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N (3,2 mg/kg) pour les deux souches Sp7 et UPMB10 et le pourcentage le plus faible (5,0 - 5,3%), pour la condition la plus élevée de fertilisant-N (50 mg/kg). Toutefois, la quantité totale de N 2 fixé (9,03 à 9,55 mg/plant) au taux le plus faible (3,2 mg/kg) n’a pas été significativement plus élevée qu’au taux le plus élevé (50 mg/kg) de fertilisant-N (8,85 à 9,69 mg/plant) (tableau 5). Tableau 4. Pourcentage de N dérivé de l’atmosphère (%Ndfa) dans les plants de bananier (base totale de plant) inoculés par des souches de PGPR Sp7 et UPMB10 supplémentés par différents niveaux de fertilisant-N cultivés en condition d’hydroponie %Ndfa Niveau de fertilisant N (mg/kg) Traitements 3.2 8 20 50 Témoin 0 b 0 b 0 b 0 b Sp7 37.0 a 24.3 a 12.4 a 5.0 a UPMB10 39.3 a 22.1 a 12.5 a 5.3 a Les moyennes suivies de la même lettre dans une colonne ne diffèrent pas significativement au risque 0,05 par DMRT. Tableau 5. Quantité totale de N 2 -fixé dans les plants de bananier inoculés par les souches de PGPR et UPMB10 supplémentés par différents niveaux de fertilisant-N cultivés en conditions d’hydroponie N2-fixé (mg/plant) Niveau de fertilisant N (mg/kg) Traitements 3.2 8 20 50 Témoin 0 b (x) 0 b (x) 0 b (x) 0 b (x) Sp7 9.03 a (x) 10.11 a (x) 10.26 a (x) 8.85 a (x) UPMB10 9.55 a (x) 9.53 a (x) 10.85 a (x) 9.69 a (x) MLes moyennes suivies de la même lettre dans une colonne ne diffèrent pas significativement au risque 0,05 par DMRT. Discussion L’inoculation bactérienne conjointe à l’apport de fertilisant-N a augmenté significativement la production de matière sèche dans les racines, les tiges et les feuilles des plants de bananier et, en conséquence, le poids total de matière sèche pour les plants cultivés en conditions hydroponiques pendant 45 jours. En général, la production de matière sèche la plus importante a entraîné un accroissement du rendement azoté dans les plants inoculés. Le rendement azoté est le produit final du N 2 fixé dans la nutrition azotée des plants. Les plants inoculés avec les bactéries ont produit des rendements en azote supérieurs lorsqu’ils ont été supplémentés avec du fertilisant-N 3,2 à 20 mg/kg mais n’ont montré aucune augmentation à 50 mg/kg. Cette différence est probablement due à une contribution inférieure des BNF en présence de teneurs élevées d’azote inorganique dans la solution nutritive. La distribution de l’azote dans les différentes parties des plantes a aussi été augmentée par le processus d’inoculation. Les feuilles ont produit la quantité d’azote la plus élevée en raison de la demande importante 14 liée à la photosynthèse et autres fonctions physiologiques. L’inoculation par PGPR a stimulé l’activité photosynthétique des feuilles de bananier comme l’avaient observé des études précédentes. La production supérieure de matière sèche dans les plants inoculés par PGPR a entraîné un rendement en N supérieur, ce qui est corrélé positivement à l’augmentation de la fixation de N 2 et de la teneur nutritive. Les résultats de cette expérience ont indiqué que l’inoculation bactérienne en combinaison avec un apport minimal de fertilisant N (20 mg/kg) a augmenté les rendements en N grâce a un effet synergique. De même, Marschner (1995) avait conclu que la contribution de la fixation de N 2 à l’azote total par plant est augmentée par des niveaux modérés de sol ou de fertilisant mais décline aux niveaux plus élevés dans les légumineuses. Le rendement supérieur en azote des plants inoculés est dû à la fixation de N 2 efficace en raison de l’association des PGPR avec les racines des plants de bananier contribuant à 37-39% du N 2 fixé dans la plante hôte comme estimé par la technique de dilution isotopique 15 N. Les résultats de cette expérience sont en accord avec les conclusions de plusieurs auteurs (Dobereiner et Baldani 1998, Amir et al. 2001) qui rapportent qu’Azospirillum et l’inoculation rhizobactérienne pourraient apporter une quantité importante (25-50% dans le palmier à huile ; 40% dans les non légumineuses) des besoins totaux en azote de la plante grâce au processus BNF. Malik et al. (1997) ont aussi rapporté que la capacité de fixation du N 2 par Azoracus avec Leptochloa fusca (kallar grass) avait contribué à 26% de la teneur azotée végétale. La preuve de la fixation azotée est confirmée par l’activité nitrogénase des racines inoculées estimées par le test de réduction de l’acétylène (ARA). Les rhizobactéries pourraient se maintenir, se multiplier et avoir une activité nitrogénase à la fin de la période expérimentale. Les deux souches PGPR utilisées ont produit des valeurs supérieures de ARA par rapport aux témoins non inoculés. Une activité ARA plus élevée peut être attribuée à la présence d’un plus grand nombre de cellules bactériennes dans les racines. L’étude sur la colonisation racinaire confirme cette conclusion, à savoir que les souches PGPR Sp7 et UPMB10 peuvent coloniser efficacement les racines des plants de bananier. Cette étude montre clairement que l’inoculation rhizobactérienne associée à une dose minimale de fertilisant-N (50 mg/kg) pourrait fixer 8,85 à 9,69 mg N/plant (5,0- 5,3% Ndfa). La quantité totale de N 2 fixé a été augmentée (11,0 mg/plant; 12,5% Ndfa) en réduisant le taux de fertilisant-N (20 mg/kg). InfoMusa - Vol. 16 N° 1-2, Juin et décembre 2007
De même, Galal et al. (2000) avaient trouvé un effet négatif en utilisant des concentrations élevées de fertilisant-N sur les BNF par Azospirillum en association avec des racines de blé où la céréale utilise la plupart de l’azote fixé. Les résultats suggèrent que l’inoculation par PGPR associée à l’apport de fertilisant-N (20 mg/kg) présente un effet synergique sur la fixation de N 2 dans les plants de bananier cultivés en conditions hydroponiques dans de petits pots (4,0 l) pendant 45 jours. Conclusion L’inoculation de souches bactériennes Sp7 et UPMB10 promouvant la croissance végétale en combinaison avec un niveau minimal de fertilisant-N accroît le rendement azoté des plants de bananier. Les plants inoculés avec l’apport en N le plus faible (3,2 mg/kg, 2,13% des besoins totaux en N) ont produit le Ndfa (37-39%) le plus élevé alors que ceux avec l’apport le plus élevé en N minéral (50 mg/kg, 33% des besoins totaux en N) ont montré le Ndfa (5%) le plus faible. Toutefois, l’inoculation par PGPR avec 20 mg/kg de fertilisant-N (13% des besoins totaux en N) a produit un effet synergique sur la fixation de N 2 avec des plus grandes quantités de N 2 fixées (11,0 mg/ plant; 12.5% Ndfa). Ces résultats suggèrent que les souches Sp7 et UPMB10 de PGPR sont efficaces en tant qu’engrais biologiques pour les plants de bananier lorsqu’elles sont appliquées conjointement avec 20 mg/kg (13% des besoins totaux en N) de fertilisant-N. Références Amir H.G., Z.H. Shamsuddin, M.S. Halimi, M. F.Ramlan & M. Marziah. 2001. Effects of Azospirillum inoculation on N 2 fixation and growth of oil palm plantlets at nursery stage. Journal of Oil Palm Research 13(1):42-49. Boddey R.M., O.C. Oliveira, S. Urquiaga, V. M. Reis, F.L. Olovares, V.L.D. Baldani & J. Dobereiner. 1995. Biological nitrogen fixation associated with sugar cane and rice: contribution and prospects for improvements. Plant and Soil 174:195-209. Bremner J. M. 1996. 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Effects of Azospirillum inoculation on growth and N 2 fixation of maize subjected to different levels of FYM using 15 N-dilution method. Pp. 49-59 in Nitrogen Fixation with Non-legumes. (Malik K.A., Sajjad Mirza M.and Ladha J.K., eds). Kluwer Academic Publishers, London. Fried M. & Middelboe V. 1977. Measurement of amount of nitrogen fixed by a legume crop. Plant and Soil 47: 713-715. Galal Y.G.M., L.A. El Ghandour & S.S. Aly. 2000. Nonisotopic method for the quantification of biological nitrogen fixation and wheat production under field conditions. Biology and Fertility of Soils 32:47-51. Jensen E.S., A.J. Andersen & J.D. Thomsen. 1985. The influence of seed-borne N in 15 N isotope dilution studies with legumes. Acta Agriculture of Scandinavian 35:438-443. Malik K.A., B. Rakhshanda, S. Mehnaz, G. Rasul, M.S. Mirza & S. Ali. 1997. Association of nitrogen-fixing plant-growth promoting rhizobacteria (PGPR) with kallar grass and rice. Plant and Soil 194:37-44. Malik K.A. & Y. 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