Les exsudats racinaires expliqués : comment les plantes sollicitent les micro-organismes bénéfiques du sol pour une croissance plus saine

Dans le sol, les plantes ne poussent pas de manière naturelle. Au contraire, elles entretiennent une communication active avec des milliards de micro-organismes qui vivent autour de leurs racines. Les plantes attirent des microbes bénéfiques sur leurs racines grâce à des substances chimiques spéciales, appelées exsudats racinaires, qui facilitent la disponibilité des nutriments et renforcent leur résilience face au stress, favorisant ainsi une croissance végétale saine. Cette relation biologique essentielle constitue un élément clé de l’agriculture durable d’aujourd’hui, où la compréhension et la préservation de la biologie du sol sont tout aussi cruciales que l’apport en nutriments. Cette interaction est en outre soutenue par des niveaux adéquats de matière organique du sol, qui fournissent nourriture et habitat aux populations microbiennes du sol, indispensables à la productivité à long terme des terres.

Connaître l’ensemble des exsudats racinaires et expliquer leurs fonctions, en précisant pourquoi les plantes les sécrètent.

Un cocktail complexe de sucres, d’acides aminés, de protéines, d’enzymes, d’acides organiques et de signaux est constamment sécrété par les racines dans le sol. L’ensemble de ces composés, désigné sous le terme générique d’exsudats racinaires, agit comme des bio‑messages régulant l’activité des microorganismes présents dans la zone racinaire.

Les plantes n’investissent pas leurs ressources pour attirer l’ensemble des micro-organismes, mais sélectionnent certaines populations spécifiques de microbes bénéfiques susceptibles de les aider à satisfaire leurs besoins en nutriments. Ce processus fonctionne plus efficacement dans les sols riches en matière organique, qui présentent ainsi une grande diversité du biote du sol et une forte activité biologique.

Sélection et recrutement des micro-organismes bénéfiques du sol – comment les plantes s’y prennent‑elles ?

Au cours de la croissance des plantes, le spectre des micro-organismes s’attachant aux racines peut être modifié par les plantes elles‑mêmes, ce qui influence, dans une certaine mesure, les caractéristiques des micro‑organismes présents à proximité. Il s’agit d’un processus sélectif qui permet aux cultures d’acquérir des organismes bénéfiques, tels que des micro‑organismes favorisant la croissance végétale, de contrer les agents pathogènes et de renforcer leur résilience face aux stress. La composition des micro‑organismes bénéfiques attirés par les cultures dépend de leurs besoins spécifiques ainsi que des conditions environnementales. Ainsi, chaque culture développe un microbiome rhizosphérique propre à sa zone racinaire, influençant la performance des cultures et la santé globale du sol.

Micro-organismes favorisant la croissance des plantes (PGPM) : une solution émergente pour prolonger la saison de culture

De nombreux micro-organismes recrutés par les racines font partie d’un groupe appelé micro-organismes favorisant la croissance des plantes. Ils améliorent la productivité des cultures de plusieurs manières, notamment par la solubilisation des nutriments, la production d’hormones, la suppression des maladies biologiques et l’augmentation de la tolérance au stress. Il s’agit généralement d’espèces de Bacillus, de Pseudomonas et de Trichoderma. Leurs activités jouent un rôle déterminant dans la formation d’un microbiome rhizosphérique sain et contribuent à stabiliser l’assemblage de la communauté microbienne qui se développe autour des racines des plantes. De nombreuses études continuent de mettre en évidence leur lien avec une bonne implantation des cultures et une stabilité des rendements.

Rôle des champignons mycorhiziens à arbuscules

L’un des organismes racinaires les plus importants est le champignon mycorhizien à arbuscules (CMA). Il s’associe aux racines de diverses plantes dans une relation mutuellement bénéfique qui se met en place lorsque les plantes développent un réseau de filaments souterrains, appelé mycorhize, et que ces micro-organismes bénéfiques croissent conjointement.

Dans le cadre de cette association, les champignons mycorhiziens à arbuscules aident les plantes à accéder à des éléments tels que l’eau et les nutriments qu’elles ne pourraient autrement pas obtenir. Ils contribuent également à renforcer l’activité biologique du sol au voisinage du microbiome de la rhizosphère et à favoriser une meilleure agrégation du sol. Lorsque les sols sont riches en matière organique, on peut s’attendre à des bénéfices durables pour le sol et les cultures grâce à l’utilisation de champignons mycorhiziens.

L’importance de la matière organique du sol pour le recrutement des micro-organismes bénéfiques

La matière organique du sol exerce une forte influence sur l’abondance et la diversité des populations microbiennes du sol. De nombreux micro-organismes utilisent les résidus organiques comme principale source d’énergie, ce qui favorise l’assemblage d’une communauté microbienne saine dans les sols agricoles. Un contenu en matière organique du sol (MOS) bien équilibré est susceptible de conduire à des populations plus abondantes de micro-organismes bénéfiques, lesquelles, à leur tour, devraient donner lieu à un microbiome de la rhizosphère plus actif et plus résilient. Plus l’activité microbienne est élevée, mieux se déroulent le cycle des nutriments, l’agglomération des particules du sol et les fonctions de la biologie de la zone racinaire, ce qui se traduit par une meilleure croissance des cultures et une fertilité durable du sol.

L’impact de Mycoryx sur les relations entre racines et micro-organismes

Novobac est reconnu pour son expertise dans la fourniture de nutritions végétales biologiques, de technologies microbiennes et de solutions d’agriculture durable aux agriculteurs des régions les plus agricoles du monde entier. L’un de ses produits biologiques, l’inoculant mycorhizien Novobac, permet d’introduire des champignons mycorhiziens arbusculaires bénéfiques dans la zone racinaire, favorisant ainsi des relations avantageuses entre la culture et le monde microbien.

Mycoryx Il favorise la colonisation racinaire, apporte une source supplémentaire de microbiome rhizosphérique, augmente l’absorption des nutriments, améliore l’absorption d’eau et renforce globalement la fonction racinaire. Le produit coexiste avec les micro-organismes bénéfiques naturellement présents et les micro-organismes favorisant la croissance végétale, ce qui crée une zone plus biologiquement active autour des racines. Les technologies mycorhiziennes sont actuellement intégrées aux programmes de gestion durable des cultures par les agriculteurs au Canada, aux États-Unis, au Mexique, en Europe, en Inde et dans d’autres régions agricoles cherchant à obtenir, sur le long terme, une biologie du sol et une productivité optimales. En outre, les déséquilibres des populations microbiennes peuvent renforcer l’attraction biologique des espèces bénéfiques, qui favorisent la croissance des cultures grâce aux exsudats racinaires.

Mise en place d’un LTSP pour le recrutement de micro-organismes bénéfiques

Les pratiques visant à établir un système racinaire et une biologie du sol sains constituent le premier levier d’un système de recrutement microbien réussi. L’amélioration des populations de micro-organismes bénéfiques peut être obtenue par l’apport de matière organique supplémentaire, la réduction du travail du sol, l’adoption d’un système de couverture végétale et l’utilisation d’un inoculant biologique (le cas échéant). Ces pratiques permettent de diminuer le risque de modifications de l’assemblage des communautés microbiennes et de favoriser, au fil du temps, une structure diversifiée du microbiome de la rhizosphère.

L’une des meilleures pratiques de gestion visant à maintenir les niveaux de matière organique du sol, afin de favoriser l’activité microbienne et la santé du sol dans la zone racinaire, constitue l’une des stratégies les plus essentielles. En s’appuyant sur des technologies à orientation biologique, telles que les inoculants contenant des champignons mycorhiziens (MAM), les agriculteurs peuvent créer les conditions propices à un recrutement microbien durable, à une meilleure efficacité d’utilisation des nutriments et à une résilience à long terme des cultures. L’importance du recrutement par les plantes de micro-organismes bénéfiques, dans le cadre d’une agriculture durable, ne cessera de croître à mesure que l’agriculture évolue vers de nouvelles orientations et de nouvelles solutions destinées à renforcer la productivité et la santé des sols pour les générations futures.

Référence :

• Xu, Yunjian, et al. « Les champignons mycorhiziens modifient l’exsudation racinaire afin de favoriser un microbiome bénéfique pour la croissance des plantes. » Functional Ecology, vol. 37, n° 3, 2023, pp. 664-675.
• Liu, Hongwei, et al. « Preuves du recrutement par les plantes de micro-organismes bénéfiques visant à supprimer les pathogènes du sol. » New Phytologist 229.5 (2021) : 2873-2885.