Résilience climatique Biodiversité Régénération des sols

Légende : Bac de multiplication de champignons mycorhiziens (Chave M., INRA)

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1. Présentation

Caractérisation de la technique

Description de la technique :

Dans le cadre du projet SYSTEMYC^[1] (INRA Antilles-Guyane), 3 stratégies ont été identifiées pour valoriser la mobilisation de mycorhizes dans les systèmes de culture :

Densifier les réseaux mycorhiziens existants, par la mise en œuvre de techniques favorables : réduction des intrants chimiques de synthèse et limitation du travail du sol ;
Favoriser la connexion entre les champignons mycorhiziens et les plantes cultivées (voir fiche Cultiver des espèces à mycorhizes) ;
Produire des propagules (fragments de racines mycorhizées, spores ou filaments) par multiplication.

On s'intéresse ici à la stratégie de production de propagule, par multiplication, dans la perspective de leur inoculation.

En effet, si les champignons mycorhiziens sont présents dans la plupart des sols cultivés et non cultivés, ils peuvent aussi faire l'objet d'une multiplication, industrielle ou artisanale, pour ensuite être inoculés dans la parcelle. On distingue 3 origines de souches de champignons mycorhiziens, dont les possibilités de multiplication sont variées :

Standardisées : Elles peuvent être produites industriellement in vivo (en plein sol, sur substrat inerte, en hydroponie ou en aéroponie) ou in vitro (sur racines transformées). Elles sont commercialisées sous forme de mélanges de propagules associées à des biofertilisants, des substrats ou à l’enrobage des graines. Elles ont un large spectre de colonisation, un fort taux de multiplication et sont commercialisées en association à des biofertilisants liquides (fertirrigation), des substrats tels que le terreau, de l'argile pour l'enrobage de graines et à mélanger au substrat de semis (voir résultats d'expérimentation sur cultures légumières par CA 56).
Locales sélectionnées (répertoriées) : Dédiées à leur territoire d’origine, elles peuvent être multipliées au sein d’unités de production régionales, sur différents types de sols pour être adaptées à des conditions pédoclimatiques spécifiques.
Indigènes (non-répertoriées) : Dédiées à une petite région agricole, elles sont multipliées de façon artisanale par des unités de production régionales ou directement sur l’exploitation agricole. Cette production a lieu en plein sol ou sur substrat (gravier, ponce, perlite).

Précision sur la technique :

Pour en savoir plus sur la multiplication et l'inoculation, consultez la fiche Multiplier des champignons mycorhiziens sur son exploitation (INRA, 2017).

Multiplication de souches indigènes

Réalisée de manière artisanale, elle permet de multiplier en particulier des souches issues du sol de l'exploitation. Sont nécessaires :

un bac, pot ou une tranchée dans la parcelle, ayant une profondeur d'au moins 20 cm, servira de bac de multiplication ;
un substrat inerte (perlite, gravier, ponce, ...) ;
de la terre prélevée sur une zone non cultivée de l'exploitation (sans engrais ni pesticides), dans l'horizon de sol compris entre 10 et 25 cm de profondeur. Il apportera la souche indigène ;
des semences ou des plants de plantes mycorhizotrophes (i.e. plantes qui mycorhizent le plus).

Multiplier et inoculer des champignons mycorhiziens indigènes-inline-0.png

(Source : Les mycorhizes, Bio Savane, 2016)

Récolte

2 à 3 mois sont nécessaires pour l'établissement d'une symbiose mycorhizienne. Stopper l'arrosage 1 semaine avant la récolte pour stimuler la production massives de spores reproductives. Prélever les racines pour les découper en fragments de 1 cm. Séchées et mélangées au sol, elle constitueront l'inoculum.

Inoculation

L'inoculum peut être mélangé au terreau de semis de la culture ou épandu au champ avant plantation, à hauteur de 10 à 30 g de racines pour 5 kg de terreau ou de sol.

Attention : La mycorhization est un processus complexe. Pour toute initiative de production de champignons mycorhiziens sur son exploitation, l’évaluation des taux de mycorhization des racines est nécessaire. Elle s’appuie sur une méthode destructive de décoloration/coloration des structures racinaires et sur leur observation à la loupe binoculaire ou au microscope, qui nécessite l’expertise de spécialistes.

Période de mise en œuvre Sur culture implantée

A l'implantation

Echelle spatiale de mise en œuvre Parcelle

Exploitation

Application de la technique à...

Toutes les cultures : Généralisation parfois délicate

Il est nécessaire d'utiliser des plantes mycorhizotrophes pour la multiplication, en particulier les légumineuses (pois, haricot, ...), les alliacées (poireau, oignon ...) et les graminées. L'effet variétal est important : les variétés rustiques et peu sélectionnées sont généralement plus favorables au développement du réseau mycorhizien.

Aussi, les brassicacées et chénopodiacées ne permettent pas la symbiose avec des champignons mycorhiziens.

Tous les types de sols : Généralisation parfois délicate

Lors de l'étape de multiplication, utiliser des sols n'ayant pas reçu d'engrais ni de pesticides.

Après inoculation, limiter les apports excessifs d'engrais minéraux et d'effluents d'élevage, qui en quantité trop importantes sont peu favorables au développement du mycélium.

Tous les contextes climatiques : Facilement généralisable

Réglementation

Influence POSITIVE

Commercialisation sous réserve d’homologation comme Matières fertilisantes ou supports de cultures (articles L.255-1 à L.255-11 du Code rural et la pêche maritime).

2. Services rendus par la technique

Gestion des maladies

La mycorhization, une fois installée, améliore la tolérance des plantes aux maladies racinaires à travers deux mécanismes :

la modification de la morphologie des racines et de leurs exsudats, ce qui crée un environnement défavorable au développement des organismes pathogènes dans le sol ;
la stimulation des mécanismes naturels de défense de la plante vis-à-vis d'agents pathogènes.

Niveau d'effet : FAIBLE, si technique utilisée seule, à combiner

Indice de confiance : FORT

TECHNIQUE(S) COMPLEMENTAIRE(S)

Implanter des légumineuses en interculture

Pratiquer les techniques culturales sans labour (TCSL)

TECHNIQUE(S) INCOMPATIBLE(S)

Fourniture de nutriments

L'introduction d'espèces favorables aux champignons mycorhiziens permet de fortement augmenter l'exploration du sol par prolongation du système racinaire par le mycélium. L'alimentation des plantes en éléments minéraux est ainsi améliorée, en particulier pour les éléments peu mobiles tels que le phosphore.

Niveau d'effet : FAIBLE, si technique utilisée seule, à combiner

Indice de confiance : FORT

TECHNIQUE(S) COMPLEMENTAIRE(S)

Limiter les apports d'engrais minéraux

TECHNIQUE(S) INCOMPATIBLE(S)

3. Effets sur la durabilité du système de culture

Critères "environnementaux"

Effet sur la qualité de l'eau : En augmentation

L'introduction d'espèces présentant une capacité d'association symbiotique avec des champignons mycorhizogènes permet

une meilleure interception du phosphore, donc de limiter son transfert vers l'eau ;
une réductions des pesticides et des pollutions associées.

Effet sur la consommation de ressources fossiles : En diminution

Favoriser la mycorhization nécessite une réduction du travail du sol, donc de la consommation d'énergie fossile qui y est liée.

Aussi, cela permet de limiter les apports de fertilisants minéraux (phosphore en particulier) dont la fabrication nécessite la consommation de ressources fossiles.

Critères "agronomiques"

Productivité : En augmentation

L'inoculation de souches indigènes doit avoir un impact positif sur le rendement. En effet, l'association symbiotique avec des champignons mycorhizien tendrait à favoriser la tolérance des cultures à divers stress biotiques (bioagresseurs…) ou abiotiques (stress hydrique…) en plus de favoriser leur alimentation en éléments minéraux.

Fertilité du sol : En augmentation

L'inoculation étant destinée à densifier le réseau mycorhizien, elle permet à terme de limiter les apports de fertilisants minéraux (phosphore en particulier) grâce à une meilleure capacité d'exploration du sol.

Aussi, l'association symbiotique des espèces cultivées avec des champignons mycorhizogènes permet une meilleure exploration du sol, donc une meilleure valorisation des éléments minéraux disponibles. De plus, la production de glomaline par ces champignons contribue à améliorer la teneur en matière organique du sol et donc sa stabilité structurale.

Stress hydrique : En diminution

L'association symbiotique des espèces cultivées avec des champignons mycorhiziens permet une meilleure exploration du sol. A terme, la densification du réseau mycorhizien permettra une meilleure valorisation de l'eau disponible.

Critères "économiques"

Charges opérationnelles : En diminution

Le coût de la multiplication de souches indigènes est minime par rapport au coût du recours à des souches standardisées disponibles dans le commerce (voir étude économique page 9 d'une expérimentation sur cultures légumières CA 56).

Il estimé que les apports d'engrais minéraux pourraient être réduits d'un tiers à un quart selon les types de sols et la nature des cultures si la mycorhization était pleinement valorisée (Gianiazzi V., INRA, dans Cultivar octobre 2009).

Marge : En augmentation

Au-delà de la diminution des charges de fertilisation et du faible coût de la multiplication de souches indigènes, la meilleure résistance des cultures aux stress abiotiques (sécheresse, salinité) et biotiques (organismes pathogènes) doit permettre une amélioration de la rentabilité à l'échelle de la campagne et de la rotation.

Critères "sociaux"

Temps de travail : Variable

La mise en œuvre de stratégies visant à développer le réseau mycorhizien entre plantes cultivées et champignons peut nécessiter des changements de pratiques (comme l'abandon du travail du sol profond au profit d'un travail plus superficiel, l'introduction de cultures rhizotrophes dans la rotation). Selon les changements opérées les répercussions sur le temps de travail peuvent être variables (augmentation ou diminution).

4. Organismes favorisés ou défavorisés

Bioagresseurs favorisés

Organisme	Impact de la technique	Type	Précisions

Bioagresseurs défavorisés

Organisme	Impact de la technique	Type	Précisions
nématode des racines	MOYENNE	ravageur, prédateur ou parasite
nématode à galles	MOYENNE	ravageur, prédateur ou parasite

Auxiliaires favorisés

Organisme	Impact de la technique	Type	Précisions
Mycorhize	FORTE	Organismes fonctionnels du sol

Auxiliaires défavorisés

Organisme	Impact de la technique	Type	Précisions

Accidents climatiques et physiologiques favorisés

Organisme	Impact de la technique	Précisions

Accidents climatiques et physiologiques défavorisés

Organisme	Impact de la technique	Précisions
Sécheresse		La densification du réseau mycorhizien permet une meilleure exploration du sol et une meilleure résistance de la culture au stress hydrique