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Fosse pédologique et profil de sol réalisés lors de la mise en place de plaques lysimétriques pour l'étude et le suivi de  l'eau du sol (site ORE Inra de Lusignan).. © Inra, CHARRIER Xavier

Microcosmos

Mieux grandir en appuyant sur le champignon

L’UMR Agroécologie de Dijon inventorie les bactéries et les champignons dans les sols cultivés de Bourgogne pour comprendre leurs influences sur la croissance, le rendement voire même le goût du vin !

 «Les racines des arbres libèrent dans le sol de nombreux composés chimiques, activité coûteuse qui peut représenter jusqu’à 20 % de l’énergie produite par leur photosynthèse! Cela nous intrigue beaucoup : sur des centaines de millions d’années, pourquoi l’évolution aurait favorisé une « perte » si importante ?», analyse Philippe Lemanceau directeur de l’unité Agroécologie à l’Inra, «nous avons quelques pistes : ces substances produites par les plantes serviraient à attirer et à nourrir tout un cortège microbien et fongique autour des racines. En échange il l’aiderait à améliorer sa nutrition, comme la luzerne qui fixe l’azote de l’air grâce à des bactéries, ou à mieux résister aux maladies ou aux stress climatiques». Ils sont aussi une barrière naturelle contre les agents pathogènes (humains, animaux, végétaux) : en occupant l’espace, ils les empêchent de venir s’implanter. « Nous tâchons de décoder les stratégies développées par la plante pour établir et optimiser les échanges avec le sol tout au long de sa croissance. Il s’agit de comprendre comment cette ingénierie écologique fonctionne pour la valoriser au mieux dans l’agriculture », explique Daniel Wipf, chercheur dans l’UMR d’Agroécologie.

Des fraises meilleures

En inoculant des champs avec des microorganismes, des agronomes ont ainsi favorisé la croissance de « manière fantastique » sur de très nombreuses cultures comme le poireau, l’artichaut, le blé, la vigne…. On a prouvé leur influence sur la production de fraise, tant sur son aspect que sur son goût. Ils enrichissent même la qualité « santé » des produits agricoles : en molécules soufrées chez l’oignon, en caroténoïdes chez la patate douce, en huiles essentielles chez le basilic, en oligoéléments chez la laitue...

Avec son équipe, Daniel Wipf inventorie les communautés mycorhiziennes présentes dans les différents sols de Bourgogne. But du jeu : comprendre quelles pratiques agricoles favorisent la présence de tel ou tel  champignon et son impact sur la vigne voire même éventuellement le goût du vin ! «Les communautés de champignons ont un impact considérable sur la santé et la croissance des plantes. Etudier leurs comportements dans des champs cultivés différemment nous aidera à proposer un mode de culture respectueux : depuis une cinquantaine d’années, la simplification des rotations et l’intensification de l’agriculture a réduit l’activité des mycorhizes et des bactéries dans les sols cultivés». Les perspectives de recherches sont immenses selon Daniel Wipf : « L’intérêt est grand et l’investissement important. De nombreuses entreprises viennent à présent nous voir pour étudier la compatibilité de leurs produits agrochimiques avec les mycorhizes. Certains proposent même déjà des inocula de champignons à vendre ». Et les recherches vont encore plus loin : « Les processus de sélection végétale ont créé des variétés performantes dépendantes des engrais pour croître. Si l’on identifie les gènes dans les lignées sauvages qui attirent les micro-organismes qui en échange les aident à se nourrir ou à mieux résister aux pathogènes, nous pourrions peut-être créer des variétés plus performantes et plus écologiques » détaille Daniel Wipf. Les chercheurs veulent ainsi dénicher dans les plantes cultivées les traits génétiques qui favorisent la production d’exsudats pour attirer les microorganismes bénéfiques. Une révolution pour la sélection variétale !

Une symbiose très profitable

Sur un hectare de sol, on recense jusqu’à trois tonnes de champignons microscopiques qui vivent en étroite collaboration avec les plantes ! Une majorité d’entre eux peuvent s’associer à leurs racines sous forme de symbiose, la mycorhize. En échange de sucres fournis par la plante via sa photosynthèse, le champignon l’aide à explorer un volume de sol 1000 fois plus vaste. C’est une association si profitable que plus de 80% des plantes en possèdent ! La symbiose « mycorhizienne » serait d’ailleurs à l’origine même de la colonisation de la surface terrestre par les plantes !