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ASTRO AgroSystèmes TROpicaux

Below-Ground Interactions and Agroecological engineering (BETWEEN)

 Le sol est l’un des habitats les plus riches de la biosphère car la majorité des organismes présents sur terre y vivent au moins durant une partie de leur cycle de vie. Tous ces organismes jouent un rôle crucial dans le maintien de processus écosystémiques vitaux tels que la production primaire, le recyclage des nutriments et la fertilité du sol, le stockage du carbone ou la régulation des bioagresseurs.

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Soils comprise a large variety of organisms of different size: microorganisms (bacteria, fungi, algae); microfauna (protozoa, nematodes); mesofauna (springtails, mites, pseudoscorpions, enchytraeids, etc.); macrofauna (insects’ larvae, millipedes, centipedes, ants, spiders, woodlice, beetles, termites, earthworms, etc.)

La diversité biologique des sols est modifiée par les changements d’usage des sols, et l’intensification de l’agriculture. Les services écosystémiques qu’elle fournit sont alors altérés…

Les objectifs de BETWEEN sont les suivants :

1) avoir une meilleure connaissance de la diversité fonctionnelle des organismes du sol (activités enzymatiques spécifiques, mycorhizes, faune du sol) ;

2) relier cette diversité fonctionnelle aux processus écologiques ainsi qu’à certains services écosystémiques clés dans des agroécosystèmes (recyclage des nutriments, décomposition de la matière organique, régulation des bioagresseurs) ;

3) mettre au point des systèmes de culture alternatifs, plus écologiques, qui permettraient de réduire la pollution des sols et des eaux et d’améliorer la qualité des produits végétaux et animaux via l’utilisation d’organismes du sol (mycorhizes et macroinvertébrés).

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Le passage à des systèmes agroécologiques plus complexes demande une meilleure connaissance du fonctionnement biologique des agroécosystèmes et génère une stimulation de la biodiversité fonctionnelle dans les sols.

Co-construire des systèmes de culture maraîchers agroécologiques valorisant les mycorhizes

La transition agroécologique est une voie privilégiée de modernisation de l’agriculture en vue de concevoir des agrosystèmes durables. Elle nécessite un moindre recours aux intrants de synthèse. Pour cela, des chercheurs de Martinique (INRA, Université), se sont appuyés sur un processus écologique : la mycorhization appliquée au maraîchage.

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Endomychorhize: le mycélium du champignon pénètre à l'intérieur des cellules racinaires formant des vésicules

Une reconfiguration de l’agriculture par le prisme de l’agroécologie

La réduction de l’utilisation des intrants de synthèse en agriculture peut prendre deux voies : l’une incrémentale qui consiste à adopter des alternatives indépendantes et ciblées (e.g. ajustement de doses, recours au biocontrôle), l’autre, plus radicale et systémique basée sur la fourniture de services écosystémiques par la biodiversité*. Cette dernière impose de changer profondément de paradigme par une révision de la conception des systèmes agricoles. Les chercheurs se sont focalisés sur les mycorhizes pour démontrer comment cet élément-clef de la biodiversité du sol peut être mobilisé.

La mycorhization : une interaction plante-micro-organismes du sol aux bénéfices multiples

Les mycorhizes sont des associations symbiotiques entre les racines des plantes et certains champignons du sol. Elles contribuent à la biofertilisation, à la protection des plantes, et aux cycles des éléments chimiques (phosphore, azote). Deux stratégies de valorisation des mycorhizes existent : l’introduction dans les systèmes de culture de propagules (spores ou fragments de racines mycorhizées) ou l’amplification de réseaux mycorhiziens naturellement présents dans les sols.

La mycorhization : un système d’acteurs centré sur la stratégie d’inoculation

L’analyse du système d’acteurs montre que les chercheurs et les industriels s’entendent prioritairement autour du développement de la technologie de l’inoculation. Celle-ci passe par la production de propagules, in vivo ou in vitro, et leur conditionnement par encapsulation, enrobage des semences ou intégration aux substrats de culture, etc. En revanche l’amplification des réseaux mycorhiziens est sous exploitée. Les conditions de réussite de l’une et l’autre de ces deux stratégies nécessitent la maîtrise préalable des mêmes connaissances et « bonnes » pratiques agronomiques (diversification, réduction des intrants et du labour).

La mycorhization : vers une diversité de solutions

Pour permettre aux agriculteurs de reconfigurer leurs systèmes , il ne suffit plus d’offrir des solutions clés-en-main. Des méthodes et des outils de co-construction d’une diversité d’innovations mobilisant la biodiversité locale sont développés. Parmi ces innovations, sont expérimentées actuellement en Martinique : l’introduction de plants pré-mycorhizés en pépinière et le développement d’un dispositif de production par zone pédoclimatique, tous deux à partir de réseaux de mycorhizes indigènes.

Soils comprise a large variety of organisms of different size: microorganisms (bacteria, fungi, algae); microfauna (protozoa, nematodes); mesofauna (springtails, mites, pseudoscorpions, enchytraeids, etc.); macrofauna (insects’ larvae, millipedes, centipedes, ants, spiders, woodlice, beetles, termites, earthworms, etc.)