Soutenance mémoire
Compost et amendement du sol
Le compost par définition est un produit solide et mature issu du compostage qui est un procédé dirigé de biooxydation d’un substrat organique hétérogène solide incluant une phase thermophile (BNQ, 1996). La qualité du compost est liée à son degré de maturité. Le développement de la plante peut être freiné lorsque le compost est immature parce que l’installation des microorganismes bénéfiques s’avère difficile, ce qui favorise la colonisation par des microorganismes pathogènes. Le compost améliore la structure physique du sol en favorisant la formation des agrégats et en augmentant la capacité de rétention du sol. Sa richesse en matière organique améliore l’environnement chimique du sol par l’intermédiaire des éléments fertilisants comme le N, P, K. L’utilisation du compost augmente le pH des sols acides. Ainsi, les plantes trouvent des conditions favorables à leur croissance, d’ou l’intérêt de l’utilisation du compost en agriculture. Un compost de bonne qualité favorise l’augmentation du rendement par rapport à des sols non fertilisés, même si la dose appliquée est faible (Lessard, 1999).
Phosphore et plante
Le phosphore est un élément essentiel dans la structure et dans les processus métaboliques de la vie des plantes (Morel, 1996 ; Dommergue et al, 1999). La plante absorbe le maximum de phosphore pendant la phase végétative, et la déficience en cet élément entraîne un retard de croissance (Dommergue et al, 1999). Les formes assimilables de phosphore par la plante sont représentées par l’orthophosphate monovalent H2PO4 et divalent HPO4 prélevés dans la phase liquide du sol (Morel, 1996). Une faible concentration en phosphore suffit pour avoir une croissance normale de la plante (Zapata et al, 2004). D’après Fox et Kamprath en 1970 et Barber en 1995, une concentration en phosphore de 0,2 ppm dans la solution du sol est suffisante pour avoir une croissance normale de la plante, ce qui nécessite un renouvellement constant de phosphore assimilable durant le cycle de croissance des végétaux (Zapata et al, 2004). Cette alimentation est conditionnée par les facteurs physiques, chimiques et biologiques dont :
– la vitesse de renouvellement du phosphore dans la solution du sol, (Fardeau et al, 1991).
– le mode de transfert des ions phosphoriques de la solution du sol vers la racine qui est assuré principalement par le processus de diffusion.
– les microorganismes rhizosphériques, en changeant le pH du milieu, permettent la solubilisation des minéraux phosphorés peu solubles.
– l’activité racinaire peut mobiliser les minéraux phosphatés et la présence des mycorhizes sur les racines accroît la potentialité d’absorption de P par la plante surtout dans les sols moins riches en P assimilables (Morel, 1996). Il a été démontré que les plantes inoculées avec les MVA utilisent mieux les phosphates solubles venant des roches.
Aussi, les espèces de plantes ayant un système radiculaire développé accroissent la surface de contact avec le sol assurant ainsi une meilleure alimentation phosphorée du végétal (Morel, 1996), d’où l’importance de la symbiose mycorhizienne.
Gisements et production mondiale de phosphates naturels
La majeure partie de la production mondiale de phosphates naturels (80 à 90 %) est au Maroc, dans certains pays africains, aux Etats-Unis, au Proche Orient et en Chine. Les gisements sédimentaires qui s’y trouvent renferment de la fluoroapatite carbonatée (la francolite) (Mc Connell, 1938), un composé fortement réactif et avantageux pour une application directe comme engrais ou amendement. Les 10 à 20 % de la production mondiale de phosphates naturels proviennent de la Fédération de Russie, du Canada, d’Afrique du Sud, du Brésil, du Finlande, du Zimbabwe, d’Ouganda, du Malawi et du Sri Lanka. Ces gisements donnent des variétés de fluoroapatite peu réactive, non avantageuse pour une application directe en agriculture. (Zapata et al, 2004).
Structure des mycorhizes à vésicules et arbuscules
Le terme «arbuscule» qui caractérise les MVA décrit la structure typique formée par toutes les espèces de champignon formant ce mycorhize. A l’intérieur des cellules corticales de la racine, les arbuscules formés par le champignon prennent l’apparence d’un arbuste (Gallaud, 1905 ; Brundrett et al, 1984). Ces arbuscules permettent d’accroître considérablement la surface de contact entre le champignon et la plante. De nombreux auteurs considèrent qu’ils sont le siège d’échange de nutriments entre la plante et le champignon (Cox & Tinker, 1976 ; Gianinazzi et al, 1979 ; Dexheimer et al, 1985). Concernant les autres structures, les vésicules se retrouvent dans la plupart des champignons formant les arbuscules. Outre leur présence à l’intérieur des cellules corticales de la racine, les vésicules peuvent également s’intercaler entre celles-ci (Lerat, 2003). Les vésicules ont des formes variables et renferment des lipides et des noyaux (JabajiHare et al, 1984 ; Smith & Read, 1997). Ainsi les vésicules sont des organes de réserve chez les champignons qui les présentent. Elles peuvent également renforcer la fonction de propagule
Tolérance de la plante au calcium et aux oligoéléments
La mycorhization de la plante par les MVA lui permet de s’adapter au sol calcaire Par exemple, Erica carnea, une plante à endomycorhize se développe très bien sur un sol calcaire (Durrieu, 1993). L’absorption des ions, en particulier des oligoéléments, est modifiée par la mycorhization. Le mycorhize développe des mécanismes de protection pour permettre à la plante de s’adapter à un sol pollué par du zinc (Dubck et al, 1986) ou du cuivre (Manjunath et al, 1988). Les sols acides peuvent contenir un taux élevé de manganèse provoquant un phénomène de toxicité. La conséquence est grave au niveau de la culture puisqu’elle provoque une chute des rendements même en l’absence de symptômes foliaires caractéristiques. La mycorhization peut éviter cette toxicité en modifiant la répartition du manganèse dans la plante. Ce qui permet à la plante de maintenir une valeur de concentration en manganèse inférieure au seuil de toxicité admis (Strullu, 1991).
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Table des matières
INTRODUCTION
SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I.La rhizosphère
II.Les microflores de la rhizosphère
III. Algues et amendement du sol
IV. Compost et amendement du sol
V.Phosphore et plante
V.1.Le phosphore dans le sol
V.2 Le phosphore biodisponible
VI.Les phosphates naturels
VI.1.Phosphates naturels et amendement du sol
VI.2La réactivité des phosphates naturels
VII.La symbiose mycorhizienne
VII.1.Définition des mycorhizes
VII.2.Classe et type de champignons mycorhiziens
VII.2.1Les mycorhizes à vésicules et arbuscules et leurs hôtes
VII.2.2 Structure des mycorhizes à vésicules et arbuscules
VII.2.3 Interaction entre mycorhizes à vésicules et arbuscules et bactéries rhizosphériques
VII.2.4 Importance des mycorhizes à vésicules et arbuscules dans l’agriculture
VII.2.4.1.Amélioration de la nutrition minérale
a-Amélioration de la nutrition phosphatée
b-Amélioration de la nutrition azotée
c-Tolérance de la plante au calcium et aux oligoéléments
d-Rôle dans l’alimentation en eau
e-Les autres nutriments
VII.2.4.2.Rôle des mycorhizes à vésicules et arbuscules dans la protection phytosanitaire
MATERIELS ET METHODES
.IMatériel végétal
.IILes fertilisants
.1.IIPoudre d’algues marines
.2.IIEngrais biologique
II.3.Phosphate naturel (PN)
II.4. La souche fongique
.IIIMéthodes
III.1.Germination des graines
III.2.Cultures
III.2.1Préparation du sol de culture
III.2.2Conduite des traitements et transplantation sur le terrain de culture
.IVEvaluation de la croissance des plantes
III.1.Mesure de la biomasse aérienne
IV.2.Observation des MVA
IV.3Numération des microorganismes rhizosphériques
IV.3.1Préparation de la suspension – dilution
IV.3.2Ensemencement, incubation et lecture
IV.3.2.1Flore totale
IV.3.2.2.Les Actinomycètes
IV.3.2.3.Bactéries pectinolytiques
IV.3.2.4.Bactéries lipolytiques
IV.3.2.5. Pseudomonas fluorescent
V.Analyse chimique des substrats
V.1.Dosage du phosphore total
V.2Dosage d’azote total
V.3.Dosage du potassium (K)
V.4 Dosage du Carbone organique
RESULTATS ET DISCUSSION
I.Mycorhizes à vésicules et arbuscules et poudre d’algues marines
I.1.Gelidium et mycorhizes à vésicules et arbuscules (G et M)
I.2.Sargassum et mycorhizes à vésicules et arbuscules (S et M)
II.Mycorhizes à vésicules et arbuscules, Phosphate naturel et compost
CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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