Impact agronomique et écologique de l'inoculation du maïs par Azospirillum lipoferum CRT1

Les effets de l'inoculation du maïs (Zea mays) par la souche bactérienne Azospirillum lipoferum CRT1 (AZOGREEN®) ont été étudiés au champ et en serre. La production d'hormone (AIA) et la capacité à fixer l'azote atmosphérique sont deux propriétés des bactéries du genre Azospirillum impliquées dans les effets bénéfiques. Cependant, d'autres effets sur la colonisation racinaire par les micro-organismes indigènes pourraient également intervenir. Sur le plan agronomique, un suivi pluri annuel a montré une grande variabilité des effets sur le rendement ; en terme de production de grain ou de fourrage, les conditions climatiques n'ont pas permis de distinguer clairement un effet de l'inoculation. L'effet indéniable est une augmentation de la biomasse racinaire, dont nous avons déterminé les paramètres morphologiques par analyse d'image (WINRHIZO®). Chez les plantes inoculées, la surface racinaire est multipliée par 1,2 au stade 2-3 feuilles, 7 jours après le semis, par 1,6 au stade 9-10 feuilles. Des modifications de la qualité du matériel racinaire (composition, résistance mécanique) ont été observées (J35). Du point de vue de l'écologie des micro-organismes, l'inoculation s'accompagne d'un accroissement spécifique des densités de populations indigènes d'A.lipoferum (autres que l'inoculum) et d'A.brasilense/amazonense. Les changements de structure associés à l'inoculation sont significatifs avec une élévation de la proportion des IGS (A-RISA) de taille supérieures à 500bp dans les stades de recrutement comme J7 et J35. L'évaluation de l'effet sur le potentiel de fixation de l'N est une augmentation du taux de transcrits du gène nifH (PCR quantitative) significativement plus élevée dans la rhizosphère des plantes inoculées à partir de la 4ème semaine après le semis. En conclusion, la modification du système racinaire est l'effet principal de l'inoculation du maïs par A.lipoferum CRT1 cultivé sur un luvisol de la région lyonnaise. Les effets sur les populations microbiennes sont associées à un contact accru entre les surfaces racinaires actives et les bactéries indigènes. L'élévation du taux de transcrits NifH est sensible au moment où, au champ, se fait la fertilisation azotéeLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

Early changes in root characteristics of maize (Zea mays) following seed inoculation with the PGPR Azospirillum lipoferum CRT1

The eVect of direct inoculation of seeds with the plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) Azospirillum lipoferum CRT1 was assessed on maize (Zea mays) grown for 35 days after sowing (d.a.s.) in controlled conditions (greenhouse) in a luvisol soil from south-eastern France. WhinRhizo® software was used to describe the following changes in the root system morphology for each plant: distribution and average root diameter, root surface and the number of tips. The stress at breakage and stiVness of the roots in tension were also determined. Evaluation of biochemical components of roots was achieved by direct Attenuated Total ReXectance (or reXection) (ATR)-Fourier transform infrared (FTIR) on root section. Inoculated roots exhibited signiWcantly larger numbers of tips and extending surface to rhizosphere when compared to controls. Measured mechanical parameters of inoculated roots showed a slight increase in rupture stress up to the largest diameter (1.2 mm) when compared to controls. StiVness (Young's modulus) values were nearly constant for inoculated plants with higher values than for non-inoculated plants at day 26 and day 35. Using Principal Components Analysis of ATR-FTIR proWles, the polysaccharide enrichment of inoculated roots compared to controls was found at day 35. Noticeable absorbance at wavenumber speciWc to aromatic ether (lignin) was observed in control plants. All these data had a pattern of immature root properties, when maize was inoculated with Azospirillum lipoferum CRT1. Observed modiWcations of root development are possibly conducive to unseen beneWcial eVects, like water retention, resistance to mechanical stress, or root litter quality. Studies on more mature plants are required to assess if the diVerences between inoculated and control plants would persist or become accentuated with time until harvest