I N S T I T U T S E N E G A L A I S '-'!
OFFICE DE LA RECHERCHE SCIEXTIFIQUE
i
DE RECHERCHE AGRICOLE
ET TECHNIQUE OUTRE--IER
Centre de Dakar
CENTRE NATIONAL DE
Laboratoire de Microbiologie
RECHERCHES FORESTIERES
B.P.
1386
B.P.
2312
Dakar - Sénégal
Dakar - Sénégal
CENTRE TECHNIQUE
FORESTIER TROPICAL
45 bis, AV, de la Belle Gabrielle
94130 Saint Mandé-France
RECHERCHES PRELIMINAIRES SUR LA SYMBIOSE 3E DEUX ACACIA
TROPICAUX (5. RADDIANA SAVI ET A. HOLOSZRICEA A. CUiJ?J.)
AVEC RHIZOBIUM SP. ET UN CHAMPIGNON ENDOMYCORYIZIEN
(GLOMUS MOSSEAE NICOL. ET GERD.)
François CORNET
Elève de Troisième Année à 1'Ecole Nationale
des Ingénieurs des Travaux des Eaux et Forêts
Domaine des Barres - 45290 NOGENT SUR VERNISSON
France.
1981

---

REMERCIEMENTS
A Z'issue de ce travai2, il m'est agréab2e d'exprimer ma
reconnaissance à tous ceux qui m'ont aidé à
le mener à bien, en
particu2ier:
Monsieur DOMMERGUES, Directeur de recherches au CNRS, qui a bien
voulu m'accueillir dans son équipe au laboratoire de microbioZogie
du centre ORSTOM de Dakar, et qui, tout au 2ong de cette année,
m'a prodigué conseils et encouragements.
Monsieur DIEM, chargé de recherches au CNRS, qui a suivi de très
près mon travail et qui a su me faire partager son enthousiasme
pour les mycorhizes.
Mes remerciements vont en outre à Messieurs ERUNCK et COR.3ASSON
qui m'ont proposé ce sujet et qui se sont toujours très int&ressBs
à mon traVai2.
Je remercie éga2ement Monsieur HAMEL, Directeur du CNRF, et
Monsieur ROUSSEL pour l'aide 2ogZs tique qu'ils m'ont apportée.
L'aide de Monsieur âOUREA6 a été très précieuse pour 2es tra2aux
photographiques et certains prob2Èmes techniques que cette étude
a posés,
Enfin, ma reeonnaissanve va à tous ceux du Zaboratoire de microbio-
logie qui ont contribué à rendre mon séjour au Sénéga2 aussi
agréable que possible.

---

/ PLAN DU KEMOIRE /
Pages
Introduction
1
Chapitre 1: RAPPELS SUR LES SYMBIOSES RACINAIRES DES LECUHIREUSES
3
1. La symbiose
égumineuses
1.1. Occurence de la symbiose
1'.2. Spécificité des Ei)hiaobium
1.3. Développement des nodules
7.3.1. L'infection
1.3.2* La nodulation
1.4. Iriécanisme de la fixation symbiotique de X2
1.5. Influence des facteurs du milieu sur l'établissement
et l'efficacité de la symbiose
7
1.5.1. Influence des facteurs abiotiques
8
1.5.;. Influence des facteurs bioi-iques
9
2. Les endomvcorhizes 2. vésicules et
arbascules
10
2.1. Morphologie des WA
11
2.2. Taxonomie des champignons endomycorhiziens
12
2.3. Influence de l'endorqycorhization sur la croissance des
plantes
12
2.3.1. Effets trophiques
12
2.3.1.1. Nutrition phosphatGe
1'.J
2.3.1.2. Absorption des autres éléments minéraux
15
2.3.1.3. Alimentation en eau
15
2.3.2. Effets non trophiques
15
2.4. Influence de l'environnement sur la symbiose endomyco-
rhizienne et son efficacité
16
2.4.1. Influence des facteurs abiotiques
16
2.4.2. Influence des facteurs bio:iques
18
3. La double symbiose Rhizobium-WA chez les Légumineuses
19

---

Chapitre II: MATERIEL ET 1ZTHODES
2 0
1. Matériel expérimental
2 0
1 .l. Sols utilisés
2 0
1.2. Matériel végétal
2 1
1.2.1. Acacia raddiana
2 1
1.2.2. Acacia holosericea
2 2
1.3. Souches de microorganismes
23
1’. 3.1. Champignons endoqworhiziens VA
23
1.3.2. Rhizobium
23
2. Culture des plantes
23
2.1. Traitement des graines
23
2.2. Germination
2 4
2.3. Rwiwage
2 4
24. Entretien des plants
2 4
3. Culture des microorganismes
25
3.1. Culture du champignon endomycorlizien VA
25
3.2. Inoculation endomycorhizienne
25
3.3. Culture des Rhizobium
26
3.4. Inoculation avec Rhizobium
2 6
4. Dénombrement et isolement des microorganismes
2 6
4.1. Estimation d? la population de spores de champignons
endomycorhiziens
VA indigènes dans le sol
L6
4.2. Isolement des Rhizobium
2 7
5. Critères utilisés pour l’appréciation des infections et de 1’effe-k
des symbiotes sur les plantes
27
5.1. Estimation des infections
27
5.1.1. Infection endowcorhizienne
2 7
5. 1.2. Infec!tion rhizobienne
2 3
5.2. Poids sec des plantes
2 8
5.3. Teneur en phosphore des parties aeriennes des plantes
29
5.4. Estimation de la fixation de l’azote
30
5.4.1. Méthode par différence - Dosage de l’azofe
30
5.4.2. Méthode de la réduction de l’acétylène
39
5.5 Traitement statistique des résultats
32
6, Méthodes utilisées pour étudier les re?ations entre la plante et
le potentiel hydrique du sol
3L
6.1. Mesure de la tension d’eau dans le sol
32
6.2. Evaluation du nombre de stomates ouverts
3 2
6.3. Biesure du potentiel hydrique des plantes: méthode de la
chambre à pression
3 3

---

Chapitre III: COMFCRTEiriENT DES DIFFERENTS SIS-S SYI4310TIQUES SUR
SOL STERILISE
3 4
1. La symbiose Rhizobium-Acacia
34
1.1. Acacia holosericea
3 4
1.1.1. Isolements
35
1.1.2. Test de nodulation
35
1.1.2.1. Résultats
35
1.1.2.2. Discussion
3 6
1.2. Acacia raddiana
38
1'.2.1'. Isolements
3 8
1.2.2. S&ection des souches efficaces
39
1.2.2.1. Résultats
39
1.2.2.2. Discussion
39
2. La symbiose MVA- Acacia
4 1
2.1. Résultats
42
2.2. Discussion
42
3. Etude de la double symbiose Acacia - Rhizobium - HVA
43
3.1. Inoculation dt& raddiana avec Rhizobium et 6. mosseae
sur un sol déficient en P mais pas en N, 1~ sol Deck
44
3.1,1. Résultats
44
3.1.2. Discussion
45
3.2. Inoculation d'& raddiana et & holosericea avec Rhizobium
et KVA sur un sol déficient en N et P, le sol de Kébémer
46
3.2.1. Résultats
46
3.2.2. Discussion
48
3.2.2.1. Amélioration de la nutrition phosphatée
48
j-2.2.2. Différences de comportement des deux Acacia
48
3.2.2.3. Augmentation du poids sec des racines
49
3.2.2.4. Amélioration de la résistance à une faible
hygrométrie de l'air
53
Chapitre IV: ETUDE DU SYSTEKX SYKBIOTICJJE RHIZOZIUi,~œ~l;V~-~=C~CIk SUR
SOL NON STERILISE
52
1. Dénom?rement des spores de champignons VA indigènes du sol de
Kébémer
52
2. Effets de la double inoculation avec, Rhizobium et KVA sur sol de
Kébémer non stérilisé
53
2.1. Résultats
53
2.2. Discussion
54

---

Chapitre V: CONCLUSIONS GENERAL33
56
Principaux ouvrages consultés
Glossaire
Abréviations
Annexe
1: Carte de la République du Sénégal
Annexe II: Renseignements sur la climatologie de Séné&
Annexe III: L'appareil de Parnas-Hagner
*
Annexe IV: Le tensiomètre

---

Introduction
Le maintien des peuolemcnts forestiers en zone semi-aride sbné==
galaise est limité par des facteurs clirnatiqu?s,
adaphiques et humains :
- écart important entre lTévapotranspiri3tion patent ielle
et les pr&cipitztions (Tableau 1, annexe 2)
- pauvreté chimique des sols
II déboisement et coupes abusives
I surn$turage
- feux de brousse.
L'effet de ces facteurs @st cncoreaggravé par la yrnnde irr6rJrrlarité
des wécipitations ct dc la durée +.?e la saison des rJujC!s.
i)e plus,
il
semble que depuis ~UP~CYII~S annees, les nrecipitntions soient en 5cisse
sur l'ensemble du nnyr
(Tablea: 2, anr;ese 'A), ce ot:! otc;i6rc~
enr Pr-C z 03
nrocessus de dt?scrtific:>tiono
Un intense effort dc reboisement est d90rcs et dG;i& entre7rif: afin
dles-ayer de limitmr ce rtrocessus, De nar leur rri:.;;ciGre $1~ ~lnr:ic~r: r')~u
cxigpantes,
le? Lbgunineuses arborcsccntes sont anyr~lees A jouer un r8le
important dans ce ?i-o-ranme.
Or 13 nutrition tif, CPS r~l:int.~s est ln~-go-
ment dépendante des symhiotes racinaires qu'elles h.'fjergc~~t :
- les Rhizobium
Les Xhjzobium .sont des hnct6rj rxs s!Isc(~pti !II+~ (1~ fixr'r
----.a .
! 'azote atmosnhkiriue (S2) lorsqu'elles vivcn? en ~yrnI~io,sc-~
avec une 16gurineusee
Le Si<ne de cet? r‘ sym!-*jose RP irnllve
au niveau d'excroiscnnces por-t6es par le système racin2lrc% :
les nodules.
Les bactk-ies t+nAficient des ~~lur~?es rl;-o:Iujts
par la nhotosyntbèse de la ylznte, qui, en ccctr(~r.-trtfc,
utilise l'ammonium riasultant de 1~ fix;ition de ?< z pour la.
synthèse de ses nrot6ineso

---

- les champignons endomycorhiziens à vésicll?rc ,,t
;+.'.l.. c1.7,:
(VA).
"Les mycorhizes sont des organes complexes résultant de
l'association intime d'une racine et d'un champignon qui
,
realisent ensemble une symbiose vraie '1 (D~M~IERGL~~S et IfAh’GmoT,
3970).
Leur fonction prinCip&le est dlaméliorer la nutrition
phosphatée des végétaux grlke à une meilleure exploitation du
phosphore (P) du sol, mais elles peuvent aussi favoriser l'ah-
sorption d'autres éléments minéraux (S, Zn...) ou augmenter la
résistance des plantes aux maladies ou à la transplantation.
La double inoculation par Les Rhizobium et les champignons
endomycorhiziens VA permet aux Légumineuses de se developper
dans les sols carencés en N et P , qui ?révalcnt au Sénegal.
Les objectifs de ce travail sont les suivants :
1.
Isoler et tsrtcr T)our Icxr efficacit; CI~, certain nombre de souches
de Rhizobium nodulant A. raddi?na et A. holoscritea, deux LAgumincrtses
-
-
arborescentes d'intérst sylvo-pastoral.
2.
Evaluer l'effet de 1*inoculation avec un chnrtrpi onon endomycorhizion
VA sur la croissance d#A. raddiana.
1 3.
Déterminer dans quelles conditions ces deux Acacia bénsficient
le plus de la double inoculation avec Rhizobium et un champignon endo-
mycorhizien VA.

---

-3-
.
Chapitre 1
RAPPELS SUR LES
SYMBIOSES RACINAIRES DES LErJUIIINEUSES, /
1.
La symbiose Rhizobium - Légumineuses
Il existe trois types de microorganismes susceptibles de fixer
symbiotiquement N2 au niveau de no'dules racinaires de diverses plantes-
h8tes :
- des Bactéries du genre
Rhizobium induisant la formation
de nodules racinaires chez de nombreuses Lbgumineuses
- des Cyanobnctéries,
associées aux racines (?cs Cycndales
- des Actinomycètes,
formant des nodules sur les racines de
~1~s jpurs dj.cotyl<adoncs (A%n:~s sp?. , Cr:i?1iirina si'?*, cl &>~O~~IS
-
-
spp*).
La symbiose Rhizobium -L6g!inineuscs est de loin Ii+ ~1~s imnortnnte
dans la biosphère en terme de hT2 fixe annuellemento
fiien que toutes les
Légumineuses ne fixent pas N2 , ceci est do à lt&norme importance de cette
famille qui comprend plus de 14 000 espèces
recensées 4ur les 5 continents.
1.1.
Occurence de la svmbiose
,-------------------r----
Hormis un genre de non-16gumineuse (Parasnonil sp., Ulm~?c&esl
-.
-
-
(AKKER?:AI:+
ABDULE;ADIR et TR'IS‘ICK, 1$78), c*?t.tf synt;ios~:~ est
strictement sy>i>cifiiue c!e la f:;;Tille des Li;gurninou~oa.
Clic se
nanifeste toutefois 2 des dC?~JrbS di 'Y e r .s dans 105 d i ff;r-rites sous-
familles.
Le pourccntaoe tf'esl:"ces nodul&es 71 ou 1. c?;acunc d ' ent r-e
elles se réaartit comme suit :
Pnniliondcées
9 5 $0
14imosacées
9 0 :"
CEsalnininc&es
3 5 s*
(D'aqrés POCHOK et DE BARJAC, 1958)

---

Tableau 1. Classification des Rhizobium tropicaux d'après
leurs spécificités et leurs caractéristiques de croissance.
Caractéristiques
Spécificité des
Plante hôte
de croissance
souches
Acacia albida
A. holosericea
Arachis hyFx>gaea
Peu spécifiques
Psophocarpus tetraqo-
(Cowpea sensu
stricto)
nolobus
Souches ci croissance
Stylosanthes zu'panen-
lente (Cowpea sensu
sis
lato)
Vigna
u n g u i c u l a t a
Centrosema spp.
Spécifiques
Coronilla spp.
Lotus spp
Souches à croissance
Spécifiques
! Acacia raddiana
Acacia senegal
rapide
Leucaena leucocephala
Sesbania rostratz
f
d'après GIRSEN, DWYFUS et D!M!ERGUES, 1982;
et DREYFUS, Comm. pers.

---

La présence de nodules sur les racines d'Acacia sppo (Mimosacées)
est fréquemment signalée : CARROLL, 1933; BOWK, 1956; LANGE, 1961;
BASAK et GOYAL, 1980.
1.2.
Spécificité des Rhizobiusn
""III---L--C---I-l"-----
La spécificité d'une souche de Rhizobium est liée d'une nnrt
à son infectivité - son aptitude à infecter les racines de la plante-
h8te et à y induire la formation de nodules - et d'autre nart, à
son efficacité, c'est à dire sa capacité à fixer K
dans ce nodule.
2
En effet, une souche de Rhizobium ne peut oas infecter
n'importe quelle légumineuse.
L'ensemble des esnèces végétales sur
lesquelles elle induit la formation de nodules constitue son spectre
dth8te.
La classification des Rhizobium repose sur cette notion :
une espèce de Rhizohium est constituée de l'ensemble des souches
infectives pour un m&me oroupe d'especes v&o&talcs,
a:)pelt; prou ire
d'inoculation croisée.
Six esnèces de Rhizobium ont <ainsi St& diacrites d:qns les ~01s
des régions teripkées, correspondant chncune ,\\ dos 9ro11p~s d'inncu-
lation crnisée rassemblant les espkes dtltn 011 y3ti= ;fl“~r-s .c!.:‘c,~
de Légumineuses.
11 est diffjcilp de clacbnr les R&izohium des
sols tropicaux car nombre de ceux-ci sont infectieux pour un tr&
grand nombre de Légumineuses tropicales, ce q11i ne Termot pas de
les rassembler en groupes drinoculation Crois@e.
On les diutin-ue
plut8t par des critères de croissance en culture pure sur milieu
gélosé : après 7 jours à 250Ct
les Rhizobium à croissance lente
forment des colonies de petite taille (environ lmm de diametre‘:
tandis que les Rhizohium à croissance raaidc forment des colonies
beaucoup plus étendues (jusqu'à lcn de diametre)r
Les Rhizobium tropicaux à croiss.-ince Ientc constituent le 'ITOU?~?
des Rhizobium l*Co~~~e:", du nom annlais dc Z:. ?)larite-h8te de
réference, Viona unrwiculata.
L-P
La plunart u' i:t neu srlecifi:7uest
mais certains le sont.
Le tableau 1 indique qllelqucs
plantes-h8tes cal-nrt~riEti,!::"s
de chaque tv1-r9 do Rhizohjum tropicaux.
I
NOUS constatons que certains Acacia ne sont infectés que
par des Rhizobium & croissance lente (A. albida, A. holosericea)

---

tandis que d’autres, comme A.
_ rnddiana et A 1 senegal, ne sont
infectés que par des
-'
Rhizobium 6 croissance
.
rapide.
i)OMMERGUES (1981) ont .
DREYFUS et
egalement montre '1~0 c
que &. se-1 et A. &
ertains Acacia tels
venosa peuvent &tre inf ectés indifféremment
par les deux types de Rhizobium,
1.3.
Dhvelopaement des nodules
---"1-------"""11"------"
On distingue schématiquement deux @tapes nrjncjnales dans
l'établissement de la symbiose Rhizobium . Lgguminouses : l'in-
fection rhizobienne et la nodulation proprement dite.
1.3.i.
L'infection
Sous l'action d'exsudats racinajres libérés dans yc
Sol Par l@S Lewmineuses, les Rhizobjum se multjnljent
-
-
activement dans la rhjzosphère (SCHkrDT, I$I~?).
Cet i
favorise la nhase de prkinfection : la fjxnrjon des
Rhizobium SU~ les poils absorbants des racines de la
plante-h8tc.
La s+cificité de cette rrc0nnaiis.?nce E \\r*5it
due à l'existence d’une glycoprothine dc la rrIan~c-hfir~,
une lect ine, susceptible de r&aojr s17?cifj0u~-~~rnt -îvCc lin
exopolysaccharide riu Iihizoùium appropriis (KLHKL et
SCHNIDT, 19ïk).
1.3.2.
La nodulation
Les cclluL~s d4différenciées SP mu11 Jpljc?nt et
forment le tissu nodulaire riche en cordons d'infection.

---

Les bactéries sont alors liberées et envahissent le cyto-
plasme des cellules de la plante-h$te.
Elles en restent
toutefois séparées par une membrane de séquestration
élaborée par la plante.
Chaque sac ainsi formé isole un nombre determiné
de bactéries selon l'espèce de Rhizobium concernée (T)ART,
1977).
L'infestation des cellules entrafne chez elles
une polyplordie due à la libération d'un nrincine bactbrien,
tandis que les bactéries changent de forme et deviennent
plus grandes (bactéroTdes)*
Lorsque la souche de Rhizobium
est efficace, c'est dans ce massif de cellules polyploïdes
qu'a lieu la fixation symbiotique de NZ.
Sur une cassure du
nodule, ce massif se distingue alors à l'oeil nu, grgce à
sa couleur rouge due à un pigment protéique d'origine mixte :
la
leghémoglobine ou hémoglobine des LZournineuses. (~E;;~~RIE
et TRUCHET, 1979).
1.4~ Mécanisme de la fixation svmbiotioue de Ii.
-------------------------rL----,,i-r---l-~
Le siège de la fixation de Na (réduction de l'azote
moléculaire) selon la réaction :
LNH 3
se situe à l'intérieur du bactéroïde.
Le catalyseur de cette
réaction est une enzyme, la nitrogknase,constituée de deux SOUS'I
unités organo-métalliques :
- la protéine Fe contenant du F6.r
I la nrotéine MoFe conTenant du Fer et
du Molybdène*
Prises séparément, ces deux macro-moli?c!rles sont inactjves.
Leurs structures semblent remarquablement constantes -rarmi les
différents microorganismes fixateurs de N
car
2
on nput reconstituc%r
une nitrogénase active À partir de deux sous-unitts dgorigine
différente.
LG nitrogénase présente la particularité d'btre
irréversiblement inhibée par l'oxygène (02).
L'abondance de
léghémoglobine constitue un système protecter:r : sa très forte
affinité nol!r 02 -)ermet de maintenir à l*int&rieur des bactbroldes

---

Cytoplasme de
la c e l l u l e - h ô t e
synthèse
des acides
aminés
- e n t r e t i e n d u
nodulaire
n o d u l e
A t m o s p h è r e
d u s o l
t
v
co2
O2
“2
N2
Figure 1: Se~résentation scVmati.que des interactioR3
entre la qLante-h3te et les bactéroîdes lors, de fixation
de X2 dans les nodule% des Lbmmineuses.
D'qmès SEWERSEN, 1978

---

-7-
une pression partielle en 02 très faible, suffisante toutefois
pour permettre la production d'adenosine tri-phosphate (ATP)
nécessaire pour fournir l'énergie indispensable à la réduction
de Na (DENARIE et TRUCHET, 1979).
En effet, la réduction de Nz nécessite beaucoup d'énergie :
on estime qu'il faut 16 moles d*ATP pour réduire 1 mole de h: 2 l
L'équation stoechiométrique est alors la suivante :
Na + $6 ATP + 8H+ + 8:
-
2NH3 + Ha + 16 ADP + 16P
(PHILLIPS, $980).
Le transfert des électrons necessaires à cette réaction est
assuré
par une chaine de transporteurs d'électrons comprenant
notamment une ferredoxine et une flavodoxineo
N2 ainsi réduit passe dans les cellules de la plante-h8te
sous forme d'ions ammonium,
Ils sont alors integrés à des
molkules Carbon&es pour former des acidrs aminis qui seront
ensuite e%cportés dans toute la nlante.
(voir figure 1\\,
1.5.
Influence des facteurs du milieu sur l'btab3iseement et
IL--"---------~------~~~~~~~~~~~~~~~~~~-~~~~~~~~~~~~~~~
En dehors desfacteurs internes liés à la plante-h$te ou
à la bactérie , que j'ai évoqués nu paragraphe 1 1.2.. (p. 4), le
fonctionnement de la symbiose peut étre plus ou moins affecté
par l'environnement.
Les facteurs du milieu peuvent agir :
- Slir la plante-h8te : influence de la lumière,
attaques de pathogènes, etc.
- sur la population de Rhizohium dans le sol : pH,
potentiel hydriquo ot composition chimique du sol,
prhdateurs, etc.
- sur les nrocessus dririfection et sur lc fonctionne-
ment de la symbiose : richpsse du milieu en é1émcnt.s
mincraux nutritifs, température, etc.

---

-a-
1 . 5 . 1 .
Influence des facteurs abiotiques
- Richesse en éléments minéraux nutritifs du sol.
La formation des nodules et l'activité fixatrice
de Na est fortement réduite lorsque la concen-
tration de la solution du sol en h combiné dbnasse
1mM (PiUNNS., 1977).
En revanche, de faibles doses permettent à la
plante de mieux supporter la n6riode critique
comprise entre le début de la nodulation et .celui
de la fixation de X2 (LIE, 1974).
Un milieu riche
en P assimilable stimule la nodulation et la
fixation de NP en amhliorant la synthèse de l"ATP,
qui fournit l'energie nécessaire h la reaction.
- Potentiel hydrique du sol.
La fixation symbiotique de NC, a de,= exi .:ences
assez strictes vis à vis du riotrnti el bydrique
c!u sol : dès q11o l'on svecarte de l'ontimum situ&
aux alentours de 65 - 70% de la cav;)cit6 de
r6tcrrion,
le nombre de notlrrles rormP.5 et leur
longovité sont diminués (LIZ, 197&) ainci (!Ile la
fixation de :y2 (kAKc':j, 1’977).
La diminution de
fixation de N2 semble due, d.zns Je cris d’un en-
oornement, à une auqrntatio11
du métnbol i.:yle
ai;atrobie au niveau des nodillo9,
3 I6thnnol w*o:ili i t
atteignant alors des concentrations inhibitrices.
(SPRSXT et GALLACHER, 1976).
- pH
à faible pH (LIE, 1974).
Toutefois, U.lTX et
HALLIDAY (1979) ont montré qu'il est nossible de
sklwtionner des souches de Rhiyobium tolArnnte? vis
à vis des pH acides.

---

-
9
-
- Température :
Les Rhizobium semblent adaptés aux conditions
normales de température dans lesquelles vivent
leur plante-h8te,
ce qui fait (lue l'optimum nour
la fixation chez une plante tempérée est nlus
faible que; chez une plante tropicale.
Les hautes températures du sol peuvent inhiber
la fixation de N2 (GTBSON et al., 1982). Dans
-
-
certaines conditions, comme la culture en serre,
elles peuvent devenir le facteur limitant de la
fixation de N2.
- Lumière :
La lumiere est le facteur qui influence sans
doute le D~US la symbiose car elln commnn4~ la
photosynthE?se de la nlante, donc I'appro~.i~ionn~-
ment en hydrates de carbone nour la croiss:?ncc pt
Ic fonctjonneïlent des nodules (LT;<, lGT1).
Il F?.st
donc important de bien contreler cc facteur,
notamment dans les tïCpini6ras de l&gumineuses
arborescentes,
car un maintien prolongé des
ombrières diminue fortement la fixation de N 2
(NAKOS, 1 9 7 7 ) .
1.5.2.
Influence des facteurs biotiaues
Lorsqutaucun facteur abiotique ne peut $!tre invoqué
pour esnliquer l'absence de nndulntion dans certains sol?,
ou l'échec d'une inoculation, on a s-r)uv+nt rpcherch; des
interactions entre Rhizobium et dtautrcs wicroorgani~mns
telluriiiues*
0 Les nématodes ne sctmblent na.s avoir d'influente dirrcte
sur la qowlntion de Rhizobjum dar,s
le sol ou la fixntion
de Nz, mais ils inhibent fortement le d&velo))pcment et la
photosynthese de la nlante-b8te.
Celle ci ne !>eut donc
plus subvenir correctement aux besoins en glucides du
mécanisme dc la fixation symbiotique.

---

!
- 10 -
1
œ Certains champignons, actinomycètes et bactéries du
sol, dont des Rhizobium, libèrent dans leur environne-
ment immédiat
des antibiotiques ou des toxines P~US
,
spécifiques des bactéries, les bacteriocines, qui peuvent
limiter le développement des, Rhizohium (CHOWDHURY, 1976).
- Les Rhizobium sont égaYement sensibles à des.virus
bact&riophages pouvant &re présents dans le sol.
(CHOWDHURY, 1976).
DEMOLOIi et DUKEZ. (1933) avaient
ainsi attribué le dépérissement des cultures continues
de luzerne (fatigue des luzernières) à l'action lytique
des rhizobiophages sur les Rhizobium, entrafnant une
diminution
de la fixation de NZ.
- Enfin, d'autres microorganismes sont des nrbdateurs
typiques des Rhizobium, notamment des bact6rias et des
protozoaires (HABTE et ALEXAWDER, 1975).
= Les rndomycorhizes VA favorisont la fixation de X2,
mais comme cette stimulation résulte essentiellement
d'une amélioration de la nutrition des nlantes mycorhizées,
je ne développerai ce cas particulier d'interaction
qu'après avoir expose les nrincipales carnct6ristiques
de la symbiose endomycorhizienne.
2.
Les endomycorhizes à vésicules et à arbuscules
Les mycorhizes sont classiquement r&narties en deux groupes :
0 les ectamycorhizes, ou mycnrhizes ectotrophcs
- les endomycorhires,
ou mycorhizes endotrophes.
A .
- Les cctonvcorhixes
=c=====~=%~=======
Dans cette association, les hyphes mycélicnnes ne se
développent ?as à l'intérieur des cellules des racines de la
plante-h$te,
mois forment seulement un manchon autour des
racines courtes.
De ce feutrage dense partent,vers l'intérieur,
des hyphes (lui s8insinucnt entre les cellules du cortex racinaire,
formant le réseau de Hartig (voir PIOU, 1977).
Ce type de mycorhize
était considér6 comme fréquent surtout parmi
les essences forastikes

---

- 13 -
de la zone tempérée, mais l'on constate depuis quelques annbes
que de nombreuses essences forestières tronicales sont également
ectomycorhieées,
notamment narmi les Césalpiniacées et les
Diptérocarpacées. (IUDHEAD, 1980, 1982).
8. - Les endomycorhizes
Les endomycorhizcs sont caracthrisees, en revanclic, nar
des structures nettement intracellulaires et par l'absence
constante de manchon.
Selon leur morphologie, les endomycorhizes
sont classées en deux groupes (GIAKIKAZZI-PEARSON, 1976) :
- celles qui font intervenir des champignons supérieurs à
hyphes septées.
Elles sont caracteristiques de trois famillC>s :
les Orchidacées, les Lricacées et les Gentianacbes.
- celles dues à des charrpignons imparfaits à hyphes peu ou pas
septées.
Elles sont nomm&es mycnrhizes à v6sirule.s et à
arbuscules (WA) en raison de ces structllx-es qui- : 0 cll;~!npic?ncn
développe à l*intiri<*ur
des cellules cortir~les de5 racines
de la plante-h8te.
La distribut ion 13-s >VA Csst 3 ila.= i-univcr~cl le
dans le règne végetal
: seules ouelqircs familles tcllns que
les Crucifères et les Chénopodiacées semblent ne jamais en former0
La rir4sente 6tude ne porte que sur ce dernirr type de
mycorhizes q.ue je
désignerai
par les initiales WA.
2.1.
fiornholonie des WA
----------ICI---""-
Les hyph~s ) a11 niveau 0U elles pi'n6:rent 1.~ racinrs, Inr7ant
un appressariu;:r ct nrésp tent un 6paississemcnt dc la ;wroi (Fi~;urc
r
2, photo 3).
Au delà de ce point d'infect ion, I*hynhc ce ranifie ct
colonise ranidemert -et exclusivc?ment- le cortex racinaire. A
partir de ce moment se dbveloppent les structures caract6risti,pttcs :
- les nrhusculcs rksultent de ramificAtions dichotomiques
réPet&es un grand nombre de fois n l*intGrieur même d;?s
cellules.
- les vésicules sont des renflements terminaux ou inter-
calaires des hyphes contenant de nombreuses -outtelettes

---

Figure 2: Structures caracteristiques des endomycorhizes VA.
Photo 1: Stade précoce de l'infection endomycorhizienne:
appressorium (a); hyphe externe (:he) ; hyphe interne (hi);
cortex racinaire non infecté (c).
.
Photo 2: Différentes structures du champignon endomycorhizien
VA dans les cellules corticales des racines de la plante-hôte
(Vigna unguiculata): vésicule (v) ; arbuscule (a); hyphe
interne (hi).
Photos B. OLLIVIER.

---

Le complexe endomycorhizicn n'est pas une structure
P&renne : les structures intracellulaires,
vésicules exceptées,
sont peu à peu digérées Tlar la plante lorsque la racine vieillit.
BUECE et BOWEN (1975) estiment ainsi la dur6e de vie des arbusccles
chez l'oignon comme allant de 7 à 15 jours.
Cette phase de senes'cence coïncide avec celle de fructifi-
cation du champignon.
Les spores, remarquables *tar leurs dimen-
sions, pouvant atteindre 400 microns de diamètre, sont formées en
général au niveau du mvcélium externe, mais aussi wrfois à l'in-
térieur même des racines (KICOLSON et JOHNSTON, 1979; GIAKIKAZZI-
PEARSON et DIEM, 1982).
Ces spores assurent la survie et la multii
plication du champignon damne ~.~;son de végétation à la slip-,:nte.
'1.2. Taxonomie des champignons endomvcorhiziens
,,,,,,,-,,rr----r-r----r----r-ri-----r----
Du fait de ln rrgsente impossibilité de cultiver Ier cham-
oignons cnclonl~cor~ri:,,ier!n in vitro,
de nor hre~lr;c- In c11n.z ,511kc.i~i. ont
danr. la connct.iesancc de leurs cycles hiolonic:le- (GEol E&U:S et
TRWPE,
1975) cc oui rend Icur classificr+ion incartr:ine.
Toutefois,
GERDWANN et 'XAPP~ (1974) les grou;!ent touu dans la fapille des
&dogonacées, de l'ordre des l4ucornl~s~
D'anrès des cnrtictirrcs
rlortant sur Ics s!>oros et f~ventucllcment sur les sporocarmps?
ils
distinguent 7 genres dans cette famille, dont 4 forment des FXA :
Glomus, Gigaspora, Acaulospora et Scleroc-stis (Figure 3).
2.3. Influence de l'endomycorhization
.slyr la croisssnco de.5 r?l,?l!tes
--~-*----"--I------------c---------------~-----------------
La croissance des plantes dans les sols pauvres en P assiwila-
ble est snuvent largement stimulée après inoculation cvec des cham-
rignons endonycorhiziPns VA (GSRDâ?IAM, 1968; FOSSE, lÇ73a).
Ceci
est nnrticuli6remunt vrai pour de nombreux arbres foriastinrs (CLXK,
1?69;
BRYAT; et RUSHLE, 1976; KASRE, 1378; POPE, 1?80), doni une c;sl,;ce
d'Acacia (JOIiK50S et F.ICiliTLINI, 1974).
Cette stimuln?ion cie la crois-
sance rCsulte de delrx mod-s d'action : les effets tror~hi(?ues et les
effets non tronhiouns tir l*endomycorbizati un.
2.3.1. Effets tror:hinues
---.--
Le nrincipal intérêt agronomique des I#X est d'nm&liorer la
nutrition minirala des plantes, notamment on ce c'ui concerne
l e s é1émcTlts 174?U nohilos, tels que P ou Zn (P1OSSI et i!~6Y!~:AN,
1980).
LY nutrition en P des nl.antes mycorhiz4e.e a, en par-
ticulier, largement retenu I'atlention des nicrobiolo.-jutes

---

Figure 3: Yorphologie des spores des 4 genres de champignon
endomycorhizien VA.
Photo 1: Glomus sp.
Photo 2: Gigaspora sp.
‘L .,
a
Photo 3: Acaulospora sp.
Photo 4: Sclerocystis s-.
(sporocarpes)
Chaque barre représente 100 microns.
Photos B. OLLIVIER et F. CORNET.

---

- 13 -
en raison de l'importance de cet élément vis à vis de la
croissance des végétaux.
Depuis quelques années on attache
en outre une importance croissante au r8le des endomycorhizes
dans l'alimentation en eau des plantes.
2.3.1.1. Nutrition phosphatée :
P est présent dans le sol sous forme de
composés de différentes solubilités.
Par ordre
de solubilité décroissante, on trouve :
(1) - des ions phosphates libres dans la solution
du sol.
Leur concentration est tris faible :
l à 2
M (MOSSE, lq73b)
Y
(2) - des ions phosphates adsorbés s?lr la surface
des particules du complexe rilworbsnt dri sol
par l'intermkdiaire de ponts calcium.
Cette
forme de P est en 6quilihre avec IÛ ~oluiinn
du sol.
Avec 1-s ions
-7-t solriti on, v1:,= cona-
titue le pool du P assimilahie ;\\ar les 013ntrli.
(A)
(3) - des composés organiques : humn-phoo;jh:+tes,
phytate, lécithine, etc.
(4) - des composés insolubles r&sultant soit de la
rétrogradation de P entre des feuillets d'argile,
soit de la précipitation avec des ions m:~tallir!ues
+++
M l
, Fe+++) en milici acide.
En milieu alcalin,
P forme de-5 CWT-IC~~.~~S
cristallins de plus en plus insolubles avec Ir carbo-
nate de calcium :
3 Ca CO3 c ZH3 P04 - Ca3(P04)Q t 3C0, t 3kl,O
CA
phosphate trjcalciyue
Ca3(P041z + CaC03 - Cp(P0412 CaC03
carbonate-apatite.
Ces differentes formes de D marticipent 3x1 cycle

---

P i n s o l u b l e
P des engrais
P de la
o u
1
insolubles
1 *
roche-mire
r i t r o g r a d é
.
B
ilt
Pool des phosphate3
assimilables
P des engrais
P l dsorbé
lt
P d i s s o u s
A
P u t i l i s é p a r l e s
P o r g a n i q u e
micro-organismes
e t l e s v é g é t a u x
D é b r i s d e micro-
organismes et de
végétaux, cadavres
Ipes,
p â t u r a g e
d ’ a n i m a u x
Ficpre 4: Le cycle du Ohosyhore.

---

- 14 -
La stimulation de croissance observée après
inoculation avec des champignons
VA est en général
interprétée comme le résultat d'une meilleure
nutrition phosphatée des plantes mycorhizées car
un apport de P soluble à des témoins produit
pratiquement. le m&me effet
(MOSSE, 1973a). Des
3 2
expériences utilisant
P
ont montré que les plantes
mycorhizées utilisent la m8me source de P que les
témoins non mycorhizés : le pool des phosphates
assimilables (A) (GRAY ET GERDEMANN, 1969; GIANINAZZI-
PEAHSON et al., 1981)e
-
-
En conséquence, l'amélioration
de la nutrition Phosphat*ée des plantes mycorhizées ne
résulte pas de la solubilisation du P insoluble (B),
mais d'une meilleure exploitation des formes solubles.
Ceci est dd au grand développement des hyphes
externes qui permettent à la plante d'accéder à un
volume de sol plus important,
P est ensuite transporté par les hyphes
jusqu'à la plante grke à des mécanismes actifs car
le flux de P dans les hyphes (0,s ?I l,O.lO -9 moles/cm2/s)
est supérieur a celui qui résulterait d'une simple
diffusion.
Les courants cytoplasmiqucs ont sans doute
une grande importance dans ce phénomène (PEARSON et
TINKER, 1975).
Il est probable que des phosphatases alcalines
d'origine fongique
jouent
également un r8le non
négligeable. (GIANINAZZI, GIANIIQAUI-PEARSON et
DEXHEII!ER, 1979).
On suppose que le transfert de P à la plante se
fait également de manière active à travers les
membranes fongiques et végétales.
Ce processus est
peut &re lui aussi dépendant des phosphatases
spécifiques (GIANINAZZI-PEARSON et L&., lg78),

---

- 15 -
2 .3.1.2. Absorption des autres éléments minéraux
De nombreux travaux signalent des différences de
concentration en azote, potassium, magnésium, manga-
nose, Cuivre, zinc, entre plantes mycorhizées et
plantes non mycorhizées.
Toutefois,
les résultats
sont souvent contradictoires, sauf pour lc cuivre qui
atteint des concentrations supérieures chez les plantes
mycorhiiées,
et le manganèse pour lequel elles sont
en géneral inférieures* (MOSSE, 1973a).
2.3.1.3. Alimentation en eau
Une attention toute particulière doit 8tre portée
sur l'alimentation en eau des plantes endomycorhizées.
Les travaux de SIEVERDINq (1979) montrent que l'utili-
sation de l'eau est meilleure chez les plantes mycor-
hizées que chez les plantes non mycorhizéeso
Cependant,
cette amélioration de l'absorption de l'eau semble
n'@tre qu'un effet secondaire de In meilleure nutrition
min&rale,qui diminuerait la résistance au transport
de l'eau.
(SAFIR, BOYER et GERDEMANN, 1972).
Une conséquence de l'amélioration de l'alimentation
en eau des plantes mycorhizées est qu'elles résistent
mieux au choc de transplantation. (MENGE et al., 1978).
-
-
Cette propriété devrait Qtre très intéressante en zone
semi-aride tropicale où l'essentiel des reboisements
se fait par plantation.
Il serait donc utile de
vbrifier si les conclusions de MENGE et al. (1978),
concernant la transplantation d'avocats dans des pots,
sont confirmées lors de transplantations sur le terrain.
2.3.2.
Effets non trophiques
Les WA pc-uvent aussi favoriser la croissance des
plantes en améliorant leur résistance aux maladies et aux
parasites ou en favorisant 1' agrégation des particules du
sol.
Les champignons endomycorhiziens VA peuvent lier les
particules du sol en
agrégats assez stables (SUTTON et
SHEPPARD,
1976)grSce à une secrétion de gommes*
C e t t e

---

- 16 -
propriét6 pourrait permettre aux plantes mycorhizées
d'intervenir dans la réhabilitation des sites érodés.
(MOSSE et HAYMAN, 1980).
L'amélioration de la résistance des plantes aux
maladies ou aux parasites constitue sans doute l'effet non
trophique des MVA'le plus intéressant d'un point de vue
nratirluc.
En effet, certaines espèces de champignons
endomycorhiziens VA semblent exercer un contrsle biologique
sur plusieurs phytopathogènes et sur les nématodes
gallicoles. (SCHENCK, 1981). Malheureusement, cet effet
des WA n'est pas constant : ROSS (1972.) a constaté que
les MVA augmentaient la sensibilité du Soja à Phytophtora.
Il semble en fait que les interactions entre les champignons
endomycorhiziens VA, les pathogènes et les plantes-hôtes
soient très complexes, ce qui oblige à considérer chaque
combinaison individuellement. (GIANINA~~~I-PzA~~SON
et DIX~,
1982).
2.4,
Influence de l'environnement sur la symbiose endomycorhi-
-L--I-----------c--c_---------------------------------------
zienne et son efficacité
------------------------
De m&me que pour la symbiose Rhixobium - Légumineuses
t $1 1.5., P. 7),
les facteurs du milieu peuvent agir indépendam-
ment sur les deux partenaires de la symbiose, ou sur les nrocessus
d'infection et d'assimilation de F.
2.4.1.
Influence des facteurs abiotioucs
- Richesse du sol en cléments miner-aux nutritifs :
Ltendomycorhizstion atteint sa pleine efficacité dans des
sols chimiquement pauvres, notamment dans ceux qui pré-
sentent une forte déficience en P.
Toutefois, dans un
sol totalement dépourvu de P assimilable (par exemple les
sols où P est entièrement rétrogradé), les MVA ne peuvent
ameliorcr la nutrition phosphatée des plantes.
Une faible
fertilisation avec un engrais phosphaté soluble (apport de
lO-20ppmP) ver-met alors d'améliorer l'efficacité de la
symbiose.
En revanche, l'application de fortes doses
(supérieur-es à 1oOppmP) diminue l'endomycorhization chez

---

- 17 -
la plupart des espèces. (GERDEMANN, 1975).
Certaines
cependant continuent à bénéficier de la symbiose m&me a
haut niveau de fcrtilitit. (BRYAN et KOWANXK, 1977;
KAHRE, 1979)m
Ceci est di? aux differences de comporte-
ment des rlantes'vis à vis de l'absorption des éléments
minéraux.
Pour cette raison, les seuils cités ci-dessus
ne sont donnés qu'à titre indicatif.
- Potentiel hydrique du sol.
La disponibilité des éléments minéraux dans le sol est
largement tributaire du régime hydrique car l'eau est
le support de tout transport d'ion,
Les MVA permettent
à la plante d'accéder encore aux éléments mineraux
lorsque le sol est déficitaire en eauo
Pour cette raison,
elles semblent plus efficaces lorsqu'il existe un léger
deficit hydrique dans le sol (SIEVBRDING, 1979). Ce
phénomène est différent de l*amt?lioration de l'absorption
de l'eau htudiée ci dessus (SI 2.3.1.2., p* 15).
L'eau influe aussi directement sur le dkveloppement des
champignons endomycorhiziens: un engorgement du sol limite
notamment la formation des spores (HEDHEAD, 1975).
- Lumière.
Un ombrage important peut réduire de façon très importante
le nombre de spores produites, mais l'effet sur l'infec-
tion elle m&me est controversé (MOSSE, 1973.2).
- Température.
La tenp6rature semble affecter l'activité physiologique
des MVA plus que leur développement.
La repense à
l'infection est maximum vers 30°C et diminue très
rapidement dès que l'on sIecarte de part et d'autre de
cette valeur (MOAWAD, 1980).
- pH.
Ce fncteur a une très forte influence sut- l'infection,
mais il y a de trop grandes interactions avec la nlante
potlr que l'on puisse tirer des conclusions en ce qui
cnnccrnc son action sur les champignons eux mkes (MDAUAD,

---

1980).
Toutefois,
certaines espèces semblent avoir un
optimum aux pH acides (Glomus f@sciculatus, forme E 1,
3
tandis q11a dtautrcs sont plus neutrophiles (2. mosscae).
. Influence des produits phytosanitaires.
La désinfection du sol à l'aide de produits tels que la
chloropicrine ou le bromure de méthyle élimine les
champignons endomycorhiziens du sol (ROSS et HARPER, 1970).
De ndme, les fongicides limitent le développement des MVA
(BoAT~~AN et al.,
19781, mais leur effet n'est en général
pas rémanent.
Cette non-remanence permet l'inoculation
ultérieure avec un champignon endomycorhizien (EL-GIAHMI,
NICOLSON et DAFT, 1976). En revanche, la plupart des
autres pesticides (DOMMERGUES, communication personelle)
et herbicides (SMITH, NOACK et COSH, 1981) n'ont pas
d'influente sur llendomycorhization.
Certains nématicides
tels que le DBCP (1,2
dibromo - 3
chlore - propane)
semblant m&me favoriser l'infection mycorhizienne (BIRD,
RICH et GLOVER, 1974; GERIIANI, DIEM et DOMMERGUES, 1980).
2 . k . 2 .
Influence des facteurs biotiques
Outre les champignons phytopathogènes et les nématodes
6tudiés ci dessus (§12.3,2., pe 15), divers microorganismes
du sol interagissent avec les WA.
- Les champignons hyperparasites.
Comme de nombreux champignons phytopathogènes, les
champignons endomycorhiziens sont susceptibles d'être
infestés par des hyperparasites qui limitent leur développe-
ment et le bénefice retiré par la plante (ROSS et RUTTEN-
CUTTER,
1977; DANIELS et MENGE, 19aO),
- Virus.
La meilleure nutrition de la plante-h8te, lorsquy,elle est
mycorhizée accroft sa sensibilité aux virus (MOSSE, 1973a),,
Ceci risque d*Etre un facteur limitant dans l'utilisation
contrôlée des MVA car les hyphes, pouvant relier les racines
de plantes différentes (H%AP et NEWMAN, 1980), sont sus-
ceptibles de transmettre les virus aux plantes indemnes.

---

- 19 -
3.
La double symbiose Rhizobium - MVA chez les Légumineuses
Nous avons vu précédemment que la symbiose Rhizobium - Légumineuse
est très exigeante en P (5 1 lc4., p.6 et 5 1
l.5.1.,~po8); or, les
L&grrmineusea sont connues pour la relative difficulté qu'elles ont à
extraire P du sol, du fait de.leur système racinaire peu développé
(MUNNS et MOSSE, 1980).
11 n'est donc pas surprenant de constater que
ltinoculation des Légumineuses avec des champignons endomycorhiziens
stimule notablement la nodulntion et la fixation symbiotique de N 2
(CRUSH, 1974; DAFT et EL-GIAHMI, 1975; ASIMI et al., 1978; SMITH,
NICHOLAS et SMITH, 1979).
Cette stimulation se manifeste quelques
semaines avant lteffet des MVA sur la croissance (SMITH et DAFT, 1977;
ASIMI, GIANINAZZI-PEARSON et GIANINAZZI, 19801, et se prolonge plus
longtemps chez les plantes mycorhizées que chez les plantes ayant reçu
une fertilisation phosphatée (ASIFII et al., 1978),
-
-
A ceté cfe cette stimulation de la fixation de N
resultant directe-
2
ment de ltamélioration.de la nutrition phosphatée de la plante-hete, il
semble que les MVA aient en plus d'autres effets synergiques
s ur la
nodulntion et la fixation de N2 car DAFT et EL-GIAHMI (1975) ont observ&
que les plantes endomycorhizées avaient <des nodules plus développés et
fixaient
plus de N2 que celles ayant reçu des phosphates solubles.
Toutefois,
il ne semble pas que ltendomycorhization interagisse directe-
ment avec les Rhizobium au niveau de l'infection ou de la compétition
entre souches (JARA, 1981).
Peu de travaux ont encore porté sur ces
aspects de la double symbiose.
N&anmoins, le terme tlinteraction" étant
couramment utilise dans la litterature,
je continuerai à l'utiliser pour
désigner ltinfluence de l'endomycorhizntion sur la nodulation et la fisation
de N 2=
Il est clair quo les Légumineuses retirent un avantage important de
cette double symbiose, ce qui leur permet fréquemment de jouer un r81e
de plantes pionnières dans la colonisation des sols déficients en éléments
miner-aux assimilables : dunes, terrils de mines, éboulis...
La nodulation
et ltendomycorhization leur permettent de pallier dans une certaine
mesure à l'infertilité de ces milieux.

---

Tableau 2. Principales caractéristiques des sols utilisés.
Sol
Argile
Limon
Sables
N total
P ass.
%
8
%
PPm
wm
Bel Air
4,4
o,g
94,7
180
105
De ck
8,5
3,3
88,2
300
11
Kébémer
3,3
2,4
94,3
170
11
- N total est dosé après minéralisation à H2S04
- p assimilable est dosé après extraction à NaHC03 0,5M selon la méthode Olsen (JACKSON, 1958)
- p total est dosé après minéralisation à HNQ3
- le pH est mesuré dans un mélange sol - solution de KCl lN(1/2,5 v/v).
,

---

Chapitre II
/ MATERIEL ET METHODES '
1.
Matériel expérimental
1.10
Sols utilisés
""---r--l-w""
J'ai utilisé pour ces expériences trois types de sols bruns
ferrugineux tropicaux présentant une assez grande extension au
Sénégal.
Ces sols ont été choisis en raison de leur déficience en
N et/ou P t
Sol Bel Air : déficient en N
Sol Deck
: déficient en P assimilable
Sol de Kébémer : déficient en N et P assimilables
Les principales caractéristiques de ces sols figurent au
tableau 2.
- Le sol de Bel Air est un sol peu évolué issu d'une roche mère
constituée de sables dunaires quaternaire.
Il a été prélevé
sur le domaine de 1'ORSTOM - Bel Air.
Sa forte teneur en P
assimilable (105ppm) est due à la proximité de la voie ferrée
par où transitent les trains transportant les phosphates
naturels de Thiès et de TaTbaO
- Le sol de Kébémer est également un sol dunaire, mais encore moins
évolué que le précédent, ce qui se traduit par des teneurs en
N et P assimilable faibles (l?Oppm et llppm respectivement). Il
provient d'un ancien champ d'arachide reboisé en A, albida et
5. raddiana. Ces deux sols très sableux (!$ 9596 de sables)
s'apparentent à la classe des sols
Diors
ou ~~~01s à arachide".
Ils présentent la particularité d'&tre lessivés en Fe, mais pas
en argile, ce qui se traduit par un niveau ferrugineux en
profondeur0
- Le sol Declc provient de dépressions interdunaires de la région
de Bambey, ce qui explique sa teneur en argile légèrement plus

---

- 21 *
élevée que les deux sols precédents (8,59X).
Sa teneur en N est notablement plus élevée (300ppm) que celle
des deux sols précédents et l'essentiel du P est sous forme non
assimilable (ilppm de P assimilable pour 85ppm de P total).
Tous ces sols ont été tamisés avant emploi (tamis de 2mm)
afin de retenir les plus gros débris végétaux.
Lorsque nécessaire,
ils ont ensuite été stérilisés à l'autoclave pendant lh à 12O'C.
Lorsque les expériences comprennent des traitements de contr6le
recevant N OU P, ces éléments ont été apportés par arrosage avec
des solutions de NaNO 3 ou de KH2 p”40
1.2.
Matériel végétal
-I-----------m.""
Nous avons choisi deux espèces d'Acacia appelées à jouer un
r8le important dans le programme de reforestation du Sénégal.
1.2.1, Acacia raddiana Savi
Cette espèce indigène est l'une des plus grandes du
domaine sahélien (GIFTARD,
1974): pouvant atteindre 15m de
haut pour un tronc de 50cm de diamètre (CHEVALIER, 1934).
Son aire naturelle s'étend, au nord du Sahara, du Sud
Marocain au Sud Tunisien, et au Sud, du Sénegal à la Mer
Rouge (KARsCHON, i961),
Au Sénégal, elle constituait liélé-
ment dominant de la strate arborée du Cayor et du Baol (voir
Carte du Sénégal, annexe 11, mais elle a beaucoup régressé
devant l'extension des terres agricoles.
C'est pourtant l'une des essences les plus intéressantes
de cette région en raison de son excellente adaptation à
l'aridité et de ses multiples usages :
.. le bois donne un excellent charbon (4360 K Cal/kg)
- le feuillage et les gousses ont une haute valeur
nutritive (lkg de gousses sèches - 1,02 U.F.)
- le système racinaire à la fois traçant et pivotant
stabilise très bien les sols dunaires (ROY, KAUL
et GYANCHAND, 1973je

---

- 22 -
D'une étude comparative portant sur 228 essences, il
ressort qu'&. raddiana est le meilleur arbre multiusage n
croissance rapide des zones arides et semi-arides de l'Inde
(ROY et al., 1973).
Son traitement en taillis à la rotation
de 10 ans permet d'obtenir rapidement un excellent combus-
tible (Anonyme, 1979.).
Curieusement,
il est encore peu
utilisé au Sénégal.
Actuellement,
on tente de le réintroduire
en mélange avec A. albida pour fixer les dunes littorales du
Cayor.
1.2.2, Acacia holosericea A. Cunn.
Ce’t Acacia arbustif originaire de régions australiennes
climatiquement proches du secteur soudano-sahélien du
Sénégal (HAMEL, 19801, présente une disparition du limbe
foliaire au profit du pétiole qui s'élargit en phyllode
(voir figure 11).
Son introduction est à l'étude au Sénégal dans le but de
constituer des rideaux hrise-vent en association avec
Eucalyptus camnldulensis.
A côté de cet objectif principal,
A. holosericca pourra aussi fournir un fourrage aérien de
-
-
bonne qualité grâce & sa forte teneur en protides.
Son
bois donne également un bon combustible et un excellent
charbon.
Son utilisation en
apiculture n'est pas non plus
à négliger du fait de ses fleurs très mellifères.
Dans les essais d'introduction déjà réalisés au Sénégal,
la croissance dtA.
holosericea est satisfaisante les deux
premières années après la plantation, puis l'on observe en
génbral un dépérissement qui pourrait être dfi aux nématodes.
En effet, on constate fréquemment que le système racinaire
est infesté de nématodesgallicolcs du genre Meloidogvne.

---

Tableau 3. Hote d'isolement, origine et spectre d'hôte des différentes
souches de Rhizobium utilisées.
Souches
Hôte d'isolement
Origine
Glycine max
"Malayan"
CB756
Dolichos africanus
Australie
0
NIG
Glycine max
Nigeria
E
C V . "Malayan"
ORS402
i d
Sénégal
E
ORS403
i d
i d
e
ORS406
i d
i d
E
ORS407
i d
i d
E
TAL651
Psophocarpus sp.
Hawaï
inconnu
0 : pas de nodulation
e : nodulation peu efficace
E : nodulation très efficace
d'après JARA, DREYFUS et DOMMERGUES, 1981.

---

- 23 -
1.3.
Souches de microorganismes
--------------------------
1.3.1.
Champignons~ endomycorhiziens VA
La souche de champignon utilisée, Glomus mosseae
(NICOL. et GERD.) GERD. et TRAPPE, a été fournie par
la station exp6rimentala de Rothamsted, en Angleterre.,
X.3.2.
Rhizobium
J'ai utilisé un certain nombre de souches de
Rhizobium tropicaux isolés à partir de nodules d'A.
raddiana (souches ORS 920 à ORS 930) et dl&. holosericea
(ORS 831 et ORS 841) cultivés sur différents sols du Sbné-
gai.
En outre, un certain nombre de souches à large
spectre d'h8te ont kte utilisées comme références. Le
tableau 3 indique pour chacune d'entre elles l'hôte
d'isolement,
l'origine et quelques espèces du spectre
d'hôte.
2.
Culture des plantes
2.1.
Traitement des qraines
---------------;------
Les Acacia possédant des graines à tégument externe très
sclérifié, un nrétraitewnt est. nécessaire afin d'obtenir une
levée rapide et requlière.
Je les ai traitées à l'acide sul-
furique concentré nendant 1 heure, nuis rincées abondament à l'eau
Jusqu'à élimination de toute t_race d'acidité.
Ce traitement
présente en outre l'avantage de stériliser superficiellement
les graines.

---

Tableau 4. Composition de l'eau d'arrosage.
(concentrations
maximales)
P
Ofo7 ppm
NO;
traces
NH;
0
Matière orga-
nique
3,~ ppm
Résidu sec
764-ppm
P H
6,6

---

- 24 -
2.2.
Germination
-m--------m
Les graines ainsi traitées ont été mises à germer dans du
sable stérilisé.
Les bacs de germination ont été maintenus à
l'obscurité dans une étuve à 30°C.
Après 48 heures, la plupart
des graines
ont
germé, et j'ai transféré alors les bacs en
serre.
2.3.
Repiquage
m--m----w
AU bout de 10 à 15 jours,
les plantules qui faisaient res-
p2~t~v6~tr)nc etlvirc>r~ 5 et 10 cm da haut pour A. holosericea et
A. raddiana,
ont été repiquées dans le sol contenu dans des sachets
de polyéthylène.
Ces sachets présentent l'avantage d'$tre bon
marché,
légers et d'encombrement réduit.
En outre, il n’est pas
nécessaire de les stériliser car l'expérience a montré qu'ils sont
exempts de Rhizobium et de champignons endomycorhiziens VA.
J'ai
pu constater que cette technique remplace avantageusement, dans le
cas de mes expériences, la technique classique qui consiste à
utiliser des pots à réserve d'eau (jarres de LEONARD: voir VIh'CEKT,
197o)o
Les dimensions des sachets utilisés ont été, à plat, 12 x 25cm
pour les expériences concernant les mycorhizes et 8 x 2Ocm pour les
tests sur les souches de Rhizobium.
J'ai en effet utilisé dans ce
deuxième cas des sachets plus petits afin de réduire la quantité de
sol mis à la disposition de chaque plante.
Ainsi, elles épuisent le
N du sol plus rapidement et les effets de la fixation de N2 apparais-
sent plus tBt-
2.4.
Entretien des plants
--------------w----w
Par suite des difficultés d'approvisionnement du laboratoire
en eau distillée, les plantes ont été arrosées-quotidiennement à
l'eau du robineto
Ceci ne porte guère à conséquence car elle est
à peu près neutre et sa teneur en N et P est négligeable. (voir
Tableau 4).

---

Tableau 5. Solution nutritive de HEWITT (1966).
Sqlution stock
dl
Doses ml/1
(NH4) 2 SO4
132,O
Na2HP04,12H20
119,s
K2s04
87,0
MgS04,7H20
92 ,o
CaC12,2H20
147,0
FeNaEDTA
2,5
(Sigma Chemical Company)
MnS04,4H20
2,230
CuS04,5H20
0,250
ZnS04,7H20
0,29
1
H3B03
3,100
NaCl
.5,850
Na2Mo04,2H20
0,121

---

- 25-
Toutes les deux semaines, les plantes ont reçu environ 25ml
de solution de HEWITT (1966) (Tableau 5) diluée de moitié, sans
N pour les expériences sur les Rhizobium et sans N ni P pour celles
faisant intervenir Rhizobium et champignons endomycorhiziens VA.
Chaque fois que cela s'est averé nécessaire, les plants ont été
traités avec un insectic,idc non systémique
(Curacron à l"/,, :
thiophosphate de 4-bromo-2chloro-phényl,
éthyl et n--propyl.e), ou
un fongicide non systémique
à base de sulfate de cuivre (Mo13 s à
1O/q* : CU, 9%; Carbatène 8%; Manèbe 32%)
3.
Culture des microorganismes
3.1.
Culture du champignon endomycorhizien VA
------I----------------I----------------"--
La souche de d.mosseae utilisée a été maintenue en association
avec Stylosanthes quyanensis dans des pots de sol Deck stérilsé.
Pour la production d'inoculum, j'ai cultivh dans les mfhe~
conditions une plante annuelle à système racinaire très développe :
Vigna unguiculata.
Ces deux Légumineuses n'ont pas été inoculées
avec des Rhizobium spécifiques afin d'éviter tout risque d'inter-
action avec les Rhizobium des Acacia.
En revanche, elles ont reçu
pértiodiqucmcnt un apport de N sous forme de (NH4)2S04 en solution.
3.2.
Inoculation endomycorhizienne
---_----------_-----_____I___
Les plantules ont été inoculées avec un échantillon de ig
(poids frais) de racines de Vigna unguiculata soigneusement lavées
et inoculées deux mois auparavant avec G. mosseae.
Avant l'inocu-
lation, consistant à appliquer cet échantillon contre les racines
de la plantule au moment du repiquage, on vérifie la pureté de
l'inoculum en examinant les spores formées à la loupe binoculaire.
Si elles sont toutes semblables à celles de G. mosseae, l'inoculum
peut Btre considérée comme pur en ce qui concerne le champignon
endomycorhizieno
Mais il contient aussi des bactéries indéterminées
résultant des contamination du sol par l'atmosphère et l'eau drarros-
age.
C'est pourquoi les témoins ont reçu en marne temps lml de
filtrat sur papier WHATMAN no 1 de l'eau de lavage des racines,
Ce filtre retient les spores de champignons endomycorhiziens VA
mais laisse passer les bactéries.
Les témoins ont ainsi reçu la
m&me microflore bactérienne que les plantes inoculées avec
G. mosseae.

---

Tableau 6. Composition du milieu Mannitol - Extrait de
levure. (YEM - Yeast Extract Mannitol;FRED et WAKSMAN, 1928).
Mannitol
1010 57
K2HP04
0,5
MgS04,7H20
012
NaCl
OP2
FeC13
.
0,004
Extrait de levure 1,0
Eau distillée
1000 ml
pH ajusté à 6,8 avec HC1 (PJ)
Agar-agar
20 g.

---

- 26 -
3.3.
Culture des Rhizobium
---------------------
Les souches de Rhizobium ont été cultivées axéniquement
sur du milieu Mannitol - Extrait de levure (Yeast Extract Mannitol -
y*, FRED et UAKSMAN,
1928), dont la composition est donnée au
tableau 6.
Les souches destinées à la collection ont été repiquées
sur des pentes gelosées dans des tubes à vis, puis elles ont 6te
mises à l'&tuve à 30°C jusqu'à ce que les colonies aient atteint environ
imm de diamètre (4 à 8 jours).
Les tubes ont ensuite été places
en chambre froide a 4'C.
Avec ce système de conservation, il a ét6
indispensable de repiquer-les souches' tous les, 3 mois.
Par mesure
de précaution, les souches ont aussi été conservées congelées à
-8oOc
: lml de culture liquide de bactéries en fin de phase de
croissance exponentielle a été mélangé aseptiquement à lml de gly-
cérol stérile dans un-tube Tacutainer" stérile,,puis placé au
congélateur.
3 . 4 .
Inoculation avec Rhizobium
e-------------------"---------
lml de culture liquide contenant à peu près 109 bact.éries/ml
a été injecté à la pipette dans le système racinaire des plantules
au moment dU repiquage.
4 .
Dénombrement et isolement des microorganismes
4 . 1 .
Estimation de la population de spores de champignons
-----_"------"------------------------------"-------
endomycorhiziens VA indigènes dans le sol
"-----"---I--------------------------~---
J'ai extrait les spores du sol par décantation et tamisage
selon la méthode décrite par GERDEMANN et NICOLSON (1963) :
Ikg de sol sec à l'air a été mis en suspension dans
environ 51 d'eau.
Après une décantation de quelques dizaines
de secondes, le surnageant a été passé sur une batterie de
tamis de
mailles décroissantes : 500, 250, 100 et 50 microns.
Les filtrats des trois derniers tamis ont été soigneusement
lavés puis remis en suspension chacun dans un volume d'eau
adEquat (100 à 500ml).
Quelques ml de chaque suspension homog&neTsée ont
été versés sur un papier filtre quadrillé et les spores

---

- a7 -
ont été comptées sous une loupe binoculaire au grossisse-
m e n t x 25.
J'ai effectué 5 répétitions pour chaque fraction,
puis à partir de la moyenne, ji ai calculé le nombre de spores
par kg de sol.
4.2.
Isolement des Rhizobium
-"---------------"--LII
Des plants
d'&. holosericea ou 5. raddiana ont été élevés
sur des sols de diverses origines placés en sachets de polyéthylèneo
Après 8 semaines, ils ont été dépotés et j'ai sélectionné quelques
beaux nodules qui se sont éventuellement formés sur les racines.
Les nodules ont alors été soigneusement lavés à l'eau courante,
puis je les ai désinfectés superficiellement par immersion 30 s dans
de l'alcool 6 90°C, puis 3 mn dans une solution de HgC12 à. l"/Oo
(VINCENT,
1970).
Chaque nodule a alors été rincé à l'eau stérile,
puis transféré aseptiqucment dans une bofte de Pétri contenant une
goutte d'eau stérile.
A l'aide d'une paire de pinces et d'une pointe lancéolée
flambées et refroidies, ji ai prélevé un fragment de tissu au
coeur du nodule et je l'ai écrasé dans la goutte d'eau afin de
disperser les bactéroïdes.
Avec une anse de platine flambée puis
trempée dans cette suspension, jt ai réalisé un epuisement sur une
botte de Pétri garnie de milieu YEM gélosé.
Les boftes ont
ensuite ét4 placées à l'étuve à 3OOC.
Après développement des
bactéries, une colonie isolée et exempte de contaminants a été
repiquée sur une autre botte de Pétri pour vérifier sa pureté.
Chaque isolat ainsi obtenu a enfin été repiqué sur pente gélosée
en tube dans les conditions définies au paragraphe II 3.3. (~~25).
Critères utilisés pour l'appreciation des infections et de l'effet
des symbiotes sur les plantes
5 . 1 .
Estimation des infections
--I-------"-------------"
5.1.1. Infection mycorhizienne
Un échantillon représentatif de chaque système racinaire
a éti! prtilevé et éclairci pendant lh dans KOH à 10% à 90°C.
Après rinçage 5 l'eau acidifiée, les racines ont été colorées
au bleu
Trypan au lactophénol à 0,05% pendant 3 minutes à
90°C (PIiILLIPS et HAYMAN, 1970). Les racines ont &té ensuite

---

- 28-
rincées à l'eau et une vingtaine de segments de 2cm de
longueur environ ont été déposés sur une rondelle de papier
filtre mouillé de lactophénol d&lué au l/lOee
Chaque segment
a été examiné sous la loupe binoculaire au grossissement x 25
et j'ai noté pour chacun :
- la présence ou l'absence d?infection
- le pourcentage du volume du cortex infecté,
exprimé par quarts : 0, 25, 50, 75 au 100%.
J'ai obtenu la fréquence d'infection en calculant le rapport
nombre de segments infectés
nombre de segments examinés
L'intensité d'infection est la moyenne des pourcentages
de volume de cortex infecté.
Remarque : lorsqu'une portion du système racinaire a été
ainsi prélevee afin d'estimer 1"infection endo-
tnycorhizienne, celle-ci et l'échantillon ont été
pesés à l'état frais afin de pouvoir
opérer la
correction sur le poids de racines sèches,,
5.1.2. Infection rhizobienne
Elle est estimée par le nombre de nodules et leur poids
sec (après 72h à 60~~1 par plante.
5.2.
Poids sec des nlantes
-------------r;-,----
Pour apprécier la croissance des plantes, j'ai évalué le poids
de matière sèche produite de préférence au poids frais et à la
hauteur car ces derniers paramètres varient beaucoup plus en fonction
de facteurs non contr8lés.
Les parties aériennes, et éventuel lement
les racines ont été mises à sécher dans des enveloppes individuelles
en papkr pendant 72h à ~O~C.
Elles ont ensuite été pesées avec
une précision de l'ordre du mg.
Après pesée, les parties aériennes
des plantes du mérnc. traitement ont eté regroupées et broyées en-
t
semble en vuc des dosages de N et P.

---

- 29 -
5.39
Teneur en phosphore des parties aériennes des plantes
-e-v--------- --------------------------L---Y---~~~~~~~~~~~"~
100mg de matière sèche ont été attaqués par 3ml de HNO 3
concentré, à chaud, pendant 2h 30mn.
Afin de limiter l'évaporation,
.
un entonnoir
bouché par une bille d'e verre a étk placé sur
l'ouverture du matras.
L'extrait a
ensuite été éclairci avec 0,5ml
de HC104 concentré puis évaporé à sec.
Le culot a été repris avec
3ml de HN03 concentré et ramené à 25ml avec de l'eau permutée. Le
phosphore a 6th dosé colorimétriquement dans cette solution après
complexation avec un mélange équivolum6trique
de métavanadate
et de molylbdate d'ammonium :
* Métavanadate dtammonium :
- vo3 NH4
2,5g
- eau bouillante
5oom 1
- après dissolution, laisser refroidir, ajouter
20ml de HNO
concentré et ajuster à 11.
3
Conserver en chambre froide à l'obscurité.
*
Molylbdate d'ammonium :
- Mo7024
(NH4 J6, 4H20
509
- eau à 50°C
800m 1
- après dissolution, filtrer si nécessaire et
ajuster à 11.
Conserver en chambre froide
à l'obscurité0
(JACKSON, 1958)
5ml de c e m é l a n g e , réalisé au moment de l'emploi, ont été
a j o u t é s à 10ntl d'extrait.
J'ai laissé la coloration se développer
pendant 30mn à la température ambiante, puis j'ai mesuré la densité
optique au spectrophotomètre Zeiss PMU II à 1 P 47Onm. Trois
répétitions ont éte effectuées par traitement.
La qamme étalon a été obtenue par dilution d'une solution
de KHZ, P04 titrée à 100ppm de p.
La concentration en P des
extraits A et6 déterminée graphiquement par lecture sur la droite
d Vétalonnage.
Une règle de 3 permet ensuite de calculer la concen-
tration en P des parties aériennes, exprimée en s.
La teneur totale
en P a été obtenue en mul+;~'!nnt
Le poids sec des parties aérisries

---

- 300
de chaque plante par la concentration moyenne du traitement
correspondanta
5.4.
Estimation de la fixation de l'azote
--l-----------C------------r----------
5.4.1.
Méthode par différence - Dosage de l'azote
J'ai dosé N dans les parties aériennes des plantes par la
technique micro-Kjeldahl : 20 mg de matière sèche broyée ont
été attaqués à chaud avec H SO
2 4 concentré.
Lorsque 1 @émission
des épaisses vapeurs blanches a cessé, j'ai éclairci l'extrait
avec quelques gouttes de HZ02 110 vol. et j'ai remis à chauffer
jusqu'à disparition des vapeurs blanches qui se sont reformées.
Après refroidissement, l'extrait neutralisé par 5ml de NaOH, lON,
a été distillé dans un appareil de PARNAS-WAGNER (voir annexe 3).
L'ammoniaque formé a été dosé titrimétriquement par HCl, N/70
dispensé par une microburette.
Le virage de la solution est
indiqué par le réactif de TASHIRO (Bleu de méthylène à 0,70% dans
l'alcool à 95O : 1 volume; Rouge de méthyle à 0,1596 dans l'alcool
à 95% : 5 volumes).
La masse atomique de N étant 14, à iml de HC1 N/70 corres-
pondent 0,2mg de N, soit une concentration en N de 1% (RINAUDO,
1970).
La teneur totale en N a été calculée de la même façon que
pour P (8 II, 5.3., PO 29).
La différence entre la teneur totale
en N des plantes nodufées et celle des témoins, exprimée en mg/
plante, représente N2 fixé symbiotiquement si le sol est nauvre
e n No
5.4.2.
Méthode de la réduction de ltacétylène
Cette méthode est fondée sur l'aptitude de
la nitrogénase
à catalyser la réaction :
HC 2 CII + 2H+ +2z
-
= CH2
H2C
acétylène
éthylène
La quantité d'éthylène formi , dosée au chromatographe en
phase gazeuse, permet de determiner l'activité réductrice
d'acétylène (ARA) du système symbiotique.

---

- 31-
de ~~ (Ni + 6H+ + 6ë -
2NH3), que pour réduire 1 mole
de N2' il faut autant d'enzyme que pour réduire 3 moles de
C H
a 2’ Mais il semble que le rapport réel Na/CaHa s'écarte
sensiblement du rapport 1/3 théorique, ce qui fait qufil n'est
guère possible de déduire la fixation de N2 de 1'ARA (GIBSON
et al-, 198219
Cette,technique donne toutefois une indication
qualititative intéressante sur l'aptitude d'un système symbiotique
à fixer N2'
La procédure de la mesure est la suivante :
- Les systèmes racinaires, débarassés de leur terre ont été
placés individuellement dans des flacons à sérum de 15Oml.
- 15ml de C2H2 ont été injectés à la seringue dans ces flacons
que j'ai laissé ensuite incuber 30 minutes à l'ombre.
0 7 ml du mélange gazeux ont alors été prélevés et transferés
dans des tubes prkalablement vidés de leur air.
La quantité
dnéthylène formé a été évaluée en mesurant la hauteur du pic
formé après injection de 0,5ml du mélange dans un chromato-
graphe en phase gazeuse (VARIAN AEROGRAPH, series 1400, colonne
"Sphkosil"), et en la comparant à celle du pic formé après
injection de 0,5ml dItIn mélange éthylène-air à l"/,o.
Soit
Hem la hauteur du pic-ktalon.
Il correspond à
0,5
l
1
moles de C2H4
22400
1000
Si X est le nombre de moles de CaH4 formé après incubation
dans les flacons de volume V, le pic de hauteur hem obtenu
alors correspond à
0.5 l
$ moles de C2H4
On a donc l'égalité suivante t
0,5
0
1
l
1
- 0,5
. x . L
22400
1000
H
V
h
v
=+
*=!Y
22 400 000
sait, en
.
nMoles de C2H4 l X = 44.64.~. h

---

-32 -
J'ai utilisé pour les incubations des flacons de 150m1, donc
la formule s'écrit finalement :
:
:
X o 6696 h f
:
H
;
LIARA peut s'exprimer par plante (ARAP) ou par gramme de nodules
(poids sec).
Il s'agit alors de 1'ARA spécifique (ARAS).
Tous les résultats numériques ont été soumis au test de DUNCAN
(1955) au seuil de signification P = 0,05.
Les fréquences et intensités d'infection ont au préalable
été transformées par la fonction $GGîG lorsque cela était néces-
saire (SNEDECOR et COCIIRAN, 1957; GORE2 et GONEZ, 19761,
6.
Méthodes utilisées pour étudier les relations entre la plante
et le potentiel hydrique du sol
6.1,
Mesure de la tension d'eau dans le sol
--------l-----CI------~--*---œ-œ-"-œ-œ
J'ai utilisé un tensiométre à bougie de porcelaine fabriqué
par Soi1 Hoisture Equipment Corporation, Santa Barbara, Californie
(annexe 4).
Ce matériel est facile à utiliser, bien que le temps
nécessaire & l'obtention de l'équilibre soit assez long.
La seule
prbcaution à orendre est d'utiliser de l'eau distillée bouillie
pour le rempli*sngc r>t d'éviter la formation de bulles d'air dans
l e t u b e s o u p l e à c e m o m e n t là.
Les mesures sont données en centibars
de succion exercée par le sol sur l'eau,
de 0 à-85 centibar.
6.2.
Evaluation du nombre de stomates ouverts
---~----~-~-------c-"~----~--~-~~~~~~~~~
J'ai évalué le nombre de stomates ouverts à un temps t. donné
en appliquant un vernisà ongle "baset' (transparent) sur la face
inférieure dos folioles.
Anrès séchage, cette empreinte a été
décolléedélicatement avec des pinces fines et montée à sec sur une
lame microscopique.
J'ai estimé ensuite le pourcentage de stomates
ouverte
. c'ir rlusi?urs champs du micrascope~
(voir firura i2).

---

Rondelle mét8IIique
Joints
a toriques
BO)uchon d e c a o u t c h o u c f e n d u
b
Couvercle vissant
--l
Manomètre
Détendeur
Purge
c
\\ P r é - d é t e n d e u r
Bouteille d’azote
Figure 5: Schéma de la chambre a pression.

---

- 33 -
6 . 3 .
Mesure du potentiel hydrique des plantes : Méthode de la
-------_------------_I__________________----------------
chambre à pression
-------I---L"--C--
L'évapotranspiration au niveau des feuilles d'une plante creé
une dépression dans le xylème. qui, avec la pression o.smotique, la
tension matriciklle(absorption
de l'eau par les colloïdes) et la
pression hydrostatique, est responsable de l'existence d'un poten-
tiel hydrique dans la plante (MEIDNER et SHERIFF, 1976).
Une
conséquence de ce !?hénomèno est que, lorsque l'on coupe une tige
feuillke cn train do transpirer, les colonnes d'eau du xyl&e
se rétractent rapidement à partir du plan de coupe.
Si l'on applique
alors une pression sur la partie feuillée tandis que l'extrémité
coupée reste A la pression atmosphérique, la sève sera exprimée
hors de la tige par l'extrémité coupée0
C'est le principe de la
chambre à pression (figure 5) qui permet ainsi de mesurer le
notentiel hydrique dans la tige : il est égal ;A la pression qu'il
faut réaliser dans l'enceinte pour que la sève affleure juste le
plan de la coupe*
Cette mesure permet dlévaluer directement le
déficit
hydriquc d'une nlante (BOYER et GROUZIS, 1977).
L'avan-
tage nrincipal do cet anpnrcillnge réside dans sa simplicité et
sa rapidité de mise en oeuvre.
En effet il ne nécessite ~a.5 les
conditions contr81ées requises pour les déterminations psychro-
mbtriques (Voir : FIEIDNER et SHERIFF, 1976).
Au cours de ce travail, je me suis essentiellement familiarisé
avec le fonctionnement de ces appareils dans le but d'étudier
ultérieurement, gr3ce à eux, l'influence de l'endomycorhization
sur l'économie de l'eau chez les plantes.

---

- 34”
Chapitre III
/ COMPORTE-IENT DES DIFFSRENTS SYSTEMES SYMBIOTIQUES /
/
/
SUR SOL STERILISE
Jusqu'à present, trés peu de travaux ont porté sur l'etude des
systèmes symbiotiques des Légumineuses arborescentes.
Dans un premier
temps, mon etude a porté séparément sur chacune des symbioses : Rhizo-
bium - Acacia etP1VA - Acacia.
Le but de ces premières expériences a
été d'obtenir des isolats de Rhizobium efficaces pour A. raddiana et
h. holosericea, et d'évaluer le bénéfice maximal que peuvent retirer
ces plantes de l'inoculation soit avec Rhizobiun, soit avec un cham-
pignon cndomycorhizien VA.
Ensuite, j'ai étudié la double symbiose
Hhizobium - PIVA
- Acacia afin de déterminer s'il existait une
inter-
action
entre les deux symbiotes en association avec la mbme plante -
i18te.
1.
La symbiose Rhixobium - Acacia
1 . 1 . Acacia holosericea
----c-w--*---m--w-
J'ai testa l'efficacité d'un certain nombre de souches de
Khizobium sur A. holosericea car je ne possédais aucune donnée
Chiffr&e relative au potentiel fixateur de N2 de cette espèce.
Les travaux de DREYFUS et DOMMERGUES (1981) ont montré quIA.
holoscricea n'est nodule que nar des Rhizobium à croissance lente
réputés
peu spécifiques, les Rhizobium Cowpeao
J'ai donc employé
quelqu(?s souches de Rhizobium Cowpea (ORS 402, 403, 406 et 407; NIG)
isolees à partir d'un cultivar asiatique de Soja (Glycine max, Cv,
llMalayanf') et nossédant un large spectre d'h8te (Tableau 31 p. 23 1.
Jtai en outre inclus dans ce test une souche de collection isolée
sur Psophocarnus spO (TAL 651) et deux souches que j'ai obtenues à
oartir de nodules dlA
-. holosericea (ORS 831 et 841).
La souche
CB 756 a servi de rbferance car c'est une souche très peu sp&cifique
couramment utilisée comme inoculum pour un grand nombre de Légumi-
n e u s e s tropicales0

---

A
TAL ORS ORS CB T
NIG ORS ORS ORS ORS
6 5 1
8 3 1
841 7 5 6
4 0 3 4 0 2 4 0 7 4 0 8
mg/p I
B
1c
0
T A L O R S O R S CB T
NIG ORS ORS ORS ORS
6 5 1 8 3 1 8 4 1
7 5 6
4 0 3 4 0 2 4 0 7
4 0 6
Figure 6 : Résultats du test de nodulation sur A. holoseri-
cea
A : Poids sec des parties aeriennes
B : Teneur totale en N des parties aériennes
-
- T : Témoin
- Pl: Plante
- Les traitements surmontEts d'une étoile sont significa-
tivement différents du témoin au seuil de 5%.

---

- 35 -
1.1.1. Isolements
Les souches ORS 831 et ORS 841 ont été piégées dans le
sol utilisé à la pépinière du CNRF à Dakar-Hann.
L'une et
l'autre de ces souches sont à croissance lente, mais elles
diffèrent morphologiquement lorsqu'elles sont cultivées sur
milieu YEM gélosé : ,ORS 831 forme des colonies
muqueuses,
couleur crème, tandis que ORS 841 présente des caractères plus
typiques des souches à croissance lente : minuscules colonies
translucides et ponctiformes.
1.1.20 Test de nodulation
Le test de nodulation,
qui consistait à comparer à des
témoins les plantes inoculées avec les différentes souches de
Rhizobium,
a été réalisé sur du sol de Bel Air stérilisé,
selon la méthode décrite par VINCENT (1970) : l'absence de
nodules chez les témoins non inoculés permet d'admettre qu'il
n’y a pas eu de contaminations par des Rhizobium du m&me
groupe d'inoculation croisée.
J'ai arrdté l'expérience après
13 semaines, date à laquelle les effets des différentes souches
étaient suffisamment visibles.
1.1.2.1. Résultats
Les résultats concernant la croissance, la teneur
totale en N des parties aériennes et la nodulntion ap-
paraissent aux figures 6 et 7.
L'étude de la réduction
de C2H2 a fait l'objet d'une expérience portant sur un
nombre plus limité de souches, dont les résultats figu-
rent 3~ tableau 7.
Trois souches se distinguent nettement des autres
au point de vue de la production de matière sèche : il
s'agit de TAL 651, ORS 831 et ORS 841, présentant res-
pectivement des gains de croissance par rapport au
témoin de 10096, 97% et 83%. Toutefois, l'absence d'un
lot témoin ayant reçu un apport de N ne nous permet
pas d'i-valuer l'efficacité relative des souches par
rapport à une fertilization azotée optimale.
L'effi-
cacité de ces souches est confirmée par les teneurs
totales en N des parties aériennes : pour ces trois
tr3iteTents , elles sont nlus de 4 fuis 9*.:-é--G*.:rc,, --i

---

TAL ORS ORS CB T
NIG ORS ORS ORS ORS
6 5 1
8 3 1
8 4 1
7 5 6
4 0 3 4 0 2 4 0 7 4 0 6
B
mg/pl
5 0
T A L O R S O R S C B T
NIG ORS ORS ORS ORS
6 5 1 8 3 1
8 4 1 7 5 6
4 0 3 4 0 2 4 0 7 4 0 6
Figure 7 : Résultats du test de nodulation sur A. holclseri-
cea (suite).
A : Nombre de nodules par plante
B : Poids sec de nodules par plante
- T
: Témoin
- Pl : Plante

---

- 3 6 -
celle des plantes
témoins (figure 6R)s Le
poids
sec des nodules
est egalement le
plus élevé
pour
ces trois souches.
La souche CB 756 ne stimule pas significativement
la croissance végétative de la plante -h8te, mais elle
en augmente toutefois significativement la teneur totale
en N.
Viennent ensuite 5 souches, NIG, ORS 402, 403,
406et 407 qui ne se distinguent du témoin que par le
nombre ou le poids sec des nodules formés.
Seule la
souche ORS 406 cause en outre un accroissement signi-
ficatif de la concentration en N des parties aériennes,
mais la teneur totale de cet élément n'est pas améliorée,
La souche NIG est remarquable pour son absence totale
diinfectivité,
1.1.2.2. Discussion
Ces résultats confirment les observations de
DREYFUS et DOMKERGUES (1981) : A. holoserices est
effectivement nodulé par des Rhizobium à croissance
lente du groupe Cowpea.
Mais une certaine spécificité
se manifeste à l'intérieur du groupe car aucune des
souches à large spectre utilisées (NIG, ORS 402, 403,
406 et 407) ne s'est montrée efficace lorsqu'elle est
inoculée à 5. hoiosericea (figure 6).
De plus, JARA
(1981) a montré que ces souches sont 'efficaces pour
A . albida, espèce appartenant au m&me groupe de nodu-
lation qu*&. holosericea (voir 51, 1.2., p. 4). Il
semble donc qu*A-. holosericea soit plus spitcifique quc&.
albida.
Cependant,
il est surprenant de constater que
la souche TAL 651 isolée à partir de Psophocarpus sp,
(Papilionacée)
- plante taxonomiquement très éloignée
d'A.holosericea (Mimosacée ) est une des plus efficaces
sur cette espèce.
Ceci montre que, pour les plantes
nodulées par des Hhizobium Cowpea, l'appartenance à

---

Tableau 7, Activites réductrices dCaQé$ylène dl&.. holoserika
inoculé avec diverses souches de Rhizobium cowpea.
.
.

.
.
.
ARAP
-ARAS
S,quchFs;
: I
nM&~h
uM/g/h
ORS 841
. .
4112
106
CB
756
4032
292
ORS 406
2702
175
NIG
0
0
Témoin
0
0
Mesures effectuées 60 jours après llinoculation.
Les rQsultats sont exprimés en moles de C2H4 produites.

---

- 37 -7
J'ai obtenu, au cours de cette expérience
tous les intermédiaires entre l'absence de symbiose et
la symbiose efficace, fixatrice de N2.
Les différentes
souches de Rhizobium peuvent se classer comme suit :
- non infective : NIG
- peu infectives : ORS 403 et ORS 407
- infectives mais inefficaces : ORS 402 et
ORS 406
- peu efficace : CB 756
- efficaces : TAL 651, ORS 831 et ORS 841
La symbiose A. holosericea - Rhizobium présente
donc une gamme complète d'associations selon les souches
de Rhizobium, depuis l'absence de nodulation jusqu'à
la nodulation capable de fixer N2, en passant par toutes
les formes intermediaires.
Les activités réductrices d'acétylène exprimées
par plante (ARAP) confirment ce classement : les soucl~es
les plus efficaces réduisent le plus d'acétylène. En
revanche, pour les activités spécifiques (ARAS), le
classem'ent des souches est perturbé du fait de l'influence
du poids sec des nodules par plante : l'ARAS des plantes
inoculées avec la souche efficace ORS 841 correspond
‘aux ARAS des Légumineuses fixant activement N 2 telles
que le Soja; les activités supérieures trouvées pour
les plantes inoculées avec les souches moins efficaces
sont dues aux poids de nodules très faibles enregistrés
chez elles.
Il est intéressant de constater que toutes les
plantes inoculées avec des souches de Rhizobium ineffi-
caces ont une croissance végétative inférieure à celle
des témoins, marne si cette différence n'est pas signifi-
cative à ce stade du d&veloppcment des plantes.

---

- 38 -
Lorsqu*unc plante est nodulée, une partie considé-
rable des hydrates de carbone synthétisés par la plante
est utilisée par les nodules pour leur respiration et
leur développement.
PATE
( 19 77 ) a ainsi observé que .
les nodules de Pisum sativum utilisent 17% des hydrates
de carbone produits par la plante.
On peut donc supposer
que la présençe de nodules chez A. holosericea inoculé
avec des souches de Rhizobium inéfficaces (ORS 402, 403,
406 et 407) provoque un
détournement des hydrates
de carbone au détriment de la plante.
Comme I.n plante ne reçoit pas d'ammonium en
contrepartie,
on conçoit que cette plante puisse avoir
une croissance légérement inférieur-as celle du témoin.
1.2.
Acacia raddiana
------w---a-
Contrairement à &. holosericea, &. raddiana semble n'8tre nodulé
que nar des Rhiaobium à croissance rapide (DREYFUS et DOMNERGUES, 1981).
Ces souches sont généralement considérées comme plus spécifiques
que les Rhizobium à croissance lente, ce qui se traduit par une
réponse positive à l'inoculation sur sol non stérile (GUEYE; 1979).
11 apparaissait donc nécessaire d'isoler et de sélectionner des
souches efficaces pour cette espèce.
1.2.1.
Isolements
Afin d'augmenter les chances d'obtenir des souches
efficaces,
j'ai réalisé les piégeages dans des sols à bonne
activité biologique provenant de périmètres irrigués de la
région de Rakcl.
J'ai observé la présence de nodules sur 11 des 14 sols
étudiés, mais 3 seulement d'entre eux ont permis d'obtenir des
nodules de taille satisfaisante et de forme coralloîde typique
(CORDY, 1971).
Les isolats ORS 924, 925 et 926 proviennent de
ces nodules.
Sur les 8 autres sols, les nodules étaient de taille très
réduite et rarement rouges sur leur cassure8
Ces nodules ont
fourni les isolats ORS 920, 921, 922, 923.et 921.
J'ai aussi obtenu

---

A
9 2 8 9 3 0 9 2 2 928 929 927 920 911 923 921 924 925
T
Y
-
9 2 8
9 3 0 9 2 2
9 2 6
9 2 9 9 2 7
9 2 0 9 1 1
9 2 3
9 2 1 9 2 4 9 2 5
1
Figure 8: Résultats du test de nodulation sur 2. raddiana.
A.--Poids--sec-des---ar-tues--aériennes
B;-Teneur totale en N des parties aériennes
T: Témoin
pl: plante
les traitements surmontés d'une étoile sont significativement
différents du témoin au seuiLde 5 %.

---

- 39 -
d'A. raddiana prelevé à Bambey, et un à partir du sol de
Bel Air (ORS 928).
Tous ces isolats sont à croissance rapide
et produisent beaucoup de mucus en culture liquide, sauf les
souches ORS 926, 928, 929 et 930.
1.2.2. Sélection. des souches efficaces
A. raddiana possédant beaucoup plus de réserves cotylé-
donaires qu'&. holosericea, j' ai réalisé le criblage des
souches sur un sable lavé et stérilsé.
Ce substrat étant
beaucoup moins riche en N qu'un sol, l'effet dd à l'inoculation
sera visible plus t8t.
1.2.2.1. Résultats
Toutes les bactéries isolées soht infectives sur
A. raddiana (figure 9).
8 souches (ORS 911, 920, 922,
926, 927, 928, 929 et 930) permettent d'obtenir des
gains de croissance significatifs par rapport au témoin
figure 8A).
Ce gain atteint 147% pour la meilleure souche,
ORS 928.
La plupart des souches sont en outre responsables
d'une augmentation significative des teneurs totales en
N (figure 8B).
Le calcul des coefficients de corrélation
de rang de SPEARMAN (1904) (tableau 8) montre que le nombre
et le poids sec des nodules ne sont pas corrélés au poids
sec des parties aériennes*
En revanche, malgré leur
importante variabilité , 1'ARAP et l'ARAS sont positivement
corrélées à ce paramètre.
1.2.2.2. Discussion
Le fait que toutes les bactéries isolées à partir
de nodules dfA.
raddiana induisent la formation de
nodules
chez leur plante - hôte est une preuve suffi-
sante de leur appartenance au groupe des Rhizobium
(VINCENT, 1970).
L'efficacité de ces souches varie de façon continue
depuis la souche ORS 925, totalement inefficace, à la
souche ORS 928.
Il est intéressant de constater que cette
efficacité n'est pas liée à la taille des nodules à partir
desquels les bactéries ont été isolées : en effet, les
nodules les plus développés ont fourni aussi bien des

---

A
926 930 922 926 929 927 920
911 923 921 924 9 2 5
T
mg/ PI
B
3 0
2 0
10
C
926 930 922 926
929
927 920
911 923 921 924 925
f
Figure 9: Résultats du test de nodulation sur &. raddiana.
A.-Nombre de nodules par plante
B.-Poids sec de nodules par plante
T: Tëmoin
pl: plante

---

nM/pl/h
1 soc
lOOt1
506
C
926 930 922 926 929 927 920 911 923 921 924 925 T
/dbglh
30
B
20
10
0 928 930 922 926 929 927 920 911 923 921 924 925 T
Figure 10.t' RGsultats du test de nodulation sur 6.. raddiana.
AY-ARAJ?
B,-ARAS
T: Thoin
pl: plante
Les r8SUltatS sont eXPrimi% en moles de C2Hq produites.

---

Tableau 8. Résultats du test de corr6lation de Spearman entre
le poids sec des parties aériennes et les autres variables
mesurées.
Teneur totale
Nombre de
Poids sec
en N
nodules
des nodules
ids sec des
rties aérien-
P
A
A
P
P
S
P. corrélation positive significative au seuil de 5%
A. absence de corrélation

---

- 40 -
souches inefficaces (ORS 924 et 925) que des souches très
efficaces (ORS 926, 928, 929 et 930).
De m&me, le nombre et le poids sec des nodules
produits est indépendant de la croissance et de la
teneur en N total des plants.
De plus, la variabilité
de ces critères est très grande, ce qui rend leur mesure
à peu près inutile lorsque l'on a affaire à des souches
qui sont, comme dans ce cas, toutes infectives.
L'estiv
mat ion de la fixation, évaluée selon la méthode par
différence,
met en évidence une activité fixatrice de N2
du merne ordre de grandeur, mais légèrement plus faible
'que pour les Légumineuses fourragères.
En effet,
5. raddiana inoculé avec Rhizobium ORS 928 a fixé 15mg
de N par gramme de parties aériennes, tandis que,d'après
JARA (1981) le soja en fixe 21 et Vigna unguiculata, 19,
Toutefois,
si l'on rapportait N fixé au poids sec des
feuilles, c'est à dire pratiquement au potentiel photo-
synthétique,
il est probable que les fixations de N 2
seraient similaires car les feuilles dfA. raddiana sont
particulièrement réduites.
Ce n'est pourtant pas ce que
laissent paraftre les ARA par plante ou spécifiques :
les valeurs obtenue9 sont nettement plus faibles que pour
les Légumineuses fourragères.
Elles sont toutefois simi-
laires à celles obtenues par NAKOS (1977) sur 5. cyanophylla.
Il n'est pas souhaitable d'attacher une trop grande
valeur à une mesure drARA ponctuelle comme celle que j'ai
effectuee car cette activité varie beaucoup avec l'état
physioloc:ique de la plante (age, heure du jour, régime
hydri-ue,..).
Ceci explique sans doute la grande irre-
yularité obtenue pour ces résultats.
Finalement,
il ressort de cette étude que, des 16
sols utilisés pour les piégeages, 8 seulement ont permis
d'isoler des souches de Rhizobium permettant d'augmenter
significativement la croissance d'A. raddiana.
Ceci va
dans le sens de la théorie selon laquelle les Rhizobium
à croissance rapide sont plus rares dans les sols tropi-
caux que les Rhizobium à croissance lente (DRXYFL45 ot
DOMM%RGUES, 19$1),
ce qui peut rendre intéressante
l'inoculation de plantules élevées sur sol non ~tl*r:!-

---

- 41 -
comme l'a observé GUEYE (1979) avec A. Sénégal.
J'ai remarqué en outre au cours de cette expérience
que 4 des 5 souches les plus efficaces en terme de
matière sèche produite - ORS 926, 928, 929 et 930
(différence par rapport au témoin significative au
seuil de 5%) - 'sont précisément celles.qui ne produisent
pas de mucus en culture liquide.
HERRIDGE et RBUMLEY
(1975) ont fait une observation analogue pour différents
isolats de la souche CB 756 : les moins efficaces sont
ceux qui produisent de grandes colonies muqueuses
tandis que les plus efficaces produisent des colonies
ponctiformes.
2.
La symbiose MVA - Acacia
Il est admis que les champignons endomycorhiziens VA, à l'encontre
des Rhizobium, ne présentent pas de spécificité marquée vis a vis de leur
plante-h8te.
Or, OLLIVIER (1981) a montré que la souche de G. mosseae
dont je disposais se développe bien en association avec Vigna unguiculata
sous les conditions climatiques de Dakar*
Je pouvais donc tenter d'étudier
l'influence de l'endomycorhization sur le comportement d'Ao raddiana en
utilisant 5. mosseae, sans qu'il soit nécessaire de sélectionner des souche8
indigènes efficaces.
J'ai choisi de réaliser cette expérience sur sol Deck stérilisé car la
faible teneur en P assimilable (llppm) de ce sol devrait permettre d'oh-
tenir un effet appréciable dd à l'endomycorhiaation.
L'expérience a comporté
trois traitements :
- Témoin
- Inoculation avec G. mosseae
- Apport de 57ppm de P (8,25g KH2P04/kg de sol)
Etant donné que j'avais décidé d'étudier la symbiose WA - Acacia,
je n'ai pas inoculé les plants avec Rhizobium.
La durée de l'expérience
a été de 8 semaines.

---

Tableau 9. Effets de l'inoculation avec Glomus mosse'ae sur
la croissance d'Acacia raddzana cultivé sur un sol stérilisé
pauvre en P assimilable, le sol Deck.
Produc.tion. de.'matike sèche: .(.g/p.l.)
Infe.c.ti.on
raitement
TQv
Racines ,
Total
Fréq.uence
Intensitg
0
0,251 a
01113 a
0,364 a
0
0
G.m.
1,096 b
0,239 b
1,335 b
75
44
P
0,766 c
0,183 b
0,949 c
0
0
0 : témoin
Gm: inoculation avec Glomus mos,seae
P : apport de 57 ppm de P
Chaque valeur est la moyenne de 5 répétitions
Les nombres suivis de la même lettre ne diffèrent pas significativement au
seuil de 5% selon le test de DUNCAN
Durée de l'exp&i.ence: 8 semaines.
Tableau 10. Effets de l'inoculation avec G~oinus mosseae sur
la teneur en N et P des parties aériennes cX'&. raddiana
cultiv8 sur sol Deck stérilisé.
N
.
P
Traitement
%
mg/pl
%
w/pl
0
1,64 a
4,l a
0,075 a
0,18 a
G.m
1,80 b
19,7 b
0,188 b
2,06 b
P
1,87 c
14,3 c
0,162 c
1,24 c
Légende identique a celle du Tableau 9.

---

2.1.
Résultats
-a----"--
Après inoculation avec G. mosseae sur sol I)eck, j ‘ai -earegistr.é
un gain de 340% dans la production de matière sèche des parties
aériennes.
Cette stimulation de croissance est largement supérieure
à celle due:& l'apport de phosphates .aolubles (Tableau 9).
Parall&le-
ment à l'augmentation de la croissance végétative des plantes, on
constate que les concentrations et les teneurs totales en N et P
dans les parties aériennes sont plus élevées chez les plantes my-
corhizées ou ayant reçu un apport de P que chez les témoins, La
teneur totale en P est notamment augmentée de façon spectaculaire
(+ 104096) .pour le traitement Garng (Tableau 10).
2.2,
Discussion
M--------w
Cette expérience montre que sur un sol pauvre en P assimilable,
la croissance des plants mycorhizés est largement supérieur.e
à celle
des plants non mycorhizés.
Ceci confirme pour A. raddiana les
-
resultats obtenus pour de très nombreuses plantes (MOSSE, 1973a,
HAYMAN,
1978), dont un certain nombre d'arbres cultivés sur des
sols peu fertiles : L
A farnesiana (JOHNSON et MICHELINI, 1976),
Liquidambar styraciflua (BRYAN et RUEHLE, 1976)~ Platanus
occidenta-
12 (POPE, 1980).
L'augmentation de la concentration en P des plantes mycorhizées
explique le gain de croissance enregistré après inoculation avec
G. mosseae.
En effet, les plantes sont stimulées de façon à peu près
-
équivalentepar l'inoculation avec d. mosseae ou par l'apport de PO
L'inoculation correspond dans ce cas à une fertilisation supérieure
à l'apport de KH2P04 8 la dose de 0,25g/kg de sol, ce qui est équi-
valent à une fertilisation de 395 kg de P205/ha, très largement
supérieure aux doses habituellement employées en agronomie. Le
comportement d'b. raddiana est donc similaire à celui de Vigna
unguiculata cultivé sur le m&me sol (OLLIVIER, 1981), ainsi qu'à
ceux de nombreuses autres plantes cultivées sur des sols déficients
en P (ROSS et HARPER, 1970; ROSS, 1971; SANNI, 2976; BARBA, ESCUDERO
et AZCON Go DE AGUILAR, 1980; MENGE et al., 1980).
-
-
L'augmentation des teneurs en N observée chez les plantes
inoculées avec Ci. mosseae ou ayant reçu un apport de P provient
sans doute d'un meilleur developpement du système racinaire de

---

- 43 -
ces plantes, qui leur permet de mieux exploiter le N du sol. Le
sol Deck est dlailleurs assez riche en N total (300ppm) et la
stérilisation par autoclavage a sans doute permis d'en minéraliser
une notable proportion.
MENGE et al.
(1980) ont constaté également
que l'absorption de N et P par l'avocatier sont étroitement liées*
Toutefois,
n'ayant pas toujours observé d'augmentation du système
racinaire chez les plantes mycorhizées, il formule une autre hypo-
thèse : le grand développement des tiges de plantes mycorhizées
serait responsable de l'augmentation de la transpiration par les
feuilles, entrainant à son tour une augmentation du flux de l'eau -
contenant des ions azotés en solution - vers les racines des plantes
mycorhizées.
Quelqu'en soit le mécanisme, ce phénomène est intéres-
sant sur le plan pratique car les JAVA devraient donc permettre aux
plantes de mieux rentabiliser une fertilisation azotée.
Sur un sol déficient en P tel que le sol Deck, la nutrition
minérale d'A
-. raddiana semble donc très dépendante de l'endomy-
corhization.
Pourtant l'intensité de l'infection est faible (44%)
comparée à celle observée par OLLIVIER (1981) sur Vigna unguiculata
inoculé dans les mêmes conditions et estimée de la m&me façon (70%).
Ceci souligne le fait déjà remarqué par HAYMAN et MOSSE (1971 ) :
la réponse à l'inoculation n'est pas corrélée à l'intensité de
l'infection endomycorhizienne.
3.
Etude de la double symbiose acacia'i;Rhizobium - WA-.
Les 3 expériences précédentes ont montré l'importance des effets
que l'on peut obtenir après inoculation avec chacun des symbiotes
pris isolément.
Il est intéressant maintenant de voir comment ces deux
microorganismes interagissent en fonction du type de sol sur lequel on
élève les plantes.
J'ai utilisé deux sols différents notamment par leurs
teneurs en N et P :
- le sol Deck est très pauvre en P assimilable (11Ppm)
mais relativement riche en N (300ppm)
- le sol de Kfbémer est à la fois déficient en P (llppm)
de P assimilable) et en N (170ppm).
(Voir 8 IX l.l., p.20).

---

Tableau Il. Effets de l'apport de N et P et de l'inoculation
avec Rhizobium et b. mosseae sur la croissance dl&. raddiana,
cultivé sur sol Deck stérilisé.
Production de matiare sèche Nombre de
Infection mycorhizienne(%)
(gYp1')
n,&u,le 's‘
..I . ,.
-- -..
raitement
Tiges
Racine.s Total
Fr@uence
Intensité
0
0,160 a
0,130 a 0,290 a
0
0
0
R
0,169 a
0,149 a
0,318 a
0
0
0
N
O,l71 a
0,123 a 0,294 a
0
0
0
P
0,733 b
0,401 b
1,134 b
0
0
0
NP
0,598 ,b
0,296 b
0,894 b
0
0
0
NM
1,541 c
0,639 c 2,180 c
0
85,8
28,,6
RM
1,463 c
0,735 c
2,198 c
10,6
85,9
27,nO
: témoin
: inoculation avec RhizobXum ORS911
: apport de 17 ppm N
: apport de 10 ppm P
I : apport de 17 ppm de N et 10 ppm de P
14 : apport de 17 ppm de N et inoculation avec 5.. mosseae
?f : double inoculation avec Rhizobium ORS911 et 5. mosseae
Chaque valeur est la moyenne de 5 répétitions
Les nombres suivis de la même lettre ne diffèrent pas significativement
au seuil de 5% selon le test de DUNCAN
Durée de l'expérience: 10 semaines.

---

- 44 -
3.1.
Inoculation d'A. raddiana avec Rhizobium et 2. mosseae
---------------"-I-------------~---------------------
sur un sol déficient en P mais pas en NL le sol Deck
- - - - - - - " L - - - - " - - - - - - - - - - - - - - - - I -
----m.----WL-
Nous avons vu que sur ce sol, la croissance d'&. raddiana est
très stimulée par l'inoculation avec 5. mosseae.
J'ai voulu, grbce
à cette expérience :
- étudier l'influence de G, mosseae sur la
fixation symbiotique de N2
- comparer la fertilisation chimique (apport de N
et P solubles) et la fertilisation llbiologiquet'
(inoculation avec Rhizobium et G. mosseae)
Le protocole de l'expérience a donc été le suivant :
0 :
Témoin absolu
R :
Inoculation avec Rhizobium ORS 911
N :
Apport de 17ppm de N (103mg NaN03/kg sol)
P
t App&t de 10ppm de P 143mg KH,P04Lkg sol)
NP :
Anport de 17ppm de N et de 10ppm de P
NM :
Apport de 17ppm de N et inoculation avec
Glomus mosscgae
RPi
:
Inoculation avec Rhizobium OF6 911 et
Glomus mosseae
L'expérience a été arretée 10 semaines après inoculation.
3.1.1.
REsul tats
Dès la cuatrième semaine après le début de l'expérience
la croissance végétative d'A. raddiana a été stimulée tant
par l'apport de P que par l'inoculation avec 5. mosseae. En
revanche, m&me en fin d'expérience, aucun effet dd à l'apport
de nitrates ou à l'inoculation par Rhizobium n'est visible
(Tableaux 11 et 12).
L'apport de Rhizobium seul n'a en fait pas permis d'oh-
tenir la nodulation dtAo raddiana.
En revanche, la double
inoculation avec Rhizobium et G. mosseae a permis à la nodu-
-
lation de s'exprimer, quoique de façon très irrégulière, en

---

--
.-
Tableau 12. Effets de l'apport de N et P et de l'inoculation avec
Rhizobium et b. mosseae. sur les teneurs en N et P dl&.. raddiana
cultivé sur sol Deck stérilisE?.
N:
D
Traitement
8
FJW
%
mg./p 1
0
3,63 a
5,8 a
0,099 a
0,16 a
R
3,77 a
6,4 a
0,109 a
0,18 a
N
3,61 a
6,2 a
0,102 a
0,17 a
P
2,91 b
21,3 ab
0,152 b
1,li b
NP
2,98 b
17,8 a
0,154 b
0,92 b
NM
2,40 c
3710 c
0,246 c
3,79 c
RM
2,47 c
36,l bc
0,241 c
3,53 c
Légende identique a celle du tableau 11.

---

” 45 -
effet, sur 5 plants, 3 seulement portaient des nodules.
3.1.2.
Discussion
J'ai constaté grgce à cette expérience que le sol
Deck répond très différemment à l'apport de N ou de P :
un apport de P stimule la croissance vagétative tandis qu'un
apport de N reste sans effet.
L'apport simultané de N et P
n'apporte pas d'avantage supplémentaire par rapport à l'apport
de P seulo
Nous pouvons en déduire que sur sol Deck, P est le
facteur qui limite la croissance des plantes.
Ceci explique
pourquoi A. raddiana répond si bien à l'inoculation endomy-
corhizienne sur ce sol : les MVA permettent d'annuler l'effet
de ce facteur limitant car elles améliorent l'assimilation de
P du sol par la plante.
Il est également reconnu qu'une déficience en P peut
limiter la nodulation et la fixation symbiotique de N2
(MUNNS, 1977).
C'est sans doute la raison pour laquelle je
n'ai pas constaté de nodulation sur les plants inoculés avec
Rhizobium seul0
L'inoculation simultanée avec 5. mosseae
permet de lever cette inhibition de la nodulation, mais, j'ai
toutefois constaté que la formation des nodules
était
irrégulière et peu abondante comparée à celle obtenue précé-
demment (§ III 1.2.2.1., pe39)o
Ceci peut 8tre db à la
relative richesse du sol en N, car des doses relativement
elevées de N combiné inhibent la nodulation (cf. par exemple :
MUNNS , 1977; PATE, 1977).
Cette hypothèse semble confirmée
par l'absence de réponse des plantes à l'apport de N, m8me
lorsque la déficience majeure du sol (P) a été corrigée.
Sur un sol pauvre en P assimilable ( P ( 5Oppm) mais
relativement riche en N tel que le sol Deck, l'inoculation
avec Rhizobium n'est pas indispensable à la croissance ,d'A.
raddiana.
En revanche, la déficience du sol en P assimilable
doit obligatoirement &tre corrigée soit par un apport d'engrais
phosphatés solubles, soit par l'inoculation avec un champignon
endomycorhizien efficace.
Une certaine prudence est nécessaire
avant d'appliquer ces résultats sur le terrain.
En effet, les
phénomènes de lessivage de N et de dénitrification qui inter-

---

- 46 -
viennent in-situ peuvent rendre nécessaire la double
-
-
inoculation avec un champignon endomycorhizien et
Rhizobium.
3.2.
Inoculation d*A. raddiana et A. holosericea avec Rizobium
vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvL___L_______________vvvvvvvvvv~vvvvvv
et HVA sur un sol dkficient en N et P
le sol de Kébémer
,vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv~vvvvvvv~v~vvvvvvvvvvv~~~vv"v
Au cours de l'expérience précédente, j'ai pu constater
qu'$ raddiana bénéficiait surtout de l'inoculation avec 2. mossene
car la nodulation restait faible merne lorsque la déficience en
P du sol avait et.6 corrigée r)ar l'intermédiaire de l'inoculation
avec G. mosseae.
Comme ceci semble dd à la relative richesse en
h: du sol
Deck , j'ai conçu une expérience similaire sur un sol
pauvre en N et P : le sol de Kébémer (voir analyses 5 II l.l., p.20).
Le protocole comporte trois traitements auxquels ont kté soumis
A. raddiana ct A. holosericea :
R :
témoin
RN :
inoculé avec G. mosseae
RP :
apport de 57ppm de P
Toutes les plantes ont en outre été inoculés avec un Rhizobium
spécifique :
CB 756 pour A. holosericea
ORS 911 pour A. raddiana
Je n'ai pas ~1 utiliser les souches de Rhizobium les plus effi-
caces
c n 1' jr? no disposais nns encore des résultats des tests de
sélection lorsque j'ai mis en route cette expérience.
3.2.1.
Résultats
Peu après le début de l'expérience, j'ai été amené à
modifier le protocole expérimental car les plants dlA.
holoscricea auxquels j'avais apporté P à la dose de 57ppm
(0,259 XH2POk/kg de sol) ont rapidement présenté une importante
chlorose qui a abouti à la mort des plants en 2 à 3 semaines.
J'ai attribué ce phénomène à une toxicité due à P et non pas
à K car un phbnomène analogue avait également 6th constaté à

---

Tableau 13. Effets de l'inoculation avec 2. mosseae sur la croissance et la
nodulation a'&. raddiana et A. holosericea cultives sur un sol pauvre en N et
P, le sol de Kébémer.
Production de matière sèche (g/pl)
Nodules
Infection mycorhizienne (~1
Espèces
Traitement
Tiges
Racines
Totale
Nombre
Poids sec
Fréquence
Intensité
(mg/pl)
R
0,185 a
0,273 a
0,458 a
6,4 a
2,2 a
3 a
0,8 a
A. raddiana
RM
0,481 b
1,166 c
1,647 b
31,8 b
37,8 b
96 b
43,7 c
RP
0,901 c
0,777 b
1,678 b
43,4 b
100,8 c
5 a
l a
R
0,074 x
0,081 x
0,155 x
0x
0x
IX
0,3 x
A. holosericea
RM
0,566 y
0,981 z
1,547 y
4,8 Y
19,4 Y
96 Y
3018 y
RP
1,043 z
0,396 y
1,439 y
19,8 z
54,2 z
0x
0x
R
: témoin
RM : inoculation avec 2. mosseae
RP : apport de 57 ppm de P pour fi. raddiana et de 10 ppm de P pour A. holosericea
Toutes les plantes sont en outre inoculées avec un Rhizobium spécifique : ORS911 pour &. raddiana et
CB756 pour 2. holosericea
Les nombres suivis de la même lettre ne diffèrent pas significativement au seuil de 5% d'après le test
de DDNCAN
Les calculs statistiques ont été effectués séparément pour les deux espèces.
Durée de l'expérience: 14 sémaines.

---

- 4 7 ”
la pépini&re du CNRF de Dakar - Hann après un apport de
CaHP04 (ROUSSEL, communication personnelle).
J'ai donc
réduit la dose de P à 10ppm.
Les plantes ayant subi ce
traitement ont été maintenues en serre le m&me nombre de
jours que le reste de l'expérienceo
L'apport de P à la
dose de 10ppm a stimulé la croissance d*A. holosericea et
je n'ai pu déceler aucun signe de chlorose.
L'apparition de l'effet de l'endomycorhization varie
selon l‘espèce d'Acacia : dès la 5e semaine après l'inocu-
lation, les plants mycorhizés d'k. holosericea apparaissent
plus développés que les témoins; tandis que pour A" raddiana
il faut attendre la 8e semaine pour voir un effet se manifester.
Au delà de ces deux dates, la croissance des témoins est
pratiquement nulle, ce qui fait que la différence avec les
traitements RM s'accroît jusqu'en fin d'expérience où l'on
enregistre un gain de croissance de 66596 pour A. holosericea
contre 160% pour A. raddiana (Tableau 13)
L'amélioration des rendements a surtout porté sur le
système
racinaire (figure
Il) et se traduit par une diminution
du rapport Poids sec des parties aérienne
chez les
Poids sec des parti,es racinaires
plantes mycorhizées comparées aux plantes non inoculées
(Tableau 14).
Le développement du champignon endomycorhizien
VA n'est !XL~ non ~111s le m&me pour les deux espèces : si les
fréquences d'infection sont identiques, l'intensité est nette-
ment plus importante chez A. raddiana.
L'infection endonyco
rhizienne comme l'apport de P ont également stimulé la symbiose
rhizobicnnc,
lui permettant m&me de se manifester chez Ao
holoscricea alors qu'elle est absente des témoins ayant pour-
tant reçu un inoculum rhizobien
identique (figure II).
Ceci
se traduit par des teneurs totales en N des parties aériennes
beaucoup ~1~s élevées chez les plantes mycorhizées ou ayant
reçu un apport de P.
En revanche, les concentrations en N
ne sont nas toujours auamentées comme c’est le cas pour P sur
les trnitcments RP! et RP (tableau 15).
La très faible infection observée chez les témoins
(Tableau 13) ne semble pas avoir eu d'effet marqué sur la
craissanc-s des plantes.

---

Tableau 14. Influence de l'endomycorhization et de l'apport de
PA
P sur la variation du rapport PR chez &. raddiana et A. holose-
ricea.
.,,
,
Traitement
R
0,91'
0,68
RM
0,58
0,41
'RP
2,63
1,16
R
: témoin
RM
: inoculation avec G. mosseae,
RP
: apport de 57 ppm de P pour A. raddiana et de 10 ppm de
p pour 2. holosericea
Tous les plants ont en outre été inoculés avec un Rhizobiur:
spécifique ORS911 pour A.. raddian.a et (33756 pour &. holosericea.
Tableau 15. Effet de l'inoculation avec d.. mosseae sur la
teneur en N et en P des parties aériennes dl&.! raddiana et
5. holosericea cultivés sur sol de Kébémer stérilisé.
Éspèces
Traitement
N
P
%
mg/pL'
8.
mg/pl
R
1,35 a
2,5 a
0,035 a
0,07 a
5. raddiana
RM
1,62 b
6,5 a
0,058 a
0,28 b
RP
1,95 c
12,2 b
0,171 b
1,54 c
R
2,29 x
1,7 x
0,035 x
0,03 x
2. holoseri'cea
RM
2,12 Y
12,o Y
0,055 x
0,31 y
Fv?
2,16 y
22,3 z
0,087 y
0,91 z

---

3.2.2.
Discussion
Cette expérience m'a permis de tirer quatre conclusions
principales : la première est très classique compte tenu des
études déjà réalisées sur les endomycorhiaes, mais les trois
autres présentent une certaine originalité*
3.2.2.1. Amélioration de la nutrition phosphatée
Sur sol de Kébémer, très déficient en P, la crois-
sance des plantes est, comme sur sol Deck (5 III 2, ~041)
très stimulée par l'inoculation mycorhizienne lorsque le
sol a été préalablement stérilisé . Nous avons vu précé-
demment que cette stimulation est due à une amélioration
de la nutrition phosphatée des plantes, qui se traduit
par une augmentation des teneurs totales en P des parties
aériennes des plantes mycorhizées.
L'endomycorhization a également stimulé la nodulation
de façon notable (Tableau 13, Figure 11 ).
Ce phénomène
semble également résulter de l'amélioration de la nutrition
phosphatée car la nodulation a également été améliorée
chez les plants ayant reçu un apport de P.
Cc résultat
COnfirmc, YJOUr les Légumineuses aborescentes que
j'ai étudiées, les observations de DAFT et EL 'GIAHMI
(1975) sur l'arachide, le haricot vert et la luzerne, et
celles drASIM1 et @-* (. 1978) sur le soja.
Sur sol de
Kébémer,
la nodulation semble donc limitée par la faible
teneur en P assimilable; par conséquent, avant d'envisager
l'inoculation avec un Rhizobium spécifique, il faut au
préalable corrigerla déficience en P de ce sol, soit en
apportant un engrais phosphaté, soit en réalisant une
double inoculation avec Rhizobium et un champignon endo-
mycorhizicn.
3.2,2.2, Différences de comportement des deux Acacia
Le tableau 16 résume les différences dans les
réponses d'A. raddiana et A. holosericea à l'endomycor-
hization ou à l'apport de P : 4. holosericea répond bien
à un faible apport de P, ce qui peut expliquer pourquoi
la croissance d*A. holosericea est la plus stimulée par
llonclonycorhization.
Il semble donc que les deux espèces

---

Tableau 16,Influence de 2 apports de P et de l'endomycorhization
sur l'accroissement en poids sec des partiés aériennes d"A.
holoser&cea.et A.-raddiana.
- 1.
Accroissement du ,po.ids. sec. des parties aérienr,es
,<
<..... . .
.,
Traitement
A.. holose:r~iccaa
5. raddiana
Apport de 10 ppm-de P
+ 1310 %
n.d.
Apport de 57 ppm de P
Toxicité
+ 387 %
Inoculation avec
5. mosseae
+ 665 %
+ 160 %
.
.
La réponse est exprimée en % par rapport au témoin.
n.d.: non déterminé.

---

Figure 11; Effets de l'inoculation avec G. mosseae sur la
croissance, le développement racinaire et la nodulation d'A.
-
holosericea.
Plants âgés de 5 mois, cultivés sur sol de Kébémer stérilisé.
R: inoculé avec Xhizobium seul (souche CB.756)
RM: inoculé avec Rhizobium et b. mosseae
f: nodules

---

- 49 -
employées diffèrent selon leur aptitude à utiliser P,
et que cette différence conditionne la réponse à l'endo-
mycorhization.
Ce résultat est à rapprocher du fait que
l'endomycorhization induit sensiblement le m&me accroisse-
ment des concentrations et des teneurs totales en P chez
les deux espèces (tableau 15)*
L'effet toxique de l'apport de 57ppm de P chez
A. holosericea indique en outre que cette espèce est
plus sensible à un excès de P qu*is raddiana.
Il serait
intéressant de déterminer l'effet d'un apport de 10ppm
de P sur 5. raddiana afin de préciser si l'apport de
57ppm est situé en dessous ou au dessus de l'optimum.
3.2.2.3. Augmentation du poids sec des racines
Un autre effet de l'endomycorhization constaté h
llissue'de cette expérience a été'l'augmentation'impor-
tante du poids sec des systèmes racinaires, ce qui se
traduit par une diminution du rapport P&
(tableau 14).
PR
SANNI (1976) a fait une observation similaire sur la
tomate, mais cet effet des endomycorhizes n'est pas
systématiquement rapporté dans les publications. Ce
phénomène n'est certainement pas do à une meilleure
nutrition phosphatée comme pour les parties aérienne
car une fertilisation phosphatée a précisément l'effet
.Inverse, qui se traduit par une augmentation du rapport
PA .
On ne connait pas encore la raison exacte de l'aug-
P R
mentation de la production des racines chez les plantes
mycorhiz&es.
Cependant,
puisque ALLEE, MOORE et
CHRISTENSEN (1980) ont signalé une production accrue de
phytohormones dans les racines de plantes mycorhizées,
on peut penser que ces substances peuvent intervenir
dans la stimulation de la rhizogénèse comme l'ont
suggiré %AMIS (1973) pour les ectomycorhizes et divers
auteurs dont BARREA et BROWN (1974) pour des bactéries
de la rhizosphèreo
Cette observation est importante au
point de vue forestier, notamment en zone tropicale, car
un système racinaire plus développé donne aux plantes
mycorhizées un avantage notable en ce qui concerne la

---

- 501
et, plus généralement, l'alimentation en eau.
3.2.2.4. Amélioration de la résistance à une faible
hygométrie de l'air
Au cours de cette expérience, j'ai remarqué qu'en
mi-journée en saison sèche, lorsque l'humidité relative
de l'air est faible (environ SO%), les plantes non myco-
rhizées étaient flétries, tandis que les plantes mycor-
hizées étaient encore très turgescentes (figure 12,
photo l)o
Pourtant les potentiels hydriques des sols,
mesurés au tensiomètre (voir 5 II, 6.1., ~~32) étaient
identiques et ne faisaient pas apparaître de déficit
hydrique (pF ti 2).
L'examen d'empreintes foliaires
(voir § IS, 6.2., p.32) mla en outre permis de constater
que sur les plantes mycorhizées , 70% des stomates étaient
alors ouverts tandis que 3% seulement l'étaient sur les
temoins (figure 12, photos 2 et 3).
Diverses théories ont été avancées pour expliquer
l'amélioration de l'alimentation en eau des plantes
mycorhizées t
- l'extension du système racinaire permettrait
d'accro$tre la quantité d'eau absorbée qui
pourrait alors compenser rapidement l'eau
évapotranspirée.
- l'amélioration de la nutrition phosphatée des
plantes mycorhizées induit une diminution de la
résistance au transport de l'eau (SAFIR et ale,
1972) qui pourrait-permettre à la plante de satisfaire
plus facilement à une forte demande evaporative.
- enfin, comme pour l'extension du système racinaire,
ce phénomène pourrait également &tre dÛ à l'aug-
mentation de la production de cytokinines chez
les plantes mycorhizées (ALLEN et al.,
1980) c a r
INCOLL et WHITELAH (1977) ont remarqué que ces
substances provoquent l'ouverture des stomates.

---

3:> ,- -
..:.,-3 -.
1
p,: plante inoc-Alie avec F!hizo:Iir;r. sS-:1; nlante partiellement
_~. --.---.
flétrie.
RM: Plante inoculée avec .rihizobium et 5. mosseae; plante
non flétrie.
La 53.rre représente 2cm.
Photo 2. R : 3% des stomates
Photo 3. F?I:
70% stomates ouverts
ouverts
Figure 12: Effets de l'inoculation av2c G.
-
mosseae sur le comportement
d'A. raddiana se trouvant dans une atmosnhSre relativement sèche
(environ 50% U'humiditié reIzti:I-j . ;a zzr-.alcz d'eau dans le sol est
la 5~ pour les deux traitements.

---

- 5 1 '
Ces phénomènes sont toutefois très mal connus :
il serait utile de mieux les étudier en raison de
l'in?Gr&t qu'ils présentent pour le reboisement ou
l'agriculture en zone semi-aride tropicale.

---

Tableau 17. Estimation de la population de spores d'endogonacées
indigènes dans 1 kg de sol de Kébémer.
Type de spores
50-100
Total
Gigaspora sp.
spores noires
65
0
65
Gigaspora sp.
spores blanches
100
180
0
280
Gigaspora sp.
spores jaunes
50
70
0
120
Gigaspora sp.
spores brunes
60
675
0
735
Glomus sp.
0
0
1400
1400
Total
275
925
1400
2600

---

Chapitre IV
/ ETUDE DU SYSTEME SYMBIOTIQUE RHIZOBIUM - MVA - ACACIA
/
‘1
SUR SOL NON STERILISE
/
Dans un but pratique, il est utile de savoir si les inoculations
rhizobiennes et mycorhiziennes peuvent également stimuler la croissance
des Plants élevés dans un sol non stérilisé.
En effet, la désinfection
des sols de pépinière, p ar exemple par fumigation au bromure de méthyle,
n'est Pas encore une pratique répandue en milieu tropical, ce qui fait
que les bactéries ou les champignons VA introduits risquent d'entrer
en compétition avec la microflore indigène du sol, ou bien de se trouver
limités dans leur développement Par des facteurs d'origine biotique (voir 8 I,
1.5.2., pt9, et 1, 2.4.2., p.15). J!ai donc étudié l'effet de l'inoculation avec
5. mosseae sur A. raddiana et 4. holosericea selon le meme protocole que
l'expérience Précédente (5 III, 3.2., p. 46), mais en utilisant le sol
de Kébémer non stérilisé.
Mais auparavant, j'ai dénombré les spores de
champignons endomycorhiziens VA indigènes de ce sol afin de tenter
d'évaluer son Potentiel d'infection mycorhixienne.
1 .
Dénombrement des spores de champignons VA indigènes du sol de
Kébémer
Le nombre de chaque type de spores par catégorie de diamètre est
donné RU tableau 17.
Deux genres de champignons endomycorhiziens VA sont présents dans
le sol de Kébémer :
- Gigaspora,
reconnaissable à ses sPores de grande taille (supérieure
à 1 0 0 P)P t
or és Par un suspenseur renflé (voir figure 3, photo 2, p.12).
J'en ai distingué 4 types selon la couleur, la taille et la forme
des spores :
- spores noires brillantes, parfaitement sphériques, de
grande taille()250 r ), à suspenseur brun0

---

Tableau 18. Effets de l'inoculation avec d. mosseae sur la croissance et la
nodulation d'A. raddiana et A. holosericea cultives sur sol de Kébémer non stérilisé.
Espèces
Traitement
Production de matière sèche (g/pl)
Nodules
Infection mycorhizienne(c
Tiges
Racines
Total
Nombre
Poids sec Fréquence
Inténsité
R
0,261 a
0,624 a
0,885 a
13,8 a
13,6 a
100
38,6 a
2. raddiana
RM
0,295 a
0,650 a
0,945 a
12 a
15,6 a
100
46,8 b
RP
o,S18 b
0,653 a
1,171 a
45 b
69,8 b
100
43,8 ab
R
0,285 x
0,702 x
0,987 x
18 x
22,8 x
100
41,l x
A. holosericea
RM
0,286 x
0,560 y
0,846 xy
19,8 x
26,8 x
100
37,6 x
RP
0,384 x
0,288 z
0,672 y
46 Y
51,6 Y
100
38,l x
R
: témoin
RM : inoculation avec c. mosseae
RP : apport de 57 ppm de P pour A. raddiana et de 10 ppm de P pour &. holosericea
Toutes les plantes sont en outre inoculées avec un Rhizobium spécifique: ORS911 pour &. raddiana et CD756
pour fi. holosericea
Les nombres suivis de la même lettre ne diffèrent pas significativement au seuil de 5% d'aprcs le test de DUNCAN
Les calculs statistiques ont été effectués séparément pour les deux espéces,
Durée de l'expérience: 14 semaines.

---

- 53 -
I spores blanches laiteuses, également parfaitement
sphkriques.
- spores jaunes citron vif, i.rrégulières
c
spores brunes, irrégulières et contenant de nombreuses
vacuoleso
- Glomus, possédant des spores beaucoup plus petites ( < 100
,
à suspenseur fin (voir. Figure 3, photo 2, p.12).
La plupart des spores sont blanches ou beige clair, opaques
sphériques,
et très riches en vacuoles,
Le sol, prélevé 2 mois après la fin de saison des pluies
(Décembre), a un nombre total de spores assez faible comparé à
celui obtenu par REDIIEAD (1977) pour des sols de savane sahclienne
et soudanienne prélévés à peu près à la m&me période*
En revanche, dans des sables dunaires, similaires à ceux de la
région de Kébémer, NICOLSON (1960) n'a trouvé aucune spore d'endo
gonacéeso
2.
Effets de la double inoculation avec Rhizobium et MVA sur sol
de Kébémer non stérilisé
2 . 1 .
Résultats
--c----m-
Cette expérience a été mise en route en m&me temps que celle
sur sol stérile, ce qui fait que dans ce cas aussi, nous avons dd
réduire à 10ppm la dose de P apportée à A* holosericea (voir 8 III,
j-2.1., p.461,
Les résultats qui apparaissent aux tableau 18 et 39 ne font
ressortir que très peu de différences significatives hormis entre
les plantes ayant reçu un apport de P et les témoinso
L'inoculation
avec G.
mosseae n'a
eu aucun effet sur la croissance et la nodu-
lation des plants; pourtant la nutrition minérale des plantes semble
Qtre quelque peu modifiée : les exnortations en N et P vers les
narties aériennes sont toujours légèrement augmentées, mais sans
toutefois atteindre le seuil de signification de 5%.
Seule l'in-
tensité d'infection chez A. raddiana est augmentée de façon signi-
ficative, mais ce phénomène ne se retrouve pas chez A. holosericeae

---

--_---,--
Tableau 19. Effets de l'inoculation avec G., mosseae sur les
teneurs en N et P des parties aériennes d'&.. r'iiddiana et 5.
holosericea cultivés sur sol de Kébémer non stérilisé.
Espke
Traitement
N
P
.* I
%
ms/P;.
%
wW
R
1,46 a
3,8 a
0,084 a
0,22 a
&. raddiana
RM
1,80 b
5,3 a
0,110 a
0,32 a
RP
2,08 b
10,8 b
0,231 b
1,19 b
R
2,39 x
6,8 x
0,091 x
0,26 :<
&. holosericea
RM
2,69 Y
7,7 x
0,104 x
0,30 x
RP
2,02 z
7,7 x
0,259 y
l,oo 1
Légende identique à celle du tableau 18.

---

- 549
2.2.
Discussion
-------w-m
Sur sol non stérilisé, l'inoculation avec 2. mosseae n'apporte
pratiquement aucun bénéfice car le champignon introduit entre
probablement en competition avec les champignons indigènes du sol.
En effet, le système racinaire des ,témoins est totalement infecté
par ces champignons.
Il Semble donc difficile pour 2. mosseae de
s'installer dans le cortex des racines déjà entièrement colonisé.
Ces résultats posent la question de l'évaluation du potentiel
infectieux des sols en ce qui concerne les MVA.
Le dénombrement des
spores ne semble pas le refléter fidèlement car NICOLSON (1960) et
KHAN (1974) ont constaté que des plantes pouvaient 8tre très mycor-
hizées dans des sols dépouvus de spores de champignons VA.
Il semble .
donc que le potentiel infectieux d'un sol dépende beaucoup des
propagules (fragments d'hyphes ou de racines infectées) qu'il con-
tient.
Une méthode par dilutions de sol permet d'évaluer la den-
sité de propagules qu'il contient (SMITH et BOWEN, 19791, mais cette
technique est assez laborieuse.
L'abondance de champignons endomycorhiziens indigènes dans
les sols risque donc bien souvent de limiter les possibilités
d*introciuction de souches exotiques plus efficaces,,
En matière
forestière,
cette difficulté peut &tre contournée en réalisant
l'inoculation au stade de la pépinière sur un sol désinfecté au
bromure de méthyle, ou tout autre biocide à effet non rémanent*
Toutefois,
on ne sait si l'avantage que possède alors la souche
introduite,
bien installée dans le système racinaire des plants,
peut se maintenir après la transplantation sur le terrain0
Une autre possibilité pour utiliser avec succès les champignons
endomycorhiziens sur sol non stérilisé serait de sélectionner des
souches indigènes efficaces et très compétitives.
Cependant ce
problème est très délicat car il n'existe aucun moyen pour différen-
cier deux souches de champignon endomycorhizien à l'int&rieur du
cortex d'une racine, ce qui rend difficile la détermination de la
compétitivité d'une soucheo
Le problème de l'inoculation avec Rhizobium est différent de
celui des MVA 2 cause de la plus grande spécificité des Rhizobium
Sur un tel sol non stérile, l'inoculation avec Rhizobium seul peut
@tre b&n&fique, comme l'ont observé DREYFUS et GUEYE (1980,

---

- 55 -
résultats non publiés) sur certains Acacia de l'ouest africaine
J'ai également constaté, au cours d'une expérience menée en
pépinière sur un sol non stérile, qu*&. holosericea répond de façon
nette à l'inoculation avec le Rhizobium ORS 841.

---

Tableau 20 : Représentation schématique des cas où l'inoculation avec
Rhizobium ou un champignon endomycorhizien VA est nécessaire
;
Nécessité de
Cas étudiés dans ce
Caractéristfques,des
.sols
.,,,,
,,
L1inoc.ulation
,,
mémoire
x0
N
P
Rhizobium
.MVA
avec
avec
RhIzob,.' MVA
1
+
+
+
+
0
0
2
+
+
+
0
0
0
3
+
+
0
+
0
0
4
+
+
0
0
0
0
3
+
0
+
+
0
0
3
+
0
+
0
0
+
7
+
0
0
+
0
0
13
+
0
0
0
0
+
Sol Deck str
3
0
+
+
+
0
0
3
0
+
+
0
0
0
1
0
+
0 *
+
+
0
2
0
"l-
0
0
+
0
Sol Bel-Air st:.
3
0
0
+
+
0
0
Sol de Kébémer non s
4
0
0
f
0
0
+
3
0
0
0
+
+
0
3
0
0
0
0
+
+
Sol de Kébémer st.
.<
.
+ : teneur optimale en N ou P; ou présence de RhLzobium ou de MVA
efficaces; ou inoculation nécessaire.
0 : teneur en N ou P insuffisante; ou absence de Rhizobium ou MVA
efficaces) ou inoculation inutile.
st. : stérilisé

---

.
- 56 -
. -
Chapitre V
//
CONCLUSIONS GENERALES ,/
Cette étude, dans un premier temps, m'a permis de sélectionner des
souches de Rhizobium efficaces pour deux espèces d'Acacia appelées
à avoir une certaine importance dans les programmes de reboisement des
zones semi-arides du Sén6gal.
Compte tenu de la spécificité de la
symbiose Acacia - Rhizobium que j'ai précisée, il était indispensable
d'obtenir pour 5. raddiana et & holosericea des souches de Rhizobium
efficaces.
Cette conclusion est confirmée par une expérience que je
conduis actuellement en pépinière : sur sol non stérilisé, A. holosericea
répond favorablement a l'inoculation avec une des souches de Rhizobium
que j'ai sélectionnée.
J'ai pu également vérifier que les deux espèces d'Acacia répondaient
très bien à l'inoculation avec un champignon endomycorhizien VA.
.
En extrapolant mes rkultats,
j'ai pu construire le tableau 20
::ui nrksente schématiquement les cas où L'inoculation avec Rhizobium
et/ou un champignon endomycorhizien VA est nécessaire.
Ce tableau con-
sidère les 16 combinaisons possibles entre les !t facteurs majeurs
régissant les deux symbioses :
- présence (+) ou absence (0) de Rhizobium ou de MVA
- teneur en N ou P du sol suffisante (+) ou insuffisante
(01 pour la croissance de la plante considérée.
l
Nous constatons que sur 16 cas, 6 nécessitent ltinoculation avec
l'un ou l'autre des s-ymbiotes,
tandis qu'un seul justifie la double
inoculation.
Ceci souligne la complexité des relations entre les micro-
organismes telluriques, les plantes et les caractéristiques physiques du
sol.
La caractéristique commune de tous les cas où l'inoculation est
nhcessaire est l'absence du symbiote approprié.
Ces cas Correspondent

---

- 57-
terrils de mines, dunes....),
soit à des sols stérilisés.
Le sol
de Kébémer non stérilisé correspond au cas n O 13 ai l'inoculation avec
un champignon endomycorhizien n'apporte,aucun bénéfice.
En revanche,
sur l
e

m&me sol starilisé (cas no 161, la double inoculation est indis-
pensable à la croissance des plantes.
La double inoculation est donc
surtout recommandée dans les.conditions de pépinières stérilisées. Au
Sénégal, la désinfection des sols de pépinières , par exemple au bromure
de méthyle, serait d'ailleurs parfois souhaitable du fait de l'abondance
'des parasites, notamment des nématodeso
La réponse à l'inoculation avec Rhizobium est très marquée seulement
lorsque le sol est pauvre en N et dépourvu de Rhizobium spécifique comme
le sol Bel Air stérilisé (cas no 12).
Pour cette raison, il n'est pas nécessaire d'apporter des Rhizobium
en plus d'un champignon endomycorhizien sur sol Deck (cas no 8).
Inverse-
m e n t ,
il serait inutile d'apporter un champignon endomycorhizien sur sol
Bel Air (cas no 12).
En résumé, l'inoculation avec des .Rhizobium et/ou des champignons
.
endomycorhizien n'est nécessaire que lorsque le sol est:
- déficient en N ct/ou P,
- dépourvu de Rhizobium spécifique de la légumineuse
considérée et/ou de champignon endomycorhizien.
Ces conditions peuvent paraPtre très restrictives, mais en fait, elles
son assez souvent réunies du fait des conditions de basse fertilité
qui prévalent au Sénbgal.
Dans certains cas de sols très pauvres en P
assimilable (moins de lOppm), il serait m&me souhaitable d'apporter de
faibles doses de P afin de permettre à l'effet des endomycorhizes de
se manifester.
Avant d'envisager la pratique de ces inoculations à une orande
échelle, il sera nécessaire de mettre au point un inoculum facile à
utiliser, à conserver et à transporter, ce qui n'est pas le cas avec
l'inoculum habituellement employé au laboratoire (racines mycorhizées
excisées).
L'inclusion dans des gels de polymères de racines mycorhizées
broyées (DIEN et ale,
1981) devrait permettre de résoudre ce problème,

---

comme c'est le cas nour les Rhizobium (MUGNIER, 19801,
Il sera également utile d'etudier la tolérance:des Rhizobium et
.des MVA aux produits phytosanitaires car les attaques de parasites
(pucerons, chenille, oïdium, nématodes, etcS sont très fréquentes.
J'ai également constaté au cours d'une des expériences que l'cndomyco-
rhization agit sur l’alim@ntatiOn en eau
des plantes.
Ce comportement,
encore mal connu, demanderait à &tre précisé car il devrait uermettre
‘aux plantes de mieux résister à la sécheresse et de moins souffrir de
la crise de transplantation.
La comparaison des réponses dlA. holosericea
et A. raddiana à l'infection mycorhizienne conduit à proposer une
sélection des espèces (voire des variétés) qui répondent le mieux à
l'endomycorhization,
ou à l'infection rhizobienne.
Il ne faut toutefois
pas perdre de vue qu'un tel caractère ne constitue qu'un seul de tous ceux
qui conditionnent le succès de l'établissement d'une espèce forestière
dans un environnement donné,,

---

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GLOSSAIRE
CHAMPIGNON ENDOMYCORHIZIEN VA : Champignon susceptible de former des
endomycorhizts. VA. Ce terme désigne le
champignon indépendamment des tissus
racinaires.
CONCENTRATION EN N OU EN P :
Pourcentage de ces 6lements dans les
parties aériennes (tiges et feuilles) des
plantes.
EFFICACITE (OU effeCtiVit8) :
Ce terme peut s'appliquer à une souche de
Rhizobium ou a un champignon endomycorhi-
zien.
1 - Cas d'une souche de Rhizobium:
Aptitude d'une souche de Rhizobium h fixer
N2 dans la nodule.
2 - Cas d'un champignon endomycorhizien
Aptitude d'un champignon endomycorhizien
a stimuler la croissance d'une plante.
ENDOMYCORHIZE VA :
Organe d'origine mixte résultant de la
colonisation du cortex d'une racine par
un champignon. Cet organe est caractérisé
par la prgsence de vésicules et d'arbus-
cules d'origine fongique dans les cellules'
corticales.
HYPHE r
Filament d'origine fongique dont l'ensem-
ble constitue l'appareil végétatif des
champignons.
INFECTION ENDOMYCORHIZIENNE:
Développement du champignon endomycorhizie
à l'intdrieur des racines de la plante-
hbte. On distingue la frequence d'infec-
tion, c'est a dire le pourcentage de
racines infect&es, et l'intensité d'infec-
tion qui est le pourcentage du volume de
cortex racinaire infecte.

---

INFECTIVITE
: Aptitude d'une souche de Rhizobium à
induire la formation de nodules chez une
légumineuse. Cette notion n'implique pas
celle d'efficacité.
NODULATION :
Résultat de la succession d'évènements,
aboutissant à la formation d‘un nodule,,
SPECIFICITE :
1 - Cas du Rhizobium,
Ce caractère peut se rapporter à la souche
ou à la plante-hbte :
a) Specificité de la souche : propri6tB
d'une souche .definie par son spectre d'h6te.
Une souche tr&s spéci+ique a un spectre
d'hbte réduit, une souche peu specifique
a un large spectre dlhbte.
b) Specificité de la plante-hôte: aptitude
d'une plante B étre nodulée par un nombre
plus ou moins important de souches de
Rhizobium.
2 - Cas des MVA
On admet que la symbiose endomycorhizienne
n'est pas spécifique en ce qui concerne
l'infection mycorhizienne. En revanche,, il
existe une certaine spécificite en ce qui
concerne l'efficacité de l'association
symbiotique.
SPECTRE D'HOTE :
Ensemble des plantes-hbtes nodulées par
une même souche de Rhizobium.
SPOROCARPES :
Organes reproducteurs de certains champi-
gnons constitués de plusieurs spores.
TENEUR TOTALE EN N OU EN P :
Poids de ces cléments par partie aérienne
des plantes.

---

ABREVIATIONS
ARA :
Activité Réductrice d'Acétylène. Elle peut étre rapport6e
à la plante : ARAP, ou au poids sec de nodules: ARAS
(Spécifique).
MVA z
Mycorhizes a Vé'sicules et
Arbuscules
VA :
à Vésicules et
Arbuscules.

---

ANNEXE E.
=e=====,
M A U R I T A N I E
0
100k
Cartede la République du SENEGAL.
.
. . .

---

ANNEXE11
=========
Renseignements concernantnla climatologie du Sénégal.
600 ..
-
f
0 c-2 N
I
900
----+--
-\\
\\\\
?
.
\\
-0
-
1 000
\\
-
1 lOO*d-
î
1 2004----+
0
100k
,
8
Figure 1% Carte des is0hyète.s (pdriode 1935-1975).
Les prédipitations sont exprimées en mm.
.

---

Tableau1 . Evapotranspiration potentielle et précipitations
pour cinq stations du Sénégal réparties selon un gradient N-S.
.
.
..,
.
<,
Station
p,.T.P,.; "\\ *
Pluviom&rie mm
.
,. ..,I
<
Podor
2491
335
Saint-Louis
1296
347
Linguke
2333
535
Dakar
1144
569
Diourbel
2022
700
Tableau2 . Ecart entre -la moyenne des précipitations des périodes
1931-1960 et 1968-1977 pour cinq stations du Sénégal réparties
selon un gradient N-S.
., :
Station
Latitude N
P {1931-1960)
P (1968-1977)
Ecart %
m m
mm
Podor
16'38'
335
217
- 35
Saint-Louis
16'03'
347
236
- 3:2
Linguère
15'23'
535
363
- 312
Dakar
14O44'
569
345
- 39
Diourbel
14O39'
700
528
- 26
:.

---

=r- L. Orifice de remplissage
--
f
réfrigérani
Extrait
Na%H
-J
NH3
Vapeur d’eau
17
i
/
Yzz
-.-
/
Réactif
/
de Tashiro
..m
-J
B a l l o n c h a u f f a n t
SchBma de l'appareil de PARNAS-WAGNER,

---

ANNEXE IV
--------MT.
-------e-e.
t o r i q u e s
/
/
B o u g i e d e /
porcelaine
T u b e
extérieur
T u b e
i n t é r i e u r
O r i f i c e d e
remplissage
d e
f i x a t i o n
Schéma du tensiomètre.

---

Recherches préliminaires sur la symbiose de deux Acacia tropicaux
(A. raddiana Savi et A. holosericea A. Cunn.) avec Rhizobium sp.
et un champignon endomycorhizien (Glomus mosseae Nicol. et Gerd.)
Résume :
Les Légumineuses sont associees à deux types d'organismes
symbiotiques :
- des ~acteries du genre Rhizobium induisant la formation de
nodules racinaires au niveau desquels elles fixent N 2 atmosphé-
rique;
. .
- des champignons pouvant former avec des racines des organes
appelés mycorhizes. Chez les plupart des légumineuses, ces
champignons se développent à l'intérieur des cellules du cortex
racinaire
et y forment des structures caractéristiques: les
vésicules et les arbuscules. Pour ces deux raisons, ces organes
sont appelés endomycorhizes a vésicules et d arbuscules, dési-
gnées ici par les lettres MVA. Leur fonction principale est
d'améliorer la nutrition des plantes, notamment en ce qui
concerne P.
AU cours de ce travail, j'ai, dans un premier temps, étudié
séparément les symbioses de deux Acacia utilises en reboisement
au Sénégal (A. raddiana et A. holosericea) avec chacun de ces
microorganismes en sol stérilisé dans le but :
- de selectionner des souches de Rhizobium fixant activement N2
lorsqu'elles sont en association avec Ces 2 Acacia,
- d'évaluer la stimulation de la croissance dl&. raddiana après
inoculation avec un champignon endomycorhizien, Glomus mosseae.
Mes tests de sélection de souches de Rhizobium m'ont permrs
d'obtenir 3 souches efficaces pour A. holosericea et 8 pour
A* raddiana. Les résultats obtenus ont permis Bgalement de pré-
ciser la spécificité de la symbiose Acacia, Rhizobium. En outre,
les mesures d'activité réductrice d'acétylène (ARA) ont montré
qu'& holosericea présente une activite spécifique (ARAS) équi-
,
valente à celle des légumineuses fourragéres fixant activement
N 2' L'ARAS d'A. raddiana est en revanche nettement plus faible.
L'inoculation d'A. raddiana avec G. mosseae sur un sol déficient

---

-2 -
en P mais pas en N a largement stimulé la croissance de cette
plante. Cette stimulation semble due à une amélioration de la
nutrition phosphatée de la plante car un apport de P soluble
a à peu près le même effet sur la croissance.
J'ai ensuite étudié les effets de la double inoculation avec
Rhizobium et b. mosseae sur deux types de.
sols stérilis6s.
Sur le sol utilise dans l'experience précédente, l'inoculation
avec Rhizobium seul ne suffit pas pour obtenir la nodulation
d'c raddiana.
En revanche, la double inoculation avec Rhizobium et MVA permet
a la nodulation de s'exprimer. Ceci est un deuxième effet des
endomycorhizes,
résultant lui aussi de 1'amGlioration de la
nutrition phosphatée. En effet, la nodulation et la fixation
symbiotique de N2 sont très exigeantes en P, ce qui explique
pourquoi, sur ce sol déficient en P, seules les plantes mycorhi-
zées portent des nodules. J'ai toutefois constaté que les
plantes étaient peu nodulées et que les nodules citaient de
taille très réduite. Il semble que la relative richesse en N
de ce sol ait partiellement inhibé la nodulation. Au cours de
cette expérience, j 'ai également comparé les effets d'un apport
de N et d'un apport de P.
Il appara2t que sur ce sol,seul l'apport de P parvient à stimuler
la croissance d'g. raddiana. J'ai donc conclu que P est le
facteur limitant la croissance d'k. raddiana sur ce sol. L'inter-
vention prioritaire est donc de corriger cette déficience soit
par un apport de P soluble, soit par l'inoculation avec un
champignon endomycorhizien; l'apport de N ou l'inoculation avec
Rhizobium est, dans ce cas, inutile.
Le deuxième sol que j'ai utilisé 6tait deficfent en N et en P,
ce qui fait que seule la double inoculation avec Rhizobium et
un champignon endomycorhizien a permis d'obtenir une croissance
satisfaisante pour fi. raddiana et A. holosericea.
Outre ce résultat dQ à l'amélioration de la nutrition phosphatée,
j'ai constaté au cours de cette expérience deux autres effets

---

- 3 -
dQs aux MVA qu'il sera nécessaire de vérifier ultérieurement :
- la stimulation de croissance observée chez les plantes myco-
rhizées a porté essentiellement sur le système racinaire.
Ce résultat ne semble pas dQ à l'amélioration de la nutrition
phosphatée car un apport- de P a eu l'effet inverse. Il est
possible que cet effet résulte d'une production accrue de
phytohormones
chez les.plantes mycorhizées,
- lorsque l'hygrométrie de l'air descendait en dessous d'un
certain seuil (environ 50% d'humidité relative) les plantes
mycorhizées restaient turgescentes plus longtemps que les
temoins alors que la tension d'eau dans le sol était non limi-
tante et identique dans les deux cas. Ce phénomène semble lié
à l'extension du système racinaire, mais il peut resulter aussi
de l'amelioration de la nutrition Phosphat&e qui cause une
diminution de la résistance au transport de l'eau chez les
plantes mycorhizées, ou encore d'une production de phytohormones
regissant l'ouverture ou la fermeture des stomates.
Ces deux effets présentent un interet évident pour le reboise-
ment par plantation dans les zones semi-arides tropicales.
Joai également remarqué qu'&. holosericea avait mieux repondu
à l'inoculation avec Glomus mosseae qu'A. raddiana. Cette
sensibilité de la plante à l'endomycorhization semble lige à
ses exigences en P; elle constitue un des élgments à considérer
lors du choix d'une essence de reboisement.
TOUS les effets des endomycorhizes decrits ci-dessus ont Bté
observés sur sol stérilisé. Sur sol non stérilisé, je n'ai pas
pu obtenir de stimulation de croissance apres inoculation avec
ii= mosseae, sans doute parce que cette souche était peu competi-
tive par rapport aux champignons indigènes. Le dénombrement des
spores de ces champignons indigènes n'indique pourtant qu'une
population peu importante,
Ces travaux m'ont permis de définir dans quels cas l'inoculation
avec ces symbiotes est souhaitable :
- déficience du sol en l'é.lément, N ou P, que le symbiote peut
apporter à la plante,
.- absence de symbiotes infectieux indigènes.

---

-4-
Ces conditions semblent très restrictives, mais en fait ces cas
se présentent assez fréquemment compte tenu de la faible ferti-
lité des sols tropicaux. De plus, en pratique forestière, on
sera sans doute amené de plus en plus a stériliser les sols de
pépiniere afin de limiter l'action des pathogènes. Cette opéra-
tion pourra permettre alors de remplacer la
microflore symbio-
tique indigène par des Rhizobium ou des champignons endomyco-
rhiziens plus efficaces en inoculant le sol après la stérili-
sation.

---