Nodulation du pois protéagineux

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Vérifier les nodules du pois

Chez le pois protéagineux (Pisum sativum L. ), la nodulation est la formation de nodosités racinaires issues de la symbiose avec des rhizobia compatibles, principalement Rhizobium leguminosarum symbiovar (ou biovar) viciae. Ces nodosités hébergent les bactéries sous forme différenciée et permettent la réduction du diazote atmosphérique (N₂) en azote assimilable par la plante. En France, Terres Inovia considère les rhizobia nécessaires au pois comme naturellement présents dans les sols: contrairement au soja, l’inoculation n’est donc pas une pratique standard du pois protéagineux.

Le pois n’a normalement besoin d’aucun engrais azoté: sa nutrition repose sur l’azote minéral du sol et surtout sur la fixation symbiotique.

La mise en place des nodosités peut être inhibée par un excès de nitrates; Terres Inovia indique qu’au-delà d’environ 60 kg N/ha, les nodosités peuvent ne pas se mettre en place.

L’activité fixatrice augmente avec la biomasse nodulaire, atteint un maximum autour du début du remplissage des graines (DRG), puis décroît fortement.

Un contrôle de terrain se fait en déterrant soigneusement plusieurs plantes, sans arracher brutalement les racines. Des nodules actifs présentent typiquement une coloration interne rose à rouge, liée à la léghemoglobine.

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Définition: qu’appelle-t-on nodulation?

La nodulation est un processus biologique de reconnaissance, d’infection et d’organogenèse racinaire. Les racines du pois libèrent des composés qui stimulent des rhizobia compatibles. En retour, les bactéries émettent des signaux de type facteurs Nod. La plante reconnaît ces signaux, modifie la croissance des poils absorbants, forme un fil d’infection puis déclenche des divisions cellulaires corticales aboutissant à un nouvel organe: la nodosité.

À l’intérieur de la nodosité, les bactéries sont différenciées en bactéroïdes et expriment la nitrogénase, enzyme qui réduit N₂ en ammoniac/ammonium. La réaction est très coûteuse en énergie. La plante fournit donc des assimilats carbonés issus de la photosynthèse; en échange, elle reçoit de l’azote réduit utilisable pour synthétiser acides aminés, protéines et autres composés azotés. La nodosité constitue ainsi une interface physiologique très contrôlée, notamment vis-à-vis de l’oxygène, indispensable à la respiration mais toxique pour la nitrogénase à forte concentration.

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Le partenaire bactérien du pois

Le partenaire classique du pois appartient au complexe Rhizobium leguminosarum, généralement désigné en agronomie comme R. leguminosarum bv. viciae. Le même groupe symbiotique peut noduler plusieurs légumineuses de la tribu des Fabeae, notamment pois, féverole, vesces et lentille. Cette compatibilité n’est pas pour autant universelle: la symbiose dépend de la reconnaissance hôte–bactérie, des souches présentes dans le sol et de l’environnement.

Dans les références françaises de Terres Inovia, la distinction opérationnelle est simple: le pois protéagineux ne nécessite pas d’inoculation de routine, car les bactéries compatibles sont considérées comme présentes naturellement dans les sols français. Cette recommandation ne doit pas être extrapolée mécaniquement à d’autres espèces: soja et pois chiche, par exemple, ont des situations d’inoculation différentes.

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Chronologie de la nodulation dans le cycle du pois

La fixation symbiotique n’est pas instantanée après le semis. La plantule démarre grâce aux réserves de la graine et à l’azote minéral disponible dans le sol. Les infections rhizobiennes se mettent en place progressivement sur les jeunes racines. Les références nord-américaines indiquent que les nodules sont normalement visibles quelques semaines après la levée; pour un contrôle agronomique, une fenêtre de l’ordre de 2 à 4 semaines après émergence constitue un repère utile, à ajuster à la température et à la vitesse de croissance.

Terres Inovia indique que l’activité fixatrice augmente proportionnellement à la biomasse des nodosités et culmine au stade DRG, correspondant au début du remplissage des graines, avant de chuter fortement. Cela explique pourquoi un stress racinaire ou hydrique survenant avant ou autour de la floraison–remplissage peut pénaliser fortement la nutrition azotée et le rendement potentiel.

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Comment reconnaître une nodosité active?

L’erreur la plus fréquente consiste à tirer la plante hors du sol: les petites racines et leurs nodules restent alors dans la terre. Il faut déterrer une motte à la bêche ou au transplantoir, puis désagréger le sol délicatement ou rincer faiblement la racine. Le contrôle doit porter sur plusieurs plantes et plusieurs zones représentatives, notamment zones normales et zones symptomatiques.

Les nodules peuvent se trouver sur la racine principale et les racines latérales. Le nombre de nodules n’est pas, à lui seul, une mesure parfaite de la fixation: leur taille, leur biomasse, leur âge et leur activité comptent également. Une nodosité fonctionnelle présente typiquement une couleur interne rose à rouge lorsqu’on la coupe, coloration associée à la léghemoglobine. Des nodules blancs, verdâtres ou brunissants peuvent correspondre à des nodules jeunes, inefficaces, vieillissants ou altérés; l’interprétation dépend du stade.

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Pourquoi le pois n’a normalement pas besoin d’azote minéral

La nutrition azotée du pois combine assimilation de l’azote minéral du sol et fixation symbiotique. La plante peut moduler ces deux voies selon la disponibilité en nitrate et ses besoins. Cette plasticité ne signifie pas qu’un apport d’engrais azoté soit utile: la référence française est au contraire de ne pas apporter d’azote sur pois. En zone vulnérable nitrates, les apports azotés sur légumineuses sont par ailleurs encadrés et généralement interdits sauf exceptions réglementaires.

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Structure du sol, tassement et oxygénation

Un sol compacté ou engorgé réduit l’oxygénation des racines et peut freiner les nodules. Comparer les zones tassées et bien structurées de la parcelle.