Etude de la symbiose mycorhizienne chez le chêne-liège

Télécharger le fichier pdf d’un mémoire de fin d’études

Production et importance économique

L’importance économique du chêne liège réside essentiellement dans son écorce, le liège, qu’il produit régulièrement tout au long de sa vie. Ce matériau particulièrement léger, souple, élastique, imperméable et non conductible pour la chaleur est utilisé depuis l’antiquité pour des fins diverses (Boudy, 1950). D’abord employé dans la navigation et la pêche sous forme de flotteurs pour filets de pêche ou de bouées d’ancre de navires, (Dessain, 1992), il a ensuite été utilisé en industrie pour la fabrication de divers produits et sous produits tels que l’aggloméré d’isolation et de décoration, les revêtements, les décors auto-adhésifs, la maroquinerie, les granulés et surtout les bouchons. C’est après l’apparition de la bouteille en verre, au milieu du XVIIème, que l’arbre a commencé à être mis en valeur à la recherche de son liège (mâle) pour en faire de bouchons, mais le véritable démasclage n’a commencé qu’au Au monde ; La production mondiale de liège est estimée à 340.000 tonnes/an répartie comme suit :
A noter que la production française pourrait être de 10.000 tonnes si toutes les forêts étaient exploitées (Catalogne, Var, Gascogne Landes et Corse).
En France, l’aire subéricole serait selon l’Inventaire Forestier National de 108 000 ha, mais seulement de 22 000 ha en surfaces corrigées. Elle est localisée principalement en zone méditerranéenne (qui comprend la zone côtière, la basse plaine et l’arrière-pays dont l’altitude ne dépasse pas 700 m)
La consommation actuelle des pays du Maghreb, Maroc, Algérie, Tunisie en produits de liège est faible ; la majorité de la production est exportée, principalement sous forme de produits finis et procure en moyenne chaque année 4 000 000 US Dollars environ en devises pour le cas de la Tunisie.
En Algérie ; Le chêne liège, constitue une des richesses forestière de l’Algérie.
Ses forêts tenaient et tiennent toujours une place primordiale dans la vie socio-économique de la production riveraine et du pays en général. Ce produit occupait au début du siècle dernier, à ce jour, le premier rang des produits forestiers et son exploitation représentait selon Marc (1916) les trois quarts de la recette forestière totale.

Méthodologie adopté pour l’étude sanitaire du chêne-liège

Afin de caractériser le peuplement de chêne-liège de nos sites d’étude, nous avons effectué sur terrain plusieurs relevés de différentes natures (observations et notes, mesures et analyses). Ces relevés sont répartis en deux grandes catégories, l’une caractérisant les stations d’observations (relevés stationnels) et l’autre les arbres-échantillons (relevés caractéristiques des arbres).
Dans la présente étude, 3 sites ont été choisis avec 30 arbres chacun. La sélection des arbres échantillons est parfaitement neutre puisqu’on les a choisis sans tenir compte de leur état sanitaire apparent. A partir du premier arbre repéré indifféremment dans le peuplement, le reste des arbres a été sélectionné par la méthode du plus proche voisin (Bouhraoua, 2003).
Cependant, certains jeunes sujets dont le liège mâle n’avait pas encore été enlevé, n’ont pas été pris en considération. Chaque arbre sélectionné a été numéroté par une peinture blanche non toxique.

Relevés caractéristiques des arbres

Les mesures effectuées sur les arbres échantillons sont regroupées en classes déterminant, ainsi deux types de relevés:
Relevés dendrométriques: Ils déterminent la croissance des arbres et contiennent des mesures de la circonférence du tronc prise à 1,30 m du sol (au mètre ruban), la hauteur de l’arbre (estimation visuelle) et la hauteur des premières branches (au mètre ruban) (Bouhraoua, 2003).
Relevés d’exploitation: Ils caractérisent la qualité avec laquelle le liège a été exploité. Ils comportent des mesures de la hauteur d’écorçage de la dernière levée, le nombre d’écorçages (en comptant le nombre de couches de liège apparentes), et le coefficient de démasclage « Cd ». Cet indice s’obtient en divisant la hauteur démasclée par la circonférence à hauteur d’homme. Cd = hauteur démasclée / circonférence à hauteur d’homme
En ce qui concerne la méthode adoptée pour l’évaluation de l’état sanitaire du peuplement de chêne-liège, elle consiste essentiellement à examiner chaque partie des arbres échantillons.
Cet examen est réalisé sur l’houppier des arbres, le tronc, les branches, les feuilles, les rameaux et les glands (D.S.F., 1991b, Bakry et Abourouh 1996 a).

L’examen des feuilles et des rameaux

Au niveau de la partie inférieure de chaque arbre présent dans nos sites d’études, 4 rameaux feuillés de 10 cm ont été sélectionnés selon les 4 points cardinaux, à raison d’un rameau par orientation. Le prélèvement est effectué en 2012 uniquement au niveau du site ElMellah.
Après avoir effectué une récolte, on procède directement, au laboratoire, à couper les feuilles au hasard des rameaux qu’on a prélevés des arbres échantillons. Ces dernières atteignant le nombre 500 vont être classées selon leur état sanitaire, placées séparément dans des boites en plastiques pourvues d’étiquettes (feuilles saines, feuilles attaquées, feuilles nécrosées, feuilles galles, feuilles attaquées et nécrosées, feuilles attaquées et présentant des galles, feuilles nécrosées et présentant des galles et feuilles attaquées, nécrosées et présentant des galles). Puis mesurées (longueur, largeur).
Ensuite, on étude 100 feuilles saines, 100 feuilles attaquées, 100 feuilles nécrosées et 100 feuilles galles, et une fois celles-ci mesurées on calcule les surfaces. La surface foliaire est calculée par la formule de Moneville (1944): Surface foliaire = Longueur du limbe × Largeur du limbe x 0,94.

Etude de la symbiose mycorhizienne chez le chêne-liège

Définition

Le terme «mycorhize» provient du grec Mykës et Rhiza, ce qui veut dire littéralement « champignon- racine » : Cette appellation a été donnée pour la première fois par le phytopathologiste allemand Frank en 1885.
Historiquement, l’association symbiotique plante champignon mycorhizien est le résultat d’une longue évolution datant de l’apparition des plantes terrestres. Ainsi, la symbiose mycorhizienne semble très ancienne et l’origine mycotrophique des premières plantes vasculaires remonterait à une époque située entre 353 et 462 millions d’années (Selosse et Le Tacon, 1995). Elle est une partie intégrale de la plupart des plantes dans la nature (Gianinazzi et Trouvelot, 1982) et est présente chez 83% des dicotylédones et 79% des monocotylédones (Wilcox, 1996).
Les mycorhizes sont donc des organes d’origine mixte, résultant d’une association symbiotique entre le mycélium d’un champignon et la racine d’une plante (Lanier et al, 1976).
Association symbiotique, la mycorhization se différencie des processus pathologiques par le fait que les deux partenaires tirent ici quelque profit de l’association.

Les différents types de mycorhizes

D’après la morphologie des mycorhizes et sur la base des critères écologique et physiologique et d’après le partenaire fongique impliqué dans la symbiose, on distingue trois groupes principaux:
• Les endomycorhizes
• Les ectomycorhizes
• Les ectoendomycorhizes

Les endomycorhizes

Les endomycorhizes ou les mycorhizes endotrophes ou encore endocellulaires sont caractérisées, d’une part, par l’absence de manteau fongique autour des radicelles et, d’autre part, par la pénétration des hyphes mycéliens à l’intérieur des cellules corticales, et par conséquent par l’absence de réseau de Hartig (Le Tacon, 1978). Celles-ci ne peuvent pas être décelées à l’œil nu ; on les observe sous microscope après une coloration spécifique et selon la forme que prennent leurs champignons associés et selon le type de formation intra ou intercellulaires on distingue : Etat sanitaire des subéraies du Nord-Est Algérien. Etudes des facteurs de dépérissements du chêne- liège (Quercus suber L.).
Les endomycorhizes à pelotons d’hyphes cloisonnés :
Ce type de symbiose est relativement moins important comparé aux autres. Selon les familles végétales chez lesquelles il se manifeste, on distingue :
-Les endomycorhizes éricoïdes
On rencontre ce type de symbiose chez les Ericacées (Calluna, Erica, Vaccinium), les Empétracées (Empetrum) et quelques familles voisines.
Les champignons associés sont essentiellement des Ascomycètes et des Basidiomycètes. (Gobat et al, 1998).Ceux-ci se caractérisent par l’absente d’arbuscules, ils forment simplement des boucles à l’intérieur des cellules hôtes.
– Les endomycorhizes orchidoïdes
Ce type de symbiose appartient à la famille des Orchidacées (dépourvus de chlorophylle) qui présente des mycorhizes d’un type très particulier. Les champignons impliqués sont des Basidiomycètes (Genre Rhizoctonia). L’infection y est seulement intracellulaire et limitée aux cellules épidermiques et corticales de l’hôte. La grande particularité des mycorhizes d’Orchidées est que le champignon ne se nourrit pas du carbone apportée par la plante. Au contraire, le mycélium extra radiculaire vit en saprophyte dans la zone environnant la racine et fournit à la plante, outre les sels minéraux dont elle a besoin, du carbone organique (Gobat et al, 1998).
Les endomycorhizes à vésicules et arbuscules :
Dans la symbiose endomycorhizienne vésiculo-arbusculaire AM, les champignons développent à l’intérieur des cellules, des arbuscules et des vésicules intra ou intercellulaires (Duhoux et Nicole, 2004). Elles se rencontrent chez la plupart des plantes herbacées et certains arbres forestiers et fruitiers. Les symbiotes sont des champignons inférieurs apparentés aux Zygomycètes, formant un groupe phylogénétiquement homogène, l’ordre des Glomales (Gobat et al, 1998).

Les ectendomycorhizes

Les ectendomycorhizes sont des types d’associations intermédiaires entre les deux groupes précédents. Ce type de mycorhizes est très peu répandu et comme son nom l’indique, les champignons impliqués développent aussi bien un manchon fongique à l’extérieur des racines que des formations endocellulaires en pelotons (Gianinazzi, 1982). Elles peuvent être de type Arbutoïdes de la famille des Arbutées (du nom de l’arbousier Arbutus unedo) Ce sont des ectendomycorhizes dont les hyphes sous forme de pelotons intracellulaires sont très développés ou de type monotropoïde (l’hôte est une plante parasite), des hyphes pénètrent dans les cellules corticales qui deviennent alors profondément modifiées (Strullu et al, 1991)

Relation entre l’arbre et le champignon au niveau des ectomycorhizes

Dès 1885, Frank et les premiers mycorhizologues estimaient déjà que les champignons ectomycorhiziens favorisaient la nutrition azotée et phosphatée des arbres associés et dépendaient des sucres prélevés chez ces derniers pour assurer leur croissance végétative et accomplir leur cycle sexuel. Chez les ectomycorhizes, les relations nutritionnelles entre les symbiotes sont basées sur deux caractéristiques essentielles.
Premièrement, l’hyphe progressant dans le sol absorbe, le plus souvent de façon active, les ions minéraux qui sont alors transportés par le mycélium ou les rhizomorphes vers la racinehôte. L’absorption des éléments minéraux peu mobiles dans le sol (phosphate, potassium…) ou adsorbés sur les particules du sol (ammonium…) est particulièrement dépendante de ce mécanisme. En effet, ces ions sont rapidement absorbés par la racine en croissance et il se forme dans la rhizosphère de celles-ci une zone de déplétion conduisant à des carences minérales.
L’absorption de la racine est alors fonction de l’approvisionnement en éléments minéraux de la région péri-racinaire par diffusion des ions dans le sol plutôt que des besoins réels des tissus racinaires. Les vitesses de transport des métabolites le long du mycélium ectomycorhizien sont plus élevées que les taux de diffusion des ions dans le sol et de ce fait les hyphes restaurent un approvisionnement normal du système racinaire.
La fourniture, par la plante-hôte, de composés carbonés au champignon associé constitue la seconde caractéristique des relations nutritionnelles entre champignons ectomycorhiziens et racine. Harley et Smith (1983) ont souligné que ces échanges de nutriments ne s’effectuaient qu’entre les cellules vivantes et en contact étroit. Cette condition n’est remplie que pendant une période limitée du développement de la symbiose et dans une région racinaire restreinte : la zone d’infection mycorhizienne. Avant ce stade de développement le contact entre les partenaires est réduit et après celui-ci les cellules de la racine et/ou du champignon sont en phase de sénescence.
Le succès d’une association symbiotique, qu’il soit défini en termes d’évolution ou de physiologie, nécessite un degré élevé de coordination intercellulaire et de corégulation métabolique aboutissant à la mise en place de caractéristiques spécifiques de la symbiose à différents niveaux de l’organisation symbiotique. Cette coordination entre les partenaires est indispensable si une association à long terme doit s’établir.

Inventaire des champignons macromycètes

Récolte des champignons

Dans les trois sites, nous avons effectué des sorties pendant l’année 2009 ; au printemps où nous n’avons rien trouvés et d’autre durant l’automne d’où nos prélèvement sont effectués.
D’autre sorties sont réalisées tardivement au printemps 2012 à cause des intempéries. Nous avons récoltés les champignons poussant à proximité des arbres étudiées sur un rayon de 10 à 15 mètre. Chaque champignon est prélevé en vue d’une identification ultérieure. La détermination des espèces est faite à l’aide du guide des champignons.
La récolte des champignons macro mycètes est réalisée en tenant compte des précautions suivantes :
Le champignon doit être prélevé avec sa terre pour qu’il ne soit pas abîmé.
Proscrire le sac en plastique qui rend méconnaissable l’espèce.
Laisser les exemplaires âgés sur place pour assurer la performance de l’espèce.
Ne pas entasser les champignons.
Eviter que les doigts ne laissent des traces ou fassent disparaître des indices ténus d’ornementation sur pied ou chapeau.

Analyses physico-chimiques du sol

Les échantillons ramenés au laboratoire sont séchés à l’air libre pendant quelques jours, la grande partie a été broyée et tamisée à 2 mm; sur la fraction broyée et tamisée ont été effectuée les analyses suivantes:
– Le pH eau et pH kcl: par mesure électro métrique d’une suspension de sol.
– La conductivité.
– L’humidité hygroscopique et la matière organique.
– La densité réelle.
– La densité apparente.
– Dosage du calcaire.
– La texture.
L’analyse des échantillons récoltés nous donnera des renseignements importants sur le sol. Voici une brève description des principaux critères pertinents d’une analyse de sol:

Le pH

Par définition, est l’unité de mesure de la concentration en ions hydrogènes permettant d’évaluer l’acidité ou la basicité d’un milieu. Il existe plusieurs méthodes de mesure du pH (pH eau, pH kcl, pH cacl 2).
• Le pH eau (l’acidité réelle ou active)
C’est la mesure de l’acidité d’une suspension de terre dans de l’eau, avec un rapport terre/ eau normalisé (1/5). Il indique aussi la concentration en ions  » H+  » présent dans l’eau (Boudjemaa, 2007).
Pour déterminer le pH du sol nous avons procédé comme suit :
Tamiser le sol d’analyse avec un tamis de 2 mm.
Peser de chaque site 5g de chaque sol dans des flacons ou piluliers à agitation et ajouter à chacun 25ml d’eau distillée.
Agiter avec agitateur culbuteur pendant 2h (30min) de temps.
Laisser reposer la solution 24h ensuite mesurer le pH eau au moyen d’un pH mètre.
Etat sanitaire des subéraies du Nord-Est Algérien. Etudes des facteurs de dépérissements du chêne- liège (Quercus suber L.).
• Le pH kcl (l’acidité potentielle)
Il exprime l’acidité d’échange ou l’acidité potentielle. C’est un indice d’expression des degrés de saturation du complexe absorbant, ainsi que la nature chimique des ions fixés.
Dans notre étude, nous avons mesuré l’acidité d’une suspension de chlorure de potassium, avec un rapport terre/solution normalisé (1/5) (Damay et J.L Julien, 1995). Suivre les mêmes étapes du pH eau en remplaçant l’eau distillée par la solution de kcl. Après agitation, laisser reposer la solution 24h et mesurer ensuite avec le pH mètre.

La conductivité électrique C.E

Cette mesure physico-chimique nous donne une idée sur la concentration des électrolytes dans la solution du sol d’une part et du degré de salinisation des sols d’autres part. De la même manière que le pH, ensuite mesurer par le conductimètre.

Table des matières

1-INTRODUCTION
2- Matériels et méthodes
2.1. Présentation de la zone d’étude
2 .1.1. Situation géomorphologique
2.1.2. Caractères climatiques
2.1.2.1 Température.
2.1.2.2 Précipitation
2.1.2.3 Humidité
2.1.2.4 Vents
2.1.3 Caractères bioclimatiques
2.1.4. Biodiversité de la région
2.1.4.1 Richesse faunistique
2.1.4.2 Richesse floristique
2.2. Présentation des sites d’études
2.3. Présentation du matériel végétale (Le chêne-liège)
2.3.1. Systématique
2.3.2. Caractères botaniques
2.3.3. Exigences écologiques
2.3.4. Aire de répartition du chêne-liège
2.3.5. Production et importance économique
2.4. Méthodologie adopté pour l’étude sanitaire du chêne-liège
2.4.1. Relevés caractéristiques des arbres
2.4.2. Relevés stationnels
2.4.3. L’examen de la cime
2.4.4. L’examen du tronc et des branches
2.4.5. L’examen des feuilles et des rameaux
2.4.6. L’examen des glands
2.5. Etude de la symbiose mycorhizienne chez le chêne-liège
2.5.1. Définition
2.5.2. Les différents types de mycorhizes
2.5.2.1. Les endomycorhizes
2.5.2.3. Les ectendomycorhizes
2.5.3. Relation entre l’arbre et le champignon au niveau des ectomycorhizes
2.6. Inventaire des champignons macromycètes
2.6.1. Récolte des champignons
2.6.2. Identification des champignons
2.7. Les prélèvements de racines et de sol
2.7.1. Recherche et observation des ectomycorhizes
2.7.2. Analyses physico-chimiques du sol
2.7.2.1. Le PH
2.7.2.2. La conductivité électrique C.E
2.7.2.3. L’humidité hygroscopique ( H%)
2.7.2.4. La matière organique
2.7.2.5. La densité apparente (DA)
2.7.2.6. La densité réelle (DR)
2.7.2.7. Dosage du calcaire
2.7.2.8. La texture
3. RESULTATS
3.1. Relevés dendrométriques et d’exploitation des arbres échantillons
3.2. Etat de la cime
3.2.1. Evolution de la défoliation
3.2.2. Evolution de la décoloration
3.2.3. Evoulution de l’indice de dépérissement
3.3. Etat du tronc, l’écorce et la zone sous corticale
3.4. Etude des feuilles
3.4.1. Etat sanitaire des feuilles
3.4.2 .Etude des feuilles saines
3.4.3. Etude des feuilles attaquées
3.4.4. Evaluation de la surface attaquée des feuilles du site El-Mellah….
3.4.5. Etude des feuilles nécrosées
3.4.6. Evaluation de la surface nécrosée des feuilles d’El-Mellah
3.4.7. Etude des feuilles présentant des galles
3.5. Etude des glands
3.5.2. Biométrie des glands
3.5.3. Etude de l’attaque des glands
3.5.4. Etude des glands infestés
3.5.5. Le taux d’infestation par le nombre de larves dans chaque gland
3.6. Caractéristiques physico-chimiques du sol
3.7. Inventaire des champignons
3.8. L’observation des ectomycorhizes
4. DISCUSSION
5. CONCLUSION
Résumé
Références bibliographiques

Télécharger le rapport complet