90
Conclusion générale et perspectives
Les légumineuses sont une entreprise rentable en raison de leur remarquable propriété de fixation de l'azote atmosphérique et de leur capacité à réduire les effets des maladies, des ravageurs et de l'infertilité des sols lorsqu'ils sont utilisés en rotation avec les cultures. Ce patrimoine est dû à leur relation symbiotique avec les rhizobactéries du sol fixateur d'azote. Ce pendant la relation entre les deux partenaires est soumise à des facteurs biotiques (pathogènes, les génotypes des plantes hôtes et les souches rhiozobiennes,…) et abiotiques (températures, salinité, produits chimiques,..) qui peuvent entraver cette relation. Dans ce contexte la sélection des deux partenaires est inévitable afin de contrer les conditions de stress/environnements.
Donc le premier objectif était d’abords, la sélection de la légumineuse alimentaire et le second est l’isolement de bactérie à effet PGPR. A cette effet la sélection de l’espèce légumineuse alimentaire s’est basé sur la germination (l’étape cruciale et initiale) sous stress salin (eau de mer) de trois légumineuses alimentaires : le petit pois (Pisum sativum), le pois chiche (Cicer arietinum) et le haricot commun (Phaseolus vulgaris L.).
L’étude portée sur l'irrigation avec l'eau de mer à différentes dilutions a montré que ce dernier affecte la germination et la croissance des plantules de P. sativum, C. arietinum et P. vulgaris à des concentrations de 10 et 30%. La diminution de la teneur en humidité commence à partir de 30% de la solution d'eau de mer par rapport au témoin chez les plantules de P. sativum et C. arietinum sauf pour P. vulgaris. Ainsi, à ces niveaux, les eaux souterraines côtières ne peuvent pas être aussi nocives pour l'établissement de ces espèces. Cependant, d'autres expériences sont nécessaires pour évaluer l'effet de l'irrigation par l'eau salée sur le rendement, la production agricole ainsi que sur la nodulation de ces trois espèces de légumineuses. À partir des paramètres estimés de cette étude et une synthèse bibliographique très intéressante, nous avons validé le haricot commun P. vulgaris comme matériel végétal d’étude.
Dans la seconde expérimentation, nous avons étudiés l’effet de cinq sels (NaCl, Na2SO4, CaCl2, CaCO3 et KCl) les plus dominants dans le sol sur la germination et l’émergence des plantules de P. vulgaris var. djedida. À travers cette étude, le stress salin a diminué la germination des graines et la longueur des plantules au début de la croissance. Comme les résultats l'ont démontré, les effets inhibiteurs des cinq types de sel étudiés dans la phase de germination du haricot commun diffèrent considérablement, en particulier dans le cas de NaCl, CaCl2 et Na2SO4. Les effets inhibiteurs de ces sels sur le haricot commun étaient très forts, comparés à ceux du CaCO3 et du KCl. Ces comportements différentiels des graines
91 de P. vulgaris var. djedida selon les types de sel sont probablement dues au fait que la même concentration de sel génère des potentiels osmotiques différents et l'effet osmotique peut avoir une plus grande influence sur la germination.
Ces résultats nous ont permis de connaitre le comportement des semences avant de passer au champs et pour ne pas se vouer à l’échec car une plante devant un stress biotique ou abiotique comme le plus courant la salinité ne peut subvenir aux besoins d’une éventuelle symbiose (rhizobienne, mycorhizienne,…), car cette dernière nécessite beaucoup d’énergie.
Le passage au champ de P. vulgaris var. djedida a été de faire face aux facteurs qui pouvaient influencer ses relations mutualistes avec les microorganismes du sol. Parmi ces facteurs, les facteurs abiotiques : la température, la salinité, la présence de fertilisant chimique…. et les facteurs biotiques tels que : les pucerons, les nématodes ou encore la compatibilité de la variété avec les souches autochtones. Le résultat de cette confrontation de P. vulgaris var. djedida in vivo dans un sol salin (teneur élevée en CaCO3), pauvre en matière organique mais suffisamment riche en phosphore assimilable et pour finir en présence et en absence de l’azote chimique, a révélé un dynamisme important de certains microorganismes associés à P. vulgaris L. var. djedida.
Lors de l’étude de l’effet de fertilisant chimique sur la nodulation et la mycorhization chez de P. vulgaris L. var. djedida, cette dernière a présenté une importante mycorhization. Effectivement, l’ajout de l’urée 46% ajouté avant la floraison a eu un effet significatif sur l'intensité arbusculaire (a%, A%) et sur la colonisation mycorhizienne (M%, m%) des racines malgré les contraintes environnementales. Ceci pourrait constituer un inoculum efficace pour les autres plantes contre certain facteurs biotiques et abiotiques.
Quant à l’enquête nodulaire, la variété Djedida n’a presque pas nodulé, ce qui a suscité plusieurs hypothèses incriminant le facteur biotique comme la variété. Cette hypothèse nous a conduit à un second essai in vivo afin de mieux comprendre si l’absence de cette nodosité n’est pas liée à la compatibilité/sélection variétale. Ce deuxième essai au champ a visé trois variétés de haricot les plus cultivées en Algérie à savoir Nelson, Djedida et Jalila. Dans ce même concept, nous avons également testés l’effet du fertilisant azoté chimique de (Urée granulée 46%) (ajout avant et après la floraison) sur la croissance et la nodulation de ces trois variétés. Les résultats obtenus concernant le rendement ont été un gain significatif ne dépassant pas une moyenne de 20% par rapport au témoin. La biomasse sèche des plantes a été également influencée aux stades de floraison et de fructification pour les trois variétés étudiées. Le nombre de nodule chez les plantes non fertilisées a été augmenté de 253%, 325% et 338%, respectivement chez Nelson, Djedida et Jalila par rapport aux valeurs enregistrées
Conclusion générale et perspectives
92 chez les plantes fertilisées pour ces mêmes variétés. Cette expérimentation nous a permis de constater par rapport à la première expérimentation, que la variété Djedida a pu noduler et qu’il n’y avait pas un problème de compatibilité entre les souches rhizobiennes autochtones et la variété mais plus tôt dans la teneur en azote totale du sol. En effet, dans le premier essai, le sol en contenait 0.17% et le sol du second essai n’en contenait que 0.11%. La richesse du sol en azote est l’un des facteurs limitant la symbiose rhizobienne.
Dans le dernier chapitre qui visait l’étude des rhizobiums et les bactéries à effet PGPR associés et isolées à partir des nodules récoltés in vivo des racines de P. vulgaris var. Djedida et également la variété Nelson, a révélé que la variété Djedida est apte à noduler avec les rhizobiums isolés des nodules de la variété Nelson et que la nodulation nécessitait des conditions plus contrôlées.
En plus de la capacité de fixer l’azote atmosphérique, ces mêmes rhizobiums ont démontré des capacités très intéressantes celle de la solubilisation du phosphore. Cette aptitude représente une source de fertilisation naturel qui mérite d’être caractériser et exploiter pour une production d’inoculum à très grande échelle afin de limiter l’utilisation d’engrais chimiques qui sont non durable en raison des coûts élevés et des préoccupantes néfaste vis à vis de l'environnement surtout pour le réchauffement climatique, la pollution et la sécurité alimentaire.
A cet effet les perspectives de ce travail sont :
➢ Sélection des meilleures souches fixatrices d’azote sous conditions contrôlées et identification moléculaire de ces derniers.
➢ Identification de la meilleure combinaison entre les différents microorganismes symbiotiques (rhizobium-mycorhize-bactérie à effet PGPR) pour une meilleure nodulation et une meilleure tolérance aux facteurs abiotiques et biotiques qui peuvent perturber le rendement du haricot
➢ Révélation et étude des gènes de nodulation et de fixation pour des applications biotechnologiques (formulation d’inocula à haut potentiel).