Mycorrhizes

Les mycorrhizes (du grec myco ou « champignon » et rhiza ou « racines ») sont des champignons symbiotiques associés aux racines de 90 % d’espèces de plantes. La symbiose est mutualiste car chacun des partenaires tire parti de cette association qui existe depuis 400 millions d’années, constituant ainsi un des plus vieux partenariats bénéfiques.

Cette association avec le système des racines de la plante fournit le champignon en sucres (comme le glucose et la sucrose) issus de la photosynthèse de la plante. En échange, le champignon crée un réseau de filaments fins qui sort et sert d’extension au système des racines, permettant l’exploration de l’environnement ainsi que l’accroissement de la capacité d’absorption de l’eau et des éléments nutritifs pour contribuer à la formation du sol.

Les plantes mycorrhiziennes sont très souvent résistantes aux différents stress du milieu, comme la transplantation, les maladies, la sécheresse, la salinité et un environnement toxique (par la présence de métaux lourds, d’hydrocarbures, etc.). Ces effets sont dus à l’amélioration de l’acquisition d’eau et d’éléments nutritifs ainsi qu’à l’interaction avec d’autres microorganismes bénéfiques.

Fréquemment, des plantes sont cultivées, et dans certains cas sélectionnées, sans tenir compte de leur capacité de former des mycorrhizes dans des conditions artificielles, incluant des conditions d’amendements chimiques élevées (engrais et pesticides) comme une alternative pour mieux comprendre cet ancien partenariat. Heureusement, grâce aux connaissances scientifiques acquises, à l’augmentation des coûts des produits chimiques et à une meilleure sensibilisation environnementale, une nouvelle attitude et reconnaissance se développent face à ces « vieilles amies ».

Ectomycorrhizes

Ectoroot

Les ectomycorrhizes sont des champignons qui forment des associations principalement avec des conifères (pin, épinette, etc.) dans des écosystèmes forestiers. Le nom de ectomycorrhize vient du fait que les champignons forment certaines structures caractéristiques comme le manchon qui change la morphologie des racines des plantes hôtes. Ces champignons sont les plus faciles à détecter vu la production de carpophores, les champignons qu’on voit traditionnellement lors d’une promenade en forêt ou lors de nos achats à l’épicerie (morilles, truffes, etc.).

Endomycorrhizes

Mycorrhizes arbusculaires

Endoroot

Les endomycorrhizes sont des champignons qui forment des associations avec la plupart des plantes de grande culture, de pépinière et d’horticulture, incluant des arbres feuillus (érable, frêne, etc.). Ils sont aussi connus sous le nom de mycorrhizes à arbuscules et à vésicules, nom qui vient de ces deux différentes structures microscopiques caractéristiques qui sont formées à l’intérieur des cellules des racines et qui servent de site d’échanges de nutriments entre le champignon et la plante. Ces champignons sont abondants, mais ils sont difficiles à observer par leur taille – on utilise une technique de coloration spéciale pour pouvoir les observer sous microscope.

Mycorrhizobactéries promotrices de croissance de plantes (MPCP)

Les mycorrhizobactéries promotrices de croissance de plantes (MPCP), tels les champignons et bactéries rencontrés dans la région des racines des plantes (mycorrhizobactéries), colonisent ces mêmes racines et stimulent leur croissance. Les modes d’action postulés sont : la fixation d’azote symbiotique, l’effet sur la nodulation des légumes, l’effet sur l’oxydation des nutriments, la solubilisation et l’assimilation par les racines, la production d’hormones, l’augmentation de la croissance des plantes par la production de sidérophores et le biocontrôle.

Bacteries fixatrices d’azote (BFA)

AZOSPIRULLUM

Azospirillum est une bactérie microaerophyllique qui est en symbiose avec le xylem des racines des plantes. En plus de sa capacité pour fixer l’azote, elle est connue pour sécréter des substances favorisant la croissance, augmentant la prolifération des racines et aidant au développement optimal de diverses plantes.

Azospirillum peut établir une symbiose associative avec les céréales, mais contrairement aux symbioses mutualistes (comme les rhizobia avec les plantes légumineuses), l'association n'est pas accompagnée par la formation de nouveaux organes. Azospirillum agit sur la plante de manière directe, via la fixation d'azote, la synthèse de phytohormones (notamment l'acide indole-3-acétique, AIA) et la modulation de la balance hormonale de la plante.

Ces propriétés peuvent améliorer l'élongation et la ramification du système des racines, ce qui favorise l'absorption de l'eau et des minéraux du sol. L'établissement de la symbiose associative entre la PGPR Azospirillum et la plante débute à un stade précoce, pendant la colonisation bactérienne des graines en cours de germination.

RHIZOBIUM

Provenant du grec rhiza ou « racine » et bios ou « vie », le rhizobium est une bactérie aérobique du sol qui a la capacité de former une symbiose avec des plantes de la famille des légumineuses. Cette symbiose confère à ces dernières l'aptitude unique parmi les plantes de grande culture de se nourrir à partir de l'azote de l'air via la formation de nodules, véritables organes d’échange métabolique, entre les bactéries et les racines des  plantes.

Cette symbiose mutualiste va permettre aux bactéries de bénéficier d’un micro habitat exceptionnellement favorable : les plantes leur procurent un apport important de substrats carbonés issus de la photosynthèse, des protéines et suffisamment d’oxygène pour supporter le processus de fixation et de réduction de l’azote atmosphérique en ammonium (NH4+) directement assimilable par les plantes hôtes.

Bactéries oxydant le soufre (BOS)

Ces bactéries oxydant le soufre élémentaire occupent un rôle essentiel dans le système de protéines et d’enzymes qui à leur tour apportent le sulfate, un élément nutritif majeur pour les plantes après le nitrogène, le phosphore et le potassium.

Organismes solubilisant le phosphore (OSP)

Ce sont des bactéries et des champignons qui, de façon naturelle, solubilisent le phosphore provenant du sol, colonisent les racines des plantes et favorisent la fixation rapide du phosphate minéral moins facilement accessible pour celles-ci. Ils aident à une utilisation optimale du phosphate, ce qui résulte en une croissance rapide et vigoureuse, une plus grande tolérance au stress et une maturité de qualité plus uniforme.

Agents de biocontrôle

Biofongicides

TRICHODERMA SPP.

Le Trichoderma spp. est un champignon bénéfique, non toxique, efficace et sécuritaire pour l’environnement qui pousse sur l’ensemble du système des racines de la plante hôte. Il protège les racines contre différents agents pathogènes tels Pythium, Rhizoctonie et Fusarium à l’aide de mécanismes comme la compétition pour l’obtention de nutriments dans le sol et l’occupation de l’espace disponible dans la rhizosphère. En présence d’une quantité suffisante de carbone organique, ce champignon produit des enzymes lytiques qui visent les champignons pathogènes et contrairement dans des conditions adverses, il produit des toxines qui sont également délétères. Ces champignons sont compatibles avec les champignons mycorrhiziens.

BACILLUS SUBTILIS

Le Bacillus subtilis est une bactérie catalase positive que l'on trouve habituellement dans le sol, l’eau et la matière végétale en décomposition. Cette bactérie produit une endospore qui lui permet de survivre sous des conditions extrêmes de chaleur et de sécheresse. Incorporée dans un inoculant, elle est reconnue par la communauté scientifique pour son aptitude à retarder la croissance des organismes pathogènes couramment rencontrés dans le sol et à provoquer des réactions de stimulation de la croissance chez les végétaux. À mesure que la bactérie colonise la rhizosphère de la plante hôte, une gaine protectrice se forme progressivement sur les racines et finit par les couvrir complètement. Cette gaine contribue à améliorer la santé, la croissance et la vigueur des plantes. Ces bactéries sont compatibles avec les champignons mycorrhiziens

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