Symbiose fixatrice d’azote acacia seyal Del. – rhizobium : perspectives pour le reboisement des terres des basses vallées du sine et du Saloum (Sénégal) affectées par la salinité

Abstract

La salinisation des sols est un problème environnemental majeur et croissant, aggravant la perte de terres boisées et arables, particulièrement dans les régions arides et semi-arides. L’effet du sel sur les plantes se traduit notamment par une réduction de la disponibilité de l’azote. De ce point de vue, les légumineuses sont très importantes dans le processus de réhabilitation des terres dégradées, grâce à leur aptitude à réaliser une symbiose efficace avec des bactéries fixatrices d’azote naturellement présentes dans leur rhizosphère. Le principal objectif de ce travail est de mettre en évidence la diversité des rhizobiums associés à Acacia seyal Del. dans le Bassin Arachidier du Sénégal affecté par la salinité et de présenter l’importance des communautés microbiennes symbiotiques sur l’adaptation au stress salin d’A. seyal. Une expérience de piégeage a permis de montrer la large répartition des bactéries nodulant A. seyal dans les sols des basses vallées du Sine et du Saloum. Nos résultats montrent une forte diversité génétique, phénotypique et symbiotique de ces rhizobiums ; qui ne serait pas liée à l’origine des sols d’isolement. Nos résultats montrent que cette espèce dont la nodulation semble peu spécifique, en conditions de laboratoire, est préférentiellement nodulée par des souches de rhizobium proches des genres Mesorhizobium et Ensifer. La faible spécificité d’hôtes d’A. seyal pourrait s’expliquer par sa capacité à établir une symbiose avec un large éventail d'espèces de rhizobiums portant des gènes de nodulation et de fixation d’azote, en particulier nodC et nifH, phylogénétiquement divergents. Cette promiscuité d’A. seyal pourrait d’ailleurs constituer un avantage important pour cette légumineuse et expliquer sa large distribution en Afrique. L’évaluation de la diversité fonctionnelle des communautés microbiennes par la détermination du Profil de Réponse Catabolique (CRP) des sols de l’horizon de surface 0-25 cm de 4 peuplements naturels d’A. seyal met en exergue une importante variabilité dans l'activité métabolique des microorganismes des sols entre les sites prospectés. En outre, nos résultats montrent que la faible fertilité des sols entrave fortement l’activité des microorganismes indigènes. L’apport de microorganismes symbiotiques comme les rhizobiums et les champignons mycorhiziens à arbuscules qui améliorent la fertilité des sols pourrait alors stimuler les activités métaboliques de ces microorganismes indigènes. Il ressort de cette étude qu’A. seyal est modérément tolérante au sel, avec un taux de germination élevé (40%) en présence de NaCl à 342 mM (20 g/l), meilleur que celui des espèces d’Acacia bivenosa DC. Prod. et d’Acacia sclerosperma F. Muell., dont la tolérance au sel au cours de la germination est éprouvée. A. seyal pourrait ainsi constituer une réserve de graines viables lorsque les niveaux de salinité sont élevés. Cette propriété pourrait faciliter une installation réussie de cette espèce dans les environnements salins. Nos résultats ont permis de rendre compte que l’inoculation microbienne, notamment la double inoculation avec des rhizobiums et un cocktail de champignons mycorhiziens à arbuscules, contribuait à la réduction des effets dépressifs du stress salin sur les plants d’A. seyal cultivés en pépinière. En conclusion, nos résultats mettent en exergue que l’important rôle que pourraient jouer A. seyal dans l'amélioration des processus de reboisement des terres dégradées en tant qu’espèce modérément tolérante au sel et hôte peu spécifique, qui peut établir une symbiose efficace avec des rhizobiums de diverses origines génomiques, peut être amélioré par l’inoculation microbienne. Par conséquent, l'effet synergique de la double inoculation pourrait être utilisé pour diminuer le taux de mortalité des jeunes plants couramment observé lors de la transplantation de plantations forestières dans les sols semi-arides.