Zoom sur les champignons mycorhiziens

Zoom sur les champignons mycorhiziens

Les champignons sont surtout connus pour leur cueillette dans les forêts ou pour être présent dans nos assiettes. Pourtant, ces champignons visibles à l’œil nu ne représentent qu’une infime partie de l’ensemble des champignons présents sur terre. En effet, de nombreuses espèces sont de taille microscopique et sont enfouis dans les sols, sous nos pieds. On les distingue sous deux formes : les levures, qui sont unicellulaire, et les hypes, qui forment des filaments microscopiques pluricellulaire. Parmi ces champignons, certains sont capables d’entrer en association avec les racines des plantes et présentent des caractéristiques intéressantes pour l’agriculture. Ce sont les champignons mycorhiziens. Mais comment fonctionnent-ils vraiment, quels sont leurs caractéristiques et quels avantages procurent-ils ? 

 

Qu’est-ce que la symbiose mycorhizienne ?

Les champignons mycorhiziens sont des champignons qui ont la particularité d’entrer en symbiose avec les racines de plantes (accord commun entre les deux organismes). « Myco », signifie d’ailleurs champignon en Grec, alors que «rhize » signifie racine.

Une symbiose désigne l’association entre deux êtres vivants appartenant à des espèces différentes. Une symbiose mycorhizienne correspond donc à l’association entre un champignon et une racine de plante, puisque le terme «mycorhize» représente une racine (ou portion de racine) «habitée» par un champignon mycorhizien.

L’avantage de la symbiose mycorhizienne est que les deux parties profitent de cette association : le champignon obtient des sucres et des composés carbonés de la plante, alors que cette dernière reçoit de l’eau et des minéraux.

 

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Le développement racinaire des végétaux est stimulé par le champignon mycorhizien avec qui la plante est entrée en symbiose. En effet, la surface de contact entre le sol et la racine est multipliée par 1000 grâce à la symbiose , ce qui entraîne un meilleur recrutement des éléments nutritifs et de l’eau auprès de la plante.

 

Les différents types de symbioses mycorhiziennes

Il existe différents types de symbioses mycorhiziennes. Certaines sont établies entre des végétaux ligneux (arbres, arbustes) et des champignons appartenant généralement au groupe des Basidiomycètes ou des Ascomycètes. D’autres se forment entre des plantes herbacées de la famille des Ericacées (bruyères, rhododendrons) et des champignons du groupe des Ascomycètes.

 

La symbiose mycorhizienne à arbuscules est la plus largement répandue. Elle se fait entre des champignons du groupe des Gloméromycètes, et un très grand nombre d’espèces végétales. Cette symbiose concerne en effet la grande majorité des plantes sauvages (autour de 80% des espèces végétales), ainsi que de très nombreuses espèces cultivées, arbustives ou herbacées.

L’effet majeur de cette symbiose est de limiter très fortement la dépendance de la plante vis à vis de la teneur minérale du sol. Les plantes mycorhizées ont ainsi la capacité de croître et de se développer sur des sols peu fertilisés

 

Les plantes mycorhizées ont  la capacité de se développer sur des sols peu fertilisés

 

Les particularités de la symbiose mycorhizienne

Lors de la symbiose mycorhizienne, le champignon entre en interaction très étroite avec le végétal, en se développant simultanément à l’intérieur des racines de la plante hôte et dans le sol. Le mycélium (ensemble de filaments) formé à l’extérieur des racines, constitue la première interface plante-sol. A l’autre extrémité, le champignon forme dans les cellules racinaires une structure physiologique distinctive très ramifiée, l’arbuscule, site d’échanges moléculaires entre les deux partenaires de la symbiose.

C’est à ce niveau que la plante transfère au champignon des sucres issus de la photosynthèse. En retour, le champignon transfère au végétal des éléments minéraux issus du sol, et en particulier des ions phosphates.

 

Les champignons mycorhiziens ont la capacité de « relier » les plantes entre elles grâce au réseau d’hyphes qu’ils créent en entrant en symbiose. Ces réseaux communs, reliant les différentes plantes d’un couvert végétal et explorant le sol sur une grande surface, mettent ainsi à disposition de toute la culture les éléments nutritifs (minéraux, eau) prélevés à différents endroits du sol. Ils participent donc à une « mutualisation » des ressources du sol entre tous les individus du couvert.

 

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Une partie des ressources en phosphore du sol, qui étaient jusqu’alors indisponibles pour la plante car trop éloigné des racines, deviennent ainsi disponible grâce au réseau d’hyphes qui couvrent une grande surface du sol

 

De nombreux autres effets ont été observés sur les plantes grâce à l’action de la symbiose :

- Une meilleure résistance au stress hydrique, limitant les besoins en irrigation

- Une meilleure résistance au stress thermique (froid ou chaleur excessive)

- Un meilleur taux de survie au cours de l’acclimatation en sortie de pépinière

- Une meilleure tolérance à certains polluants (métaux, hydrocarbures, sels)

- Une influence profonde sur les micro-organismes de la rhizosphère, pouvant limiter l’apparition de certaines pathologies racinaires

- Une meilleure structuration physique du sol par l’effet agrégeant du réseau mycélien et des molécules qu’il sécrète, en particulier la glomaline

- Une structuration des communautés bactériennes de la rhizosphère par l’intermédiaire notamment des exsudats du champignon

- Une contribution au fonctionnement intégré du sol, à travers ce que l’on appelle les réseaux mycorhiziens communs

 

Témoignage Sébastien ROY – Expert Biofertilisants chez Agronutrition  :

« Les plantes peuvent être stressées par énormément de facteurs, le stress le plus connu étant le stress hydrique (le manque d’eau), mais il existe aussi des stress climatiques (le chaud, le froid), des stress que l’on appelle biotiques (stress dû à l’attaque d’organismes vivants), les maladies… Le fait d’être associées aux champignons endomycorhiziens permet aux plantes de mieux résister d’une manière générale à l’ensemble de ces stress. »

 

Mycorhizes : une compatibilité bactérienne bénéfique aux cultures

Une des caractéristiques des réseaux mycorhiziens est de permettre le développement de populations bactériennes spécifiques. Ainsi, des bactéries du genre Pseudomonas, capables de solubiliser le phosphore dans les sols, sont très souvent associées aux hyphes mycéliens (filaments).

Ces bactéries, non mobiles par elles-mêmes dans le sol, peuvent se servir des filaments fongiques comme de « voies de transport » leur permettant de passer d’une plante à une autre, ou d’atteindre des zones du sol riches en nutriments, qui seront alors prélevés par les bactéries, et transférés à la plante au travers des réseaux mycéliens.

 

Grâce aux symbioses qu’ils créent avec les racines, les champignons mycorhiziens jouent un rôle important non seulement à l’échelle de la plante, mais aussi au niveau du couvert ou culture dans son intégralité.
En effet, la surface entre le sol et les racines est multiplié par 1000 grâce à la symbiose créée, et les ressources échangées entre la plante et le champignon sont bénéfiques pour les deux : éléments minéraux (dont le phosphore qui devient plus accessible aux racines grâce au réseau d’hyphes) et eau d’un côté, et sucre de l’autre. Par ailleurs, le réseau d’hyphes connecté, qui relie les différentes plantes d’un couvert végétal entre elles, permet une mutualisation des ressources à l’ensemble de la culture.
Ce sont donc des composants essentiels de la vie du sol, qui en plus de leur nombreuses autres qualités, constituent une base sur laquelle les autres populations microbiennes pourront se structurer, pour offrir au mieux leurs différents « services » (fixation d’azote, solubilisation du phosphore,…) à la culture.