Léonardo CASIERI - La Mycorhization - Cas d'Etudes - 5/5
5/5 - Léonardo CASIERI - La Mycorhization - Cas d'Etudes : Raisonnement Biologique et Résultats
Aujourd'hui, ultime partie d'un second volet d'une formation réalisée en partenariat avec Maraîchage Sol Vivant par Marc-André Sélosse et Léonardo Casieri. Nous parlerons du système de la mycorhization, un procédé plus qu'utile pour la gestion de nos sols vivants !
- La Mycorhization - Les Mycorhizes - 1/10 (17 min)
- La Mycorhization - L'Ectomycorhize - 2/10 (12 min)
- La Mycorhization - L'Endomycorhize à arbuscule - 3/10 (30 min)
- La Mycorhization - Les Endomycorhizes à Pelotons - 4/10 (19 min)
- La Mycorhization - De la Protection - 5/10 (20 min)
- La Mycorhization - Variantes Nutritionnelles - 6/10 (25 min)
- La Mycorhization - Aspect Evolutif - 7/10 (32 min)
- La Mycorhization - Applications - 8/10 (23 min)
- La Mycorhization - Maintenir l'Equilibre Mutualiste - 9/10 (28 min)
- La Mycorhization - Un Réseau d'Interaction - 10/10 (31 min)
- Ateliers sur la Mycorhization - En Forêt - 1/4 (34 min)
- Ateliers sur la Mycorhization - Dans une Prairie - 2/4 (20 min)
- Ateliers sur la Mycorhization - Dans une Prairie (suite) - 3/4 (25 min)
- Ateliers sur la Mycorhization - En Laboratoire - 4/4 (11 min)
- La Mycorhization - Introduction - 1/5 (25 min)
- La Mycorhization - Importance de la Diversité Biologique - 2/5 (25 min)
- La Mycorhization - Réflexions - 3/5 (29 min)
- La Mycorhization - Avantages - 4/5 (36 min)
- La Mycorhization - Cas d'Etudes - 5/5 (25 min)
Études de cas sur l’impact de la mycorhization
L’intervenant poursuit avec d’autres exemples montrant l’impact de la mycorhization sur la qualité des productions végétales, et pas seulement sur le rendement.
Cas de la patate douce
Un premier exemple est présenté sur la patate douce, à partir d’une expérimentation d’origine chinoise. L’essai compare des plantes témoins, sans champignon mycorhizien, avec des patates douces inoculées avec Glomus mosseae.
Les paramètres observés sont :
- le rendement ;
- la quantité de sucres ;
- la quantité de carotène dans les patates douces.
Les résultats montrent que les patates douces inoculées avec Glomus présentent :
- un rendement plus important ;
- une teneur en sucres supérieure, d’environ 14 % ;
- une teneur en carotène plus élevée, d’environ 23 %.
L’idée mise en avant est donc que la mycorhization peut améliorer à la fois la production et certaines qualités nutritionnelles.
Cas de l’oignon
Un autre exemple est tiré d’essais réalisés par Dijon Céréales, décrite comme une très grosse structure travaillant sur les grandes cultures en Bourgogne.
Dans ce cas, l’étude porte sur l’oignon, et plus précisément sur la teneur en composés soufrés. Ces composés jouent un rôle important, notamment pour la protection de la plante contre certaines attaques de pathogènes.
Les expérimentations ont été menées en 2005 et en 2008. Les essais comparent :
- des témoins non inoculés ;
- des plantes inoculées avec Glomus intraradices ;
- des plantes inoculées avec une autre espèce de champignon mycorhizien, probablement Glomus mosseae.
Une partie des essais a également été conduite avec une fertilisation azotée réduite, environ de moitié. Dans ce contexte, la plante est davantage en situation de stress, et donc plus susceptible de dépendre de l’interaction avec les champignons mycorhiziens.
Le composé analysé est présenté comme un composé soufré typique de l’oignon. Même si l’effet n’est pas toujours statistiquement significatif, une tendance nette est observée : les plantes inoculées montrent une augmentation de ce type de composés par rapport aux témoins.
L’interprétation proposée est que les oignons pourraient être un peu mieux protégés vis-à-vis de certains pathogènes grâce à cette augmentation des composés soufrés. L’intervenant précise toutefois que cette étude n’avait pas pour objectif principal d’évaluer les rendements, mais bien la composition en ces molécules.
Cas du basilic
Un autre exemple est donné avec le basilic. Plusieurs espèces de champignons mycorhiziens sont testées, afin d’évaluer leur effet sur la production de certains composés aromatiques, notamment le camphre et d’autres composés terminaux des huiles essentielles.
Les résultats indiquent que la quantité de ces composés est bien plus importante dans les plantes mycorhizées que dans les plantes non mycorhizées.
L’intérêt de cet exemple est double :
- il montre que la mycorhization agit sur autre chose que la seule croissance ;
- il met en évidence que l’effet dépend du champignon utilisé.
L’intervenant rappelle que ces composés du basilic ne sont pas produits « pour nous faire plaisir », mais d’abord pour permettre à la plante de se protéger, notamment contre les ravageurs. La mycorhization influe donc sur les mécanismes de régulation métabolique de la plante elle-même.
Autres travaux sur les fruits rouges
Il est également mentionné que d’autres expériences sont en cours, ou viennent d’être terminées, sur les polyphénols et les molécules antioxydantes des fruits rouges. Une étude est évoquée, probablement réalisée à Montpellier, mais la référence précise n’est pas donnée.
Travaux sur la pomme de terre
L’intervenant cite aussi un projet porté par Vitagora, en Bourgogne, dans lequel des essais ont été conduits sur la pomme de terre autour de 2008.
Dans ces essais, l’objectif est d’évaluer l’effet d’une inoculation mycorhizienne sur :
- les propriétés nutritionnelles ;
- les propriétés organoleptiques, c’est-à-dire le goût et la qualité finale du produit.
Tous les résultats ne sont pas encore disponibles au moment de l’intervention, car l’étude n’est pas entièrement terminée. Néanmoins, sur les premiers éléments observés, notamment sur le développement des plants de pomme de terre, une très grande différence apparaît entre plantes inoculées et non inoculées.
Il est également précisé qu’un des inoculums testés correspond à un nom commercial, mais que ce produit n’est alors disponible que pour un usage en laboratoire, pas encore pour une utilisation de terrain.
Sélection variétale et perte de capacité à répondre aux mycorhizes
L’intervenant ouvre ensuite une discussion plus large sur la sélection des variétés. Selon lui, la sélection variétale a été menée en priorité sur des critères techniques ou qualitatifs, mais sans prendre en considération la capacité des plantes à être mycorhizées.
Exemple du blé
Dans le cas du blé, les variétés ont été sélectionnées pour des caractéristiques technologiques :
- qualité de la farine ;
- aptitude à la transformation ;
- caractéristiques utiles pour les machines ;
- traits agronomiques recherchés par les filières.
En revanche, la capacité d’interagir avec les champignons mycorhiziens n’a pas été retenue comme critère de sélection.
L’intervenant cite une étude de Hetrick et al. de 1995. Les auteurs se sont demandé si les variétés anciennes de blé, mises en place avant 1975, répondaient différemment à la mycorhization par rapport aux variétés plus récentes sélectionnées jusqu’aux années 1990.
Le résultat mentionné est le suivant :
- 8 variétés anciennes sur 11 répondent positivement à l’interaction avec les champignons mycorhiziens ;
- parmi les 11 variétés modernes testées, une seule montre une réponse positive comparable.
Pour l’intervenant, cela montre qu’au fur et à mesure de la sélection, on a favorisé des groupes de gènes liés à d’autres objectifs, tout en perdant en partie la capacité des plantes à tirer bénéfice des symbioses mycorhiziennes.
Il souligne que cette logique de sélection continue encore aujourd’hui, par exemple sur le blé ou le maïs, avec des objectifs centrés sur les qualités de l’amidon, de la farine ou de la transformation, plutôt que sur la compatibilité avec les champignons mycorhiziens.
Conséquence agronomique
Cela explique pourquoi, lorsqu’on veut aujourd’hui mycorhizer des variétés modernes en conditions agricoles, on observe parfois des réponses faibles, ou des gains très variables. Le problème n’est donc pas nécessairement l’absence d’effet des champignons mycorhiziens, mais le fait que les plantes elles-mêmes ont été sélectionnées dans une direction qui n’intègre pas cette symbiose.
Étude sur des variétés anciennes de blé à Dijon
Un autre exemple est présenté à partir d’une thèse terminée quelques années auparavant à Dijon, dans le cadre d’un cofinancement entre l’université de Bourgogne et une structure partenaire.
Cette étude a porté sur différentes variétés anciennes de blé, issues de collections conservées, probablement en Suisse, à Agroscope Changins, où sont stockées de nombreuses variétés anciennes de blé, d’épeautre et d’autres céréales.
L’objectif était d’étudier la variabilité entre variétés anciennes dans leur capacité à interagir avec différents champignons mycorhiziens.
Les paramètres observés concernaient notamment :
- le développement des parties aériennes ;
- le développement des parties racinaires ;
- le rapport entre biomasse aérienne et biomasse racinaire.
Les traitements comparaient :
- un témoin ;
- des inoculations avec différents champignons mycorhiziens, dont Glomus intraradices ;
- d’autres combinaisons, incluant aussi Trichoderma dans un des essais.
L’intervenant insiste sur un point : même entre variétés anciennes, les réponses sont très différentes. Certaines variétés répondent fortement à la présence des champignons mycorhiziens, tant au niveau racinaire qu’au niveau aérien, alors que d’autres répondent beaucoup moins.
Cela confirme que la capacité à bénéficier de la mycorhization dépend fortement du génotype de la plante.
Discussion sur les inoculums commerciaux
L’intervenant aborde ensuite un point de débat : l’efficacité réelle de certains inoculums commerciaux de champignons mycorhiziens.
Exemple d’un produit d’enrobage pour la luzerne
Un cas concret est présenté : des producteurs souhaitaient utiliser un inoculum commercial destiné à l’enrobage de semences de luzerne, et avaient demandé un avis sur son intérêt réel.
La fiche technique du produit annonçait environ 1500 propagules par gramme de produit.
À partir de cette donnée, un calcul simple est proposé.
La luzerne ayant de très petites graines, on considère qu’un gramme de graines contient un peu plus de 2000 graines. En rapportant la quantité de propagules à la quantité de semences enrobées, on arrive à l’idée qu’en moyenne seule une très faible proportion des graines est réellement en contact avec une propagule, de l’ordre de 0,07 propagule par graine.
En prenant ensuite la dose de semis de la luzerne, environ 25 kg par hectare, cela conduit à une densité très faible de propagules par mètre carré, puis par litre de sol autour de la zone semée.
L’objectif de ce calcul n’est pas de dire que ces produits sont toujours inutiles, mais de poser la question de leur efficacité réelle dans les conditions de terrain.
Comparaison avec le potentiel mycorhizien naturel des sols
L’argument principal est que les sols contiennent déjà naturellement un certain nombre de propagules mycorhiziennes. Une moyenne est citée, allant :
- d’environ 110 propagules par litre dans des sols très pauvres, comme des steppes désertiques ;
- jusqu’à 3000 propagules par litre dans des sols riches, structurés et biologiquement diversifiés.
Dans ce cadre, l’inoculum commercial étudié apporterait une quantité de propagules très inférieure à ce qui existe déjà naturellement dans le sol, de l’ordre de 280 à 8000 fois moins selon les cas.
La conclusion implicite est qu’avant d’acheter un inoculum, il faut raisonner :
- la culture concernée ;
- la manière dont le produit est appliqué ;
- la densité réelle de propagules apportées ;
- le potentiel mycorhizien déjà présent dans la parcelle.
Facteurs qui défavorisent les champignons mycorhiziens
L’intervenant termine en résumant les pratiques qui pénalisent le développement des champignons mycorhiziens et les services qu’ils rendent en agroécologie.
Parmi les facteurs défavorables, il cite :
- les labours excessifs, qui détruisent le réseau mycélien du sol ;
- la réduction des périodes de jachère ou de repos ;
- les engrais chimiques de synthèse, en particulier les apports élevés de phosphore, mais aussi d’autres fertilisations qui peuvent affecter directement la viabilité ou le développement des champignons mycorhiziens ;
- l’utilisation prolongée de plantes non mycorhiziennes, notamment les Brassicacées ;
- les fumigations du sol ;
- les biocides et fongicides, y compris ceux présents dans certains enrobages de semences.
Sur ce dernier point, il rappelle que certains traitements sont utiles pour protéger la graine et la plantule contre des pathogènes racinaires, mais qu’ils peuvent aussi avoir un effet négatif sur la communauté microbienne autour de la racine et sur la possibilité pour les champignons mycorhiziens d’entrer en contact avec la plante.
Pratiques qui favorisent les champignons mycorhiziens
À l’inverse, plusieurs stratégies de conduite sont présentées comme favorables :
- des pratiques inspirées de l’agriculture de conservation, en maintenant autant que possible l’intégrité du système sol ;
- le maintien de la biodiversité ;
- l’utilisation d’engrais organiques, avec prudence toutefois sur les quantités, notamment vis-à-vis du phosphore ;
- l’introduction de périodes de repos avec couvert végétal ;
- le choix d’espèces de couvert favorables à la multiplication des champignons mycorhiziens ;
- les rotations et la diversification des espèces cultivées ;
- l’inoculation avec différents champignons mycorhiziens, à envisager avec prudence et dans une logique d’évaluation.
L’intervenant insiste toutefois sur le fait que l’inoculation ne doit pas être pensée isolément. Elle doit s’inscrire dans une réflexion plus large sur la diversité déjà présente dans la parcelle et sur les pratiques culturales qui permettent ou non à cette diversité de s’exprimer.
Conclusion
Pour conclure, l’intervenant rappelle que les champignons mycorhiziens rendent de nombreux services, mais que leur efficacité dépend fortement :
- des espèces végétales concernées ;
- des variétés utilisées ;
- des pratiques culturales ;
- de la fertilisation ;
- de la diversité biologique déjà présente dans le sol ;
- et du type d’inoculum éventuellement apporté.
Il termine en soulignant que plus on avance sur le sujet, plus de nouvelles questions apparaissent. La gestion de la mycorhization en agriculture est donc un domaine complexe, qui demande d’évaluer les systèmes dans leur ensemble plutôt que de chercher une solution unique.
