max Rubner utilisent donc des capteurs modernes, l'analyse d'images et des procédés d'intelligence artificielle et d'apprentissage automatique pour développer de nouveaux tests rapides. Ceux-ci devraient idéalement fonctionner de la même manière que le test rapide actuel pour la teneur en protéines, mais en prédisant directement la variété et les qualités importantes de la pâte et de la cuisson.

"C'est dans la combinaison de variétés de blé de haute qualité boulangère avec une fertilisation limitée et leur séparation tout au long de la chaîne de valeur ajoutée que réside, à notre avis, l'un des principaux leviers pour réduire encore les émissions de gaz à effet de serre du blé boulanger", ajoute le Dr Hüsken.

Trouver des variétés de blé stables pour des conditions environnementales changeantes

Outre l'analyse des caractéristiques qualitatives, FutureWheat étudie dans quelle mesure les conditions environnementales influencent les performances de différentes variétés de blé. Les conditions météorologiques extrêmes, les modifications des modèles de précipitations et les différentes propriétés des sols peuvent avoir un impact considérable sur le rendement et la qualité boulangère.

Les chercheurs de la Landessaatzuchtanstalt (LSA) de l'université de Hohenheim utilisent pour cela de vastes ensembles de données issus d'essais variétaux ainsi que d'essais pratiques supplémentaires et les combinent avec des données météorologiques et des données sur le sol. "À l'aide de modèles statistiques modernes et de l'apprentissage automatique, nous pouvons analyser quels facteurs environnementaux influencent particulièrement le rendement et la qualité boulangère", explique le directeur de la LSA, le Dr Patrick Thorwarth.

Il est ainsi possible d'identifier des variétés qui fournissent de manière fiable de bons résultats de rendement et de cuisson sur plusieurs années et sur différents sites, même dans des conditions de culture variables. Ces connaissances sont importantes aussi bien pour les programmes de sélection que pour les exploitations agricoles. Elles aident à mieux adapter le choix des variétés aux conditions régionales et à garantir des rendements stables et une qualité fiable à long terme.

Contribution à la protection du climat et à la sécurité alimentaire

Les résultats de FutureWheat peuvent contribuer à long terme à faire évoluer l'évaluation du blé boulanger. "Au lieu de s'appuyer exclusivement sur des indicateurs individuels, on pourrait à l'avenir utiliser des combinaisons plus complètes de caractéristiques qui reflètent à la fois le niveau de performance d'une variété et sa stabilité dans différentes conditions pour l'ensemble de la chaîne de valeur et qui sont rapidement mesurables", explique l'expert en blé Longin.

Tous les acteurs de la chaîne de valeur en profiteront. Les entreprises de sélection obtiennent de nouveaux critères pour le développement de variétés performantes. Les agriculteurs obtiennent de meilleures bases de décision pour le choix des variétés. Les moulins et les boulangeries peuvent utiliser les matières premières de manière plus ciblée et garantir des caractéristiques de produit constantes.