L’azote atmosphérique, la plus grande réserve d’azote
L’air de l’atmosphère comprend 78% d’azote, azote gazeux (N2) très stable que les plantes sont incapables d’assimiler directement. Depuis des millions d’années, des bactéries du sol, les Rhizobiums (du genre Rhizobium), sont capables de fixer l’azote atmosphérique pour le rendre disponible aux plantes.
Des nodules racinaires pour loger les bactéries
Les plantes de la famille des légumineuses ont un avantage majeur par rapport aux autres familles de plantes : elles ont la capacité d’établir une symbiose avec les Rhizobia.
Au contact de ces bactéries, la plante va former de petits organes racinaires, appelés nodules, au sein desquels les bactéries vont pouvoir se loger.
Au sein du nodule, les Rhizobiums se différencient en bactéroïdes capable de fixer l’azote. Cette réaction est possible grâce à une enzyme bactérienne : la nitrogénase.
La nitrogénase, l’élément clé
Cette enzyme est très sensible vis-à-vis de l’oxygène ; son fonctionnement est rendu possible grâce à l’environnement pauvre en oxygène situé au cœur du nodule. La nitrogénase bactérienne possède également la capacité de catalyser la réduction d’autres substrats, tel que l’acétylène qui va être transformé en éthylène.
Une symbiose utile aux 2 partenaires
Les plantes fournissent aux bactéries une niche écologique et des sources de carbone nécessaires à leur développement.
En retour, les bactéries fixent l’azote atmosphérique et le transfèrent à la plante sous une forme assimilable, l’ammoniac.
Intérêts de la symbiose dans l’agriculture
La capacité des bactéries du genre Rhizobium à fixer l’azote au cours de cette symbiose présente un réel intérêt économique et écologique : une solution alternative et/ou complémentaire à l’utilisation d’engrais azotés classiques.
Généralement, les champs inoculés avec des Rhizobiums vont avoir un meilleur rendement que ceux n’en contenant pas.
Enfin, à l’issue de la culture, la décomposition des plantes va enrichir les sols en azote permettant de fertiliser naturellement les champs.
Spécificité des bactéries avec leurs hôtes
L’efficacité des bactéries du genre Rhizobium dépendent de la souche sélectionnée et du processus de fabrication.
Régulièrement, de nouvelles souches sont développées pour proposer aux agriculteurs des souches et formulations toujours plus efficaces. En effet, les Rhizobiums sont des bactéries gram- assez fragiles. Elles doivent être inoculées sur les semences au dernier moment pour assurer une bonne efficacité ou bien il faut développer des formulations innovantes et performantes pour garantir leur stabilité sur les semences.
Pour en savoir plus sur les Rhizobiums, ci-après une vidéo produite par le Journal du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS).
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