L’industrie maraîchère s’intéresse de plus en plus à la santé des sols et aux microbes bénéfiques du sol, notamment les champignons mycorhiziens. Obtenir les bénéfices des champignons mycorhiziens dans des conditions commerciales sur le terrain n’est pas facile. Le travail intensif du sol, la fumigation du sol, la jachère et la culture de cultures hôtes non mycorhiziennes – telles que celles des familles des brassicacées (Brassicaceae) et des betteraves (Amaranthaceae) – réduisent les niveaux d'inoculum mycorhizien dans le sol et le potentiel de colonisation des cultures. racines par des champignons mycorhiziens.
Dans le cadre de Optimiser les cultures de couverture pour la filière maraîchère (VG16068) – un investissement de prélèvement stratégique dans le cadre du Hort Innovation Vegetal Fund – l’équipe du projet a examiné le potentiel des cultures de couverture, ainsi que des inoculants mycorhiziens commerciaux et un travail réduit du sol, pour stimuler les champignons mycorhiziens bénéfiques dans les cultures maraîchères. Un coup de pouce est nécessaire car les niveaux de colonisation mycorhizienne dans les cultures maraîchères commerciales se sont révélés faibles. Cependant, l’augmentation des niveaux de colonisation mycorhizienne dans les cultures maraîchères s’est avérée difficile en raison des niveaux très élevés de phosphore disponible dans le sol.
Points clés et recommandations
Une enquête sur les champignons mycorhiziens dans les cultures maraîchères commerciales en Australie a indiqué que des pratiques visant à stimuler les champignons bénéfiques sont nécessaires, avec seulement 14 pour cent des cultures maraîchères échantillonnées présentant des associations mycorhiziennes.
Les tentatives visant à augmenter les niveaux de mycorhizes dans les cultures maraîchères en utilisant des cultures de couverture en combinaison avec des inoculants mycorhiziens commerciaux et un labour réduit dans différents essais sur le terrain n'ont pas abouti dans nos essais. Toutefois, les inoculants peuvent être bénéfiques dans d’autres conditions.
La teneur élevée en phosphore disponible dans les sols maraîchers limite la colonisation des racines mycorhiziennes des cultures de couverture et des cultures maraîchères.
Pour les maraîchers intéressés à améliorer l’association mycorhizienne dans leurs cultures de couverture et leurs cultures maraîchères, voici les « meilleures conditions » pour améliorer les niveaux de mycorhizes :
- Sols avec des niveaux modérés de phosphore disponible (Olsen-P < 50 ppm).
- Sols fortement fixateurs de phosphore (par exemple, nord de la Tasmanie et sud-ouest de l'État de Washington).
- Systèmes de production de légumes utilisant des niveaux élevés de compost.
Pourquoi favoriser les champignons mycorhiziens ? Bénéfices grâce à la symbiose
Les champignons mycorhiziens arbusculaires sont les « produits phares » des champignons bénéfiques, avec leurs avantages potentiels largement reconnus dans l'industrie maraîchère et l'utilisation croissante de produits inoculants mycorhiziens.
La colonisation des racines des plantes par des champignons mycorhiziens offre plusieurs avantages potentiels, notamment :
- Absorption accrue de nutriments relativement immobiles, en particulier le phosphore et le zinc
- Amélioration de la nutrition des produits.
- Rendement amélioré.
- Propriétés biostimulantes.
- Protection des racines hôtes contre certains pathogènes.
- Amélioration des relations avec l'eau, en particulier en cas de limitation des nutriments.
- Choc de transplantation réduit.
- Agrégation améliorée du sol via la glomaline.
Les champignons mycorhiziens sont des champignons symbiotiques obligatoires comptant plus de 15 genres et 150 espèces. Dans les sols agricoles, les champignons mycorhiziens peuvent représenter entre cinq et 50 pour cent de la biomasse des microbes du sol.
Pratiquement tous les sols contiennent des champignons mycorhiziens, mais la densité de l'inoculum (spores, fragments de racines et hyphes) et les espèces fongiques varient. Pour survivre et se développer, les champignons mycorhiziens ont besoin d’une plante hôte vivante qui fournit de la nourriture (photosynthétisés) en échange des avantages associés à la relation symbiotique.
L'association entre les champignons mycorhiziens et la plante est évaluée en mesurant les niveaux de colonisation des racines. Cela implique de prélever des échantillons de racines de grandes cultures, de les colorer pour mettre en évidence les champignons mycorhiziens et d'examiner les racines à la recherche de structures mycorhiziennes (hyphes, arbuscules ou vésicules). Ceci est ensuite utilisé pour calculer le pourcentage de racines colonisées.
Champignons mycorhiziens dans les cultures maraîchères commerciales : faut-il les stimuler ?
Les niveaux de colonisation mycorhizienne se sont révélés faibles pour les cultures maraîchères commerciales. Seulement 14 pour cent des cultures maraîchères échantillonnées présentaient des associations mycorhiziennes (voir tableau 1). Parmi les cultures présentant des associations mycorhiziennes, les niveaux de colonisation des racines étaient modérés (Tableau 1, Figure 1). 57 cultures maraîchères ont été échantillonnées dans 22 fermes. Des échantillons de racines ont été prélevés sur des cultures cultivées en plein champ à Victoria, en Nouvelle-Galles du Sud, en Australie méridionale, en Australie occidentale et en Tasmanie. Des poivrons et des aubergines cultivés dans le sol de tunnels ont également été échantillonnés en Australie-Méridionale.
Stimuler les associations mycorhiziennes
Dans quatre essais sur le terrain, nous avons essayé de stimuler la colonisation mycorhizienne soit dans les cultures de couverture, soit dans les poireaux ou le maïs en utilisant une gamme de cultures de couverture ainsi que des inoculants mycorhiziens et un labour réduit.
Les cultures de couverture présentaient de faibles niveaux de colonisation des racines mycorhiziennes (tableau 2) et n'augmentaient pas les niveaux de mycorhizes dans le sol ou dans les cultures maraîchères suivantes. Le sorgho était la seule culture de couverture qui présentait une colonisation racinaire mycorhizienne modérée (> 10 %).
L'ajout d'inoculum mycorhizien soit à la culture de couverture avant la culture de légumes, soit directement à la culture de légumes n'a pas augmenté les niveaux de colonisation des racines du maïs ou du poireau au moment de la récolte ni la croissance et le rendement de la culture.
Les niveaux élevés de phosphore dans le sol limitent les champignons mycorhiziens
Des niveaux élevés de phosphore disponible dans le sol (Olsen-P > 100 ppm) sont courants dans les sols de culture maraîchère. Des niveaux aussi élevés de phosphore disponible dans le sol peuvent restreindre la colonisation des racines des cultures de couverture et des cultures maraîchères. L’ajout d’inoculants mycorhiziens n’a pas permis de surmonter cette limitation. Dans les sols avec des valeurs Olsen-P supérieures à 50 ppm, la plante hôte, qui contrôle le processus de colonisation, ne permet généralement pas aux champignons mycorhiziens de pénétrer dans les racines.
Nous avons trouvé quelques cultures de couverture et cultures maraîchères avec des taux de colonisation racinaire acceptables. Ces sites présentaient généralement des niveaux de phosphore disponible plus faibles. Par exemple, une culture de couverture d'avoine avec un taux de colonisation des racines de 78 pour cent avait une valeur Olsen-P de 7 ppm.
Pour les maraîchers intéressés à améliorer l’association mycorhizienne dans leurs cultures de couverture et leurs cultures maraîchères, nous suggérons les « meilleures conditions » suivantes :
- Sols avec des niveaux modérés de phosphore disponible (< 50 ppm Olsen-P ; conversions approximatives pour d'autres analyses de sol : < 140 ppm Colwell-P, < 110 ppm Bray-P ou < 105 ppm Mehlich-3-P).
- Sols fortement fixateurs de phosphore (par exemple, ferrosols dans le nord de la Tasmanie ; sols dans le sud-ouest de l'État de Washington). Recherchez les sols avec un indice de rétention du phosphore élevé ou un indice de tamponnage du phosphore.
- Production de légumes utilisant des niveaux élevés de compost. En Australie méridionale, nous avons systématiquement observé des taux élevés de colonisation mycorhizienne des racines dans solanacées cultures cultivées en culture protégée, malgré l’utilisation de fumigants de sol. Ces systèmes utilisaient tous des niveaux élevés de compost combinés à des inoculants mycorhiziens.
Ces conditions « optimales » constituent un guide pour les producteurs souhaitant augmenter les niveaux de champignons mycorhiziens. Cependant, nous n’avons pas pu démontrer quels avantages les champignons mycorhiziens peuvent apporter aux cultures maraîchères dans des conditions commerciales.
Pour plus d'informations sur les cultures de couverture produites par le projet VG16068, veuillez visiter le site Web sur la richesse des sols et chercher les ressources liées aux cultures de couverture.
Ce projet a été financé par Hort Innovation grâce à la taxe de recherche et développement sur les légumes et aux contributions du gouvernement australien.