FR3029737A1 - Systeme de culture vegetale sur substrat inocule avec une composition de microorganismes - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un système de culture comprenant i) un pain de culture à base d'un substrat majoritairement composé d'écorce de coco se présentant sous la forme d'un bloc compressé, apte à recevoir une ou plusieurs plantes à cultiver, et ii) une composition de microorganismes comprenant un champignon mycorhizogène, sélectionné pour son aptitude à stimuler le développement du réseau racinaire dans toute la masse du substrat. Le pain de culture est doté d'au moins un puits apte à recevoir la partie racinaire de ladite plante, chacun desdits puits contenant une quantité prédéterminée Qp de ladite composition de microorganismes. L'invention concerne également un procédé de mise en culture d'un végétal sur ce substrat, avec inoculation directe d'une telle composition, ainsi qu'un kit pour la mise en œuvre de ce procédé.

Description

1 SYSTEME DE CULTURE VEGETALE SUR SUBSTRAT INOCULE AVEC UNE COMPOSITION DE MICROORGANISMES La présente invention appartient au domaine des systèmes de culture hydroponique, et particulièrement à celui des cultures sur substrat des variétés végétales utiles. Elle a pour objet un système de culture sur un substrat à base d'écorce de coco compressée, apte à recevoir une ou plusieurs plantes à cultiver, dans lequel est déposée une composition de microorganismes comprenant un champignon mycorhizogène sélectionné pour son aptitude à stimuler le développement du réseau racinaire dans toute la masse du substrat. L'invention concerne également un procédé de mise en culture d'un végétal sur ce substrat, avec inoculation directe d'une telle composition, ainsi qu'un kit pour la mise en oeuvre de ce procédé.

En horticulture, le développement des productions hors-sol a conduit à une utilisation massive de substrats à base de laine de roche, tourbe, etc. Or, l'exploitation de la tourbe, très largement utilisée comme matière première, est en voie de disparition car elle provoque la destruction des écosystèmes protégés du fait même de son extraction. Dans plusieurs pays européens, par exemple en Grande-Bretagne, l'usage de la tourbe est déjà fortement limité, voire interdit. Il est donc indispensable et urgent de trouver d'autres ressources. Des substrats à base de fibre de coco, issus de la valorisation de déchets de l'industrie de la noix de coco constituent une alternative intéressante aux autres substrats. La ressource est en effet quasiment inépuisable et la fibre de coco est bien adaptée au développement de pratiques horticoles écocompatibles. Cependant, c'est un substrat inerte, c'est-à-dire qu'il ne se dégrade pas (ou quasiment pas) et de ce fait, il ne fournit pas à la plante les nutriments et minéraux dont elle a besoin pour se développer. L'apport des minéraux dont la plante a besoin est fait classiquement par le biais d'une solution nutritive contenant ces minéraux aux teneurs appropriées. On apporte aussi par le même moyen des substances pesticides. L'utilisation de ces intrants chimiques, minéraux ou de synthèse, a pour but d'améliorer les rendements et fait partie des pratiques courantes dans la conduite des cultures hors-sol. Or, il est également souhaitable de réduire l'utilisation des intrants chimiques. L'industrie des substrats horticoles se tourne de plus en plus vers l'utilisation de fertilisants 3029737 2 biologiques (appelés aussi biofertilisants) à base de microorganismes. Cette nouvelle technologie pour l'agriculture représente une alternative d'avenir à l'utilisation d'intrants chimiques de synthèse, tout en visant à assurer un résultat économique nécessaire. L'utilisation de champignons mycorhizogènes en particulier se différencie de l'approche 5 traditionnelle car elle s'appuie sur une symbiose naturelle connue entre une plante et un champignon, qui laisse espérer une meilleure utilisation des potentialités naturelles des plantes dans leurs fonctions d'alimentation hydrominérale et dans leur capacité à résister aux différents agresseurs biologiques.

10 Malheureusement, bien que les biofertilisants aient depuis longtemps fait leurs preuves en laboratoire, leur mise en oeuvre pratique par les professionnels en conditions d'exploitation est beaucoup plus difficile. En effet, les microorganismes et notamment les champignons mycorhizogènes ne sont pas toujours bien adaptés à la nature du substrat et aux conditions de culture hors-sol, de sorte qu'ils colonisent peu le substrat. La 15 croissance racinaire n'est stimulée que dans une zone réduite sans mettre à profit la masse du substrat. Finalement, les champignons mycorhizogènes régressent et finissent par disparaître en même temps que l'effet bénéfique qui en était attendu, avant que la plante n'ait pu se développer. La réactivation de l'activité biologique étant illusoire, les horticulteurs doivent alors se résoudre à l'ajout de fertilisants chimiques s'ils ne veulent 20 pas voir leurs rendements chuter. Ceci entraîne des retards de croissance et de maturation ainsi que des coûts de production supplémentaires. Il existe donc un besoin pour les horticulteurs de disposer d'un nouveau système cultural qui contribue au développement d'une horticulture dite "verte", et qui permette de cultiver 25 des variétés végétales utiles avec des rendements intéressants, à partir d'un substrat accessible ayant fait ses preuves en tant que support de culture. Pour répondre à ce besoin, il a été recherché une association entre un substrat à base de fibre de coco et des microorganismes spécialement sélectionnés pour développer une activité maximale en culture hors-sol sur ce substrat.

30 Un objectif de l'invention est de proposer aux agriculteurs une association entre un substrat de culture et des microorganismes aptes à s'installer et à se développer de façon optimale et durable dans le substrat, en présence de plants et en conditions de production. Un autre objectif de l'invention est d'améliorer le substrat de fibres de coco en 35 proposant un produit qui favorise la mobilisation des minéraux, et tout particulièrement 3029737 3 des composés phosphorés, de façon à réduire l'apport exogène des engrais à base de phosphate. Il est recherché également d'assurer aux plantes une plus grande robustesse vis-à-vis 5 des stress abiotiques (difficulté d'accès aux éléments nutritifs et à l'eau) et biotiques (attaque par des pathogènes du sol). Un autre objectif de l'invention est de disposer de microorganismes jouant le rôle de fertilisant biologique et de protecteur des cultures (aussi appelé éliciteur). Un autre objectif de l'invention est d'offrir aux producteurs un procédé cultural qui soit commode à utiliser et bon marché. En particulier, il serait 10 commode d'apporter les microorganismes en une fois dans le substrat, et non progressivement en suspension dans la solution nutritive. La présente invention vise à répondre à ces besoins en offrant une association entre un substrat à base de fibre de coco et un consortium de microorganismes spécialement 15 sélectionnés, qui peuvent être associés en début de culture par dépôt d'une formulation desdits microorganismes à proximité des racines, lors de la mise en culture des plantules sur le substrat. Plus précisément, l'invention a pour premier objet un système cultural comprenant i) un 20 pain de culture à base d'un substrat majoritairement composé d'écorce de coco se présentant sous la forme d'un bloc compressé, apte à recevoir une ou plusieurs plantes à cultiver, et ii) une composition de microorganismes comprenant un champignon mycorhizogène, ledit système cultural étant caractérisé en ce que ledit pain de culture est doté d'au moins un puits apte à recevoir la partie racinaire de ladite plante, chacun 25 desdits puits contenant une quantité prédéterminée Qp de ladite composition de microorganismes. L'écorce de coco est communément utilisée en horticulture. Ce qu'on appelle coco en horticulture est en fait le coir, qui est l'épais mésocarpe fibreux entourant la noix de coco, 30 fruit du cocotier. Des blocs sensiblement parallélépipédiques de substrat à base de coco sont formés par compression. Ces blocs, appelés pains de culture, sont généralement commercialisés sous un format adéquat pour recevoir un nombre donné de plants, typiquement de un à trois, dans un emballage en matière plastique, qui peut être retiré lors de l'installation, ou laissé en place tout au long de la culture. Ce sont des substrats 35 "verts" par excellence, puisqu'ils sont 100% organiques et 100% recyclables.

3029737 4 Selon l'invention, les pains de culture sont dotés de puits destinés à recevoir les plantules. Le nombre de puits est bien entendu défini en fonction de la taille du pain de culture concerné et du nombre de plants que l'on souhaite y installer. Les puits peuvent être creusés par l'horticulteur juste avant l'installation des plants, mais de manière 5 avantageuse, ils sont créés lors de la compression du substrat, ou juste après dans le processus de fabrication, de sorte qu'ils sont prêts à être utilisés lorsque l'horticulteur reçoit les pains de substrat. Ils sont d'une dimension permettant d'y introduire la partie racinaire de la plantule, étant entendu que les racines sont entourées de la motte de terreau dans lequel la plante a germé et s'est développée jusqu'au stade de sa 10 transplantation. Communément, les puits peuvent avoir une forme cylindrique de 5 cm à 10 cm de diamètre, et une profondeur de 8 cm à 20 cm. Quand plusieurs puits sont pratiqués dans un pain de culture, ils peuvent être espacés de 20 cm à 50 cm, selon la taille attendue des végétaux matures.

15 Chacun des puits contient une composition de microorganismes comprenant un champignon mycorhizogène, en une quantité prédéterminée Qp. La quantité Qp est déterminée préalablement à l'ensemencement, de manière à déposer dans un puits un nombre de cellules (ou de spores) nécessaires au développement du système racinaire, en fonction de l'espèce végétale concernée, et en fonction de la concentration de ladite 20 composition en microorganismes. Le dénombrement des micro-organismes peut se faire par toute technique connue de l'homme de l'art (par exemple par comptage des colonies obtenues après inoculation dans ou sur un milieu de culture approprié). On détermine ainsi la dose qu'il faut déposer dans chaque puits pour obtenir le système cultural selon l'invention.

25 On souligne ici que le système cultural selon l'invention est défini dans l'état où il se présente au moment de sa mise en oeuvre, c'est-à-dire peu avant l'installation des plants sur les pains de culture, en général chez l'horticulteur. Il est décrit ci-après dans cet état.

30 Selon une caractéristique préférée du système cultural objet de l'invention, ledit au moins un champignon mycorhizogène appartient à l'espèce Glomus intraradices. Ce champignon s'est avéré particulièrement actif et capable de provoquer la mycorhization et d'améliorer la croissance de plantes cultivées hors sol sur fibre de coco. Il est apparu également qu'un bon niveau de mycorhization était obtenu en l'absence de phosphore 35 dans la solution nutritive, au cours des premières deux à trois semaines de la culture.

3029737 5 De manière avantageuse, selon l'invention, ladite composition comprend en outre au moins une bactérie choisie parmi celles appartenant aux espèces Pseudomonas fluorescens ou Trichoderma harzianum. Ces deux microorganismes ont un intérêt pour la croissance et la santé des plantes, car ils renforcent le rôle bénéfique des mycorhizes, 5 quand ils sont associés à l'inoculum mycorhizogène. La composition selon l'invention résulte d'un simple mélange mécanique des microorganismes déshydratés ou en suspension, tels que décrits ci-dessus. Dans ce cadre, selon une caractéristique préférée du système cultural objet de la présente 10 invention, celui-ci comprend un champignon mycorhizogène Glomus intraradices et une bactérie choisie parmi Pseudomonas fluorescens ou Trichoderma harzianum. Dans une variante d'exécution de l'invention, le système cultural peut comprendre une composition de microorganismes formulée sous forme de suspension dans un support 15 liquide, choisi parmi de l'eau ou une solution minérale. De manière particulièrement intéressante, la composition de microorganismes du système cultural selon l'invention peut être formulée sous forme sèche, par exemple dans un support choisi parmi la tourbe, les coquilles d'huître, la vermiculite, l'argile calcinée, la 20 bentonite, ou un mélange de ceux-ci. En pratique, cela signifie que la composition est pas ou peu imprégnée de liquide et en particulier d'eau. Elle présente préférentiellement une activité de l'eau inférieure à 0,3 et, plus préférentiellement encore, une activité de l'eau inférieure à 0,2. Elle est ainsi aisément manipulable et dosable. En outre, elle peut être conservée pendant une période de temps relativement longue à l'abri de l'humidité et à 25 température ambiante. Les microorganismes retrouveront leur activité lorsque la composition sera réhydratée par contact avec l'eau apportée à la plante (généralement avec la solution nutritive fournie à la plante par le goutteur). On considère que la quantité de micro-organismes revivifiables au bout de 18 mois dans une telle composition, si elle est conservée dans les conditions requises, à l'abri de l'humidité et à température 30 ambiante, comportera au moins 20% de micro-organismes revivifiables. L'homme du métier tiendra compte de ces données lors du dénombrement des micro-organismes. Selon une autre caractéristique du système cultural objet de l'invention, le substrat de culture comprend au moins 50% d'écorce de coco (en masse rapportée à la masse totale 35 du pain de culture) compactée à l'état de fibres, de particules poudreuses ou de copeaux.

3029737 6 De préférence au moins 70% du substrat (en masse) est fait à partir d'écorce de noix de coco. Les substrats pour plantes à base de coco sont bien connus. Ils consistent en une matrice cohérente de particules végétales, qui peuvent être des fibres longues, ou bien des particules grossières telles que des copeaux, ou plus fines à l'état de poudre. Les 5 substrats à base de fibres de coco seront préférés. En effet, une matrice de fibres de coco possède d'excellentes capacités de rétention d'eau, prédictibles et contrôlables. Les cultivateurs utilisant ce type de substrat doivent néanmoins ajouter de la solution nutritive afin d'alimenter les plantes en culture.

10 De manière optionnelle, le substrat de culture peut comprendre au plus 50% de fibres d'un autre végétal (en masse rapportée à la masse totale du pain de culture), et de préférence au plus 30% (en masse). On peut par exemple ajouter de la bagasse à la fibre de coco. La bagasse est le résidu fibreux de la canne à sucre dont on a extrait le suc. Elle est composée principalement par la cellulose de la plante.

15 Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, le pain de culture est enveloppé dans un sac en film polymère percé d'un orifice au niveau de chacun desdits puits. Cet orifice peut être pratiqué au moment de l'installation des pains de culture sur les bancs de culture, par un simple coup de lame pratiqué dans le film de polymère à l'endroit 20 où l'on sent au toucher une dépression du fait de la présence d'un puits. Il peut aussi être prédécoupé en usine de manière à éliminer un disque du film polymère ou au moins à le désolidariser partiellement du reste du film. De la sorte, l'horticulteur n'aura plus qu'à rabattre le disque sur le côté ou à l'arracher pour libérer totalement l'accès au puits.

25 Le système cultural selon l'invention est destiné à la culture de plantes, généralement des plantes maraîchères cultivées sous serre selon le principe de la culture hors sol, dans lequel un substrat sert de support physique au système racinaire des plantes. Il doit donc être adapté pour une croissance de la plante, notamment en favorisant un développement optimum du système racinaire dans la masse du substrat. Or, en l'absence d'un 30 ensemencement, il est fréquent que les racines ne croissent que dans une zone conique limitée autour du pied de la plantule. Au contraire, en présence d'un ensemencement adéquat d'une composition mycorhizogène selon l'invention, les racines vont coloniser tout le volume du substrat. C'est pourquoi, selon un mode de réalisation préféré, chaque puits contient une quantité prédéterminée Qp de composition de microorganismes, 35 comprenant un nombre d'unités formant colonie (UFC) efficace pour permettre la 3029737 7 colonisation du substrat par le système racinaire des plantes. Par ailleurs, il est recherché aussi que l'apport en substances nutritives soit suffisant à la croissance de la plante entière, et à sa fructification. Selon un autre mode de réalisation 5 préféré du système cultural selon l'invention, chaque puits contient une quantité prédéterminée Qp de composition de microorganismes, comprenant un nombre d'unités formant colonie (UFC) efficace pour permettre le développement des plantes installées dans le substrat.

10 Ces deux modes de réalisation peuvent être combinés pour un résultat encore plus performant. On détermine ainsi la dose qu'il faut déposer dans chaque puits pour obtenir le système cultural selon l'invention. Le système cultural qui vient d'être décrit peut être mis en oeuvre, dans des conditions de 15 culture à grande échelle. Il met à profit les facultés des différents éléments le composant à être conservés et associés au moment voulu, ce qui représente un grand avantage, tant pour le fabriquant que pour l'utilisateur. Un procédé de fabrication d'un tel système est donc également l'objet de la présente invention.

20 Ce procédé de mise en culture hors-sol d'un végétal comprend essentiellement les étapes consistant à : a) se munir d'un pain de culture à base d'un substrat majoritairement composé d'écorce de coco se présentant sous la forme d'un bloc compressé, b) pratiquer un ou plusieurs puits aptes à recevoir la partie racinaire de ladite plante sur 25 une face dudit pain de culture, c) verser directement dans chaque puits une quantité prédéterminée Qp d'une composition de microorganismes comprenant un champignon mycorhizogène, sous forme sèche, d) installer dans chaque puits la partie racinaire d'une plante dudit végétal et couvrir avec 30 des particules de substrat, e) placer des goutteurs pour l'irrigation du pain de culture à proximité de chaque puits. De manière préférée, dans le procédé selon l'invention, ledit au moins un champignon mycorhizogène appartient à l'espèce Glomus intraradices.

35 3029737 8 Selon un mode de réalisation optionnel mais recommandé du procédé objet de l'invention, ladite composition comprend en outre au moins une bactérie choisie parmi celles appartenant aux espèces Pseudomonas fluorescens ou Trichoderma harzianum.

5 Selon un mode de réalisation préféré, ledit substrat de culture comprend au moins 50%, de préférence au moins 70% d'écorce de coco compactée, en masse rapportée à la masse totale du pain de culture. Selon une caractéristique préférée de l'invention, on apporte ladite composition dans 10 chaque puits à une quantité prédéterminée Qp de composition de microorganismes, telle qu'elle apporte un nombre d'unités formant colonie efficace pour permettre le développement des plantes installées dans le substrat. De manière également préférée, on apporte ladite composition dans chaque puits à une 15 quantité prédéterminée Qp de composition de microorganismes, telle qu'elle apporte un nombre d'unités formant colonie efficace pour permettre la colonisation du substrat par le système racinaire des plantes. La composition de microorganismes, lorsqu'elle comprend à la fois un champignon 20 mycorhizogène et au moins une bactérie, peut être préalablement mélangée dans les proportions requises, et déposée dans les puits. Dans le cas d'un formulation sèche, ce mélange peut se faire en usine avec le support choisi et être conservé plusieurs semaines, voire plusieurs mois, ou bien être assemblé seulement au moment de l'utilisation. De manière alternative, la composition peut se présenter en deux fractions 25 distinctes, l'une comprenant ledit au moins un champignon mycorhizogène, et l'autre comprenant ladite au moins une bactérie, qui seront versées dans chaque puits en deux opérations. Ces deux opérations peuvent être concomitantes ou successives, mais elles sont toujours réalisées dans le laps de temps précédant juste l'installation des plantes dans les puits selon l'étape d) du procédé inventif.

30 Il sera commode, pour les utilisateurs de disposer d'un dispositif comprenant l'ensemble des éléments à associer, aux dosages préconisés. Cette possibilité est offerte par la présente invention, laquelle permet de fournir aux utilisateurs tous les éléments nécessaires dans un conditionnement peu astreignant au regard des modalités de 35 conservation et de stockage d'une part, et des modes de mise en oeuvre d'autre part.

3029737 9 C'est pourquoi, autre objet de la présent invention concerne un kit de préparation d'un système cultural spécialement conçu pour la mise en oeuvre du procédé tel que décrit précédemment, ledit kit comprenant : i) un pain de culture consistant en un substrat essentiellement composé d'écorce de coco 5 se présentant sous la forme d'un bloc compressé, dans lequel sont ménagés N puits aptes à recevoir la partie racinaire des plantes à cultiver, ii) une dose emballée d'une quantité totale Qt d'une composition de microorganismes comprenant un champignon mycorhizogène, suffisante pour ensemencer chacun desdits N puits avec la quantité prédéterminée Qp de ladite composition.

10 Le nombre N de puits est tel que 5kNk 1, avec Qt N x Qp. En d'autres termes, la dose emballée Qt de la composition de microorganismes est au moins suffisante pour ensemencer les N puits du pain de substrat avec la quantité Qp recommandée. De manière commode, un outil mesureur, par exemple un godet gradué, est fourni avec le kit 15 de préparation, de sorte que l'utilisateur n'a pas à se procurer des récipients ni à les étalonner pour procéder à l'installation du système de culture. La dose de composition de microorganismes comprend avantageusement un champignon mycorhizogène appartenant à l'espèce Glomus intraradices et au moins une bactérie 20 choisie parmi celles appartenant aux espèces Pseudomonas fluorescens ou Trichoderma harzianum. Dans le kit selon l'invention, ladite composition peut être formulée sous forme de suspension dans un support liquide, qui peut être de l'eau ou une composition minérale.

25 De manière avantageuse, elle peut aussi être formulé sous forme sèche dans un support à base de tourbe, de coquilles d'huître, de vermiculite et d'argile calcinée, dans une poudre de bentonite, ou dans un mélange de ceux-ci.

30 Dans le kit selon l'invention, ladite dose comprend de préférence deux parts distinctes emballées séparément, l'une comprenant ledit au moins un champignon mycorhizogène, et l'autre ladite au moins une bactérie. Dans ce cas, ledit champignon mycorhizogène peut par exemple être formulé dans un mélange de tourbe, coquilles d'huître, de vermiculite et d'argile calcinée. La ou les bactéries choisies peuvent être formulées dans 35 une poudre de bentonite.

3029737 10 Le système cultural ci-dessus décrit présente ainsi un caractère innovant qui réside dans l'intégration dans un substrat à base de coco, d'un consortium de champignons formant les mycorhizes, bénéfiques à la croissance (développement végétatif et alimentation hydrominérale) et à la santé des plantes (rusticité, moindre sensibilité aux agresseurs 5 biologiques). La présence de ces champignons va, (i) favoriser une utilisation plus rationnelle par la plante des ressources naturelles contenues dans le substrat ou apportées sous la forme d'amendements ou de solution nutritives, (ii) lui conférer une plus grande robustesse ce qui permettra en adaptant les modes de conduite, de réduire l'alimentation hydrominérale (en volume), et (iii) stimuler sa résistance vis-à-vis des 10 pathogènes telluriques. C'est le cas par exemple de la tomate vis-à-vis des Phytophthora sp., pour lesquels les moyens de lutte actuels sont peu efficaces ou difficiles à mettre en oeuvre. Les résultats obtenus à l'issue des essais expérimentaux ont permis de conclure à la 15 faisabilité technique d'un substrat intelligent à base de fibre de coco et de champignons mycorhizogènes favorables au développement et à la santé des plantes, notamment des tomates ou des fraises. La présente invention sera mieux comprise, et des détails en relevant apparaîtront, grâce 20 à la description qui va être faite d'une de ses variantes de réalisation, en relation avec les figures annexées, dans lesquelles : La f ig.1 est une représentation schématique d'un système de culture selon l'invention. La fig. 2 est une représentation du schéma expérimental mis en oeuvre pour tester le système de culture selon l'invention.

25 EXEMPLE 1 : Système cultural à base de fibre de coco 100% Sur la fig.1, on a représenté un système cultural 1 comprenant le pain de culture 2 se présentant sous la forme d'un bloc sensiblement parallélépipédique. Le pain de culture 2, 30 est doté de quatre puits 3 aptes à recevoir chacun la partie racinaire d'une plante 4, qui adoptent une forme cylindrique. On a représenté à droite deux puits tels qu'ils se présentent dans le système cultural, c'est-à-dire contenant une quantité prédéterminée Qp d'une composition 5 de microorganismes. A gauche sont représentés deux puits ayant déjà reçu une plantule, recouverts de substrat et équipés d'un goutteur 6. Leur écartement 35 est prévu pour convenir à la culture choisie. Le substrat est composé d'écorce de coco.

3029737 11 La composition de microorganismes comprend une souche champignon mycorhizogène Glomus intraradices et une souche bactérienne Pseudomonas fluorescens. Le champignon mycorhizogène est formulé dans un support broyé constitué d'un mélange de tourbe, coquilles d'huître, vermiculite et d'argile calcinée (par exemple l'argile distribuée 5 sous la marque Terragreen). Les bactéries sont en suspension dans du milieu liquide LB. La mise en oeuvre du système cultural été réalisée comme décrit ci-après. Une quantité de quelques grammes de formulation sèche de champignon mycorhizogène est introduite directement dans le puits. On ajoute 25 ml d'inoculum bactérien. Cette 10 opération est réalisée juste avant la plantation. De manière alternative, les bactéries sont sous forme déshydratée dans une poudre de bentonite, laquelle est mélangée à la formulation de champignon mycorhizogène. EXEMPLE 2 : Expérimentation sur culture hors-sol de tomates 15 Cette expérience a été menée dans le but de comparer l'impact de 6 types d'inocula sur des tomates croissant dans des substrats différents. 1 - Mise en place Quatre substrats contenant des proportions différentes de fibre de coco et de bagasse ont 20 été testés. - S1 : 100 `)/0 coco - S2 : 2/3 coco et 1/3 bagasse - S3 : 1/2 coco et 1/2 bagasse - S4 : 1/3 coco et 2/3 bagasse Les substrats ont reçu sept traitements différents (6 inocula et 1 témoin). 25 - Traitement 1 : 3 champignons mycorhizogènes - Traitement 2 : 3 champignons mycorhizogènes + Trichoderma - Traitement 3 : 3 champignon mycorhizogène + bactéries - Traitement 4 : 3 champignons mycorhizogènes + Trichoderma + bactéries - Traitement 5 : produit du commerce Symbivit® 30 - Traitement 6 : produit du commerce Symbivit® + Trichoderma - Traitement 7 : Témoin (aucun microorganisme) Le schéma expérimental est décrit dans la Figure 2. Sept groupes de plants de tomate, variété "Plaisance", correspondant à 6 traitements 35 + 1 témoin, ont été placés dans les 4 substrats. Pour chaque groupe, 6 plantes ont 3029737 12 été placées dans chaque substrat, pour un total de 24 plantes par groupe, soit au final 168 plantes. Les différents inocula ont été apportés au pied de chaque plantule de tomate au moment de la plantation. Les conditions de culture en serre ont été fixées comme suit : température 21°C durant la journée, 17°C la nuit et éclairement minimum de 5 100 watt/m2 durant 16 heures par jour. 2 - Régime nutritif Pour permettre aux microorganismes de mieux s'implanter dans les racines des 10 plantes, celles-ci ont été arrosées avec de l'eau osmosée pendant les 9 premiers jours. A partir du 1 Oème jour, les plantes ont été arrosées 5 jours sur 7 avec la solution nutritive SN1, sans phosphore, et les deux jours restants de chaque semaine avec de l'eau osmosée.

15 Solution nutritive SN1 : - solution A : 225 g de SCN My (1,5% N, 37% K2O, 5,5% MgO, 0,03% B, 0,006% Cu, 0,15% Fe, 0,074% Mn, 0,005% Mo, 0,03% Zn) ont été dilués dans 1,5 litres d'eau osmosée ; - solution B : 262 g de nitrate de calcium ont été dilués dans 1,5 litres d'eau osmosée en 20 ajoutant 3 ml de la solution riche en fer telles que le produit commercialisé sous le nom "Fertiligène". Les solutions A et B ont été mélangées dans le bac d'alimentation du goutte à goutte en ajoutant de l'eau osmosée pour arriver à une conductivité de 2,9. Le pH est de 5,5.

25 A partir de la hème semaine après plantation, du phosphore a été ajouté dans la solution nutritive SN1 sous forme de phosphate monopotassique, car les plantes avaient montré certains symptômes de carence en phosphore. Le phosphate monopotassique (52% P2O5, 34% K20, 45 g) a été dissout dans 1 litre d'eau osmosée et mélangé avec les solutions A et B dans le bac du goutte a goutte en ajoutant de l'eau 30 osmosée pour arriver à une conductivité de 3,1. ANALYSES PHYSICO-CHIMIQUES Les mesures de pH et de conductivité ont été prises périodiquement dans le bac et dans l'eau de drainage.

35 3029737 13 Mesure du pH Le pH a été relevé dans le bac et dans l'eau de drainage avant plantation et jusqu'à 8 semaines après plantation. Les valeurs ont atteint un minimum de 5,3 et un maximum de 7,6. Après une légère diminution à la semaine 5, le pH a continué à se maintenir à des 5 valeurs stables autour de 6,5 - 7,0, pour tous les substrats. Évaluation de la conductivité Les valeurs de conductivité étaient élevées avant plantation. Après des arrosages réguliers (2jours/semaine) à l'eau osmosée, elles se sont stabilisées entre 0,8 et 2,8 pour 10 tous les substrats. Concentration en phosphore La fibre de coco a été analysée pour son contenu en phosphore, qui joue un rôle clé dans le développement mycorhizien. Les résultats ont montré que la concentration de 15 phosphore disponible à la plante dans de la fibre de coco est de 355 ppm. CROISSANCE DES PLANTES Afin de mieux évaluer l'impact des différents traitements sur le développement de la plante, une analyse sur l'évolution dans le temps de certains paramètres de 20 croissance a été effectuée. Le développement des plantes a été évalué au niveau de (a) la partie aérienne et au niveau de (b) la partie racinaire à 4, 6 et 8 semaines après plantation. a) - Développement de la partie aérienne 25 Huit semaines après plantation, les plantes sont bien développées : elles présentent des feuilles bien vertes et des tiges robustes. Leur hauteur moyenne atteint 111 cm. Les différents inocula ont permis aux plantes de mieux se développer par rapport aux témoins dès la 4ème semaine après plantation et jusqu'à 8 semaines. Les plantes 30 inoculées présentent aussi à 6 semaines un développement floral plus avancé que les témoins et, à 8 semaines, elles présentent un nombre de fruits plus élevé. Parmi les traitements, les inocula 1, 2 et 3 ont donné les meilleurs résultats aussi bien au niveau de la croissance des plantes que du développement floral et du nombre de fruits.

3029737 14 A cause de l'apport initial d'une solution nutritive sans phosphore, les plantes ont présenté des symptômes de carence en phosphore (feuilles violettes) à 4 et 6 semaines. Le taux d'apparition des symptômes était plus élevé dans les plantes témoins que dans les plantes inoculées. Après l'application d'une solution nutritive avec phosphore (6 semaines 5 après plantation), les symptômes de carence ont diminué chez toutes les plantes : les plantes inoculées ont mieux exploité la source de phosphore, les symptômes de carence chez ces plantes-là ayant diminué dès les 3-4 jours qui ont suivi le premier apport de phosphore. A 8 semaines, les plantes traitées avec l'inoculum 1 et se développant dans les substrats S1 et S2 ne présentaient plus aucun symptôme de carence. De même pour 10 les plantes traitées avec l'inoculum 3 et 5 et se développant dans le substrat S1 et les plantes traitées avec l'inoculum 4 et 6 et se développant dans les substrats S1 et S2. En ce qui concerne le nombre de ramifications, les plantes inoculées ont présenté des valeurs plus élevées que celles obtenues chez les témoins 15 Hauteur de la tige Dans tous les substrats et traitements, le développement des plantes a été plus important entre la 6ème et 8ème semaine (développement >100%) qu'entre la 4ème et la 6ème semaine (développement <20%). Cette différence peut s'expliquer par l'ajout de phosphore dans la solution nutritive dès la 6ème semaine après plantation, mais 20 également par une meilleure implantation des champignons mycorhizogènes dans les racines des plantes. Si l'on considère les traitements, sans prendre en compte l'effet des substrats, les plantes inoculées ont toutes montré une meilleure croissance que les témoins : avec 25 l'inoculum 1 une meilleure croissance a été observée aussi bien à 6 semaines (hauteur de tige de 72 cm contre 51 cm pour le témoin), qu'à 8 semaines (hauteur de tige de 126 cm contre 99 cm pour le témoin). La croissance des plantes témoin a toujours été la plus faible, aussi bien à 4 semaines (hauteur de tige 39 cm), qu'à 6 semaines (hauteur de tige 51 cm) et à 8 semaines (hauteur de tige 99 cm) après 30 plantation. Si l'on considère uniquement les substrats, la différence de croissance entre les différentes plantes reste minimale à chaque semaine : entre 47 cm et 50 cm à 4 semaines après plantation (sans différence significative) ; entre 53 cm et 64 cm à 6 3029737 15 semaines après plantation (où le substrat S2 semble limiter davantage la croissance) ; entre 107 cm et 113 cm à 8 semaines après plantation sans différence significative Nombre de ramifications 5 Que l'on considère les substrats, ou les traitements, le développement des ramifications de la plante a été plus important entre la 6ème et la Hème semaine (développement entre 80% et <100%), qu'entre la 4ème et la 6ème semaine (développement <5%). Cette différence de vitesse de développement peut être expliquée par l'ajout du phosphore dans la solution nutritive à 6 semaines après 10 plantation, mais également par une meilleure implantation des champignons mycorhizogènes dans les racines des plantes. Si l'on considère uniquement les traitements, sans prendre en compte l'effet des substrats, les plantes inoculées avec les différents inocula présentent toutes un 15 nombre de ramifications plus élevé à 8 semaines, par rapport au témoin. Si l'on considère uniquement les substrats, la différence reste minimale à 4 semaines, mais le substrat 51 à 6 semaines et le substrat S4 à 8 semaines permettent aux plantes d'avoir un nombre de ramifications plus élevé.

20 A noter que dans le cadre de l'étude, le nombre de ramifications s'est révélé être un critère intéressant d'évaluation du développement et de la vigueur végétative des tomates, alors qu'au niveau de la production, il est contrôlé manuellement (3 ramifications/bouquet).

25 Nombre de fleurs, fruits noués et fruits verts. Sur les plantes qui ont été échantillonnées, la présence de fleurs, fruits noués et fruits verts a été répertoriée. Ces données ont été rapportées au nombre de bourgeons totaux présents dans le bouquet. Par exemple, si on observe 1 fleur, 2 fruits noués, 3 30 fruits verts et 4 bourgeons dans un bouquet, il y a 10% de fleurs (soit [1/ (1+2+3+4)]*100), 20% des fruits noués, 30% de fruits verts. Le développement des fleurs est plus avancé dans les plantes inoculées avec les inocula 1, 2, 3 (5-10% de fruits verts dans le 1 er bouquet ; 40%-60% de fruits noués dans le 1 er bouquet et 15%-20% dans le 2ème bouquet), suivi par les plantes inoculées avec les inocula 4, 5 et 6 (50%-80% de fruits 3029737 16 noués dans le 1er bouquet et 10% dans le 2ème bouquet), et ensuite le témoin (40% de fruits noués dans le 1er bouquet et 5% dans le 2ème bouquet). Si on met en relation la hauteur des plantes et le potentiel de fructification (c)/0 de fleurs, de 5 fruits noués et de fruits sur le total de bourgeons), on voit que l'évolution des plantes inoculées est différente de celle des plantes témoins. L'analyse révèle que le stade de développement des plantes inoculées à 8 semaines est plus avancé que celui des témoins. En effet, à 8 semaines, le développement des plantes témoin se trouve dans un stade de développement identique à celui des plantes inoculées observé à 6 10 semaines. b) - Développement du système racinaire Le développement du système racinaire de chaque plante a été observé et estimé visuellement, à l'aide d'une échelle définie comme suit : 15 + : développement faible (développement sporadique sur l'ensemble de la motte) ++ : développement moyen (développement important sur les surfaces latérales de la motte, mais moins sur la surface supérieure) +++ : développement important (développement homogène sur la surface supérieure de la motte et également sur les surfaces latérales).

20 Le système racinaire des plantes traitées avec les inocula est plus développé que celui du témoin : développement moyen avec les inocula 2, 3, 4 ; développement important avec les inocula 5 et 6 contre un développement faible avec l'inoculum 1 (développement racinaire comparable à celui observé en semaine 6 sans 25 densification supplémentaire observée, en comparaison avec les autres substrats) et chez le témoin. Les inocula 2, 3 et 4 permettent aux racines de bien se développer sur l'extérieur et sur la surface de façon homogène. Les inocula 5 et 6 permettent aux racines de bien se développer à l'extérieur et surtout sur la surface supérieure. En général, le développement racinaire est plus dense, par rapport à la situation à 6 30 semaines dans tous les traitements. TAUX DE MYCORHIZATION D'autre part, la colonisation mycorhizienne a été évaluée. L'échantillonnage effectué à 8 semaines après plantation a montré que la 3029737 17 mycorhization s'est développée dans les racines des plantes, quel que soit le traitement (et tout particulièrement dans les traitements 1, 2 et 3) et dans tous les substrats, sauf le témoin. L'apport du phosphore à 6 semaines n'a eu aucun effet négatif sur les champignons mycorhizogènes qui, au contraire, ont continué à se 5 développer. Conclusions Les résultats obtenus après 8 semaines de développement sur substrat ont confirmé les effets bénéfiques des différents inocula sur les plantes par rapport aux plantes témoins.

10 En effet, les mesures effectuées ont montré que les différents inocula à base de champignons mycorhizogènes permettent aux plantes de mieux se développer par rapport aux plantes témoins, au niveau de la partie aérienne (croissance, nombre de fleurs, nombre de fruits) et de la partie racinaire. A noter que les inocula 1, 2 et 3 ont 15 permis d'obtenir les meilleurs développements, tant au niveau de la croissance que de la production des premiers fruits, alors que les inocula 5 et 6 permettent un meilleur développement racinaire. Les champignons mycorhizogènes se sont bien implantés dans tous les traitements.

20 L'apport de phosphore, 6 semaines après plantation, a permis aux plantes d'augmenter leur croissance et de diminuer ou faire disparaître la coloration violette des feuilles. La quantité de phosphore ajoutée n'a pas eu un effet négatif sur l'implantation des mycorhizes, qui, au contraire, ont continué à se développer. De plus, les champignons mycorhizogènes ont permis aux plantes inoculées de perdre plus rapidement les 25 symptômes de carence. EXEMPLE 5 : Assimilation du phosphore Symptômes de carence en phosphore 30 Un des objectifs de l'invention est d'améliorer le substrat de fibres de coco afin de diminuer l'apport d'engrais phosphaté. Une expérimentation sur plants de tomates, avec apport réduit en P a été réalisée sur mottes de fibres de coco en serre. La fibre de coco a été analysée pour son contenu en phosphore, qui joue un rôle clé dans 35 le développement mycorhizien. Les résultats de l'analyse ont montré que la concentration 3029737 18 moyenne de phosphore disponible à la plante dans de la fibre de coco est de 355 ppm. La carence des plantes en phosphore a été évaluée en regardant la couleur de la face inférieure des feuilles. Après avoir augmenté entre 4 et 6 semaines (entre 5% et <40%), 5 elle a fortement diminué entre 6 et 8 semaines après plantation (entre 60% et <40%) grâce à l'ajout du phosphore dans la solution nutritive. En moyenne, le pourcentage des feuilles violettes (indicatrice de la carence en phosphore) est plus élevé dans les plantes témoins (> 75%), que chez les plantes inoculées (entre 0% et < 50%).

10 Si l'on considère uniquement les traitements, les plantes inoculées avec l'inoculum 1, 4 et 6 ont présenté des symptômes de carences les moins développés à 4, 6 et 8 semaines ; alors que les plantes témoins ont présenté des symptômes de carence les plus développés Les autres inocula ont donné des valeurs intermédiaires.

15 Si l'on considère uniquement les substrats de culture, les symptômes de carence étaient les plus faibles avec le substrat S3 à 4 semaines et avec 51 à 8 semaines : le substrat 51 (100% fibre de coco) a permis aux plantes de mieux résorber les symptômes de carence en phosphore que les autres substrats, probablement dû à un développement plus approprié des champignons mycorhizogènes.

20 Ainsi, les résultats montrent que les plantes ayant été inoculées ont mieux assimilé le phosphore présent naturellement dans la fibre de coco, mais également, ont présenté une meilleure croissance et un meilleur développement racinaire. Relation entre hauteur de la plante et carence en phosphore 25 Si on met en relation la hauteur et le pourcentage de carence en phosphore, on retrouve la même tendance que précédemment. En effet, les plantes inoculées ont développé à 4 et 6 semaines, une carence plus faible que celle des plantes témoins. Après l'ajout du phosphore (6 semaines), les plantes inoculées ont récupéré plus 30 rapidement en exploitant mieux la source de phosphore apportée que celles du témoin. A 8 semaines après plantation, les plantes inoculées se trouvent dans un stade de développement plus avancé que les témoins : hauteur plus élevée avec moins ou absence (Inocula 1, 3, 4, 5 et 6) de symptômes de carence.

35 Le pourcentage en symptômes de carence en phosphore est un indicateur de l'effet 3029737 19 bénéfique des champignons mycorhizogènes sur le développement de la plante. Puisque la fibre de coco contient déjà une concentration élevée en phosphore (355 ppm), celle-ci peut être exploitée par la plante à travers les champignons mycorhizogènes sans aucun apport ultérieur. C'est pour cette raison que les plantes inoculées ont mieux poussé en hauteur durant les 6 premières semaines et ont présenté des symptômes de carence plus faibles. Ensuite, à partir de 6 semaines, la présence des champignons mycorhizogènes a permis aux plantes de mieux utiliser le phosphore apporté ultérieurement par rapport aux témoins. EXEMPLE 5 : Kit pour la culture de fraisiers Les pains de coco 100% ou mixte, enveloppés d'un film polyéthylène, comportant des opercules prédécoupés au niveau de chaque puits, ont été utilisés. L'inoculation des 15 plants de fraisier s'est faite de la façon suivante : Les pains sont disposés côte à côte sur une table de culture. Les opercules sont retirés pour libérer l'accès aux puits. (1) Dépôt d'une quantité Qp de l'inoculum dans chaque puits (préformé) ; (2) Étalement de l'inoculum ; (3) Placement d'un plant de fraisier dans chaque puits en faisant attention de ne pas 20 trop l'écraser de façon à éviter des dommages ultérieurs (par exemple contamination à Botrytis cinerea) suite à une trop grande humidité au niveau du collet de la plante. (4) installation d'un goutteur et mise en route de l'irrigation. 5 10

Claims (23)

1. REVENDICATIONS1.- Système cultural comprenant i) un pain de culture à base d'un substrat majoritairement composé d'écorce de coco se présentant sous la forme d'un bloc compressé, apte à recevoir une ou plusieurs plantes à cultiver, et ii) une composition de microorganismes comprenant un champignon mycorhizogène, caractérisé en ce que ledit pain de culture est doté d'au moins un puits apte à recevoir la partie racinaire de ladite plante, chacun desdits puits contenant une quantité prédéterminée Qp de ladite composition de microorganismes.
2. 2.- Système cultural selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un champignon mycorhizogène appartient à l'espèce Glomus intraradices.
3. 3.- Système cultural selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite composition comprend en outre au moins une bactérie choisie parmi celles appartenant aux espèces Pseudomonas fluorescens ou Trichoderma harzianum.
4. 4.- Système cultural selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite composition comprend un champignon mycorhizogène appartenant à l'espèce Glomus intraradices et une bactérie choisie parmi celles appartenant aux espèces Pseudomonas fluorescens ou Trichoderma harzianum.
5. 5.- Système cultural selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite composition est formulée sous forme de suspension dans un support liquide, choisi parmi eau, solution minérale.
6. 6.- Système cultural selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite composition est formulée sous forme sèche dans un support choisi parmi la tourbe, les coquilles d'huître, la vermiculite, l'argile calcinée, la bentonite, ou un mélange de ceux-ci.
7. 7.- Système cultural selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat de culture comprend au moins 50%, de préférence au moins 70% d'écorce de coco compactée à l'état de fibres, de particules poudreuses ou de copeaux, en masse rapportée à la masse totale du pain de culture. 3029737 21
8. 8.- Système cultural selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce due le substrat de culture comprend au plus 50%, de préférence au plus 30% de fibres d'un autre végétal, en masse rapportée à la masse totale du pain de culture. 5
9. 9.- Système cultural selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pain de culture est enveloppé dans un sac en film polymère percé d'un orifice au niveau de chacun desdits puits.
10. 10.- Système cultural selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce que chaque puits contient une quantité prédéterminée Qp de composition de microorganismes, comprenant un nombre d'unités formant colonie (UFC), efficace pour permettre la colonisation du substrat par le système racinaire des plantes.
11. 11.- Système cultural selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce que chaque puits contient une quantité prédéterminée Qp de composition de microorganismes, comprenant un nombre d'unités formant colonie (UFC), efficace pour permettre le développement des plantes installées dans le substrat.
12. 12.- Procédé de mise en culture hors-sol d'un végétal, caractérisé en ce qu'il comprend 20 essentiellement les étapes consistant à : a) se munir d'un pain de culture à base d'un substrat majoritairement composé d'écorce de coco se présentant sous la forme d'un bloc compressé, b) pratiquer un ou plusieurs puits aptes à recevoir la partie racinaire de ladite plante sur une face dudit pain de culture, 25 c) verser directement dans chaque puits une quantité prédéterminée Qp d'une composition de microorganismes comprenant un champignon mycorhizogène, d) installer dans chaque puits la partie racinaire d'une plante dudit végétal et couvrir avec des particules de substrat, e) placer des goutteurs pour l'irrigation du pain de culture à proximité de chaque puits. 30
13. 13.- Procédé selon la revendication précédente , caractérisé en ce que ledit au moins un champignon mycorhizogène appartient à l'espèce Glomus intraradices.
14. 14.- Procédé selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que ladite 35 composition comprend en outre au moins une bactérie choisie parmi celles appartenant 3029737 22 aux espèces Pseudomonas fluorescens ou Trichoderma harzianum.
15. 15.- Procédé selon l'une des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que ledit substrat de culture comprend au moins 50%, de préférence au moins 70% d'écorce de 5 coco compactée, en masse rapportée à la masse totale du pain de culture.
16. 16.- Procédé selon l'une des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que l'on apporte ladite composition dans chaque puits à une quantité prédéterminée Qp de composition de microorganismes, telle qu'elle apporte un nombre d'unités formant colonie efficace pour 10 permettre le développement des plantes installées dans le substrat.
17. 17.- Procédé selon l'une des revendications 12 à 16, caractérisé en ce que l'on apporte ladite composition dans chaque puits à une quantité prédéterminée Qp de composition de microorganismes, telle qu'elle apporte un nombre d'unités formant colonie efficace pour 15 permettre la colonisation du substrat par le système racinaire des plantes.
18. 18.- Procédé selon l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que ladite composition est versée dans chaque puits en deux fractions distinctes, l'une comprenant ledit au moins un champignon mycorhizogène, et l'autre comprenant ladite au moins une 20 bactérie.
19. 19.- Kit de préparation d'un système cultural spécialement conçu pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend : 25 i) un pain de culture consistant en un substrat essentiellement composé d'écorce de coco se présentant sous la forme d'un bloc compressé, dans lequel sont ménagés N puits aptes à recevoir la partie racinaire de plantes à cultiver, ii) une dose emballée d'une quantité totale Qt d'une composition de microorganismes comprenant un champignon mycorhizogène, suffisante pour ensemencer chacun desdits 30 N puits avec une quantité prédéterminée Qp de ladite composition.
20. 20.- Kit selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite dose comprend un champignon mycorhizogène appartenant à l'espèce Glomus intraradices et au moins une bactérie choisie parmi celles appartenant aux espèces Pseudomonas fluorescens ou 35 Trichoderma harzianum. 3029737 23
21. 21.- Kit selon l'une des revendications 19 ou 20, caractérisé en ce que ladite composition est formulée sous forme de suspension dans un support liquide. 5
22. 22.- Kit selon l'une des revendications 19 ou 20, caractérisé en ce que ladite composition est formulée sous forme sèche dans un support à base de tourbe, de coquilles d'huître, de vermiculite, d'argile calcinée, de bentonite, ou dans un mélange de ceux-ci. 10
23. 23.- Kit selon l'une des revendications 20 à 22, caractérisé en ce que ladite dose comprend deux parts distinctes emballées séparément, l'une comprenant ledit au moins un champignon mycorhizogène, et l'autre ladite au moins une bactérie.