Micro-organismes pour vos plantes : Invisibles mais essentiels, le monde d’en bas, une guerre invisible

Invisibles mais essentiels : Le monde d’en bas, une guerre invisible     

Pratiquement tout le monde sait que nos corps sont des organismes symbiotiques qui cohabitent avec un grand nombre de micro-organismes ; ils peuplent nos intestins, notre peau, notre bouche etc… ce sont des alliés indispensables à notre survie. Moins de gens savent qu’il en est de même pour les plantes ; toutes, depuis les plus petites jusqu’aux arbres immenses, ont besoin de cette collaboration avec les habitants du monde souterrain pour leur survie. Même leur parties aériennes, feuilles, tiges etc. sont habitées par toute une faune qu’on commence seulement à étudier. Je pourrais facilement argumenter que la composition de la vie microbienne dans un sol et son abondance sont aussi importantes pour la croissance des végétaux que ses qualités physiques et sa teneur en minéraux. Quand vous ajoutez un bon engrais à votre substrat ou à votre solution hydroponique, vous constatez une amélioration rapide de la croissance et de la santé de vos plantes. Il en est de même quand vous introduisez des micro-organismes bénéfiques. Dans ce court article il n’est pas question d’explorer le sujet en profondeur, mais plutôt de vous donner quelques pistes sur la manière dont nous pouvons améliorer nos cultures en introduisant certains de ces organismes.

Qui sont les habitants du sol ?

Passons sur les catégories suivantes qui sont toutes hors sujet :

• Macrofaune (plus de 2mM) : vers de terre, insectes, larves d’insectes.
• Mésofaune (0,2 à 2mM) : acariens, Collemboles.
• Microfaune (moins de 0.2 mM) : nématodes, (certains bénéfiques, d’autres parasitent les racines et peuvent tuer les plantes), rotifères et tardigrades qui colonisent les microgouttelettes d’eau du sol.

Tous ces organismes jouent un rôle crucial dans le sol, essentiellement de dégradation de la matière organique, de brassage et d’aération.  En dehors de favoriser la multiplication des vers de terre, il y a peu de chose que le cultivateur peut faire pour intervenir sur ces trois catégories de la faune. 

Celle qui nous intéresse est la quatrième : 

• micro-organismes (invisibles à l’œil nu) : bactéries (là aussi bénéfiques ou toxiques), champignons, algues, actinomycètes (autre forme des bactéries) et protozoaires (organismes filamenteux ramifiés). Ce sont les deux premières catégories qui nous sont utiles.  En effet, ce sont essentiellement bactéries et champignons qui nous viennent en aide dans nos cultures ; ce sont nos alliés dans le sol ; ils nous aident à prévenir les maladies, à mieux nourrir la plante et la protéger contre certains pathogènes.  Ils sont faciles à introduire dans le substrat, de plus ils peuvent être utilisés non seulement dans les cultures traditionnelles pour faire revivre les sols, mais également dans les cultures hydroponiques racines nues ou dans des substrats neutres tel que la fibre de coco.  Rentrons dans le détail :

Les bactéries :

D’une taille inférieure à 2 microns, c’est la population la plus nombreuse et la plus diversifiée du sol (environs 1 milliard par gramme de sol sain). Elles jouent un rôle essentiel, remplissant de nombreuses fonctions :  dégradation de la cellulose, de la pectine, minéralisation (mise à disposition des éléments minéraux contenus dans la matière organique), fixation de l’azote, solubilisation du phosphore, etc… certaines bactéries, les plus intéressantes pour nous, développent une symbiose avec la plante.  En échange de leurs services, elles se nourrissent de sucres exsudés par les racines qui les entourent. On va se restreindre ici à examiner celles qui nous sont utiles et qu’on peut trouver dans le commerce.

Bactéries fixatrices d’azote : Rhizobium, Azotobacter, Azospirillum

Ce sont les trois familles principales de bactéries fixatrices d’azote. 

Les rhizobiums n’agissent que dans les nodules de la zone racinaire des légumineuses ; elles leurs donnent cette propriété bien connue de fixer l’azote atmosphérique. Peu d’intérêt pour nous, car ces bactéries s’installent automatiquement et ne sont actives qu’à l’intérieur de ces nodules.

En revanche Azotobacter et Azospirillum sont des rhizobacteries, qui comme leur nom l’indique vivent librement dans la rhizosphère et possèdent la même propriété de fixation de l’azote, non limitée aux seules légumineuses, elles sont actives avec toutes les espèces de plantes. Grâce à cela Azotobacter et Azospirillum sont des alliés précieux dans nos cultures.

L’azote est l’élément le plus abondant chez les végétaux et les sols n’en contiennent que rarement suffisamment. C’est le plus souvent l’élément qui limite la croissance ; c’est pour palier à cela que les agriculteurs utilisent autant d’engrais azotés en épandage.   L’utilisation de ces bactéries pourrait permettre de réduire grandement les intrants chimiques épandus dans les champs et qui bien souvent finissent dans les napes phréatiques. Je n’ai pas d’expérience avec les Azotobacters, mais de nombreux tests avec différentes espèces d ’Azospirillum m’ont montré combien ces organismes sont efficaces. Plus surprenant, j’ai obtenu des résultats très positifs dans mes cultures hydroponiques. 

En effet les engrais hydroponiques sont très riches en azote, sous plusieurs formes, et on s’attendrait à ne voir aucune différence avec l’ajout de bactéries ; à ma grande surprise j’ai obtenu des rendements supérieurs de l’ordre de 10% par l’ajout d’Azospirillum. 

Bactéries solubilisatrices de phosphore : 

Le phosphore est un de ces éléments qui même s’il est présent en quantité dans le sol, n’est pas ou peu disponible pour les plantes.  En effet, il forme souvent des composés insolubles tel que le phosphate de calcium, pour n’en citer qu’un.  Heureusement de nombreuses familles de bactéries nous aident à rendre ce phosphore disponible.  Elles appartiennent aux genres Bacillus, Pseudomonas, Burkholderia, Micrococcus, Flavobacterium.  Elles agissent en abaissant le pH du sol et en produisant des acides organiques qui minéralisent (rend disponible) l’élément P.

Sans elles, toutes nos cultures auraient des carences chroniques en phosphore, car les apports externes par ajout d’engrais sont rapidement complexés au sein de molécules insolubles.  Des tests effectués avec des bactéries du genre Burkholderia nous ont prouvé que même un sol riche peut bénéficier de l’apport de ces organismes.  Le phosphore est l’élément le plus difficile à garder disponible dans une solution nutritive ; j’aurais parié qu’un ajout de bactéries solubilisatrices pourrait solutionner ce problème et j’aurais perdu !  Jusqu’à présent nous n’avons obtenu aucun résultat satisfaisant en hydroponique.

La guerre chimique : bactéries protectrices

De nombreuses familles de bactéries émettent des métabolites secondaires dans leur environnement (tout composé qui n’entre pas directement dans le métabolisme de la plante).  Trois familles, Actinobactéries, Actinomyces, Lactobacilles, produisent des composés qui inhibent de nombreux pathogènes.   Ces bactéries sont utiles dans le sol et limitent grandement le risque d’attaques fongiques ; un apport supplémentaire est toujours utile, même dans un sol sain.  En hydroponie j’utilise des bactéries du genre Streptomyces.  Ce sont de bactéries filamenteuses qui se nourrissent en dégradant la matière organique.  Ce qui nous intéresse ce sont les composés qu’elles produisent, aux propriétés antifongiques, antivirales et antibiotiques. Elles sont la source de la bien connue streptomycine. C’est une véritable guerre chimique à laquelle elles se livrent pour écarter la concurrence.  Elles ne sont peut-être pas trop aimées de leurs voisins, mais pour nos solutions nutritives ces propriétés sont cruciales.  Cette manière de faire place nette de tout ce qui pourrait parasiter la masse racinaire de la plante m’a permis de garder des plantes saines à des températures auxquelles j’avais du mal à croire moi-même ; je devais me rendre à l’évidence, à 42°C les racines de mes plantes étaient encore d’un blanc éclatant.  Cela est néanmoins possible uniquement dans un système hydroponique extrêmement actif, dans lequel l’oxygène de la solution est constamment renouvelé.  En cas de risque de chaleur, installer des Streptomyces dans votre solution aidera grandement vos plantes à survivre cet épisode.

Les champignons

Vaste domaine ; tout le monde n’est pas d’accord sur la date précise de leur apparition, mais ils sont sur cette planète depuis environ huit cents millions d’années.  Ils forment une symbiose avec toutes les plantes, en particulier les arbres, qui ne pourraient pas vivre sans eux.  Ils ne sont pas tous bénéfiques, certains sont pathogènes, mais d’autres sont vraiment intéressants pour nos cultures. Ils ont des rôles très divers, similaires et complémentaires à ceux des bactéries. Les deux d’ailleurs coexistent le plus souvent en harmonie pour le bien-être de la plante.

Les mycorhizes 

Ce sont les champignons qui forment une association symbiotique avec les plantes.   Il en existe environ 50.000 espèces.  L’immense réseau de leurs filaments (hyphe) leur permet de ramener à la plante des nutriments auxquels ses racines n’ont pas accès.  Les mycorhizes couvrent une surface de l’ordre de 10.000 fois supérieure à celle de la masse racinaire, d’où leur énorme importance. Comme les bactéries, en échange des nutriments qu’ils apportent à la plante, essentiellement de l’azote, ils reçoivent des sucres.  Chacun de ces deux organismes pourrait vivre indépendamment, mais leur association permet de multiplier par dix la croissance de chacun des deux partenaires.

Les mycorhizes se divisent en deux familles, endomycorhizes et ectomycorhizes.  Les premiers, les plus répandus, s’associent en pénétrant à l’intérieur de la racine.  Les seconds ne la pénètrent pas mais plutôt l’enveloppent d’un réseau de mycélium.  Dans la mesure où ils apportent surtout de l’azote, ces champignons n’ont que peu d’intérêt en hydroponique, en revanche ils sont un apport précieux dans les sols.  Un sol sain comporte un réseau continu de mycorhizes, qui occupent tout son volume et se « parlent » entre eux.  C’est entre autres à travers eux que les plantes communiquent. 

En plus des mycorhizes, bien d’autres champignons sont utiles aux plantes. Le plus utilisé en supplémentation est un champignon de la famille des Hypocreaceae, Trichoderma, et plus spécialement la variété harzianum.  Il joue un rôle prépondérant dans le sol et vaut à lui seul une armée.  C’est un champignon filament qui pousse sur la surface des racines.  Ce faisant, il interdit cet espace à des organismes pathogènes ; il accélère aussi la croissance de la plante et émet des composés qui aident à limiter les risques de maladie.   Dans les solutions hydroponiques, il joue le même rôle mais en plus on l’utilise pour lutter contre la chaleur, et il est indispensable pour pouvoir pratiquer la bioponie (utilisation d’une solution hydroponique organique).

J’ai eu la chance (ou la malchance) de commencer mes cultures hydroponiques avec un excellent engrais. J’obtenais de très bons résultats et pendant des années je ne suis pas allé chercher plus loin. Puis j’ai découvert que certains suppléments (acide fulvic, extrait d’algues, etc.)  pouvaient encore améliorer mes résultats, et quand je croyais ne pas pouvoir faire mieux, j’ai découvert les micro-organismes. Je vous invite fortement à essayer par vous-même ; quelle que soit la manière dont vous cultivez je sais que vous serez satisfait et surpris du résultat.

William Texier, co-fondateur de Terra Aquatica.