Effets secondaires de la salinisation La salinisation peut entraîner :

- Un accroissement de la pression osmotique qui rend l’eau plus difficilement mobilisable par les plantes ; et provoque une plasmolyse des cellules, parfois irréversible et qui peut aboutir à la mort du végétal (IRD 2008);

- Une toxicité de certains ions pour les végétaux (Cl-, Na+, etc) ; s’accumulant dans les feuilles et peuvent provoquer des dommages métaboliques) (IRD 2008) ;

- Une dégradation du sol : modifications de l’état structural, diminution de la conductivité hydrique, la diminution de l’activité microbienne du sol, la nitrification et la production de CO2 et une augmentation des composés organiques solubles avec une diminution des composés humiques polycondensés (IRD 2008).

37 2.6.1. Effet de la salinisation sur les microorganismes édaphiques

La qualité des sols, leurs services écosystémiques et leur aptitude à faire face à ces différentes menaces dépend en grande partie de leur microflore. Celle-ci présente en particulier des capacités cataboliques qui participent aux cycles biogéochimiques. Les microorganismes sont donc utilisés comme bio-indicateurs lors de l’évaluation de «la santé» et de «la qualité» d’un sol (Chapman et al., 2007). Généralement, la salinisation du sol incite à sa dégradation biologique, se traduisant par une diminution du taux de la matière organique ; corrélativement une diminution de la faune et de la flore, et un appauvrissement biologique conduisant à la stérilisation partielle du sol (Bouchenafa et Dellal, 2012).

La salinité a été également identifiée comme un important facteur abiotique stressant l'environnement des microorganismes du sol aride. La concentration de la solution en sels entraîne une augmentation de la pression osmotique (Calvet, 2003).

Hormis la tension osmotique élevée caractérisant les sols salés, ces sols constituent un milieu défavorable pour les microorganismes en raison de la présence des ions toxiques et de leur pH très basique ainsi que leur structure asphyxiante. Un pH compris entre 8 et 9 est reconnu, généralement comme limite de la dégradation de la structure (Aubert, 1983).

Dans ces sols, les activités microbiologiques en particulier les processus de dégagement de CO2 (minéralisation du carbone) et celui de la minéralisation de l'azote (notamment la nitrification), subissent à la fois l'influence négative des paramètres de la salinité et ceux de la sodicité. Toutefois, la sensibilité des micro-organismes à l'égard de la salinité est différentielle suivant les degrés de la salure et suivant l'espèce microbienne (Chapman et al., 2007).

2.6.2. Effet de la salinisation sur le végétal

Chez plusieurs espèces végétales, les dégâts produits par le stress salin se manifestent communément par une séquence de changements morphologiques et physiologiques (Levigneron et al., 1995). Les effets néfastes de la salinité sur la croissance

38 des végétaux sont généralement associes au faible potentiel osmotique de la solution du sol et au niveau élevé de toxicité du sodium (et du chlore pour certaines espèces) qui provoquent des perturbations multiples sur le métabolisme, la croissance et le développement des plantes aux niveaux moléculaire, biochimique et physiologique (Yancey et al., 1982, Patridge, et Wilson, 1987 ; Thamir et al., 1992).

Selon Smillie et Nott (1982), la présence des sels solubles dans la solution du sol abaisse son potentiel osmotique et induit au niveau de la plante un état de «sécheresse» physiologique qui se traduit par une réduction de l’activité métabolique et une altération des pigments. La salinité réduit l’absorption de l’eau par les racines ; la turgescence cellulaire est abaissée, ce qui entraîne un phénomène de plasmolyse. Mais, certains végétaux sont capables d’ajuster plus ou moins rapidement leur potentiel osmotique à celui du milieu extérieur, de manière à maintenir le gradient de potentiel hydrique entre la plante et le milieu. Les ions chlorure et sodium peuvent être stockés chez les plantes dites inclusives, soit au contraire peu retenus et mobilisés par la sève phloémique jusqu’aux racines chez les plantes dites exclusives (Doudech et al., 2008). NaCl est un agent influençant l’enracinement de certaines espèces, une augmentation de la concentration saline au-delà du seuil de tolérance favorise la réduction significative du nombre de racines et de leur longueur (Doudech et al., 2008)..

Chez les glycophyte la réalisation de l’ajustement osmotique lors d’un stress salin conduit à l’accumulation de solutés organiques, tels que des glucides solubles et des polyols (Greenway et Munns, 1980) ou encore certains acides aminés et leurs dérivés bétaïniques (Stewart et Larher, 1980). Parmi ces acides aminés la proline, de teneur habituellement faible dans les tissus des plantes cultivées sur milieu dépourvu de sel et donc peu contraignant sur le plan hydrique, se trouve accumulée de façon spectaculaire en réponse au stress salin (Hernandez et al., 2000). Cela dit, un phénomène de perturbation nutritionnelle minérale s’installe chez les végétaux. Une compétition nutritionnelle est engendrée par les ions Na+ et Cl- constitutifs du NaCl vis-à-vis des cations (Ca2+, K+, Mg+…) et des anions (NO-2, NO-3, PO-4…), aboutissant à un déficit minéral de la plante (Levigneron et al., 1995). Le NaCl provoque, notamment, la hausse des teneurs des composés glucidiques, protéiques et phénoliques des cultures. Il induit en

39 revanche, des pertes chlorophylliennes des plantes (jaunissement des feuilles) (Lepengue

et al., 2012).

Les cultures peuvent tolérer la salinité jusqu'à certains niveaux sans perte mesurable dans leurs rendements (seuil de salinité). Quand le seuil de salinité est dépassé, le rendement des récoltes est réduit linéairement à mesure que la salinité augmente. Le tableau 4 résume le seuil de tolérance de certaines espèces de cultures.

Tableau 4 : Seuil de tolérance à la salinité de certaines cultures (Copyright, 2012).

Nom commun du végétal Seuil moyen de salinité (CE)

Culture de plein champ

- Coton - Blé - Tournesol - Riz - Maïs - Canne à sucre 7,7 (+) 6 5,5 3 1,7 1,7 (-) Fruits - Olive - Pêche - Pamplemousse - Orange - Raisin - Pomme 4 (+) 3,2 1,8 1,7 1,5 1 (-) Légumes - Courgette - Brocoli - Pois - Tomate - Pomme de terre - Oignon 4,7 (+) 2,8 2,5 2,3 1,7 1,2 (-)

40 3. LA CULTURE IN VITRO

La multiplication végétative in vitro est un mode de reproduction asexuée artificielle, elle comprend un ensemble de méthodes faisant intervenir, d’une part des éléments d’asepsie, et d’autre part la mise en place d’un environnement parfaitement contrôlé : milieux définis pour chaque espèce végétale, conditions optimales de température, photopériode, d’humidité,…. Ces méthodes s’appliquent autant à des fragments de plante (tissus ou organes), qu’à des cellules isolées ou à des protoplastes (Dutuit et Gorenflot, 2008).

La culture in vitro doit toute son extension à la totipotence cellulaire des végétaux. Toute cellule d’une plante peut, dans certaines conditions, se dédifférencier pour devenir une cellule œuf, appelée cellule embryogène, capable de générer un nouvel individu. Ainsi peut–on obtenir à partir d’un fragment végétal plusieurs dizaines de milliers de plantules (Guyot et al., 2003).

Chez la pomme de terre, on peut repiquer des fragments de germes comportant un nœud, qu’on appelle explants, munies d'une petite feuille et d'un bourgeon adventif. La plante issue, appelée vitroplant, peut être à son tour fragmenter, et conduit à d'autres vitroplants. Un seul bourgeon permet de produire en moins d'un an, 2 millions de plantes, toutes identiques à la plante mère sur des milieux nutritifs artificiels (Cevie, 1997).