CF202646200
Absorption foliaire et transfert de particules dans le continuum feuille-plante-sol : mécanismes et impacts rhizosphériques
J-37
Doctorat Doctorat complet
Terre & Univers
Occitanie
Disciplines
Climatologie
Laboratoire
UMR 5563 GET - Geosciences Environnement Toulouse
Institution d'accueil
UNIVERSITÉ DE TOULOUSE
Ecole doctorale
Sciences de l'univers, de l'environnement et de l'espace - ED 173

Description

Le feuillage des plantes constitue une interface majeure entre l’atmosphère et le sol, en particulier dans les agroécosystèmes où il reçoit à la fois des dépôts atmosphériques (particules, contaminants) et des traitements foliaires (fertilisation, protection des cultures). Une fraction de ces dépôts, notamment sous forme de nanoparticules, peut pénétrer les feuilles. En raison de leurs propriétés physico-chimiques spécifiques (taille, charge, solubilité, réactivité de surface), ces particules présentent des comportements particuliers d’adhésion, d’internalisation et de mobilité au sein de la plante.
Nos travaux récents ont montré que ces nanoparticules et leurs produits de dégradation ne restent pas confinées au site d’entrée foliaire : ils peuvent être transloqués vers d’autres organes, atteindre les racines et être relarguées dans la rhizosphère. Toutefois, les mécanismes contrôlant ces flux verticaux feuille → plante → sol restent mal compris, alors qu’ils pourraient avoir des implications importantes pour la santé des plantes, la qualité des sols et les cycles biogéochimiques des éléments.
L’objectif de cette thèse est de mieux comprendre et quantifier ces transferts verticaux, en identifiant les facteurs physico-chimiques et biologiques qui favorisent ou limitent la mobilité des nanoparticules. L'impact de ces traitements sur les caractéristiques de la rhizosphère sera également évalué.
Cette thèse sera réalisée en collaboration entre le GET et le CRBE ainsi que des collaborations externes et impliquera des approches pluridisciplinaires.

Compétences requises

Master en biogéochimie, écophysiologie, écotoxicologie, sciences de l'environnement Expérience en travail de laboratoire Compétences ou notions en physico-chimie des matériaux Pro-activité et autonomie Capacité à communiquer en anglais

Bibliographie

Thèse Mickael Wagner. Adhésion, absorption, transferts et transformations de nanomatériaux à l'interface feuille-plante-sol. Soutenance à l’Université de Toulouse, prevue le 02/02/26.

Kusiak M, Sozoniuk M, Larue C, Grillo R, Kowalczyk K, Jośko I. (2023) Transcriptional response of Cu-deficient barley to foliar-applied nano-Cu: Molecular crosstalk between Cu loading into plants and changes in Cu homeostasis genes. NanoImpact. 100472. doi : 10.1016/j.impact.2023.100472

Larue C, Castillo-Michel H, Sobanska S, Cecillon L, Bureau S, Barthès V, Ouerdane L, Carrière M, Sarret G. (2014) Foliar exposure of the crop Lactuca sativa to silver nanoparticles: Evidence for internalization and changes in Ag speciation. J Hazard Mater 264, 98-106. doi: 10.1016/j.jhazmat.2013.10.053

Avellan, A., Yun, J., Morais, B. P., Clement, E. T., Rodrigues, S. M., & Lowry, G. V. (2021). Critical review: role of inorganic nanoparticle properties on their foliar uptake and in planta translocation. Environmental science & technology, 55(20), 13417-13431.

Avellan, A., Larue, C., del Real, A. P., Reyes-Herrera, J., Roman, M., Villalobos-Portillo, E., ... & Castillo-Michel, H. (2026). Methods for detection and characterization of engineered nanoparticles in plants. In Engineered Nanomaterials for Agricultural Sustainability (pp. 93-144). Academic Press.

Wagner, M., Minerva, I., Calas, A., Sallem, F., Maubé, F., Larue, C., & Avellan, A. (2025). Fine-tuning protocols for accurate study of nanoparticle adhesion and uptake after foliar deposition. NanoImpact, 100568.

Rodrigues, S., Avellan, A., Bland, G. D., Miranda, M. C., Larue, C., Wagner, M., ... & Rodrigues, S. M. (2024). Effect of a zinc phosphate shell on the uptake and translocation of foliarly applied zno nanoparticles in pepper plants (Capsicum annuum). Environmental Science & Technology, 58(7), 3213-3223.

Mots clés

interface, interactions, biogéochimie

Offre financée

Type de financement
Contrat Doctoral

Dates

Date limite de candidature 01/06/26

Durée36 mois

Date de démarrage01/10/26

Date de création16/02/26

Langues

Niveau de français requisAucun

Niveau d'anglais requisB1 (pré-intermédiaire)

Divers

Frais de scolarité annuels400 € / an

Site web

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