Aujourd'hui nous connaissons la véritable importance des relations mycorhiziennes et nous comprenons comment elles fonctionnent : le champignon colonise le système racinaire de la plante hôte et, de ce fait, augmente les capacités d'absorption des racines en eau et en nutriments, tandis que la plante fournit aux champignons en carbone qu'elle obtient par photosynthèse. Cette relation symbiotique a comme résultat de faire prospérer les 2 organismes.
Les champignons mycorhiziens vivent sur les racines de 80 à 95% de toutes les espèces de plantes qui vivent sur la Terre. Nous devons beaucoup à Albert Bernhard (1839 - 1900) qui publia en 1885 un article extraordinaire sur les champignons que l'on allait qualifier ultérieurement d'ectomycorhiziens.
Qui a besoin des mycorhizes ?
Sans les symbioses mycorhiziens, il est vraisemblable que la plupart des plantes n'existeraient même pas. La plupart des membres du règne végétal ont formés des associations avec des champignons mycorhiziens, notamment les bryophytes (famille des mousses), les angiospermes (la plupart des plantes terrestres), les ptéridophytes (fougères et lycopodes) et de nombreux gymnospermes (famille des conifères). Certaines plantes ne survivent pas sans mycorhizes, alors que d'autres, peu nombreuses, n'ont aucun besoin des mycorhizes.
Les plantes mycorhiziennes "obligatoires" ne peuvent survivre sans associations mycorhiziennes. Ces plantes possèdent souvent des racines épaisses, non ramifiées, qui en effet ne peuvent pas explorer le sol à la recherche de nutriments. Leurs graines ne peuvent pas germer sans colonisation mycorhizienne ou, si elles germent, les semis ne survivent pas.
Effet bénéfiques des champignons mycorhiziens
Les plantes impliquentées dans une mycorrhizae sont plus aptes à résister à la sécheresse et à d'autres stress environnementaux, aux agents pathogènes qui touchent les racines et même aux maladies des feuilles. La biomasse végétale est souvent améliorée, de même que la floraison et la fructification ; le rendement et la qualité des récoltes sont accrus.
Les mycorhizes améliorent par ailleurs la structure du sol, dans la mesure où les réseaux d'hyphes jouent un rôle majeur en allant à la recherche de nutriments.
Les champignons mycorhiziens peuvent échanger leur ADN avec d'autres micro-organismes et transférer les bénéfices qu'ils confèrent !
FOURNITURE EN NUTRIMENTS
Au fur et à mesure qu'une racine pousse, elle absorbe les nutriments issus du sol qui l'entoure. La plante peut éventuellement épuiser les nutriments disponibles dans une zone donnée ou bien les absorber selon un rythme qu'elle ne peut pas suivre à un niveau assez élevé pour pouvoir prospérer.
En s'associant avec des champignons, les racines d'une plante peuvent utiliser les nutriments récupérés par les hyphes fongiques qui parviennent au-delà de la zone où les nutriments sont épuisés.
Ils sont capables d'atteindre de petits pores dans le sol à l'intérieur et à l'extérieur de la zone épuisée. Ils contribuent largement à augmenter la zone de surface et à améliorer l'absorption.
Les champignons mycorhiziens fournissent des nutriments à la plante. En retour, près de 20% du carbone produit par une plante peut être transféré à son partenaire.
Le phosphore, un nutriment végétal essentiel particulièrement important à cause de sa présence dans l'adénosine triphosphate (une molécule qui, chez tous les êtres vivants, fournit l'énergie nécessaire aux réactions chimiques), se trouve lié chimiquement dans le sol et les plantes ont du mal à l'absorber sans le secours des champignons mycorhiziens. L'azote, le cuivre, le zinc, le fer et le nickel (nutriments essentiels pour les plantes) sont également absorbés par les champignons mycorhiziens et transférés ensuite aux plantes. Leur digestion extra cellulaire entraîne aussi une décomposition qui libère encore plus de nutriments dans le sol, en particulier de l'azote.
Les organismes contenus dans la mycorhizosphère meurent, ils libèrent toutes une gamme de nutriments et produisent toutes sortes de métabolites qui sont absorbés par les champignons.
TOLÉRANCE À LA SÉCHERESSE
Les études ont démontré que 50 à 100 fois plus d'eau se trouve mis à la disposition des plantes lorsque leurs racines sont associées avec des champignons mycorhiziens et forment des mycorhizes.
Les champignons mycorhiziens créent des structures de stockage de l'eau dans les racines en cas de besoin. L'interface entre certains hyphes et les cellules racinaires de la plante hôte retient aussi de l'eau, de même que les vésicules, ces organites spécifiques de stockage situés à l'intérieur des racines.
Les plantes mycorhizées demandent moins d'eau pendant la période de sécheresse.
PROTECTION CONTRE LES AGENTS PATHOGÈNES
Les champignons mycorhiziens créent des barrières physiques autour des racines, et même à l'intérieur d'elles, qui peuvent empêcher certains organismes pathogènes de s'infiltrer avec succès dans la plante hôte. Des couches d'hyphes ectomycorhiziens qui entourent certaines racines, appelées manteaux, peuvent également rendre les racines difficiles à envahir. Si un agent pathogène pénètre effectivement dans une racine, il est souvent stoppé par la structure interne des mycorhizes.
Lorsque les hyphes fongiques ingèrent et digèrent, ils peuvent produire des métabolites, des substances chimiques qui se décomposent et agissent comme éléments dissuasifs vis-à-vis des autres organismes en quête de nourriture.
AMÉLIORATION DE LA STRUCTURE DU SOL ET DU STOCKAGE DU CARBON
Les champignons mycorhiziens produisent des exsudats visqueux qui aident les particules individuelles du sol à s'unir pour former des agrégats stables entourés par des espaces poreux, qui sont essentiels pour la circulation de l'eau et de l'air. En outre, les champignons produisent de la glomaline, un composé riche en carbone, qui reste dans le sol même après la mort des champignons. Ces molécules constituent une source majeure de carbone dans le sol.
Les champignons mycorhiziens peuvent associer avec plus d'une plante hôte à la fois, plusieurs espèces différentes . Grâce à cet exploit, les mycorhizes peuvent bénéficier à des forêts entières, dans la mesure où les arbres les plus grands nourrissent et protègent les plus petits. Et lorsque plante meurt, la plupart de ses nutriments reviennent dans le réseau et repartent vers d'autres plantes.
PROTECTIONISME
Certains champignons mycorhiziens peuvent empêcher plus ou moins totalement certaines plantes de pousser lorsque ce ne sont pas leurs plantes hôtes, ce qui ralentit ou stoppe les phénomènes de succession végétale.
Les champignons ont recours à différents mécanismes pour y arriver ; certaines produisent des substances chimiques qui affaiblissent ou neutralisent les composants chimiques nécessaires à la survie de l'envahisseur, tandis que d'autres exercent une influence sur les microbes situés à proximité, avec des métabolites qui attirent ou repoussent d'autres plantes. Ils rivalisent aussi entre eux pour trouver ou fournir des sources de nutriments susceptibles de protéger leurs plantes hôtes.
Extrait de "Fertile champignons" de Jeff Lowenfels