Discussions

Ø La quantification

Tout d'abord, je tenais à aborder le sujet de la quantification des mycorhizes qui, pour moi, est l'un des facteurs qui influence le plus la précision des résultats. En effet, lors de l'observation au microscope comme décrite auparavant, la valeur notée de 0 à 5 afin d'estimer la colonisation globale des mycorhizes sur la racine est très approximative. Un manque de précision et une subjectivité de la coloration sont remarquables et notables. J'ai eu l'occasion de travailler aux côté d'un autre stagiaire qui étudiait également le taux de mycorhizes sur les blés en Poitou Charente pour un autre projet et lorsque nous essayions de nous mettre d'accord sur le taux de colonisation que chacun de nous estimions, nous avions parfois des avis divergents. J'avais en effet tendance à estimer la colonisation plus faible que lui. Il est donc important pour cette expérimentation que ce soit la même personne qui fasse toutes les analyses sur le même essai.

La quantification est également imprécise du point de vue de la méthode. Lors de la notation de la présence ou non des organes des mycorhizes (hyphes, vésicules, arbuscules) nous nous contentons d'annoter la présence ou l'absence de ces organes. Comme indiqué auparavant, le rapport entre la présence des organes est toujours le même, et les résultats ne font que conforter ceux sur la colonisation globale. Afin d'obtenir des résultats plus précis et significatifs, il aurait été plus judicieux (mais certainement aussi beaucoup plus long) de compter ces organes et de ne pas seulement noter leur présence. J'ai eu, par exemple, à plusieurs reprises l'occasion d'observer une racine ayant une note de colonisation globale de 3 avec seulement des hyphes et d'un autre côté une autre racine ayant la même note de colonisation mais avec des hyphes, vésicules et arbuscules. Dans ce cas, la deuxième racine montre une plus forte activité des mycorhizes que la première. Or, lors de l'analyse des résultats cette différence n'est pas relevée.

Une autre possibilité (plus réalisable) pour éviter cette imprécision aurait été de noter la présence globale des organes des mycorhizes en pourcentage de la même manière que la colonisation globale. En effet, nous avons remarqué qu'une racine ayant une colonisation

25 globale de 3 pouvait avoir seulement des vésicules et des hyphes alors qu'une autre racine pouvait avoir la même colonisation mais avec seulement des arbuscules et des hyphes. Il y a donc une mauvaise appréciation de la colonisation des organes des racines. Il aurait été intéressant de noter la présence des organes en pourcentage et non en notant seulement la présence ou non des hyphes, vésicules ou arbuscules. Le tableau représenté en Annexe 9 indiquerait une autre façon d'annoter les mycorhizes au microscope.

Ø La présence de la gaine des racines

Un autre point d'attention est apparu lors de nos observations au laboratoire : la présence de la gaine des racines. Comme nous l'avons noté dans la partie bibliographie, les mycorhizes colonisent les racines en entrant par la partie entourant la racine appelée la gaine. Or lors du prélèvement sur le terrain, la terre étant parfois argileuse et donc formant des agrégats, les racines étaient difficiles à séparer de la terre. Il fallait donc forcer afin de toute l’enlever. Cependant, beaucoup de gaines entourant la racine se retiraient lors de cette étape ce qui rendaient les racines inobservables car il n'y avait que le centre de la racine où les mycorhizes ne pénètrent pas. Afin de remédier au nombre limité de racines sans gaine, nous avons été obligé de prélever sur une même racine plusieurs morceaux que nous avons ensuite observés au microscope. Nous avons dû également prélever des plus grosses racines (ayant moins de mycorhizes que les plus fines) ou des racines plus en surface (ayant moins de mycorhizes que celles en profondeur) car les autres n'avaient plus de gaine. Cela a donc pu présenter une forte influence des résultats et en fausser quelques uns. Il serait donc important pour les années à venir de prélever de façon rigoureuse afin de perdre le moins possible de gaines.

Ø L'influence de l'association blé-légumineuse sur la mycorhization

En ce qui concerne les échanges d'azote entre le blé et la féverole, nous avons observé grâce à nos résultats qu'il existait beaucoup de facteurs influençant la mycorhization du blé en association avec une féverole et que la présence de la légumineuse ne serait pas assurément un facteur augmentant la mycorhization. J'ai eu l'occasion pendant mon stage d'assister à une présentation d'une enseignante chercheure de l'ESA (Ecole Supérieure d'Agronomie) sur l'intérêt et les échanges réalisés par les légumineuses en association avec du blé. Des

26 récentes études montrent qu'il n'y a pas réellement d'échanges directs d'azote entre le blé et la légumineuse ni d'augmentation significative de la mycorhization des racines de blé en association avec une légumineuse comme les résultats que j'ai obtenus. Le blé profiterait plus de l'azote du sol avec une légumineuse car cette dernière, détectant la présence du blé comme concurrent pour l'accès à l'azote du sol, déclencherait plutôt son mécanisme de captation de l'azote atmosphérique et laisserait donc plus de place au blé pour profiter de l'azote du sol. Cela serait donc une hypothèse afin d'expliquer la qualité du blé en association avec une féverole. Les mycorhizes ne seraient donc pas plus stimulées ni plus utiles qu'en culture pure ou en mélange de variétés.

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Conclusion

Ø Confirmation des résultats

Lors de cette étude, de tous les facteurs étudiés (mélange variétal, association, type de variété et lieu), seul le facteur type de variété a montré des différences significatives pour la mycorhization entre les deux types testés (les populations qu'elles soient cultivées en mélange ou associées à une féverole mycorhizeraient plus que les variétés modernes). Ces résultats auraient donc confirmé une de nos hypothèses de départ. Par ailleurs, plusieurs points ont été pour le moins surprenants tels que la mycorhization sur les blés populations associés à une féverole. En effet, les résultats montrant une faible colonisation des racines par les mycorhizes en conditions d'association avec une féverole indiquerait une faible influence de la légumineuse sur la mycorhization mais un effet du lieu très important pour les mycorhizes. La colonisation par les mycorhizes dépendrait vraiment des conditions locales pour un facteur testé. Ces informations montreraient donc qu'il serait judicieux de chercher localement des solutions adaptées et non pas des facteurs "généraux" vrais partout.

On pourrait enfin se demander l'intérêt réel des mycorhizes sur le blé. Ø Bilan personnel

Cette étude a été pour moi une belle expérience de trois mois où j'ai pu parvenir à des résultats surprenants qui m'ont amenés à des discussions et conclusions très intéressantes avec l'aide d'Estelle Serpolay-Besson et Véronique Chable. J'ai beaucoup apprécié les expérimentations sur le terrain et l'approche réalisée auprès des agriculteurs. De plus, l'agriculture biologique étant un domaine auquel je porte un intérêt particulier, j'ai réellement aimé lors des discussions personnelles ou professionnelles avec les encadrants ou les stagiaires, les différents avis et opinions de chacun qui m'ont permis d'acquérir une certaine ouverture d'esprit. Je remercie encore une fois toute l'équipe Biodiversité Cultivée et Recherche Participative pour leur soutien, leur patience et pour m'avoir permis de participer à ce projet qui m'a beaucoup apporté tant sur le plan personnel que professionnel.

28 Ø Autres travaux effectués pendant le stage

Grâce à la diversité des travaux réalisés par l'équipe BCRP, j'ai pu pendant mon stage participer à plusieurs projets ne portant pas sur mon stage. J'ai pu souvent aider les différents stagiaires lorsqu'ils avaient besoin de personnel sur le terrain. J'ai, par exemple, participer au semis du sarrasin, aux études de biomasse du blé et des adventices, au désherbage des haricots, aux semis de maïs population... J'ai également pu assister aux journées portes ouvertes du centre INRA où j'ai découverts plusieurs travaux réalisés hors de notre unité notamment sur l'unité expérimentale d'Ecologie et d'éco toxicologie aquatique ce qui m'a permis de sortir du cadre de la production végétale. J'ai également au l'opportunité d'assister à une journée consacrée à la culture de blés populations en Poitou Charente sur le projet Blégu où un autre stagiaire étudiait des mycorhizes. Cela nous a permis de comparer nos résultats et ainsi d'en tirer des conclusions. Enfin, une des journées que j'ai le plus appréciée s'est déroulée chez Florent Mercier à Bouchemaine où nous avons, les stagiaires et moi, pu découvrir tous les essais expérimentaux réalisés sur cette ferme et acquérir des connaissances sur l'origine de la culture du blé et l'agriculture biologique.

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Références bibliographiques

Ø Ouvrages

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Ø Articles internet

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CHANTRY O., 2007. Evaluation quantitative de la divsersité génétique de germoplasme de blé par marqueurs moléculaires [en ligne]

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Montégérie [en ligne] http://www.crem.qc.ca/File/Cyano_/Cyano%202008/mycorhizes.pdf

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http://emmanuelferrand.blogspot.fr/2013/02/le-ble-prefere-de-lagriculture.html

POUSSET J., 2005. Mycorhizes : pourquoi et comment profiter de leurs bienfaits ?. Document Biodoc n°8 [en ligne],

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Table des illustrations

Figure 1 : Phylogénie des Gloméromycètes (adapté d’après Parniske, 2008) ...4

Figure 2 : Structure de colonisation des champignons ectomycorhiziens (en bleu) et endomycorhiziens à arbuscules (en rose) (Bonfante et al. 2010). ...5

Figure 3 : Schéma des différentes étapes de colonisation des champignons AV (adapté d’après Bonfante & Genre 2010). ...6

Figure 4 : Photos des lames observées au microscope (X400) A : Arbuscule B : Hyphes C : Vésicule ...7

Figure 5 : Schéma de la prolifération des hyphes et de la formation des arbuscules et des vésicules (mycorrhizas.info) ...7

Figure 6 : Schéma de la reproduction végétative des mycorhizes à partir des renflements d'hyphes sporogènes (www.smnf.fr) ...7

Figure 7 : Photos spores observées au microscope (X400) ...7

Figure 8 : Schéma représentant l'importance des hyphes des mycorhizes sur l'extension racinaire (www.smnf.fr) ...8

Figure 9 : Schéma de la fixation de l'azote atmosphérique par la féverole, Artic ac-besancon, 2014 ...10

Figure 10 : Schéma du dispositif expérimental soit pour les variétés commerciales soit pour les variétés populations. ...12

Figure 11 : Photo aérienne de la parcelle du lycée T. Monod, google map ...13

Figure 12 : Photo aérienne de la parcelle de Gilles Simmoneaux, google map ...13

Figure 13 : Photos représentant les bandes de blés et l'association avec la féverole sur les deux lieux, Gilles et au lycée. ...14

Figure 14 : Cycle de développement du blé, terre-net.fr ...14

Figure 15 : Photo séchage des plants de blé après lavage ...15

Figure 16 : Photo de la préparation des lames à observées au microscope ...16

Figure 17 : Schéma de la disposition des racines et technique d'observation des racines sur lame et lamelle ...16

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Table des tableaux

Tableau 1: Classement mondial et national de l'INRA en fonction des différents champs

disciplinaires ...1

Tableau 2 : Différents axes de recherches présents sur le centre INRA ...14

Tableau 3 : Récapitulatif de projet SAFARI, Présentation SAFARI, 2013 ...3

Tableau 4 : Récapitulatif des différentes modalités pour le dispositif expérimental...12

Tableau 5 : Densités et Poids Moyen des Grains en fonction des variétés de population ...13

Tableau 6 : Densités et Poids Moyen des Grains en fonction des variétés modernes ...13

Tableau 7 : Matériels et solutions utilisés pour les manipulations ...16

Table des annexes

Annexe 2 : Fiche technique du blé Chevalier, Arvalis ...34

Annexe 3 : Fiche technique du blé Pireneo, Arvalis ...35

Annexe 4 : Fiche technique du blé Renan, Arvalis ...35

Annexe 5 : Représentation du frein et de l'adaptation à la culture de la féverole selon les région. (fiche technique ITAB, 2012) ...36

Annexe 6 : Gamme étalon pour l'estimation de la colonisation globale des racines par les mycorhizes ...36

Annexe 7 : Graphiques représentant la pluviométrie et la température moyenne en fonction des mois des années 2013/2014 et 2014/2015. ...37

Annexe 8 : Fiche annotation laboratoire...37

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Véronique Chable

Directrice de recherche, Création des projets de recherce et valorisation des

résultats

Estelle Serpolay

Ingénieur d'étude INRA/ITAB, coordination

projets/terrain, mise en place des projets de recherche, suivi des

stagiaires

Elise Blanchet

Ingénieur agronome, suivi terrain, collecte des

résultatsn analyses statistiques, valorisation des

résultats

Simon Rousselot

Assistant ingénieur, suivi terrain, responsable de l'oganisation technique des

essais et du laboratoire

Stephanie Klaedtke

Doctorante INRA, thèse sur la qualité sanitaire des semences de haricots

Franck-Emanuel Leprètre

Apprenti ingénieur INRA, développement d'un réseau d'agriculteurs autour de la valorisation du sarrasin de pays Camille Vindras Doctorante INRA/ITAB, thèse sur la qualité organoleptique des produits biologiques

Stagiaires (environ 7 / an)

Différents sujets du BTS au diplôme ingénieur : typologie des fermes utilisant

les semences paysannes, mycorhization du blé, suivi des essais, aide au projet

sarrazin de pays...