Entrez un mot-clé
Les relations trophiques plante - microflore
Les relations trophiques plante - microflore




1) La microflore de décomposition.

Les champignons, les actinomycètes et les bactéries saprophytes constituent ce que l'on appelle la microflore de décomposition. Leur rôle consiste à se nourrir des matières organiques mortes (nécromasse) ou, ce qui revient au même, à les respirer pour aboutir à les minéraliser.

Les régions du sol où cette décomposition est active se révèlent toujours peu propices à la levée des semences ou à l'implantation des radicelles. Cela est probablement dû au fait que, parmi les déchets du métabolisme des microorganismes décomposeurs, il se trouve diverses substances antibiotiques ou toxiques qui s'opposent à la croissance des plantes.

Il ne faut pas croire que les actinomycètes ont inventé les antibiotiques pour permettre aux hommes d'en faire des médicaments, pas davantage que le Clostridium botulinum sécrète la toxine botulique pour contaminer les conserves ou les jambons mal préparés.

Nodules de Rhizobium sur les racines d'un trèfle
Les microorganismes sécrètent ces substances d'abord pour assurer la défense de leur territoire et/ou l'intégrité de leur niche.


2) La microflore d'assimilation.

Lorsque dans le sol, l'activité de décomposition diminue et que les substances libérées participent à la fabrication des humus ou sont adsorbées sur les complexes argilo-humiques, la microflore de décomposition est remplacée par une microflore différente, dite d'assimilation. Cette microflore favorise la multiplication des radicelles qui, à leur tour, stimulent fortement la dynamique des populations de ces microorganismes. Il apparaît que ces relations bénéfiques sont d'abord d'ordre trophique. Les microorganismes servent d'intermédiaires entre la solution nutritive du sol et les racines et favorisent les échanges. Les racines, par diverses sécrétions, stimulent l'activité des microorganismes qui vivent à leur contact.

3) La symbiose Rhizobium - légumineuses.

Les racines des légumineuses (trèfle, lupin, soja, luzerne, pois, haricot, genêt, ajonc, cytise, etc.) portent des nodosités dans lesquelles se sont installés des Bacillus radicola ou Rhizobium.

Ces bactéries sont semi autotrophes. Elles utilisent comme source de carbone les substances hydrocarbonées que leur fournit la plante et comme source d'azote, l'azote présent dans l'atmosphère des porosités du sol. Les légumineuses digèrent une partie des bactéries (mortes ?) profitant ainsi de leurs protéines. En outre, Bacillus radicola sécrète diverses phytohormones qui profitent d'abord et surtout à la légumineuse qui l'abrite, mais aussi, très probablement, aux plantes voisines qui mêlent leur chevelu racinien à celui de la légumineuse.

Quand, après un incendie de forêt, on replante des petits pins ou d'autres arbres sur des embryons de sols mal reconstitués derrière des fascines destinées à s'opposer à l'érosion, leur reprise est bien meilleure si on plante en même temps un pied de cytise ou de lupin.

4) Les bactéries fixatrices d'azote libres.

Les Azotobacter et les Clostridium sont deux genres de bactéries libres dans les sols, capables de fixer l'azote atmosphérique.

a) Les Clostridium sont des bactéries anaérobies strictes dont un certain nombre d'espèces sont impliquées dans diverses fermentations dont la fermentation butyrique (caractéristique par son odeur de beurre rance).

On considère, à juste raison, que l'anaérobiose est peu favorable à franchement contraire à la vie dans les sols ou à la croissance des plantes. De là à dire que les Clostridium ne présentent guère d'intérêt dans les sols, d'aucuns continuent de le faire. Naturellement, un sol totalement asphyxique est très peu intéressant du point de vue de sa mise en culture, mais il peut être le support d'autres écosystèmes d'une grande valeur patrimoniale, autant floristique que faunistique.

Mais il en va sans doute autrement des nodules d'anaérobiose qui ne manquent pas de se créer, çà et là, plus ou moins durablement au sein des sols et dans lesquels l'activité des bactéries anaérobies et plus particulièrement des Clostridium, joue très probablement des rôles fondamentaux, même s'ils sont encore mal connus, par exemple, sur le métabolisme des acides aminés (Pour plus de précisions, on peut consulter le résumé de la thèse de M. Nasser Khelifa sur le métabolisme de Clostridium butyricum sur le site Internet : www.ifrance.com/khelifa/theseD-nk.htm).

b) Les Azotobacters sont des bactéries aérobies libres dans le sol. On notera, cependant, que ces bactéries sont beaucoup plus nombreuses au voisinage des radicelles. Bien qu'ils n'en soient pas dépendants, il est probable que les Azotobacter profitent des gelées cytophagiennes issues de la décomposition de la cellulose par des bactéries cellulolytiques plus abondantes près de radicelles et dans la rhizosphère qu'ailleurs dans le sol. Les Azotobacter, comme beaucoup de bactéries apprécient les sols neutres, bien oxygénés et moyennement humides. Ces bactéries fixent mieux l'azote atmosphérique dans les sols où les apports d'azote minéral sont réduits. Ces bactéries exigent, néanmoins des apports organiques importants, probablement comme source de carbone. Il semblerait que ces bactéries aient d'importantes facultés à utiliser les apports minéraux sous forme insoluble, qu'ils s'agisse de phosphates ou de nitrates. La stimulation des populations d'Azotobacter est importante par un travail du sol superficiel (griffage des gazons ou des prairies, binage, etc.).

5) Les bactéries symbiotiques de la rhizosphère.

Remarquablement, beaucoup de bactéries symbiotiques de la rhizosphère sont les mêmes que celles que l'on considère comme symbiotiques des animaux et qui vivent dans leur intestin. Ce sont essentiellement des bactéries lactiques (Escherichia coli, Lactobacillus bifidus, Lactobacillus acidiphilus, Streptococcus lactis, etc.). De la même façon que dans l'intestin, ces bactéries participent activement à faciliter l'assimilation des nutriments libérés au cours de la digestion, elles jouent, dans la rhizosphère, un rôle fondamental dans l'assimilation des nutriments indispensables aux plantes. Leur abondance, dans les deux cas, se traduit toujours comme un signe de bonne santé.

La relation symbiotique plante - ferments lactiques résulte d'une part du profit que tirent ces bactéries des sécrétions racinaires émises par la plante (sucres, substances de croissance) et d'autre part du bénéfice que tire la plante des produits issus du métabolisme bactérien (dégradation de l'humus, libération des minéraux adsorbés sur le complexe argilo-humique, synthèse d'hormones et de vitamines, etc.).

Parmi les bénéfices les plus notables apportés les bactéries lactiques quand elles sont abondantes dans la rhizosphère, il en est un qui concerne la santé de la plante. Celle-ci est d'autant plus vigoureuse, mieux apte à former des réserves ou résistante aux parasites que sa rhizosphère est plus riche.

Malheureusement, les bactéries lactiques de la rhizosphère sont fragiles.

D'abord, leurs populations sont inhibées par la présence de bactéries de la flore de décomposition. C'est une des raisons majeures qui justifient le compostage de surface des matières organiques, surtout incomplètement décomposées, plutôt que leur incorporation en profondeur.

D'autre part, les bactéries lactiques sont extrêmement sensibles aux herbicides, fongicides, insecticides et autres produits phytosanitaires de synthèse. C'est un des paradoxes essentiels de l'agriculture dominante (ou productiviste, au choix), puisque les traitements censés soigner ou protéger la plante la prive finalement de ses moyens de protection naturels.

6) L'association plante - actinomycète.

Divers actinomycètes peuvent établir des relations symbiotiques avec des arbres. C'est le cas des Frankia qui forment au niveau des racines des aulnes et surtout au niveau du collet, de grosses nodosités. Les Frankia, à l'instar des Rhizobium symbiotes des légumineuses, sont capables de fixer l'azote atmosphérique pour en faire profiter l'aulne qui, en échange, fournit à l'actinomycète, les substances nutritives dont il a besoin.

Dans les faits, l'aulne n'est pas le seul à profiter des apports d'azote des Frankia. Ce sont tous les arbres des alentours qui en bénéficient également. C'est d'ailleurs une des raisons qui fait qu'en sylviculture, à côté des essences de rapport, on plante des aulnes glutineux (Alnus glutinosa) sur sols pauvres et humides ou des aulnes à feuilles cordées (Alnus cordata) sur sols secs et pierreux.

7) Les mycorhizes.

Les mycorhizes sont des associations symbiotiques qui s'établissent entre les racines des végétaux et certains champignons du sol.

On distingue plusieurs types de mycorhizes : les endomycorhizes à arbuscules, les ectomycorhizes, et les ectendomycorhizes (mycorhizes arbutoïdes, monotropoïdes et orchidoïdes).

a) Les endomycorhizes, se caractérisent par l'absence de manteau fongique autour de la racine. Elles sont fréquentes et très répandues. Elles concernent environ 80% des espèces végétales. On les rencontre essentiellement chez les plantes herbacées et chez quelques espèces ligneuses telles que les Peupliers et les Eucalyptus. Les champignons formant les endomycorhizes sont surtout des phycomycètes.

b) Les ectomycorhizes sont des associations où le mycélium s'insinue entre les cellules du cortex racinaire, mais ne pénètre pas dans les cellules vivantes. Les champignons ectomycorhiziens (ascomycètes et basidiomycètes), sont associés surtout à des espèces ligneuses de familles telles que les Myrtacées, les Pinacées, les Abiétacées, les Fagacées, les Tiliacées, les Ulmacées et les Salicacées. Chez les Basidiomycètes, beaucoup de familles présentent une ou plusieurs espèces de champignons ectomycorhiziens (Agaricacées, Amanitacées, Bolétacées, Cortinariacées). Chez les Ascomycètes, les familles les plus concernées sont les Élaphomycétacés et les Terfeziacés.

Les arbres qui dépendent de cette symbiose ne représentent pas plus de 3% des taxa végétaux, mais ils constituent l'essentiel des essences dominantes des forêts des régions boréales, tempérées et montagneuses.

c) Les ectendomycorhizes sont des types d'associations intermédiaires entre les deux précédentes : un manteau externe coexiste avec des hyphes qui pénètrent à l'intérieur des cellules racinaires, soit sous forme de pelotons (mycorhizes arbutoïdes), soit sous forme d'hyphes très courtes (mycorhizes monotropoïdes). Les ectendomycorhizes arbutoïdes sont présentes chez les Ericacées dans les genres Arbutus et Arctostaphylos et les monotropoïdes chez des Pyrolacées du genre Monotropa et Pyrola.

d) Le rôle des mycorhizes.

Les champignons, qu'ils soient mycorhiziens ou non, sont tous hétérotrophes pour le carbone. Beaucoup de champignons mycorhiziens sont hétérotrophes pour de nombreux autres nutriments et pour diverses vitamines (thiamine, biotine).

Il semble que les champignons sont moins capables d'utiliser la lignine qu'ils ne le deviennent quand ils forment des mycorhizes. On a découvert que les champignons mycorhiziens (à l'instar de nombreuses bactéries comme les Clostridium) possèdent un métabolisme protéique qui libère des peptides et des acides aminés et surtout les rendent assimilables par les végétaux supérieurs. L'assimilation de l'eau, de l'azote, du phosphore est manifestement améliorée chez les plantes mycorhizées. Cette amélioration pourrait n'être due qu'à l'augmentation de surface absorbante, supérieure de 20 à 40 % pour les racines mycorhizées que pour les racines nues. On sait, par ailleurs, que l'assimilation de l'azote et du phosphore est le facteur limitant sans doute le plus important en sylviculture. C'est probablement cette raison qui fait préférer maintenant l'utilisation de plants mycorhizés par les forestiers. On assiste, depuis quelques années, à une systématisation de l'utilisation des plants mycorhizés, pas seulement en sylviculture ou en production truffière, mais aussi, par les maraîchers (asperges) et les fleuristes (production de vivaces).

Les champignons des mycorhizes se comportent comme d'excellents pièges pour les éléments minéraux et les métaux présents sous forme ionisée dans le sol. C'est le cas dans tous les sols pour le potassium, le cuivre, le fer, le zinc et dans les sols acides, pour les métaux lourds qui s'y trouvent souvent en excès (alumine, cadmium, zinc).

L'association mycorhizienne joue un rôle dans la synthèse de composés complexes, comme les vitamines et les phytohormones. Ces substances servent aux deux partenaires. Ainsi, on a démontré que les plantes stimulaient, chez le champignon, la formation du carpophore et favorisait la maturation des basides ou des asques. On a aussi découvert que les champignons libéraient des auxines de croissance dont profitaient les plantes dont le chevelu de radicelles devenait plus dense. De plus sous l'effet de ces hormones, bon nombre de ces radicelles se montraient mieux réceptives à la mycorhization.

L'association mycorhizienne joue enfin un rôle déterminant dans les mécanismes de protection de la plante contre les attaques microbiennes. Le champignon joue d'abord un rôle de barrière mécanique, mais il sécrètent également des antibiotiques (chloromycorrhizin A, mycorrhizin A) efficace sur la flore microbienne tellurique pathogène.




Depuis les années 1970, au moins, tous les agrobiologistes ont dénoncé le fait que les possibilités de nutrition des plantes par l'intermédiaire des microorganismes du sol, bactéries libres ou symbiotiques, actinomycètes, cyanobactéries, algues, champignons libres ou mycorhizés, étaient désespérément sous-exploitées.

Ils ont aussi dénoncé le fait que l'emploi des engrais solubles directement assimilables par la plante, l'insuffisance ou la mauvaise préparation ou utilisation des matières organiques, l'abus des traitements phytosanitaires et pesticides, n'avaient eu, finalement, que l'effet contraire de celui qui était attendu, à savoir que les plantes cultivées, sous une apparente vigueur, n'étaient en réalité que des êtres déficients et malades.

Faute d'avoir favorisé les relations trophiques entre les microorganismes et la plante, les agriculteurs, tenant des méthodes productivistes et leurs conseillers, ont formidablement " amélioré " la fragilité des plantes face aux parasites et les bénéfices de ceux qui leur vendent toujours plus de produits pour les soigner. Pour des raisons de profit à court terme, à tous les niveaux de la chaîne de production, on a détruit les formidables polythérapies proposées par la nature et sa diversité pour opter pour de vagues monothérapies dont on voit les effets catastrophiques. Une fois de plus, les hommes ont cru qu'ils seraient capables de réussir en simplifiant et en quelques années ce que la nature, en plusieurs millions d'années et en jouant sur la plus extrême complexité, n'avait pas encore tout à fait réussi à mettre au point.

Remarquablement, trente ans plus tard, alors qu'il faudrait réagir et peut-être penser un peu aux sols, aux plantes qui y poussent, aux animaux qui s'en nourrissent, aux hommes qui les consomment, que nous propose-t-on d'autres que des OGM, du Gaucho ou du Régent ou l'idée que des volontaires humains soient rétribués pour accepter de tester sur eux des molécules toxiques ?

Quand il faudrait mettre en avant la faute inexcusable, on nous avance le principe de précaution… qui consiste surtout pour quelques grands responsables de firmes à rester les plus anonymes possible, à profiter au mieux de leurs stock-options et des paradis fiscaux et peser, de tout le poids de leurs lobbies, sur les politiques agricoles dans les pays riches sûrement et davantage dans les pays peu développés. Il ne faut pas être grand prophète pour annoncer des catastrophes pour les années à venir. On n'oubliera pas que ce que l'on dénonce comme dangers potentiels et avérés liés à l'agriculture productiviste date de moins de cinquante années. On ne sait rien de ce que seront les années à venir quand il nous faudra gérer, par exemple, les cas d'encéphalopathie humaine ou les cancers digestifs. Il n'y aura bien entendu ni coupables, ni responsables.

Henri Laborit, à la fin de sa vie, faisait l'hypothèse que nous ne saurions pas réagir à temps pour infléchir le cours de nos comportements destructeurs au seul profit de la finance mondialisée, à moins d'une catastrophe… Il en venait même à souhaiter qu'elle ne tarde pas trop, avant qu'il ne soit trop tard !

**********


Un commentaire pour justifier de la place de l’article : « Faudra-t-il bientôt manger cinquante fruits et légumes par jour ? » dans cette page sur les relations trophiques entre les plantes et les microorganismes de la rhizosphère, simplement pour rappeler que les plantes ne savent généralement pas fabriquer la plupart des vitamines, antibiotiques et autres composés tant recherchés pour notre santé, notre bien-être ou simplement pour notre plaisir, mais les empruntent aux bactéries et autres moisissures qui vivent en relation avec leurs tissus raciniens ou foliaires.

Mais à l’ignorer, l’agrocultueur a déversé des tonnes de pesticides, biocides, vermicides, nématocides, herbicides et autres destrucides… Il va même préconiser l’emploi des OGM pour cet usage ! Le résultat est que la microflore et la microfaune des sols est en piteux état, voire disparue et que nos bonnes vieilles plantes ne nous restituent que ce qu’elles savent produire : de l’amidon, parfois des protéines lipidineuses et basta ! Pour les vitamines, voyez avec Bayer ou Aventis. Il y a quarante ans, une thèse sur l’intérêt des plantes messicoles avait été démolie pour de sombres intérêts, genre crédits de recherche… Depuis, cela n’a fait qu’empirer, y compris au plus haut de la recherche scientifique (cf. vigne OGM).




Les symbioses chez les eucaryotes :
http://cgdc3.igmors.u-psud.fr/microbiologie/symbioses.htm

CAUSES ET CONSÉQUENCES DE LA BIODIVERSITÉ EN ÉCOLOGIE MICROBIENNE :
http://www.snv.jussieu.fr/ecologie/PNDBE/Balandr.html






[ Corrélats : Bactéries / Symbioses / Nutrition organo-minérale des plantes / Oligoéléments / ...]

Retour