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LES CHAMPIGNONS MYCORHIZIENS COMME BIOSTIMULANTS DES PLANTES

Par : Youssef Rouphael, Département d'agriculture, Université de Naples Federico II, Italie
email : youssef.rouphael@unina.it

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Les champignons mycorhiziens arbusculaires (AMF) sont parmi les micro-organismes les plus bénéfiques utilisés comme biostimulants en agriculture. Ce qui rend l'utilisation des champignons mycorhiziens plus répandue que celle de la plupart des autres symbiotes bénéfiques, c'est qu'ils sont capables d'établir une symbiose avec presque toutes les plantes supérieures et de se développer dans une large gamme de conditions climatiques. Les champignons mycorhiziens augmentent l'extension du système racinaire de l'hôte, ce qui améliore l'absorption des nutriments par la plante en agissant comme un lien entre la plante et les minéraux qu'elle ne peut atteindre dans le sol.

Les champignons MA germent en présence d'une plante hôte. La présence d'une racine de plante hôte rompt leur dormance, et une structure qui relie la plante au champignon se forme. S'ensuit la formation de structures hyphales et d'organes de stockage riches en lipides dans les cellules de la plante.

Pour obtenir les meilleurs résultats, l'introduction artificielle de champignons MA dans le sol doit intégrer un inoculum présentant les caractéristiques suivantes :

  • plus d'une espèce d'AMF
  • des quantités élevées de propagules de champignons infectieux
  • l'absence de parasites et d'agents pathogènes
  • présence de bactéries bénéfiques ("bactéries auxiliaires de la mycorhize") qui favorisent la colonisation des racines par les AMF et l'absorption des nutriments
  • l'utilisation de propagules solides sèches, car il a été démontré qu'elles ont une durée de conservation plus longue

Les pratiques de gestion des cultures (rotation des cultures, utilisation d'engrais organiques et production biologique) ont un impact direct ou indirect sur la colonisation des racines par les AMF. L'impact direct se produit lorsque les champignons sont endommagés. Les implications indirectes, quant à elles, sont le résultat de pratiques qui créent des conditions bénéfiques ou défavorables aux AMF. Bien que l'effet des différentes pratiques agricoles sur les MA n'ait pas encore été pleinement exploré, les chercheurs ont constaté que la rotation des cultures et la production biologique favorisent la biodiversité du sol et augmentent le nombre de spores.

Les pratiques ayant un impact négatif sont le travail du sol, l'augmentation de la disponibilité des nutriments et notamment du phosphore soluble (qui réduit le besoin de symbiose), et l'utilisation de fongicides.

Les cultures inoculées réagissent différemment à des stress abiotiques tels que la sécheresse, la salinité, la carence en nutriments, la présence de métaux lourds et un pH du sol défavorable, mais la réaction dépendra en partie de l'endroit et de la manière dont les AMF sont propagées. En général, cependant, les cultures inoculées confrontées auxdits stress ont tendance à se comporter de manière distincte :

La sécheresse : Les AMF sont connus pour créer des hyphes sur les racines des plantes, ce qui augmente la surface des racines. Cela se traduit par une surface accrue à travers laquelle la plante peut absorber davantage de nutriments et d'eau.

Salinité : On pense que la salinité affecte négativement l'AMF. En retour, il a été démontré que l'AMF atténue les effets négatifs de la salinité sur les cultures. Bien que la plupart des effets s'annulent pour l'AMF propagé dans les sols salins, il est plus que probable que vous constaterez une amélioration de la performance des cultures.

Carence en éléments nutritifs : Plusieurs recherches menées dans un passé récent ont trouvé une corrélation positive entre l'inoculation des AMF et l'amélioration de l'absorption des nutriments dans les cultures horticoles. Comme indiqué plus haut, cela est en partie lié à l'augmentation de la surface des racines. Le fait que les champignons MA soient mieux adaptés à l'absorption de certains types de nutriments peut également être un facteur contributif.

Métaux lourds : L'AMF empêche la manifestation typique des métaux lourds sur les cultures en immobilisant les minéraux dans leur biomasse et en donnant à la plante une surface supplémentaire pour distribuer la toxicité.

pH du sol défavorable : Il a été démontré que les cultures inoculées par les AMF produisent une biomasse et un rendement commercialisable plus élevés que les plantes non inoculées dans les mêmes conditions de pH du sol, et améliorent le statut nutritionnel des cations potassium, calcium et magnésium, dont les sols acides sont généralement pauvres.L'inoculation par les AMF peut également augmenter le statut nutritionnel des cations fer, zinc, potassium, phosphore et manganèse ; augmenter la teneur en chlorophylle ; et améliorer l'assimilation du CO₂ dans la plante.

Les champignons MA peuvent stimuler le métabolisme primaire et secondaire d'une plante et, par conséquent, la biosynthèse et l'accumulation de substances phytochimiques, également appelées métabolites secondaires. Ceci est dû au fait que la défense de la plante est déclenchée par la colonisation des racines par les AMF. Une recherche sur plusieurs plantes aromatiques et horticoles a été menée pour suivre les changements dans la production de phytochimiques suite à l'inoculation de l'AMF, et une augmentation nette de l'accumulation d'antioxydants lipophiles et hydrophiles a été enregistrée. Certaines plantes ont montré une concentration accrue d'huiles essentielles tandis que d'autres ont produit plus de pseudohypéricine et d'hypericine. Dans l'ensemble, les différentes espèces de plantes ont eu des réactions variables à l'inoculation avec différentes espèces d'AMF, donc une sélection précise des espèces avec des souches d'AMF est une nécessité pour obtenir des cultures riches en nutriments.

Les champignons mycorhiziens à arbuscules se distinguent des autres biostimulants en ce qu'ils ne sont pas inhibés par des facteurs environnementaux et peuvent être formés par presque toutes les espèces végétales. En les accompagnant de pratiques favorables telles que l'utilisation d'engrais organiques et la rotation des cultures, les utilisateurs peuvent faire des champignons mycorhiziens à arbuscules un substitut puissant à une vaste gamme d'intrants horticoles. 

 

Vous êtes invité à demander l'accès à l'intégralité de l'article de recherche sur lequel ce sujet est basé ici :
Rouphael, Youssef, et al. " Les champignons mycorhiziens arbusculaires agissent comme des biostimulants dans les cultures horticoles. " Scientia horticulturae, v. 196, pp. 91-108. doi : 10.1016/j.scienta.2015.09.002

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