Des créatures invisibles qui aident la plante à prospérer
Avec de la lumière, de l'eau et environ 20 autres éléments, les plantes peuvent subvenir à tous leurs besoins biochimiques. Ces éléments essentiels peuvent être divisés en deux groupes : les macronutriments et les micronutriments.
Les macronutriments sont les éléments nutritifs dont les plantes ont besoin en grande quantité : calcium, carbone, hydrogène, magnésium, azote, oxygène, phosphore, potassium et soufre. Les micronutriments ou oligo-éléments sont présents en très petites quantités : bore, chlore, cobalt, cuivre, fer, manganèse, molybdène, nickel, silicium, sodium et zinc.
Les trois principaux éléments nutritifs dont une plante a besoin sont l'azote (N), le phosphore (P) et le potassium (K), l'engrais NPK bien connu et souvent utilisé.
Les micro-organismes peuvent également fournir ces nutriments aux plantes. Le groupe de microbes bénéfiques qui peut être utilisé à cette fin est celui des biofertilisants. Ils sont définis comme des substances contenant des microbes qui aident à promouvoir la croissance des plantes en augmentant l'apport de nutriments essentiels aux plantes. Ces microbes ont la capacité de coloniser la rhizosphère et d'améliorer l'absorption des nutriments par les plantes.
Azote (N)
L'azote est essentiel à la croissance des plantes et à la synthèse de la chlorophylle. L'azote est l'un des éléments les plus abondants sur terre, mais la carence en azote est probablement le problème nutritionnel le plus courant affectant les plantes dans le monde entier. Un pourcentage très élevé de l'azote total présent dans le sol est sous forme organique, cette forme d'azote n'est pas directement disponible pour les plantes. Les plantes peuvent absorber l'azote du sol sous forme de nitrate (NO3-) et d'ammonium (NH4+). L'azote est également l'élément le plus abondant dans l'atmosphère terrestre, mais les plantes ne sont pas capables d'obtenir leur azote directement de l'air.
L'azote est l'un des éléments les plus abondants sur terre, mais la carence en azote est probablement le problème nutritionnel le plus courant
Plusieurs micro-organismes peuvent être utilisés pour aider les plantes à absorber l'azote. Dans les légumineuses, le Rhizobium peut être utilisé pour aider la plante à absorber l'azote. La colonisation des racines par le Rhizobium entraîne la formation de nodules racinaires, où ils transforment l'azote atmosphérique en ammoniac.
D'autres micro-organismes pouvant être utilisés pour la fixation de l'azote sont, par exemple, Azotobacter, Azospirillum et Bacillus. L'avantage de ces micro-organismes est qu'ils fonctionnent sur un plus grand nombre de cultures et ne sont pas limités aux légumineuses.
Le phosphore est un composant essentiel de l'adénosine triphosphate (ATP), qui est la forme d'énergie utilisée par la plante. Le phosphore stimule également le développement des racines, augmente la longueur des tiges et améliore la qualité des cultures.
Phosphore (P)
Le phosphore est souvent déficient dans les sols naturels parce qu'il est fixé sous forme de phosphate de fer ou de phosphate de calcium, par exemple, selon le type de sol. Des micro-organismes comme Bacillus, Aspergillus et Penicillium sécrètent des acides organiques qui abaissent le pH du sol, ce qui entraîne la dégradation du phosphate fixé dans le sol. Certaines bactéries comme Bacillus et Pseudomonas peuvent solubiliser les phosphates inorganiques insolubles tels que le phosphate di-calcique et le phosphate tri-calcique.
Les champignons mycorhiziens peuvent aider la plante à absorber le phosphore. Les mycorhizes arbusculaires forment une relation symbiotique avec la plante hôte. En échange de carbone et de sucres, ils fournissent de l'eau et des nutriments à la plante.
Potassium (K+)
Le potassium est essentiel à la croissance et à la reproduction des plantes ; il est également responsable de l'activation de nombreuses enzymes. La plupart du potassium présent dans le sol est sous forme de potassium minéral et ne peut être absorbé par les plantes. Les minéraux contenant du potassium sont le mica et le feldspath.
La solubilisation du potassium est effectuée par exemple par Paenibacillus spp, Bacillus mucilaginosus et Bacillus edaphicus.
(Les genres microbiens susmentionnés se composent tous d'une grande variété d'espèces et de souches. Les effets bénéfiques précis de ces microbes dépendent de l'espèce et de la souche spécifiques qui sont utilisées).
