Diversité et rôle des champignons mycorhiziens associés aux plantes de services utilisées en bananeraie, dans un contexte agro-écologique en Martinique

Dans un contexte de transition agroécologique en bananeraie, l’intégration de légumineuses de service, en jachère ou en association, est l’une des alternatives les plus efficientes pour améliorer la fertilité des sols tout en contrôlant le développement des plantes adventices et des bioagresseurs. Les légumineuses ont la particularité d’établir une double symbiose avec des champignons mycorhiziens à arbuscules (CMAs) et des bactéries fixatrices d’azote (Rhizobium) permettant une meilleure absorption des éléments minéraux, notamment le phosphore et l’azote, et intervenant de façon synergique dans le transfert d’azote fixé des légumineuses aux espèces non-légumineuses adjacentes. Or, les mécanismes de transfert de l’azote fixé (N) entre légumineuses de services et le bananier (variété Cavendish) ne sont pas connus à ce jour. L’objectif central de ma thèse était d’étudier la contribution des CMAs dans le transfert d’azote via la mise en place de réseaux mycéliens communs (RMCs) entre bananiers et légumineuses arborées. Pour y parvenir, mes travaux de recherches s’articulaient autour trois étapes majeurs : l’évaluation du potentiel symbiotique des sols d’agrosystèmes bananiers soumis à différents modes de gestion agronomique : conventionnels (CO), bio-intensifs (BI) et bio-diversifiés (BD) intégrant des légumineuses arborées (Inga ingoides et Indigofera zollingeriana) par des méthodes histologiques ; l’analyse de la structure de ces communautés de CMAs dans les sols et racines végétales ainsi que leur partage entre légumineuses arborées et bananiers par des méthodes moléculaires (metabarcoding du gène codant pour l’ARNr18S) ; et l’estimation des proportions d’azote fixé par les légumineuses et d’azote fixé transféré aux bananiers au champ au sein du système bio-diversifié (BD) ainsi qu’en conditions contrôlées en serre par des méthodes isotopiques 15N (abondance naturelle et enrichissement), pour mieux appréhender le rôle des CMAs dans le transfert d’azote fixé. Les résultats obtenus ont montré : (i) un effet négatif du mode de gestion conventionnel (CO) utilisant des fertilisants et pesticides de synthèse sur le potentiel symbiotique et la diversité des communautés de CMAs ; (ii) un effet neutre, négatif ou positif de la diversification végétale des cultures intégrant des légumineuses arborées selon l’espèce hôte étudiée ; (iii) une proportion importante de communautés de CMAs partagées entre bananiers et légumineuses au sein du système bio-diversifié (BD) en termes de nombre de séquences de CMAs ; et (iv) des proportions d’azote fixé par les légumineuses arborées atteignant 47% en moyenne au sein du système bio-diversifié (BD) et des proportions d’azote fixé transféré aux bananiers d’environ 10%. Néanmoins, les expérimentations menées en conditions contrôlées en serre n’ont pu clairement mettre en évidence la contribution des CMAs dans le transfert d’azote fixé des légumineuses (Inga ingoides) aux bananiers.En conclusion, les résultats ont démontré une variabilité du potentiel symbiotique et de la diversité des communautés de CMAs selon les divers modes de gestion agricole et l’effet positif de ces CMAs sur la fixation biologique de l’azote atmosphérique par les légumineuses. Ces travaux devront être complétés par de futures recherches portant sur la diversité et la dynamique des communautés de CMAs, afin d’identifier les communautés performantes. Il serait également intéressant d’explorer les processus d’établissement des RMCs et leur fonctionnement afin d’optimiser les méthodes d’analyse du transfert d’azote entre plantes. Cette étude offre des perspectives prometteuses pour la recherche fondamentale, et les connaissances générées pourront être mises à profit dans le choix de plantes de services à haut potentiel symbiotique pouvant être introduites au sein de bananeraies soumises à des modes de gestion agro-écologiques bio-diversifiées.