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Jul 09, 2023

Les rhizobiums indigènes peuvent supplanter les inoculants

La fixation symbiotique de l’azote s’apparente à un accord commercial entre les bactéries de la luzerne et du rhizobium. La luzerne laisse les rhizobiums vivre dans des nodules sur ses racines et fournit aux bactéries les nutriments produits lors de leur croissance.

La fixation symbiotique de l’azote s’apparente à un accord commercial entre les bactéries de la luzerne et du rhizobium. La luzerne laisse les rhizobiums vivre dans des nodules sur ses racines et fournit aux bactéries les nutriments produits lors de la photosynthèse. En retour, les rhizobiums convertissent l’azote organique présent dans l’atmosphère en une forme inorganique disponible pour la luzerne.

La luzerne et les rhizobiums sont des partenaires commerciaux particulièrement intéressants. Dans un numéro récent de Forage Focus de la Midwest Forage Association, Barney Geddes de l'Université d'État du Dakota du Nord affirme que les légumineuses comme le soja et les haricots secs obtiennent respectivement environ 80 % et 50 % de leurs besoins en azote grâce à la fixation symbiotique de l'azote. La luzerne peut répondre à presque tous ses besoins en azote grâce à ce processus.

Cela dit, tous les rhizobiums ne respectent pas leur part du marché. Geddes note que les rhizobiums naturels ont des capacités variables à fournir de l'azote à la luzerne. L'inoculation de graines de luzerne peut contribuer à favoriser de meilleures relations entre ces plantes et les bactéries, mais parfois les inoculants commerciaux ne parviennent pas à rivaliser avec les rhizobiums indigènes déjà présents dans le sol.

"C'est parce que les rhizobiums indigènes sont déjà bien adaptés pour prospérer dans l'environnement local", explique Geddes. «Parmi le panthéon des options de rhizobium disponibles dans le sol local, certaines pourraient simplement être plus efficaces pour coloniser le cultivar particulier de luzerne planté grâce à des interactions avec la génétique végétale.»

De plus, le type de rhizobium associé à un plant de luzerne peut changer avec le temps. "Par conséquent, même si l'inoculant pénètre dans les nodules au cours de l'année d'établissement, il peut être rapidement remplacé par des rhizobiums compétitifs et moins efficaces au cours des années suivantes", ajoute Geddes.

Recherche sur les rhizobia

Il n’existe pas de réponse claire quant à la raison pour laquelle certains types de rhizobiums fixent mieux que d’autres l’azote de la luzerne. Geddes suggère que les bactéries pourraient manipuler le processus en accumulant les photosynthétiques des plantes et en donnant peu en retour. Les rhizobiums indigènes d'un certain champ pourraient également être mieux adaptés à une légumineuse autre que la luzerne.

"Bien qu'il y ait beaucoup de spécificité dans la symbiose des légumineuses rhizobium - par exemple, les rhizobiums des pois ne peuvent pas former de nodules avec la luzerne, et vice versa - il existe d'autres légumineuses qui peuvent former des associations avec le même type de rhizobium que la luzerne", déclare Geddes. .

Ces hypothèses sont actuellement testées dans le cadre d’une étude financée par la National Alfalfa and Forage Alliance. Plus de 500 types de rhizobiums ont été isolés dans des peuplements de luzerne du Dakota du Nord, dont la variété et l'âge des plantes varient. Geddes affirme que les peuplements représentent également une gamme de pH et de salinité du sol, deux propriétés du sol qui peuvent inhiber la nodulation des racines.

"Nous espérons identifier quelques rhizobiums très performants qui montrent à la fois des capacités d'élite à fournir de l'azote à la plante et à rivaliser avec les rhizobiums indigènes pour une bonne formation de nodulations", explique Geddes. Ces rhizobiums seront ensuite utilisés dans des essais d'inoculation au champ.

"La mise en œuvre future de cette approche pourrait impliquer d'adapter l'inoculant de rhizobium à des variétés individuelles ou à des types de sol spécifiques", conclut Geddes. "Nous espérons mieux comprendre dans quelle mesure chacun de ces facteurs influence les rhizobiums les plus performants au cours de cette étude."