Certaines espèces de bactéries présentes dans le sol sont capables de prélever l'azote de l'atmosphère et de le combiner avec l'hydrogène pour produire de l'ammoniac. Ces micro-organismes sont en réalité les seuls êtres vivants capables d'accomplir cette transformation chimique. Les plantes, qui ont besoin d'azote pour croître, peuvent utiliser cet ammoniac comme source stable de nutriments, ce qui fait des bactéries fixatrices d'azote un maillon fondamental de l'écosystème du sol.
La fixation biologique de l'azote
Les bactéries « fixent » l'azote en liant chimiquement l'azote gazeux présent dans l'air à l'hydrogène, ce qui donne naissance à de l'ammoniac. Ce processus repose sur une enzyme produite par les bactéries, la nitrogénase, composée de deux protéines qui réagissent avec l'azote et conduisent à la formation d'ammoniac. Cette réaction doit impérativement se dérouler en l'absence d'oxygène : c'est pourquoi les bactéries fixatrices d'azote ont développé, au fil de l'évolution, divers mécanismes destinés à protéger ce processus de toute exposition à l'oxygène.
Rhizobium : une symbiose remarquable
Certaines espèces de bactéries fixatrices d'azote, dont la plus importante est Rhizobium, vivent en symbiose avec des plantes hôtes. Les bactéries infectent la plante en se fixant sur les petits poils de ses racines en croissance, et celle-ci répond en produisant des molécules appelées flavonoïdes. La présence de ces flavonoïdes incite les bactéries à sécréter des substances qui s'accumulent pour former une nodosité, à l'intérieur de laquelle s'effectue la fixation de l'azote. La plante fournit ainsi des sucres aux bactéries et, en échange, se nourrit de l'azote fixé qu'elles génèrent.
Les plantes concernées
Les bactéries Rhizobium colonisent les racines des légumineuses telles que les pois, les haricots et le trèfle. D'autres légumineuses, comme le soja et les pois chiches, sont quant à elles infectées par des bactéries plus petites appelées bradyrhizobiums (Bradyrhizobium). Les bactéries du genre Frankia infectent certains arbres et arbustes ligneux, tandis que des cyanobactéries fixatrices d'azote vivent dans les feuilles des fougères aquatiques et des cycadales. Ces infections ne nuisent aucunement à la plante : dans le cas de Rhizobium, les bactéries sont d'ailleurs entourées d'une barrière produite par la plante elle-même et n'accèdent jamais directement aux tissus internes de la racine.
Les bénéfices agricoles
La fixation biologique de l'azote constitue une source majeure de cet élément nutritif vital pour les plantes. Chez les légumineuses, les bactéries fixatrices représentent même leur principale source d'azote. Afin de garantir une culture saine, les producteurs de légumineuses inoculent leurs semences, généralement en mélangeant les bactéries aux graines au moment du semis, ce qui augmente les chances de formation de nodosités racinaires suffisamment nombreuses et actives. L'ammoniac produit par ces bactéries améliore également la qualité nutritionnelle globale du sol. C'est pourquoi certaines cultures intermédiaires, comme le trèfle, sont parfois semées pendant la saison creuse : elles enrichissent le sol en azote, au profit des cultures des saisons suivantes.
Source : https://jardin.98905.com/garden-lawn/soil/1007049783.html