LES MYCORHIZES : UNE SOLUTION POUR LA DIMINUTION DES ENGRAIS INORGANIQUES PHOSPHATES EN AGRICULTURE ?

Mots clés : mycorhize ; phosphate ; engrais ; agriculture 

Le phosphate est utilisé massivement sous forme d’engrais chimiques dans notre agriculture. En 2018, ce sont plus de 45 millions de tonnes d’engrais phosphatés qui ont été consommées dans le monde (IFA, 2019) afin de répondre à la demande alimentaire mondiale. Or, le phosphore utilisé pour la production d’engrais provient de ressources non renouvelables (Cordell et al., 2010) Outre les problèmes d’eutrophisation créés par ces engrais, l’épuisement des ressources en phosphore présente un risque majeur pour la sécurité alimentaire(ibid.). On notera toutefois que les diverses recherches menées ne s’accordent pas de manière précise sur le moment ou les ressources seront épuisées (ibid.). Dans cette perspective, il est impératif de trouver des solutions pour limiter l’usage des engrais phosphatés. Or, au-delà des intrants chimiques, d’autres solutions sont possibles pour assurer la fertilité des sols, à l’instar des mycorhizes.

Les mycorhizes sont une symbiose végétale qui relève « de l’association d’un organisme photo-synthétique, soit une plante verte, et d’un champignon filamenteux »(Fortin et al., 2016 : p.10). Ce phénomène concerne la grande majorité des plantes vertes. Dans le cas des mycorhizes, la plante produit des composés carbonés par la photosynthèse, et en échange le champignon apporte des éléments minéraux issus du sol de culture à la plante (Hodge et al. 2010), comme le montre la figure 1.

Figure 1 : Positive effects of arbuscular mycorrhizal (AM) colonization

Source : (Jacott et al. 2017)

Il existe plusieurs types de mycorhizes. Une des plus répandues est la mycorhize arbusculaire qui associe des champignons avec les racines d’environ 70% des plantes vasculaires et bryophytes de la planète (Fortin et al., op. cit.). Afin d’établir la mycorhize, le champignon colonise le système racinaire de la plante par son mycélium, constitué d’hyphes (éléments filamenteux végétatifs). Le réseau d’hyphes s’étend bien plus loin que les racines de la plante et peut donc aller chercher plus loin le phosphore, peu mobile,  disponible dans le sol (Hodge et al., op. cit.). Outre l’avantage en nutriment, la mycorhize arbusculaire offre d’autres avantages : une meilleure résistance aux pathogènes, aux insectes, à la sécheresse, au stress et un impact positif sur l’agrégation des sols (Garbaye, Fortin 2014).

Toutefois, nos méthodes d’agriculture intensive nuisent au développement des mycorhizes (Hamel, 1996) : l’apport de phosphate inorganique diminue grandement l’intérêt de la plante à nourrir les champignons mycorhiziens puisqu’elle peut accéder elle-même à cette ressource ; le labour détruit le réseau mycélien; la monoculture, très répandue, nuit à la biodiversité des champignons mycorhiziens ; un effet induit et non prémédité de la sélection génétique des souches de culture a été de favoriser des cultures moins sensibles aux mycorhizes (ibid.). Certains pesticides, fongicides et agents de désinfection du sol impactent fortement la capacité de colonisation des champignons mycorhiziens (Fortin et al., op. cit.). Les sols soumis à une agriculture intensive ont un potentiel mycorhizogène endommagé, ne permettant pas aux cultures de profiter pleinement des avantages de la symbiose (ibid.)

Après des décennies de recherche et développement, des entreprises se sont spécialisées dans la production industrielle d’inoculants de mycorhizes à destination de l’agriculture. De nombreuses études et expérimentations d’inoculations mycorhiziennes ont été menées dans le monde : elles montrent des résultats significatifs sur des sols n’ayant pas été surfertilisés en engrais phosphatés (ibid.). Plusieurs facteurs viennent toutefois impacter les résultats d’une inoculation mycorhizienne : la réceptivité du sol (niveau de phosphore), le degré de dépendance mycorhizienne du cultivar (plus ou moins important, voire absent, et variable selon le niveau de phosphore), la rotation des cultures, le choix des souches de champignons mycorhiziens inoculés et les modalités d’inoculation(Garbaye, Fortin, op. cit.). Les recherches se poursuivent dans le monde sur ce sujet, mais sur également d’autres avantages des mycorhizes pour d’autres applications (ibid.).

Bibliographie

IFA, 2019. IFASTAT. In : [en ligne]. 2019. [Consulté le 22 novembre 2020]. Disponible à l’adresse : https://www.ifastat.org/databases/graph/1_1.

CORDELL, Dana, LINKÖPINGS UNIVERSITET et INSTITUTIONEN FÖR TEMA, 2010. The story of phosphorus: sustainability implications of global phosphorus scarcity for food security. Linköping : Department of Water and Environmental Studies [The Tema Institute], Linköping University. p.57 p.86-90

FORTIN, J. André, PLENCHETTE, Christian et PICHÉ, Yves, 2016. Les mycorhizes: l’essor de la nouvelle révolution verte [en ligne]. Versailles : Editions Quae. [Consulté le 21 novembre 2020]. ISBN 978-2-7592-2434-0. Disponible à l’adresse : http://sbiproxy.uqac.ca/login?url=http://international.scholarvox.com/book/88832971. p. 39-45 p.101-115

GARBAYE, Jean et FORTIN, J. André, 2014. La symbiose mycorhizienne: une association entre les plantes et les champignons. Versailles : Editions Quae. ISBN 978-2-7592-1964-3. p.69-83 p.165-171

HAMEL, Chantal, 1996. Prospects and problems pertaining to the management of arbuscular mycorrhizae in agriculture. In : Agriculture, Ecosystems & Environment. décembre 1996. Vol. 60, n° 2‑3, pp. 197‑210. DOI 10.1016/S0167-8809(96)01071-7. p. 199-203

HODGE, A., HELGASON, T. et FITTER, A. H., 2010. Nutritional ecology of arbuscular mycorrhizal fungi. In : Fungal Ecology. 1 novembre 2010. Vol. 3, n° 4, pp. 267‑273. DOI 10.1016/j.funeco.2010.02.002.

JACOTT, Catherine N., MURRAY, Jeremy D. et RIDOUT, Christopher J., 2017. Trade-Offs in Arbuscular Mycorrhizal Symbiosis: Disease Resistance, Growth Responses and Perspectives for Crop Breeding. In : Agronomy. décembre 2017. Vol. 7, n° 4, pp. 75. DOI 10.3390/agronomy7040075.

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