FR3127674A1 - Intrant agricole et procedes de protection et de stimulation de la croissance d’une plante associes - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un intrant agricole comprenant au moins deux champignons mycorhizien dont au moins un premier champignon mycorhizien appartenant à la classe des Gloméromycètes et au moins une bactérie appartenant à l’espèce Bacillus amyloliquefaciens. L’invention porte en outre sur un procédé de stimulation de la croissance et un procédé de protection d’une plante comprenant une étape de traitement d’une plante ou d’une surface destinée à recevoir la plante par un intrant agricole selon l’invention.
Description
L’invention s’intéresse au domaine de l’agriculture, et plus particulièrement au contrôle biologique pour protéger les plantes et promouvoir leur croissance. L’invention concerne un intrant agricole ainsi qu’un procédé de protection et de stimulation de la croissance d’une plante.
La domestication des plantes, par l’Homme remonte à près de dix mille ans. Depuis près d’un siècle, l’agriculture s’est industrialisée et devient de plus en plus intensive. En effet, l’agriculture qui est l’une des clefs de voûte permettant de nourrir la population mondiale, estimée à environ 7,6 milliards et qui atteindra 9,8 milliards d'ici 2050, demeure d’une importance capitale. Par exemple, selon l’Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture, la demande mondiale en céréales va augmenter jusqu'en 2030. Certains experts prévoient une croissance modeste, alors que d'autres prévoient une augmentation considérable de 50%. Ainsi, de nouvelles solutions voient régulièrement le jour, que celles-ci soient en lien avec l’amélioration de la production, par exemple en proposant des plants génétiquement modifiés ou bien des engrais chimiques, ou bien en lien avec la protection des cultures, par exemple en développant des pesticides (insecticides, fongicides, herbicides).
Bien que l’utilisation de pesticides ait connu un essor fulgurant au cours du siècle dernier, il est maintenant bien connu que les pesticides présentent des inconvénients dépassant largement, à moyen et long terme, les avantages qu’ils conférent. Par exemple, certains pesticides peuvent induire l’apparition de pathologies pour les utilisateurs les manipulant. L’utilisation d’engrais chimiques induit également une pollution, notamment par l’accumulation de nitrates et de composés acides, générant une contamination des cours d’eau et pouvant entrainer un appauvrissement des sols.
Ainsi, la réduction voire l’arrêt de l’utilisation de pesticides et d’engrais issus de l’industrie chimique est un axe de développement majeur que cela soit sur le plan sanitaire que sur le plan environnemental.
Des solutions techniques visant à s’affranchir ou à diminuer l’utilisation d’engrais de synthèse chimique, en agriculture, ont vu le jour. Elles se basent principalement sur l’utilisation de micro-organismes permettant un biocontrôle des plants ou des cultures. En effet, l’utilisation de certains micro-organismes permet de limiter l’infestation par certaines espèces, tels que les nématodes, ou bien la contamination par certains champignons pathogènes tout en améliorant le développement des plants.
Une première solution est décrite dans la demande de brevet n°EP2050813 et propose d’utiliser différents micro-organismes présents dans le sol afin d'améliorer les conditions de croissance et de développement des plantes tout en réduisant la quantité de substances nocives accumulées dans les plantes. Pour cela, ce document évoque l’utilisation d’une combinaison d’au moins deux micro-organismes sélectionnés parmi un champignon mycorhizien, un actinomycète, une bactérie de la rhizosphère, un champignon saprophyte et un micromycète.
Une deuxième solution est décrite dans la demande de brevet n°WO2020219432 et propose une composition comprenant différents micro-organismes et biostimulants, ainsi qu’un procédé d’application de la composition. Dans ce document, il est question de s’affranchir des engrais chimiques et pesticides utilisés pour permettre la protection, la résistance et la repousse du gazon. Pour cela, ce document évoque l’utilisation d’unTrichoderma h arzianum, de la souche deBacillus amyloliquefaciensNRRL B-67928 en combinaison avec des sources de nutriments et éventuellement d’un champignon mycorhizien, d’ascomycètes ou encore de bactéries. Ainsi, une telle combinaison permet le développement d’un gazon moins susceptible d’être contaminé par certains pathogènes et présentant une résistance mécanique accrue par l’amélioration du développement de son réseau racinaire.
A l'heure actuelle, un des problèmes majeurs réside dans le choix des micro-organismes pour le traitement des plants. Un grand nombre des micro-organismes actuellement utilisés ont un effet bénéfique lorsqu’ils sont pris séparément mais perdent cet effet lorsqu’ils sont combinés. En effet, la combinaison de plusieurs micro-organismes (bactéries,Trichoderma, champignons mychorizien ou non) est bien souvent rendue complexe par une compétition entre ces micro-organismes pour les éléments nécessaires à leur croissance, par des modes d’action différents ne présentant aucune synergie entre eux ou encore par une génération de composés délétèrent pour le développement des autres micro-organismes. Pour tout de même assurer le développement des plants, certains engrais sont parfois utilisés en complément des micro-organismes, cependant l’utilisation d’engrais peut également inhiber la croissance de ces micro-organismes rendant ainsi encore plus complexe leur utilisation.
Ainsi, il existe un besoin pour de nouvelles solutions, à base de micro-organismes, permettant un biocontrôle efficace d’une plante.
Problème Technique
L’invention a pour but de remédier aux inconvénients de l’art antérieur. En particulier, l’invention a pour but de proposer un intrant agricole permettant d’améliorer le développement d’une plante, notamment la croissance de celle-ci, sa résistance aux stress biotique et abiotique, ainsi qu’un procédé de fabrication associé.
L’invention a en outre pour but de proposer un procédé de protection et un procédé de stimulation de la croissance d’une plante.
L’invention vise à pallier ces inconvénients.
L’invention vise en particulier un intrant agricole comprenant au moins deux champignons mycorhizien dont au moins un premier champignon mycorhizien appartenant à la classe des Gloméromycètes et au moins une bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciens .
Selon d’autres caractéristiques optionnelles d’un intrant agricole selon l’invention, ce dernier peut inclure facultativement une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison :
- le deuxième champignon mycorhizien est un champignon endomycorhizien de la classe des Gloméromycètes.
- le premier champignon mycorhizien est sélectionné parmiRhizophagus irregularisetGlomus mosseae.
- le premier champignon mycorhizien estRhizophagus irregulariset le deuxième champignon mycorhizien estGlomus mosseae.
- le ratio de la quantité de spores du premier champignon mycorhizien à la quantité de spores du deuxième champignon mycorhizien est compris entre 1/2 et 1/5, de préférence entre 1/3 et 1/4.
- le ratio de la quantité de spores du premier champignon mycorhizien à la quantité de spores de la bactérie de l’espèceBacillus amyloliquefaciensest compris entre 1/2*105et 1/5*105, de préférence entre 1/3*105et 1/4*105et le ratio de la quantité de spores du deuxième champignon mycorhizien à la quantité de spores de la bactérie de l’espèceBacillus amyloliquefaciensest compris entre 1/5*105et 1/2*106, de préférence entre 1/1*106et 1/1.5*106.
Selon un deuxième objet, l’invention porte sur un procédé de fabrication d’un intrant agricole comprenant une étape de mélange d’au moins deux champignons mycorhizien dont au moins un premier champignon mycorhizien appartient à la classe des Gloméromycètes et d’au moins une bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciens.
Selon un troisième objet, l’invention porte sur un procédé de stimulation de la croissance d’une plante comportant une étape de traitement d’une surface plantée, une surface destinée à recevoir la plante et/ou de la plante par au moins deux champignons mycorhizien dont au moins un premier champignon mycorhizien appartient à la classe des Gloméromycètes et au moins une bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciens, dans lequel :
- l’étape de traitement de la surface plantée, ou destinée à recevoir la plante, est réalisée par pulvérisation ou irrigation ; ou
- l’étape de traitement de la plante est réalisée par enrobage.
Selon un quatrième objet, l’invention porte sur un procédé de protection d’une plante comportant une étape de traitement d’une surface plantée, d’une surface destinée à recevoir la plante et/ou de la plante par au moins deux champignons mycorhizien dont au moins un premier champignon mycorhizien est de la classe des Gloméromycètes et au moins une bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciens, dans lequel :
- l’étape de traitement de la surface plantée, ou destinée à recevoir la plante, est réalisée par pulvérisation ou irrigation ; ou
- l’étape de traitement de la plante est réalisée par enrobage.
Selon d’autres caractéristiques optionnelles du procédé de stimulation ou du procédé de protection selon l’invention, ces derniers peuvent inclure facultativement une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, seules ou en combinaison :
- l’étape de traitement comporte au moins une première application d’une composition comportant le premier champignon mycorhizien de la classe des Gloméromycètes, au moins une deuxième application d’une composition comportant le deuxième champignon mycorhizien , et au moins une troisième application comportant au moins la bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciens, les première, deuxième et troisième applications étant réalisées concomitamment ou séquentiellement.
- la plante est choisie dans le groupe des familles des Vitacées, Poacées, Fabacées, Solanacées, Apiacées, Alliacées, Canabacées ou Rosacées.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre.
Ci-après, nous décrivons un résumé de l’invention et le vocabulaire associé, avant de présenter les inconvénients de l’art antérieur, puis enfin de montrer plus en détail comment l’invention y remédie.
Dans les revendications, le terme "comprendre" ou "comporter" n’exclut pas, par définition, la présence d’autres éléments ou d’autres étapes que ceux mentionnés.
On entend par « traiter » ou « traitement », en lien avec les procédés et l’intrant agricole selon l’invention, le fait de promouvoir la croissance d’une plante et de prévenir l’infestation ou de retarder ou empêcher le développement des nématodes à proximité des plantes traitées.
Le terme « plante » doit être compris dans son sens le plus large et peut faire référence à tout type de plante susceptible de permettre une symbiose entre un champignon mycorhizien et l’appareil racinaire de la plante. Plus particulièrement, la plante peut être sous la forme d’une graine ou bien sous une forme plus développée dans laquelle l’appareil racinaire est en tout ou partie développé.
Le terme « pulvérisation », concerne l’action de projeter une composition sous forme de gouttes, de gouttelettes voire d’aérosol.
L’expression « composition semi-liquide » correspond à une composition à demi liquide, c’est-à-dire dans un état physique entre l’état liquide et l’état solide. A titre d’exemples non limitatifs, une composition semi-liquide peut se présenter sous la forme d’une crème ou d’un gel, et présenter une viscosité allant de 200 Pa s à 2000 Pa s (pour Pascal seconde).
Le terme « mycorhize » correspond à une association symbiotique entre les racines d’une plante et des champignons du sous-sol dits « champignons mycorhiziens ».
L’expression « champignon mycorhizien » au sens de l’invention correspond notamment à des champignons de type ectomycorhize, pour lesquels l’association symbiotique du champignon mycorhizien aux racines de la plante est extracellulaire, ou de type endomycorhize, pour lesquels l'association symbiotique du champignon mycorhizien aux racines de la plante est intracellulaire. D'autres types de mycorhizes, tels que les mycorhizes éricoïdes, arbutoïdes, monotropoïdes et orchidées, sont également englobés dans l’expression « champignon mycorhizien ».
Lorsque le terme « entre » est utilisé pour décrire un intervalle de valeurs, les bornes sont inclues.
Comme cela a été évoqué, le constat actuel est que l’utilisation de pesticides et d’engrais de synthèse chimiques dans le cadre de l’agriculture, notamment pour favoriser la croissance et le développement des semences est prédominante. Bien que l’utilisation d’engrais de synthèse chimiques soit lourde de conséquences, l’utilisation de solutions alternatives à base de micro-organismes demeure complexe à mettre en œuvre. En effet, des compositions comportant une seule espèce de microorganismes agissent souvent sur un seul aspect du développement d’une plante et des compositions comportant plusieurs micro-organismes impliquent bien souvent des antagonismes.
Face à ce constat, les inventeurs ont identifié une combinaison particulière de micro-organismes, qui lorsqu’elle est appliquée en sol, ou sur une plante, permet de limiter le développement des nématodes tout en améliorant le développement de la plante. Ainsi, cela permet de s’affranchir de l’utilisation d’engrais chimiques ou de substances nocives pour les sols.
Dans la suite de la description, les différentes caractéristiques présentées et/ou revendiquées peuvent être avantageusement combinées. Leur présence dans la description ou dans des revendications dépendantes différentes, n’excluent pas cette possibilité.
Ainsi,selon un premier aspect, l’invention concerne un intrant agricole comprenant au moins deux champignons mycorhizien et au moins une bactérie.
En fonction du type d’utilisation souhaitée, l’intrant agricole peut avantageusement prendre la forme d’une composition liquide, solide, par exemple sous forme de poudre, ou encore semi-liquide. De manière préférée, l’intrant agricole est sous forme liquide ou semi-liquide, c’est-à-dire que les champignons mycorhiziens, de préférence leurs spores, sont présents en suspension dans un milieu liquide ou semi-liquide. En outre, de manière préférée, l’intrant agricole est sous forme de poudre hydro dispersable.
En outre, un intrant agricole selon l’invention comprend un premier champignon mycorhizien appartenant à la classe des Gloméromycètes.
De manière avantageuse, le premier champignon mycorhizien est sélectionné parmi les espècesRhizophagus irregularisetGlomus mosseae.De manière préférée, le premier champignon mycorhizien appartient à l’espèceRhizophagus irregularis.
Comme évoqué précédemment, un intrant agricole selon l’invention comprend un deuxième champignon mycorhizien. De manière avantageuse, le deuxième champignon mycorhizien peut être un champignon endomycorhizien du type connu, de préférence de la classe des Gloméromycètes.
De manière alternative, le deuxième champignon mycorhizien peut être un champignon ectomycorhizien de type connu.
Afin d’améliorer encore plus le développement de la plante traitée avec un intrant agricole selon l’invention, le premier champignon mycorhizien peut appartenir à l’espèceRhizophagus irregulariset le deuxième champignon mycorhizien peut appartenir à l’espèceGlomus mosseae.
Afin d’assurer un développement optimal de la plante traitée avec un intrant agricole selon l’invention, le ratio de la quantité de spores du premier champignon mycorhizien à la quantité de spores du deuxième champignon mycorhizien peut être compris entre 1/2 et 1/5, de préférence entre 1/3 et 1/4.
En outre, pour assurer un développement optimal de la plante traitée avec un intrant agricole selon l’invention, le premier champignon mycorhizien peut être présent à une concentration comprise entre 4*103UPM/g et 8*103UPM/g, de préférence entre 5*103UPM/g et 7*103UPM/g, et le deuxième champignon mycorhizien peut être présent à une concentration comprise entre 1*103UPM/g et 2*103UPM/g, de préférence entre 1.25*103UPM/g et 1.75*103UPM/g et inversement.
Comme cela est bien connu de l’homme du métier, un UPM représente le nombre de cellules fongiques capables de former une association symbiotique avec une racine, c’est-à-dire une mycorhize.
Alternativement, lorsque l’intrant agricole selon l’invention est en suspension dans un substrat de culture adapté, le premier champignon mycorhizien peut être présent à une concentration comprise entre 55 UPM/L et 95 UPM/L, de préférence entre 65 UPM/L et 85 UPM/L, et le deuxième champignon mycorhizien peut être présent à une concentration comprise entre 10 UPM/L et 30 UPM/L, de préférence entre 15 UPM/L et 25 UPM/L et inversement.
En outre, lorsque l’intrant agricole selon l’invention est en suspension dans un substrat de culture adapté, l’espèceBacillus amyloliquefacienspeut être présente à une concentration comprise entre 1*109UFC/L et 4*109UFC/L, de préférence entre 2*109UFC/L et 3*109UFC/L.
Comme détaillé précédemment, un intrant agricole selon l’invention comprend au moins une bactérie, la bactérie appartenant de préférence à l’espèceBacillus amyloliquefaciens. En effet, les inventeurs ont mis en évidence que lorsque l’intrant agricole comprend une combinaison de la bactérieBacillus amyloliquefaciensavec au moins deux champignons mycorhizien dont au moins un est de la classe des Gloméromycètes, celle-ci favorise grandement la croissance de la plante traitée avec un tel intrant agricole, et plus particulièrement le taux de mycorhization, le poids foliaire et/ou le poids racinaire. La croissance de la plante est encore améliorée lorsque le premier champignon mycorhizien correspond àRhizophagus irregulariset que le deuxième champignon mycorhizien correspond àGlomus mosseae.
Afin d’assurer un développement optimal de la plante traitée avec un intrant agricole selon l’invention, le ratio de la quantité de spores du premier champignon mycorhizien à la quantité de spores de la bactérie de l’espèceBacillus amyloliquefacienspeut être compris entre 1/2*105et 1/5*105, de préférence entre 1/3*105et 1/4*105et le ratio de la quantité de spores du deuxième champignon mycorhizien à la quantité de spores de la bactérie de l’espèceBacillus amyloliquefacienspeut être compris entre 1/5*105et 1/2*106, de préférence entre 1/1*106et 1/1.5*106.
De manière générale, l’espèceBacillus amyloliquefacienspeut être présente, par exemple sous forme solide, à une concentration comprise entre 1*107UFC/g et 1*1011UFC/g, de préférence entre 1*108UFC/g et 1*1010UFC/g.
Afin de favoriser le développement des au moins deux champignons mycorhiziens et de la bactérieBacillus amyloliquefaciens, un intrant agricole selon l’invention peut comprendre un composé biofertilisant. De préférence, le composé biofertilisant peut comprendre une association de prébiotique comme par exemple un extrait aqueux de macroalgue marine, des protéines hydrolysées de farine de poisson, de l’acide humique et/ou de l’acide fulvique.
Selon undeuxième aspect, l’invention porte sur un procédé de fabrication d’un intrant agricole.
Pour cela, un procédé de fabrication conforme à l’invention comprend une étape de mélange d’au moins deux champignons mycorhizien tels que ceux évoqués précédemment et d’au moins une bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciens.
Les au moins deux champignons mycorhizien et/ouBacillus amyloliquefacienspeuvent être présents respectivement sous la forme d’une émulsion aqueuse, une suspension concentrée, un granulé dispersible, une poudre mouillable, une poudre de microcapsules /microparticules ou une suspension de microcapsules/ microparticules.
Les au moins deux champignons mycorhizien etBacillus amyloliquefacienspeuvent être mélangés à un substrat adapté, pour une application par pulvérisation, irrigation ou bien enrobage, jusqu’à ce que le mélange soit homogène.
Selon untroisième aspect, l’invention porte sur un procédé de stimulation de la croissance d’une plante.
Pour cela, le procédé comporte une étape de traitement d’une surface plantée, c’est-à-dire d’une surface comprenant une plante, d’une surface destinée à recevoir la plante et/ou de la plante.
L’étape de traitement correspond à l’application d’au moins deux champignons mycorhizien tels que ceux évoqués précédemment et au moins une bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciens.
Lorsque c’est la surface plantée ou destinée à recevoir la plante qui est traitée, l’étape de traitement peut consister en une application par irrigation en sol. Néanmoins, le procédé selon l’invention est également adapté au traitement par la voie aérienne des cultures sous serres ou sous tunnels agricoles.
L’étape de traitement peut également consister en une application par pulvérisation de la surface plantée ou destinée à recevoir la plante. L’étape de traitement peut ainsi être effectuée par tout dispositif permettant l’épandage (e.g. par pulvérisation) sur des zones cultivées ou à cultiver.
En fonction de la zone à traiter, un tel dispositif pourra prendre la forme d’un pulvérisateur portable comportant un compartiment de stockage de la composition à pulvériser, éventuellement un agitateur positionné dans le compartiment de stockage afin de maintenir la substance en mouvement et éviter la formation de dépôt ou la sédimentation des souches ou de leurs spores, une pompe, un distributeur et une buse.
En fonction de la taille des cultures, l’utilisation d’un pulvérisateur porté, semi porté ou automoteur remorqué ou traîné par un engin motorisé tel qu’un tracteur par exemple pourra être préférée.
En outre, l’étape de traitement peut être effectuée par épandage aérien, tel que par avion ou hélicoptère ou encore via l‘utilisation de drones, autonomes ou non.
Pour des cultures en serre ou sous tunnel, l’épandage par pulvérisation pourra être effectué, par exemple, au moyen d’un pulvérisateur portable, comme mentionné ci-dessus, ou encore au moyen d’un matériel de pulvérisation à jet projeté.
De manière avantageuse, afin de faciliter l’épandage des champignons mychoriziens et/ou de la bactérie selon le procédé de l’invention, l’étape de traitement peut comprendre l’application d’un véhicule spécialement adapté. De cette manière, la composition peut être plus aisément chargée dans un dispositif permettant l’épandage, son application s’en trouve facilitée ainsi que l’efficacité du traitement. Le véhicule peut correspondre à une composition comprenant de l’eau et/ou tout type de solvants ou adjuvants de type connu adaptés pour les suspensions fongiques, de préférence de spores fongiques et/ou bactériens.
En outre, lorsque la plante est sous forme d’une graine ou bien présente un appareil racinaire en tout ou partie développé, l’étape de traitement de la plante peut être réalisée par enrobage. En effet, il peut être intéressant d’enrober directement l’appareil racinaire de jeunes plants, notamment des semis ou bien de plantes péréennes comme c’est le cas pour les vignes. De manière préférée, l’étape de traitement de la plante peut correspondre à un pelliculage connu de l’homme du métier.
Selon unquatrième objet, l’invention porte sur un procédé de protection d’une plante.
Un tel procédé de protection comporte une étape de traitement d’une surface plantée, d’une surface destinée à recevoir la plante et/ou de la plante telle que celle évoquée en lien avec le procédé de stimulation de la croissance décrit précédemment.
Afin de faciliter l’application des au moins deux champignons mycorhizien tels que ceux évoqués précédemment et au moins une bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciens, notamment lorsque ceux-ci sont utilisés dans des compositions différentes, l’étape de traitement d’un procédé de protection et d’un procédé de stimulation de la croissance d’une plante selon l’invention peuvent comporter au moins une première application d’une composition comportant le premier champignon mycorhizien de la classe des Gloméromycètes, au moins une deuxième application d’une composition comportant le deuxième champignon mycorhizien, et au moins une troisième application comportant au moins la bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciens.
Ainsi, les première, deuxième et troisième applications peuvent être réalisées concomitamment ou séquentiellement (i.e. séparée dans le temps), mais de manière à ce que les au moins deux champignons mycorhiziens et la bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciensexercent leurs effets de manière conjointe dans le procédé de protection et dans le procédé de stimulation de la croissance d’une plante selon l’invention.
Avantageusement les procédés selon l’invention peuvent être mis en œuvre sur tout type de culture, plus particulièrement les cultures susceptibles de permettre une symbiose entre un champignon mycorhizien et l’appareil racinaire de la plante cultivée. Les cultures peuvent notamment être de type cultures en champs, ou en serre, des cultures ornementales, ou en maraichage et de préférence pour le traitement d’une plante choisie dans le groupe des familles des Vitacées, Poacées, Fabacées, Solanacées, Apiacées, Alliacées, Canabacées ou Rosacées.
Les exemples qui suivent illustrent l’invention :
Exemple 1 : mise en évidence d u taux de mycorhization et de la croissance racinaire et foliaire par l a combinaison de Bacillus amyloliquefaciens , Glomus mo s seae et Rizophagus irregularis appliquée à des graines de tomate.
Le mode de production d'inoculums diffère selon la famille des champignons. Les champignons mycorhiziens arbusculaires sont des symbiotes obligatoires strictes c'est à dire dépendants de la présence d'une plante hôte pour se développer et se multiplier. Sans l'utilisation de plantes hôtes il serait impossible de mener à terme le cycle de vie du mycorhize jusqu'à la production de nouvelles propagules / spores.
Matériels et méthodes
Production des spores des champignons mycorhiziens
Production des spores des champignons mycorhiziens
Dans le cadre de l’invention, les champignons mycorhiziens ont été multipliés sur les racines d'une plante-hôte entière, cultivée dans des containers en conditions contrôlées. Les méthodes de production de spores de champignons mycorhiziens sont bien connues de l’homme du métier. Dans le cadre de l’invention, on pourra utiliser indifféremment les méthodes de production de spores de champignons mycorhiziens décrites par Tisserant, 2012 ou encore par Chabot, 1992.
Cependant, d’autres méthodes connues de l’homme du métier pourraient être employées pour la production de spores de champignons mycorhiziens.
Intrants agricoles testés
| Intrants agricoles | T1+ | T1- | MB | RI | TM | GB |
| Concentration en champignons mycorhizien en solution | 1.5*105UPM/m3 | 0 | 6.5*104UPM/m3 | 1.5*105UPM/m3 | 6.1*104UPM/m3 | 7.5169*104UPM/m3pourRizophagus irregulariset 2.0045*104UPM/m3pourGlomus mosseae |
Application des intrants agricoles
L’application des intrants agricoles test a été effectuée en incorporant 10 grammes d’inoculum de chaque intrant dans 30 litres de substrat de culture, pour chaque modalité testée, puis mélangé pour une distribution homogène.
Concernant le témoin T1+, il comprend un mélange d’un terreau de culture adapté au type de plante d’intérêt, en l’espèce un terreau pour culture maraichère de type connu, avec le champignon mycorhizienRizophagus irregularis. De la même manière que pour les autres intrants, 10 grammes d’inoculum de l’intrant agricole T1+ a été incorporé dans 30 litres de substrat de culture.
Enfin, concernant l’intrant agricole T1-, il se compose uniquement du substrat de culture. En l’espèce le substrat de culture comprend du terreau horticole de type connu mélangé à du sable. Le ratio de terreau horticole par rapport au sable est de 2/1. Le mélange terreau horticole/sable a ensuite subi une étape d’autoclavage.
Les spores ont été diluées dans un substrat liquide adapté pour obtenir des intrants agricoles présentant une concentration en champignon mycorhizien équivalente.
Culture des plantes
Les essais ont été menés en laboratoire, sur des graines de tomate AGORA HF1 Récoltes Abondantes (Vilmorin). Les graines de tomate ont été semées dans des clayettes de 32 puits (8 * 4 puits de dimension 70*70*80 mm) et placées dans des conditions contrôlées à une température de 25°C environ, avec une luminosité de 2000 lux et une photopériode appliquée de 16/8.
Trois plants au hasard ont été choisis dans chaque modalité testée, respectivement à T+46 jours, T+50 jours et T+54 jours après ensemencement des graines de tomate. Ils ont été ensuite mesurés et pesés individuellement pour les indicateurs de croissance et de poids, puis regroupés pour l’indicateur du taux de mycorhization.
Mesure du taux de mycorhization
Le taux de mycorhization, représentant le pourcentage de colonisation mycorhizienne des arbuscules, a été visuellement déterminé par la méthode d’intersection de ligne (Ambler & Young, 1977). Les parties racinaires de chaque plant ont été récupérées, colorées puis observées au microscope (Katharina Klug, 2007). Pour chaque segment de racine, la présence de mycélium, d’arbuscules ou de vésicules a été recherchée.
Les segments contenant des arbuscules ont été considérés pour la détermination du taux de mycorhization. Le pourcentage de segments racinaires mycorhiziens par rapport à la quantité totale de segments représente le taux de mycorhization total (Zougari Boutheina, 2012).
Mesure du poids racinaire
Le poids a été relevé plant par plant pour chaque modalité en prélevant les parties racinaires, qui ont ensuite été prélavées puis pesées. La valeur moyenne du poids racinaire a été ensuite calculée pour chaque modalité.
Mesure de la longueur racinaire
La longueur racinaire a été relevée plant par plant pour chaque modalité sur les parties racinaires. La valeur moyenne de la longueur racinaire a été ensuite calculée pour chaque modalité.
Pour déterminer la longueur racinaire, la méthode d’intersection de ligne (Newman, 1966) peut par exemple être utilisée. Cette méthode est basée sur la relation qui existe entre la longueur racinaire et le nombre d’interceptions entre les racines étalées sur une surface d’aire définie, et des lignes placées aléatoirement dans cette zone et de longueur connue. La relation entre la longueur racinaire et le nombre d’interceptions est définie par l’équation suivante :
Cependant, d’autres méthodes connues de l’homme du métier pourraient être employées pour la mesure de la longueur racinaire.
Résultats
Le tableau 2 ci-dessous présente l’évolution du taux de mycorhization au cours du temps observée pour chacun des intrants agricoles test utilisés sur les graines de tomate.
| Evolution du taux de mycorhization | |||
| Intrants agricoles | Jour 46 | Jour 50 | Jour 54 |
| T1+ (Témoin positif) | 16% | 39% | 40% |
| T1- (Témoin négatif) | 1% | 8% | 5% |
| MB | 24% | 40% | 25% |
| RI | 6% | 40% | 30% |
| TM | 42% | 50% | 30% |
| GB | 27% | 45% | 25% |
Comme attendu, le témoin positif T1+ utilisé dans l’essai permet la formation d’une association symbiotique entre le champignon mycorhizien et la plante.
Il est observé qu’aucune association symbiotique n’est permise par l’emploi du témoin négatif T1- (substrat seul). Bien qu’un faible taux de mycorhization puisse être observable (entre 1% et 8%), cela peut s’expliquer par le fait que le substrat peut présenter des microorganismes « contaminants » au départ et responsables de la mycorhization observée. Le substrat seul ne présente donc aucune action significative favorisant la mycorhization.
Le champignon mycorhizienRhizophagus irregularisa également été testé seul (intrant agricole RI). Un faible taux de mycorhization est observable (6%) au jour 46 tandis que celui-ci augmente très fortement dans les jours qui suivent, avec un taux de mycorhization proche de 40% au jour 50 et de l’ordre de 30% au jour 54. L’intrant agricole GB testé montre, tout comme les intrants agricoles MB et TM, une augmentation significative du taux de mycorhization au jour 46 de l’ordre de 27% (intrant agricole GB), soit plus de 10% d’amélioration par rapport à T1+ et plus de 20% d’amélioration par rapport à RI.
Bien que le champignon mycorhizienRhizophagus irregularis, pris seul, favorise la mycorhization,plus particulièrement à T+50 jours et à T+54 jours, de manière surprenante, la combinaison des champignonsRhizophagus irregularis , Glomus moss e aeet de la bactérieBacillus amyloliquefacienspermet de favoriser la mycorhization de la plante à plus court terme.
Le tableau 3 ci-dessous présente l’évolution du poids racinaire au cours du temps observée pour chacun des intrants agricoles test utilisés sur les graines de tomate.
| Evolution du poids racinaire | |||
| Intrants agricoles | Jour 46 | Jour 50 | Jour 54 |
| T1+ (Témoin positif) | 0.04g | 0.06g | 0.06g |
| T1- (Témoin négatif) | 0.04g | 0.03g | 0.05g |
| MB | 0.05g | 0.05g | 0.10g |
| RI | 0.06g | 0.05g | 0.06g |
| TM | 0.06g | 0.06g | 0.11g |
| GB | 0.11g | 0.10g | 0.20g |
Bien que le témoin positif T1+ utilisé dans l’essai permette de favoriser la mycorhization de la plante (voir tableau 2), on peut observer que celui-ci n’a pas d’incidence sur le développement de la partie racinaire de la plante. En effet, l’évolution du poids racinaire au cours du temps des plantes traitées avec l’intrant agricole T1+ est sensiblement identique à celui des plantes traitées avec l’intrant agricole T1-.
En outre, on peut observer une augmentation du poids racinaire à T+54 jours pour les plantes traitées avec les intrants agricoles MB et TM dont le poids racinaire est respectivement de l’ordre de 0.10g et 0.11g, soit une augmentation de près de 100% par rapport à T1-. En revanche, l’utilisation deRhizophagus irregularisseul (intrant agricole RI) ne permet pas de démontrer une augmentation significative du poids racinaire au cours du temps.
L’intrant agricole GB montre quant à lui que l’association du champignon mycorhizienRhizophagus irregularisàGlomus moss e aeet à la bactérieBacillus amyloliquefacienspermet une augmentation significative du poids racinaire à T+46 jours (près de 150% d’augmentation par rapport à T1-) ainsi qu’une augmentation encore plus importante à T+54 jours (près de 300% d’augmentation par rapport à T1-).
Bien que le champignon mycorhizienRhizophagus irregularis, pris seul, ne favorise pas le développement de l’appareil racinaire de la plante, de manière surprenante, la combinaison des champignonsRhizophagus irregularis , Glomus moss e aeet de la bactérieBacillus amyloliquefacienspermet une forte augmentation du poids racinaire de la plante.
Le tableau 4 ci-dessous présente l’évolution de la longueur racinaire au cours du temps observée pour chacun des intrants agricoles test utilisés sur les graines de tomate.
| Evolution de la longueur racinaire | |||
| Intrants agricoles | Jour 46 | Jour 50 | Jour 54 |
| T1+ (Témoin positif) | 73mm | 81mm | 88mm |
| T1- (Témoin négatif) | 80mm | 62mm | 87mm |
| MB | 67mm | 63mm | 75mm |
| RI | 110mm | 88mm | 87mm |
| TM | 57mm | 63mm | 65mm |
| GB | 92mm | 73mm | 123mm |
Comme cela pouvait être attendu au vu des résultats en lien avec le poids racinaire (tableau 3), le témoin positif T1+ utilisé dans l’essai ne permet pas de favoriser de manière significative le développement de la partie racinaire, plus particulièrement la longueur racinaire, de la plante. En effet, l’évolution de la longueur racinaire au cours du temps des plantes traitées avec l’intrant agricole T1+ ou T1- est sensiblement la même.
Le champignon mycorhizienRhizophagus irregularisa également été testé seul (intrant agricole RI). Bien que l’évolution de la longueur racinaire soit significative à T+46 jours et T+50 jours (respectivement près de 40% par rapport à T1-), celle-ci est identique à T1- à T+54 jours. Contrairement aux intrants agricoles MB et TM, dont l’application semble induire une diminution de la longueur racinaire au cours du temps par rapport à T1-, l’intrant agricole GB testé montre une augmentation significative de la longueur racinaire par rapport à T1-. En effet, bien que l’augmentation de la longueur racinaire soit moins importante qu’avec l’intrant agricole RI à T+46 jours (environ 15% par rapport à T1-) et à T+50 jours (environ 16% par rapport à T1-), il peut être observé que la longueur racinaire continue d’augmenter de manière significative à T+54 jours (plus de 40% par rapport à T1-) contrairement au traitement avec l’intrant agricole RI.
Bien que le champignon mycorhizienRhizophagus irregularis, pris seul, favorise le développement de la longueur racinaire de la plante, de manière surprenante, la combinaison des champignonsRhizophagus irregularis , Glomus moss e aeet de la bactérieBacillus amyloliquefacienspermet outre une augmentation du poids racinaire, d’augmenter également significativement la longueur racinaire de la plante au cours du temps.
Ces données montrent que la combinaison d’au moins deux champignons mycorhizien, dont au moins un appartient à la classe des Gloméromycètes, notamment des champignonsRhizophagus irregularis , Glomus moss e ae ,avec une bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefacienspermet un biocontrôle efficace, notamment une amélioration du développement d’une plante et sa résistance aux stress biotique et abiotique en favorisant la croissance des parties racinaire tout en limitant le développement de certains champignons pathogène ou d’espèces nuisibles, tels que les nématodes.
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
E. Tisserant et al. (2012). The transcriptome of the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices (DAOM 197198) reveals functional tradeoffs in an obligate symbiont.New Phytologist.
Chabot, S et al. (1992). LIFE-CYCLE OF GLOMUS-INTRARADIX IN ROOT ORGAN-CULTURE.MYCOLOGIA, Volume: 84 Pages: 315-321.
Ambler, J.R., and Young, J.L (1977). Techniques for determining root length infected by vesicular–arbuscular mycorrhizae.Soil Science Society of America Journal.
Katharina Klug (2007). Systemic effects of mycorrhization on root and shoot physiology of Lycopersicon esculentum.
Zougari Boutheina (2012). Evaluation des champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA) associés au palmier dattier (Phoenix dactylifera) dans la région du Djérid.23 ème forum international des Sciences Biologiques et de Biotechnologie.
Newman EI (1966). A method for estimating the total length of root in a sample.J Appl Ecol 3: 139–145.
Claims (11)
- Intrant agricole comprenant au moins deux champignons mycorhizien dont au moins un premier champignon mycorhizien appartenant à la classe des Gloméromycètes et au moins une bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciens.
- Intrant agricole selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième champignon mycorhizien est un champignon endomycorhizien de la classe des Gloméromycètes.
- Intrant agricole selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier champignon mycorhizien est sélectionné parmiRhizophagus irregularisetGlomus mosseae.
- Intrant agricole selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier champignon mycorhizien estRhizophagus irregulariset le deuxième champignon mycorhizien estGlomus mosseae.
- Intrant agricole selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ratio de la quantité de spores du premier champignon mycorhizien à la quantité de spores du deuxième champignon mycorhizien est compris entre 1/2 et 1/5, de préférence entre 1/3 et 1/4.
- Intrant agricole selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le ratio de la quantité de spores du premier champignon mycorhizien à la quantité de spores de la bactérie de l’espèceBacillus amyloliquefaciensest compris entre 1/2*105et 1/5*105, de préférence entre 1/3*105et 1/4*105et le ratio de la quantité de spores du deuxième champignon mycorhizien à la quantité de spores de la bactérie de l’espèceBacillus amyloliquefaciensest compris entre 1/5*105 et 1/2*106, de préférence entre 1/1*106et 1/1.5*106.
- Procédé de fabrication d’un intrant agricole, caractérisé en ce que le procédé de fabrication comprend une étape de mélange d’au moins deux champignons mycorhizien dont au moins un premier champignon mycorhizien appartient à la classe des Gloméromycètes et d’au moins une bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciens.
- Procédé de stimulation de la croissance d’une plante, ledit procédé comportant une étape de traitement d’une surface plantée, une surface destinée à recevoir la plante et/ou de la plante par au moins deux champignons mycorhizien dont au moins un premier champignon mycorhizien appartient à la classe des Gloméromycètes et au moins une bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciens, dans lequel :
- l’étape de traitement de la surface plantée, ou destinée à recevoir la plante, est réalisée par pulvérisation ou irrigation ; ou
- l’étape de traitement de la plante est réalisée par enrobage. - Procédé de protection d’une plante, ledit procédé comportant une étape de traitement d’une surface plantée, d’une surface destinée à recevoir la plante et/ou de la plante par au moins deux champignons mycorhizien dont au moins un premier champignon mycorhizien est de la classe des Gloméromycètes et au moins une bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciens, dans lequel :
- l’étape de traitement de la surface plantée, ou destinée à recevoir la plante, est réalisée par pulvérisation ou irrigation ; ou
- l’étape de traitement de la plante est réalisée par enrobage. - Procédé selon l’une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que l’étape de traitement comporte au moins une première application d’une composition comportant le premier champignon mycorhizien de la classe des Gloméromycètes, au moins une deuxième application d’une composition comportant le deuxième champignon mycorhizien , et au moins une troisième application comportant au moins la bactérie appartenant à l’espèceBacillus amyloliquefaciens, les première, deuxième et troisième applications étant réalisées concomitamment ou séquentiellement.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la plante est choisie dans le groupe des familles des Vitacées, Poacées, Fabacées, Solanacées, Apiacées, Alliacées, Canabacées ou Rosacées.
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| FR2110547A Active FR3127674B1 (fr) | 2021-10-05 | 2021-10-05 | Intrant agricole et procedes de protection et de stimulation de la croissance d’une plante associes |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| EP2050813A2 (fr) | 2006-03-30 | 2009-04-22 | Ccs Aosta S.r.l. | Utilisation de consortiums microbiologiques de rhizosphère pour la réduction de mycotoxines, et l'augmentation des protéines et composés anti-oxydants contenus dans les produits agricoles |
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-
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- 2022-10-05 CA CA3233938A patent/CA3233938A1/fr active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2050813A2 (fr) | 2006-03-30 | 2009-04-22 | Ccs Aosta S.r.l. | Utilisation de consortiums microbiologiques de rhizosphère pour la réduction de mycotoxines, et l'augmentation des protéines et composés anti-oxydants contenus dans les produits agricoles |
| WO2020219432A1 (fr) | 2019-04-22 | 2020-10-29 | Locus Agriculture Ip Company, Llc | Procédés pour améliorer la résistance des racines et la sécurité d'une pelouse en plaque |
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