Les racines capables de manger des bactéries pour nourrir la plante

[Mise à jour le 02/01/2020] : Le schéma a été initialement publié en mentionnant “les nutriment sont extraits de la plante via une oxydation”. Il s’agit en fait d’une oxydation des bactéries. Le schéma a été modifié pour corriger le texte.

Pendant nos visites chez les membres AgroLeague, nous voyons souvent des agriculteurs qui ont réussi à diminuer drastiquement leur intrants, alors que d’autres n’y parviennent pas. La différence entre les deux ? Les uns ont un sol vivant, pas les autres.
Nous nous sommes beaucoup intéressé aux mycorhizes lors des précédents articles, voici un autre type de symbiose et une autre preuve de l’intérêt de favoriser la vie microbienne de nos sols.

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Les bactéries rhizophages au service de la nutrition de la plante

Résumé d’un article de James F White et Kathrin L Kingsley dans le journal microorganism : “Rhizophagy Cycle: An Oxidative Process in Plants for Nutrient Extraction from Symbiotic Microbes”

Cette étude est récente, les résultats présentés ici n’ont pas encore été répliqués et plusieurs points restent à éclaircir.

La nutrition azotée de la plante par plusieurs moyens

Les plantes absorbent les nutriments notamment l’azote qui est présent sous forme minérale dans le sol.

Il est connu que certaines espèces comme les légumineuses ont la capacité de former des nodules, une symbiose entre la plante et les micro-organismes fixateurs d’azote.
Un autre type de symbiose entre la plante et des micro-organismes existe pour fixer l’azote. Et elle est moins connue. Certaines bactéries ont la possibilité de se développer dans la rhizosphère,  de capter des nutriments puis de rentrer à l’intérieur des racines pour relarguer ces nutriments. On qualifie ces micro-organismes de rhizophages ou de cycle rhizophage.

Les bactéries capables de cette performance sont les pseudomonas, micrococcus pantoella, klebsellia.

La plante élève les bactéries rhizophages

Nous en avons déjà parlé dans l’agronomie et nous, les plantes sécrètent des exsudats via les racines. Ces exsudats sont composés de sucres, d’acides aminés, de vitamines et d’acides organiques, soit tous les nutriments nécessaires au développement des micro-organismes. A travers ces sécrétions, les plantes vont influencer le développement des micro-organismes.

Les micro-organismes vont d’abord influencer le pH et le niveau redox de la rhizosphère et faciliter l’assimilation de nutriments par la plante.

En situation limitante (raréfaction des ressources pour la plante), les racines vont augmenter le taux d’exsudation et ainsi attirer de nouveaux micro-organismes et augmenter les populations autour de la rhizosphère.

La plupart de ces bactéries ont une faible capacité à fixer l’azote de l’air. Par contre ces bactéries ont une aptitude à fouiller et extraire les nutriments du sol bien supérieure aux racines et arrivent à isoler certains oligo éléments difficiles à absorber.

Les mécanismes d’entrée, de sortie et d’échange des nutriments des bactéries sont mal connus mais l’hypothèse principale serait que les bactéries entrent par le méristème (bout de la racine), que la plante stresse ces bactéries en les oxydant pour les forcer à libérer les nutriments. Les bactéries rhizophages sortent par les poils racinaires en provoquant l’élongation de ceux-ci (et donc une meilleure capacité d’absorption).

Des études sur la famille des amaranthacées (betterave) montrent que des levures et des petits champignons peuvent aussi faire ce type de symbiose.

Autres services rendus par les bactéries rhizophages

Des études sur des plantules en pot montrent d’autres bénéfices pour la plante.

Les bactéries rhizophages auraient la capacité de réguler la croissance de la plante en produisant ou régulant les quantités de phytohormones.

Certaines bactéries ont des propriétés antifongiques et vont protéger la plante des agressions par des champignons pathogènes.

Ces effets restent à démontrer en plein champ et sur des plantes en phase végétative.

En résumé

• La plante a la capacité d’élever des micro-organismes dans la rhizosphère via les exsudats racinaires
• Les bactéries rhizophages ont la faculté de se déplacer dans la rhizosphère et dans la plante
• Elles ont une capacité à absorber les nutriments (azote, oligo-éléments etc…) bien supérieure aux racines