Léonardo CASIERI - La Mycorhization - Introduction - 1/5
1/5 - Léonardo CASIERI - La Mycorhization - Introduction
Aujourd'hui, première partie d'un second volet d'une formation réalisée en partenariat avec Maraîchage Sol Vivant par Marc-André Sélosse et Léonardo Casieri. Nous parlerons du système de la mycorhization, un procédé plus qu'utile pour la gestion de nos sols vivants !
- La Mycorhization - Les Mycorhizes - 1/10 (17 min)
- La Mycorhization - L'Ectomycorhize - 2/10 (12 min)
- La Mycorhization - L'Endomycorhize à arbuscule - 3/10 (30 min)
- La Mycorhization - Les Endomycorhizes à Pelotons - 4/10 (19 min)
- La Mycorhization - De la Protection - 5/10 (20 min)
- La Mycorhization - Variantes Nutritionnelles - 6/10 (25 min)
- La Mycorhization - Aspect Evolutif - 7/10 (32 min)
- La Mycorhization - Applications - 8/10 (23 min)
- La Mycorhization - Maintenir l'Equilibre Mutualiste - 9/10 (28 min)
- La Mycorhization - Un Réseau d'Interaction - 10/10 (31 min)
- Ateliers sur la Mycorhization - En Forêt - 1/4 (34 min)
- Ateliers sur la Mycorhization - Dans une Prairie - 2/4 (20 min)
- Ateliers sur la Mycorhization - Dans une Prairie (suite) - 3/4 (25 min)
- Ateliers sur la Mycorhization - En Laboratoire - 4/4 (11 min)
- La Mycorhization - Introduction - 1/5 (25 min)
- La Mycorhization - Importance de la Diversité Biologique - 2/5 (25 min)
- La Mycorhization - Réflexions - 3/5 (29 min)
- La Mycorhization - Avantages - 4/5 (36 min)
- La Mycorhization - Cas d'Etudes - 5/5 (25 min)
Présentation de l’intervenant
L’intervenant se présente comme chercheur, probablement dans une position de type doctorant ou post-doctorant, en contrat à durée déterminée. Il travaille à Dijon, dans un grand centre de recherche, spécialisé dans l’étude des interactions entre les plantes et les micro-organismes.
Dans son cas particulier, il explique que sa carrière a commencé par la bioremédiation avec les champignons. Il a fait ses études à Turin, en Italie, puis est arrivé en France il y a environ sept ans. Dans une deuxième partie de sa carrière, il s’est davantage spécialisé sur les interactions plantes-micro-organismes, en particulier sur les échanges de nutriments.
Il précise que son post-doctorat est intéressant car il est réalisé dans le cadre d’un projet qui unit deux laboratoires. Il est financé sur un projet associant différents ministères, groupes de recherche et chambres d’agriculture, notamment l’APCA et la chambre d’agriculture de Dordogne.
Contexte de recherche : agroforesterie et champignons mycorhiziens
Le projet mentionné porte sur un système agroforestier particulier, associant des noyers avec des couverts végétaux, ou des noyers avec du maïs. L’objectif est d’évaluer les variations et la complexité des communautés de champignons mycorhiziens dans ces dispositifs d’agroforesterie.
L’étude cherche notamment à comparer les situations avec ou sans arbres, et selon la distance aux arbres.
Place de cette intervention dans la séquence
L’intervenant rappelle que cette séance aurait dû être la troisième, mais qu’elle est finalement donnée comme deuxième séance.
Les objectifs pédagogiques annoncés pour cette séquence sont les suivants :
- être capable de choisir les pratiques agricoles qui favorisent les mycorhizes ;
- revoir certains rappels sur les besoins des champignons mycorhiziens, même si une partie a déjà été vue avec Marc-André ;
- présenter des cas d’étude ;
- évoquer quelques règles à respecter.
Il insiste sur le fait que le sujet des mycorhizes est très vaste, qu’il s’agisse des endomycorhizes ou des ectomycorhizes. Passer directement des résultats de la recherche aux pratiques agricoles demande beaucoup d’étapes intermédiaires.
Il indique s’être surtout concentré sur les endomycorhizes. Il s’excuse de ne pas avoir fait le même travail de recherche bibliographique sur les ectomycorhizes, même s’il existe aussi des résultats et des cas d’étude pour celles-ci.
Thèmes abordés dans la séance
L’intervenant propose de structurer la réflexion autour de plusieurs grands points :
- l’importance de la biodiversité, ou diversité biologique, à différentes échelles ;
- les conséquences nocives de l’agriculture conventionnelle ;
- les avantages de l’agriculture de conservation ;
- les services rendus par les mycorhizes.
Il annonce également qu’il présentera des cas d’étude, des raisonnements biologiques et des résultats issus de ses propres travaux ou de ceux d’autres équipes de recherche.
Agriculture conventionnelle, agriculture raisonnée et agriculture biologique
L’intervenant commente une image ou un schéma distinguant plusieurs grands types d’agriculture. Il évoque une classification selon les pratiques agricoles, l’usage ou non de produits d’entrée en production, de produits de synthèse et de produits phytosanitaires.
Cette distinction oppose principalement :
- l’agriculture conventionnelle ;
- l’agriculture raisonnée ;
- l’agriculture biologique.
Il note que le terme « raisonné » est déjà vaste et un peu flou. Il explique aussi que le mot « biologique » n’a pas toujours été intuitif pour lui lorsqu’il l’a entendu pour la première fois.
Dans le schéma évoqué, l’agriculture conventionnelle est représentée en rouge, couleur associée ici à une forme d’alerte ou de danger.
Les caractéristiques de l’agriculture conventionnelle
L’agriculture conventionnelle est présentée comme un système historiquement fondé sur l’anticipation et surtout sur l’intensification, notamment après la Seconde Guerre mondiale.
L’intervenant rappelle le développement de ce système dans le cadre de la première révolution verte, avec :
- l’augmentation des apports d’engrais minéraux ;
- l’usage accru des pesticides ;
- le raccourcissement des rotations culturales ;
- le labour profond ;
- la mécanisation ;
- la réduction du nombre de variétés cultivées.
L’ensemble de ces pratiques visait à augmenter les rendements et à intensifier la production.
Il précise que cette intensification n’a pas été pensée « à détriment » au départ, mais plutôt pour éviter d’avoir des champs nus et non productifs, et pour augmenter le nombre de cycles de production sur une même parcelle.
Un échange avec la salle mentionne également l’influence de la législation européenne, en particulier sur la question des nitrates, et la nécessité de réduire leur lessivage.
L’usage des produits phytosanitaires
L’intervenant présente un graphique issu de l’Union des industries de la protection des plantes, concernant l’utilisation des matières actives phytosanitaires en France métropolitaine entre 1996 et 2004.
Les catégories mentionnées sont :
- les fongicides minéraux et de synthèse ;
- les herbicides ;
- les insecticides.
Même si les données plus anciennes ne sont pas disponibles, l’intervenant souligne une croissance continue de l’usage de ces produits jusqu’aux années 2000 environ, avant une prise de conscience progressive de leurs effets sur l’environnement et sur la santé.
Vers une agriculture de conservation
À l’opposé de l’agriculture conventionnelle, l’intervenant situe l’agriculture raisonnée puis l’agriculture biologique dans une orientation plus favorable à la protection de l’environnement.
Il ajoute qu’il faudrait aussi parler explicitement de conservation de la diversité biologique des sols et de leurs services agroécologiques.
Il préfère ainsi parler d’agriculture de conservation, définie comme l’ensemble des techniques culturales destinées à maintenir et améliorer le potentiel agronomique des sols.
Selon lui, cette agriculture repose sur trois piliers fondamentaux :
- la rotation des cultures ;
- la couverture éventuelle ou permanente du sol ;
- le travail minimal du sol.
Il souligne que ces principes s’opposent en partie à la logique de l’agriculture conventionnelle, qui a tendance à réduire les rotations et à recourir davantage aux intrants.
La biodiversité des sols
L’intervenant revient alors sur la notion de biodiversité. Pour lui, lorsqu’on parle de biodiversité, il faut penser à la diversité des organismes, et notamment des micro-organismes, présents dans le sol.
Il insiste sur le fait que la biodiversité d’un sol est immense, même à très petite échelle. Il donne l’exemple d’un volume très réduit de sol, de l’ordre de quelques centimètres cubes, dans lequel on peut trouver approximativement :
- environ cent milliards de bactéries ;
- près de dix kilomètres de filaments fongiques ;
- environ cent mille autres unités biologiques, en incluant différents organismes comme les insectes, vers et tardigrades.
Ces chiffres dépendent bien sûr du type de sol et des pratiques culturales : apport de fumier, fertilisation azotée, etc. Mais ils donnent un ordre de grandeur de la richesse biologique des sols.
L’intervenant souligne que les pratiques agricoles influencent fortement cette biodiversité. Une agriculture de conservation permet de mieux la préserver, tandis qu’un recours accru aux pesticides, insecticides et autres produits similaires tend à la réduire.
Les limites des méthodes classiques d’évaluation de la biodiversité
Jusqu’à il y a une quinzaine d’années environ, la biodiversité des sols était principalement évaluée par des méthodes de culture sur boîtes de Pétri, avec des milieux adaptés.
Cette approche, classique en mycologie et en microbiologie, ne permettait toutefois d’observer qu’une très petite partie des micro-organismes réellement présents dans le sol. L’intervenant évoque un ordre de grandeur d’environ 1 à 5 % seulement de la diversité totale.
Les progrès méthodologiques ont permis d’aller beaucoup plus loin, notamment grâce à :
- l’extraction de l’ADN du sol ;
- l’amplification de certaines régions de l’ADN ;
- le séquençage.
Ces techniques permettent aujourd’hui d’estimer beaucoup plus finement la biodiversité microbienne, jusqu’à approcher 90 à 100 % de la diversité détectable selon les cas.
L’intervenant insiste sur le fait qu’une grande partie de la vie du sol était auparavant invisible, simplement parce qu’elle ne pouvait pas être cultivée en laboratoire.
Les services rendus par la biodiversité
L’intervenant rappelle que la biodiversité ne représente pas seulement une richesse biologique abstraite : elle fournit de nombreux services.
Parmi ces services, il cite :
- la production de biomasse ;
- la construction et le maintien des habitats ;
- le maintien des patrimoines génétiques ;
- la réserve de biodiversité elle-même ;
- la régulation du climat ;
- la qualité de l’atmosphère ;
- le stockage, la filtration et l’épuration des eaux.
Il élargit aussi la réflexion en rappelant que la biodiversité des océans doit être prise en compte, ceux-ci couvrant une surface bien plus importante que les sols terrestres et jouant un rôle majeur dans le climat.
Il mentionne un travail publié dans Nature en 1997, dans lequel des auteurs ont tenté de quantifier économiquement ces services écologiques à l’échelle mondiale. Les catégories évoquées comprennent notamment :
- la composition de l’atmosphère ;
- la régulation du climat ;
- la régulation des perturbations ;
- la pollinisation ;
- le contrôle biologique ;
- les refuges ;
- les ressources génétiques ;
- les cycles des nutriments ;
- l’épuration.
L’idée générale est que, même du point de vue économique, les services rendus par la biodiversité ont une valeur immense.
Évaluer l’état actuel des sols
Pour protéger la biodiversité, encore faut-il pouvoir en mesurer l’état actuel. L’intervenant évoque à ce sujet des travaux menés à Dijon dans le cadre d’un projet nommé GenoSol.
Des chercheurs ont réalisé un diagnostic de l’état biologique des sols en France, en s’appuyant sur un maillage très large du territoire. Il est question de carrés d’environ 500 hectares, avec des prélèvements réguliers, pour un total d’environ 3 000 échantillons. L’ensemble du travail aurait duré autour de huit ans.
Sur ces échantillons, les chercheurs ont extrait l’ADN du sol et amplifié différents groupes d’organismes. Dans la présentation évoquée ici, l’intervenant ne détaille pas les groupes taxonomiques, mais insiste surtout sur la quantité totale d’ADN comme indicateur global de l’état biologique du sol.
Carte de la quantité totale d’ADN dans les sols français
Une carte de France est mentionnée, montrant la quantité totale d’ADN mesurée dans différents sols. Les zones les plus foncées correspondent aux teneurs les plus élevées.
L’intervenant précise toutefois qu’il ne faut pas interpréter cette carte de manière trop simple. Une zone avec moins d’ADN total n’est pas nécessairement une zone sans biodiversité, car il faut prendre en compte les usages des sols.
Influence de l’usage du sol sur la quantité d’ADN
Les chercheurs ont donc regroupé les résultats selon différents types d’occupation ou d’usage des sols :
- forêts mixtes ;
- forêts de feuillus ;
- forêts de conifères ;
- prairies de différents types ;
- zones cultivées ;
- jachères ;
- monocultures ;
- vergers ;
- vignes.
En tenant compte de ces catégories, une tendance nette apparaît : les forêts et la plupart des prairies présentent généralement des quantités totales d’ADN plus élevées, ce qui correspond à une activité et une diversité biologiques jugées plus favorables.
À l’inverse, dans les systèmes cultivés intensifs, ainsi que dans les vergers et surtout les vignes, la quantité totale d’ADN est souvent plus faible. L’intervenant relie cela à l’usage important des intrants, notamment des herbicides et pesticides.
Il mentionne un seuil d’environ 8 nanogrammes d’ADN par gramme de sol, utilisé dans la littérature comme valeur indicative d’un bon niveau biologique. Lorsque les valeurs mesurées tombent en dessous, cela peut signaler une moindre richesse ou activité biologique.
Il précise néanmoins que ce type d’analyse reste global et qu’il faut être prudent dans l’interprétation. La quantité totale d’ADN ne permet pas à elle seule de distinguer précisément tous les groupes d’organismes, même si d’autres analyses plus fines existent.
Remarques finales sur l’interprétation des résultats
L’intervenant indique qu’il n’a présenté ici qu’une partie des résultats disponibles, principalement ceux portant sur la quantité totale d’ADN. D’autres graphiques existent, notamment sur certains groupes bactériens, mais ils n’ont pas été repris dans cette séance.
Il souligne également que certaines catégories de sols, comme les jachères, demanderaient des précisions supplémentaires pour être correctement interprétées, par exemple selon qu’il s’agit de jachères nues ou en régénération naturelle.
Dans tous les cas, l’idée générale est claire : les pratiques agricoles influencent fortement la biodiversité du sol, et les systèmes les plus intensifs tendent à l’appauvrir, tandis que les systèmes plus conservatoires permettent davantage de la maintenir.
