Qu’est-ce qu’un champignon mycorhizien ?

En forêt, on baisse les yeux pour chercher les champignons. Il vaut aussi la peine de lever la tête. Le hêtre sous lequel on vient de trouver un cèpe est peut-être son partenaire. Sous la litière, l’arbre et le champignon échangent une partie de ce dont chacun a besoin pour vivre. Cette association durable est un exemple de symbiose.

Le cèpe de Bordeaux est un champignon mycorhizien. Ses filaments forment un réseau appelé mycélium. Certains s’associent aux racines fines d’un arbre vivant. L’arbre fournit au champignon des sucres fabriqués dans ses feuilles. En retour, le champignon l’aide à puiser dans le sol de l’eau et des éléments minéraux. La racine et les filaments qui la colonisent forment ensemble une mycorhize. [1]

Cette symbiose mycorhizienne aide à comprendre pourquoi on rencontre le bolet jaune sous les pins et pourquoi il est si difficile de faire pousser un cèpe comme on cultive un pleurote.

Sommaire

• La symbiose entre l’arbre et le champignon
• Cinq champignons et leurs arbres partenaires
• Ectomycorhizes et endomycorhizes
• La différence avec un champignon saprophyte
• Peut-on cultiver ces champignons ?
• Deux livres pour approfondir le sujet

Comment fonctionne la symbiose entre l’arbre et le champignon ?

Le pied et le chapeau d’un cèpe forment sa fructification, la partie qui produit les spores. Sous terre, les filaments du mycélium, appelés hyphes, s’étendent bien au-delà du pied. Une partie d’entre eux est au contact des racines. D’autres s’en éloignent et explorent le sol. La mycorhize peut donc être présente même quand aucun cèpe n’est visible en surface. [1]

Les feuilles de l’arbre captent la lumière et fabriquent des sucres par photosynthèse. Une partie de ces sucres descend jusqu’aux racines et alimente le champignon. Ses filaments, beaucoup plus fins qu’une racine, atteignent de petits espaces du sol et y prélèvent notamment de l’azote et du phosphore. Une partie de ces éléments passe à l’arbre au niveau de la mycorhize. Les filaments peuvent aussi contribuer à son approvisionnement en eau. [1] [4]

Cinq exemples de champignons mycorhiziens en forêt

Le cèpe de Bordeaux et le cèpe bronzé sont les deux cèpes que je trouve le plus facilement près de chez moi. Le cèpe bronzé est surtout associé à des feuillus, dont le chêne et le châtaignier. Pour le cèpe de Bordeaux, une pessière, c’est-à-dire un bois d’épicéas, peut aussi convenir. Dans un bois mêlé, plusieurs arbres étendent leurs racines au même endroit. Le tronc le plus proche donne un indice, sans suffire à identifier le champignon. [2] [3]

Quelle différence entre ectomycorhizes et endomycorhizes ?

Un manteau autour des racines fines

Chez les cèpes, les girolles et les truffes, le champignon forme une ectomycorhize. Ses filaments enveloppent l’extrémité d’une racine fine. Sous ce manteau, d’autres filaments se glissent entre les cellules de la racine. Cette zone de contact, appelée réseau de Hartig, est le lieu des échanges. Sur une photographie de la racine entière, on peut distinguer les extrémités enveloppées. Il faut observer une coupe pour voir le réseau entre les cellules. [1]

Des ramifications à l’intérieur des cellules

Le lin ou le maïs offrent un autre exemple. Dans leurs endomycorhizes à arbuscules, des filaments franchissent la paroi de certaines cellules racinaires et s’y ramifient comme de petits arbres. Ces ramifications, les arbuscules, restent enveloppées par une membrane de la plante. Les deux partenaires y échangent des ressources sur une grande surface. On peut ainsi cultiver une plante mycorhizée au potager sans jamais voir de champignon à chapeau à son pied. [4] Pour comparer ces structures, on peut se reporter au chapitre 2 du livre de Fortin, Plenchette et Piché sur les mycorhizes.

Quelle différence avec un champignon saprophyte ?

Un cèpe sous un hêtre et un pleurote sur une souche morte peuvent pousser dans le même bois. Le cèpe reçoit du carbone de l’arbre vivant auquel il est associé. Le pleurote en huître, lui, peut tirer son carbone du bois qu’il décompose. Ce mode de nutrition est dit saprotrophe. On parle aussi de champignons saprophytes. [1] [2]

J’ai essayé plusieurs substrats pour cultiver des pleurotes, dont le marc de café. Le pleurote en huître peut aussi fructifier sur de la paille préparée, sans arbre vivant. Beaucoup d’espèces de champignons cultivables se nourrissent ainsi de la matière organique du substrat.

Peut-on cultiver des champignons mycorhiziens ?

Un lecteur m’avait demandé si des morceaux de racines suffisaient pour tenter une culture. Pour obtenir des cèpes au jardin, des fragments de racines placés dans un substrat ne remplacent pas un arbre vivant. Et même lorsqu’un champignon a colonisé les racines d’un jeune arbre, il reste une étape décisive avant de pouvoir remplir un panier. Il faut que le mycélium se maintienne après la plantation, puis qu’il fructifie. [3]

Ce que montre la culture de la truffe

Pour la truffe noire, on peut planter un jeune chêne dont les racines ont été mycorhizées en pépinière avec Tuber melanosporum. Le choix du terrain compte aussi. Cette truffe préfère un sol calcaire et bien drainé, d’où l’intérêt d’examiner le sol en profondeur, comme le propose le guide de trufficulture du CTIFL. Son association avec le bon arbre est donc un point de départ. Il peut s’écouler plusieurs années avant une première récolte, et certains plants ne produiront jamais. Les différentes espèces de truffes n’ont d’ailleurs pas toutes les mêmes exigences. [2] [3]

La distinction se voit bien dans un suivi français de la truffe blanche du Piémont (Tuber magnatum). Les chercheurs ont retrouvé le champignon dans le sol de quatre plantations. Dans l’une d’elles, en Nouvelle-Aquitaine, ils ont aussi documenté la récolte de trois truffes en 2019, puis de quatre en 2020. Détecter le champignon et récolter une truffe sont bien deux observations différentes. [5]

Les truffes ne sont pas le seul exemple. En Nouvelle-Zélande, des plantations de pins mycorhizés avec le lactaire délicieux ont donné des récoltes suivies sur plusieurs années. [3] Pour le cèpe, la récolte reste beaucoup plus incertaine. J’ai consacré un article à une méthode expérimentale de culture des cèpes et des bolets décrite par Jacques Delmas dans Les Champignons et leur culture.

Deux livres de ma bibliothèque sur les mycorhizes

Les mycorhizes. La nouvelle révolution verte, de J. André Fortin, Christian Plenchette et Yves Piché (MultiMondes, 2008), aborde aussi bien les structures formées sur les racines que la biologie des champignons forestiers comestibles. Pour prolonger cet article, on peut passer du chapitre 2, consacré aux structures, au chapitre 4 sur les échanges, puis au chapitre 6 sur les espèces forestières. Cet ordre de lecture permet de revenir au cèpe avec une idée plus précise de ce qui se joue sous terre.

La truffe. Guide technique de trufficulture, réalisé par Jean-Michel Ricard avec un collectif pour le CTIFL (2003), part d’une autre question. Qu’est-ce qui rend un terrain favorable à une truffière ? Le guide explique notamment comment examiner un profil de sol pour raisonner le choix et la conduite d’une plantation. Cette approche complète la description de la mycorhize en replaçant l’arbre et le champignon dans leur milieu.

Mes autres lectures sont regroupées sur la page Livres sur les champignons.

Sources

1. Simon Egli et Ivano Brunner. Les mycorhizes. Une fascinante biocénose en forêt. Institut fédéral de recherches WSL, notice pour le praticien n° 35, 2011.
2. Projet Amycoforest. Guide de mycosylviculture. Écologie et arbres associés aux champignons forestiers.
3. Alexis Guerin-Laguette. Synthèse sur la culture des champignons mycorhiziens comestibles. Mycoscience, 62, 2021, p. 10–28.
4. Marc-André Selosse. Mycorhize, la symbiose qui a fait la vie terrestre. Pour la Science, n° 494, décembre 2018, p. 66–73.
5. C. Bach et coll. Première production de truffes blanches en plantation hors de leur aire naturelle. Mycorrhiza, 2021. Présentation des résultats en français par INRAE.

Crédits des illustrations

• Schéma des échanges, Nefronus. Mutualistic mycorrhiza en. Version originale en anglais. Original · CC BY-SA 4.0.
• Extrémités de racines mycorhizées, Ellen Larsson. Mycorrhizal root tips (amanita). Panneau b de la figure 1 de Nilsson et coll. (2005). Figure originale · CC BY 2.0. Fichier du panneau isolé diffusé sous CC BY 2.5, repris sans autre modification.
• Arbuscules dans une racine de lin, Msturmel. Arbuscular mycorrhiza microscope. Photographie placée dans le domaine public par son auteur. Original et déclaration.