# Effet de l'inoculation ectomycorhizienne en pépinière sur la croissance et la nutrition des plants du cèdre de l'Atlas en Algérie

Hamida GABA-CHAHBOUB¹
Mohammed S. LAMHAMED¹
Ouzna ABROUS-BELBACHIR³

¹ Institut national de la recherche forestière
Arboretum de Bainem (INRF Algérie)
BP 37, Chéraga
Alger
Algérie

² Ministère des Forêts, de la Faune
et des Parcs
Direction de la recherche forestière
2700 rue Einstein
Québec G1P 3W8
Canada

³ Université des sciences
et de la technologie Houari Boumediene
Faculté des sciences biologiques
Laboratoire de Biologie
et Physiologie des Organismes
BP 32, El Alia
Bab Ezzouar, 16 111
Alger
Algérie

<figure><img src="image_1.png" /><figcaption>**Photo 1.**
Le cèdre de l'Atlas dans le Parc national de Chréa, en Algérie.
Photo H. Chahboub, 2013.</figcaption></figure>
RÉSUMÉ

EFFET DE L'INOCULATION
ECTOMYCORHIZIENNE EN PÉPINIÈRE
SUR LA CROISSANCE ET LA NUTRITION
DES PLANTS DU CÈDRE DE L'ATLAS
EN ALGÉRIE

La mycorhization des plants du cèdre de l'Atlas en pépinière figure parmi les approches préconisées pour améliorer la survie et la croissance des plants en site de reboisement. Cependant, la majorité des travaux n'ont pas pu obtenir des taux de mycorhization élevés lorsque les plants du cèdre de l'Atlas étaient inoculés par des spores. L'objectif de cette étude est de déterminer l'influence de l'inoculum sporal de trois champignons ectomycorhiziens, *Cortinarius cedretorum*, *Amanita vaginata* et *Inocybe geophylla*, sur la croissance et la nutrition minérale des plantules de *Cedrus atlantica*. Les carpophores, les semences et le sol forestier organique utilisés pour la production des plants ont été prélevés sous un peuplement pur de cèdre de l'Atlas. L'inoculum sporal était constitué de carpophores broyés et tamisés. Après 12 mois de mise en culture, les différents paramètres de croissance ont été évalués : hauteur du plant, longueur de la racine principale, nombre de racines fines, taux de mycorhization, biomasse totale, nombre d'apex mycorhizés et concentrations foliaires des éléments minéraux. Les taux de mycorhization pour les trois champignons évalués ont varié entre 55 % et 65 %, ce qui est un résultat exceptionnel dans le cas de l'inoculation des plants du cèdre de l'Atlas à l'aide des spores. Les résultats ont montré que l'inoculation avec les trois champignons ectomycorhiziens augmente significativement les concentrations foliaires de phosphore et d'azote. La biomasse des plantules du cèdre de l'Atlas est significativement supérieure avec les trois inocula comparativement aux plantules témoins.

Mots-clés : *Cedrus atlantica*, inoculum sporal, mycorhization, croissance, nutrition minérale, Algérie.

ABSTRACT

EFFECTS OF ECTOMYCORRHIZAL
INOCULATION ON GROWTH
AND NUTRITION OF ATLAS CEDAR
NURSERY SEEDLINGS IN ALGERIA

Mycorrhizal inoculation of Atlas cedar seedlings in tree nurseries is one of the recommended technics for improving the survival and growth of trees in reforestation sites. However, most trials have not succeeded in obtaining high rates of mycorrhization in seedlings inoculated with spores. The aim of this study was to determine the influence of sporal inoculum from three species of ectomycorrhizal fungi, *Cortinarius cedretorum*, *Amanita vaginata* and *Inocybe geophylla*, on the growth and mineral nutrition of *Cedrus atlantica* seedlings. The carpophores, seeds and organic forest soils used to produce the seedlings were taken from beneath a pure stand of Atlas cedar. The sporal inoculum was made up of crushed and sieved carpophores. The different growth parameters were assessed after 12 months of culturing: seedling height, length of the main root, number of fine roots, mycorrhization rate, total biomass, number of mycorrhized root tips and concentrations of mineral elements in the leaves. Mycorrhization rates for the three fungi species assessed ranged from 55% to 65%, which is exceptionally high for Atlas cedars inoculated with spores. The results show that inoculation with these three ectomycorrhizal fungi significantly increases leaf concentrations of phosphorus and nitrogen. Total biomass of the Atlas cedar seedlings was significantly higher with these three inocula than in the control seedlings.

**Keywords:** *Cedrus atlantica*, sporal inoculum, mycorrhization, growth, mineral nutrition, Algeria.

RESUMEN

EFECTO DE LA INOCULACIÓN
ECTOMICORRÍCICA EN VIVERO SOBRE
EL CRECIMIENTO Y NUTRICIÓN
DE PLÁNTULAS DE CEDRO DEL ATLAS
EN ARGELIA

La micorrización de plántulas de cedro del Atlas en vivero es uno de los métodos recomendados para mejorar la supervivencia y crecimiento de las plantas en zonas de repoblación. Sin embargo, la mayoría de estudios no lograron obtener altas tasas de micorrización cuando se inoculaban las plantas de cedro del Atlas con esporas. Este estudio intenta determinar la influencia del inóculo esporal de tres hongos ectomicorrícicos, *Cortinarius cedretorum*, *Amanita vaginata* e *Inocybe geophylla*, en el crecimiento y nutrición mineral de las plántulas de *Cedrus atlantica*. Los carpóforos, semillas y suelo forestal orgánico empleados en la producción de las plántulas se tomaron en un rodal puro de cedro del Atlas. El inóculo esporal estaba compuesto por carpóforos molidos y tamizados. Tras 12 meses de cultivo, se evaluaron los diferentes parámetros de crecimiento: altura de la planta, longitud de la raíz principal, número de raíces finas, tasa de micorrización, biomasa total, número de ápices micorrizados y concentraciones foliares de elementos minerales. Los porcentajes de micorrización de los tres hongos evaluados variaron entre el 55% y el 65%; siendo este un resultado excepcional en el caso de la inoculación de plantas de cedro del Atlas mediante esporas. Los resultados mostraron que la inoculación con los tres hongos ectomicorrícicos aumenta significativamente las concentraciones foliares de fósforo y nitrógeno. La biomasa de las plántulas de cedro del Atlas es significativamente mayor con los tres inóculos que en las plántulas testigo.

Palabras clave: *Cedrus atlantica*, inóculo esporal, micorrización, crecimiento, nutrición mineral, Argelia.
Introduction

Le cèdre de l'Atlas (Cedrus atlantica Manetti Endl.) figure parmi les essences les plus productives de la région méditerranéenne, notamment en Algérie et au Maroc (M'Hirit, 1994). En Algérie, le cèdre couvre 29 000 hectares (Derridj, 1990), soit 1,24 % de la superficie forestière du pays. Cette essence noble est fortement recherchée pour ses nombreuses utilisations (sciage, charbon, goudron, résine, tanin, etc.).

La régénération naturelle des arbres dans les différents peuplements du cèdre est affectée négativement par des facteurs de dégradation (surpâturage, coupes illicites, incendies, insectes et maladies, etc.) et par l'augmentation de la fréquence des périodes de sécheresse (Zine El Abidine et al., 2013). La sévérité de ces sécheresses augmente l'intensité du stress hydrique et par conséquent le dépérissement des arbres matures et la mortalité des jeunes plants de cette essence au Maroc et en Algérie (Bentouati et Bariteau, 2006 ; Zine El Abidine et al., 2013). Ainsi, des efforts ont été consentis en matière de reboisement pour la sauvegarde, la restauration, la conservation et l'extension du cèdre de l'Atlas en Algérie dans son aire écologique. Cependant, après la mise en terre, les taux de mortalité des plants sont relativement élevés pendant les premières années de croissance dans les différents périmètres de reboisement. En plus de la sévérité des stress environnementaux, cette mortalité dans les périmètres de reboisement est fortement liée à la mauvaise qualité morpho-physiologique des plants produits dans les pépinières forestières (Lamhamedi et al., 2000). Avec les changements climatiques anticipés dans la zone méditerranéenne, l'Afrique du Nord sera davantage touchée par un réchauffement compris entre 3 °C et 4 °C (FAO, 2013). Ces changements pourraient se traduire par des étés plus chauds et secs et des événements extrêmes plus marqués (durée longue des sécheresses, augmentation de la fréquence des feux, attaques d'insectes et maladies, etc.), ainsi que par une diminution des précipitations qui pourrait aller jusqu'à 20 % (FAO, 2013).

Face à cette situation, l'amélioration du taux de survie des plants dans les périmètres de reboisement en Afrique du Nord ne peut se concrétiser que par l'utilisation de plants de haute qualité morpho-physiologique pourvus d'un excellent système racinaire. Le recours à la mycorhization figure parmi les techniques à privilégier pour améliorer davantage la qualité du système racinaire et la survie des plants tout en leur conférant une tolérance accrue à la sécheresse et aux différentes contraintes des sites de reboisement méditerranéens (Lamhamedi et al., 1991 ; Mousain et al., 1994). À cet effet, en Afrique du Nord, des efforts ont été consentis en matière de modernisation des pépinières forestières. Cependant, l'accent a été davantage mis sur l'installation des infrastructures modernes (conteneurs, ombrières, automatisation de l'irrigation et de la fertilisation, etc.), le compostage, et la mycorhization contrôlée à l'aide de Rhizopogon sp. et de Pisolithus tinctorius (Lamhamedi et al., 2000, 2009). Ces champignons ectomycorhiziens ont été utilisés également pour corriger la carence en fer chez les plants de certaines essences résineuses (pin d'Alep, pin pignon, cyprès, etc.) (Lamhamedi et al., 2009).

Par contre, les plants du cèdre de l'Atlas n'ont pas fait l'objet de production dans les pépinières modernes combinée à la mycorhization à une échelle opérationnelle car il est très difficile d'obtenir un taux de mycorhization supérieur à 50 % (Abourouh, 2000 ; Lamhamedi et al., 2009). À titre d'exemple, dans les pépinières forestières, la proportion de plants du cèdre qui possèdent naturellement des ectomycorhizes dépasse rarement 4 % (Abourouh, 2000). Par ailleurs, Marx (1979) a observé que le taux de mycorhization des racines du cèdre dans plusieurs pépinières forestières varie entre 10 et 20 %, bien que le cèdre forme des associations symbiotiques avec plus de 15 champignons ectomycorhiziens (Nezzar Hocine, 1998 ; Abourouh, 2000). Boukcim et al. (2002) ont utilisé deux types d'inoculum (solide sur tourbe-vermiculite ou par inclusion dans l'alginate) de Tricholoma tridentinum var. cedretorum et Hebeloma sinapizans, mais le taux de mycorhization a rarement dépassé 50 %. La difficulté de mycorhization du cèdre au stade juvénile est probablement liée à la non-réceptivité des racines et à l'utilisation des isolats sous forme sporale ou végétative, de champignons non spécifiques et non collectés sous des peuplements naturels de cette essence (Mousain et al., 1987). L'absence d'une mycorhization abondante chez les plants du cèdre de l'Atlas pourrait également être due à une incompatibilité entre les deux génotypes (champignon ectomycorhizien-arbre), non favorable à la colonisation et au développement des ectomycorhizes et de la phase extramericcielle (Lamhamedi et al., 1990, 1991).

Dans le cas du cèdre de l'Atlas, les données sur la mycorhization avec des spores récoltées dans le même site et leur éventuel comportement en pépinière forestière restent fragmentaires et peu nombreuses (Abourouh, 2000 ; Lamhamedi et al., 2009). À cet effet, nous supposons que le recours à l'utilisation de spores de champignons ectomycorhiziens, de graines du cèdre de l'Atlas et du sol organique récoltés dans les mêmes peuplements forestiers peut contribuer à favoriser la mycorhization abondante au stade juvénile des plants du cèdre. Dans ce sens, l'inoculation sporale est une technique peu coûteuse, à la portée du pépiniériste et facile à intégrer à l'échelle opérationnelle en pépinière forestière. De plus, à l'inverse des inocula solides et liquides où généralement une seule souche (= un génotype) est utilisée, l'inoculation sporale permet l'introduction d'une diversité de génotypes du champignon et l'augmentation de la probabilité de combinaisons compatibles des génotypes (champignon-cèdre) qui peut favoriser l'obtention d'une bonne colonisation des racines. Dans le cadre de cette étude, trois champignons ectomycorhiziens (Cortinarius cedretorum R. Maire, Amanita vaginata (Fries) Vittidini et Inocybe geophylla (Pers.) P. Kumm) ont été utilisés à cause de la formation d'ectomycorhizes avec les racines des arbres et de l'abondance de leurs carpophores sous les peuplements purs du cèdre de l'Atlas. À notre connaissance, il s'agit de la première étude qui combine l'utilisation des spores issues de plusieurs carpophores, des graines et du sol échantillonnés sous le même peuplement. Ainsi, les objectifs de ce travail consistent à évaluer, d'une part, la colonisation des racines des plants du cèdre
de l'Atlas en réponse à des inocula sporaux de trois champignons ectomycorhiziens (Cortinarius cedretorum, Amanita vaginata et Inocybe geophylla) et, d'autre part, les effets de ces champignons ectomycorhiziens sur la croissance et les concentrations en éléments nutritifs (phosphore et azote) des plants du cèdre de l'Atlas.

# Matériel et méthodes

## Site d'étude

Les carpophores des champignons ectomycorhiziens, le sol et les graines du cèdre de l'Atlas ont été collectés dans le même peuplement du Parc national de Chréa (36° 25' N, 2° 52' E ; altitude : 1 600 m ; précipitations : 1 400 mm/an) localisé dans l'Atlas tellien occidental de l'Algérie où les vents dominants sont de type nord-ouest et humides. La période pluvieuse est de dix mois (septembre à juin) et la période sèche dure deux mois (juillet et août). Les températures maximales moyennes du mois le plus chaud varient entre 26,3 °C et 33,6 °C, et les températures minimales moyennes du mois le plus froid oscillent entre 0,4 °C et 7,3 °C. Les analyses texturale et physicochimique du sol forestier utilisé dans le cadre de cette étude ont révélé une texture limono-argilo-sableuse (argile : 13,95 % ; limon fin : 20,3 % ; limon grossier : 25,22 % ; sable fin : 2,32 % ; sable grossier : 38,21 %), légèrement acide, riche en matière organique et peu calcaire (carbone total : 5,25 % ; azote total : 0,08 % ; matière organique : 9,12 % ; pH<sub>eau</sub> : 5,9 ; calcaire total : 1,2 % ; conductivité électrique : 2,9 DS/cm). Le phosphore assimilable a été dosé selon la méthode décrite par Olsen *et al.* (1954). La concentration en phosphore sous forme P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> était de 0,9 mg/kg de sol.

<figure><img src="image_2.png" /><figcaption>**Photo 1.**
Le cèdre de l'Atlas dans le Parc National de Chréa, en Algérie.
Photo H. Chahboub, 2013.</figcaption></figure>

## Germination des graines

Les graines de la provenance du cèdre du Parc national de Chréa ont été récoltées à partir de 10 arbres semenciers distants de 20 m l'un de l'autre. Les graines ont été stérilisées en surface avec du peroxyde d'hydrogène ($H_2O_2$) à 30 % pendant 5 min, rincées trois fois à l'eau distillée et ensuite stratifiées à 4 °C pendant deux semaines à l'obscure en conditions semi-axéniques. Elles ont été transférées dans des boîtes de Petri tapissées de papier filtre humide et mises à germer dans une chambre de croissance à 25 °C jour/nuit à 65 % de taux d'humidité.

## Préparation de l'inoculum ectomycorhizien

Trois champignons ectomycorhiziens ont été récoltés pendant le mois de janvier 2013 dans le même site de collecte des semences. Il s'agit de Cortinarius cedretorum (CC, 20 carpophores), Amanita vaginata (AV, 32 carpophores) et Inocybe geophylla (IG, 28 carpophores). Chaque champignon se distingue par des caractéristiques morphologiques qui lui sont propres.

* **Amanita vaginata**: chapeau gris, gris ocracé, conique et enfin plan et mamelonné, brillant, à marge longuement striée ; lames peu serrées, blanches, arêtes « givrées » ; stipe non bulbeux, creux et fragile, blanchâtre, chiné ou non de gris et engainé dans une volve profonde, blanche et une chair fragile, blanche.

* **Inocybe geophylla**: chapeau de 2 à 5 cm, conique pointu s'étalant avec mamelon marqué, lisse et soyeux, à marge légèrement striée se fendillant souvent, de couleur lilas à violet clair ; lames adnées, doublées de lamelles ou lamellules, de couleur crème à beige puis brunissant ; pied fibreux, parfois courbé, blanchâtre à beige grisâtre, parfois légèrement violacé ; se développant le plus souvent en groupes de plusieurs individus.

* **Cortinarius cedretorum**: chapeau ocre jaune olivâtre à centre roussâtre ; lames olivâtres claires ; pied à bulbe marginé ; chair violacée dans toutes ses parties, plus jaune dans le bulbe.

Après leur identification avec un numéro de laboratoire à des fins de conservation, les carpophores frais ont été nettoyés délicatement, puis séchés à l'air libre, puis à l'étuve à 30 °C pendant 24 h pour enlever toute trace d'humidité. Le nettoyage était effectué à l'aide d'une petite brosse afin d'éliminer les fragments de racines et les particules du sol susceptibles d'introduire des contaminants microbiens. Par la suite, ils ont été moulus à l'aide d'un broyeur pendant une très courte période (2 min). L'inoculum sporal a été tamisé à l'aide d'un tamis dont les mailles avaient un diamètre de 200 µm. Cet inoculum sporal sous forme d'une suspension a été maintenu au réfrigérateur (4 °C) jusqu'à son utilisation.
## Substrat de culture

Le substrat de culture utilisé était un échantillon composite du sol rhizosphérique (30 kg) prélevé au niveau de l'horizon A1 du cèdre, au pied de 10 arbres adultes et sains du même site de collecte des graines et des carpophores, au sein du Parc national de Créa.

Avant son utilisation et afin d'éliminer la microflore indigène, le sol a été tamisé à l'aide d'un tamis de 2 mm et stérilisé deux fois à 120 °C pendant 48 h d'intervalle.

## Méthode d'inoculation et conditions de culture

L'expérimentation a été menée en serre expérimentale de l'Institut national de la recherche forestière (arboretum de Bainem à l'ouest d'Alger, 36° 45' N, 3° 25' E). Le dispositif expérimental à randomisation aléatoire comprenait quatre traitements : trois traitements sur des plantules du cèdre de l'Atlas inoculées chacune par *Cortinarius cedretorum* (CC), *Amanita vaginata* (AV) et *Inocybe geophylla* (IG), et un traitement témoin sur des plantules témoins non inoculées. Pour chaque traitement, le nombre de répétitions était de 20 plantules distribuées aléatoirement.

Après un mois de mise en culture dans des conteneurs Riedacker (hauteur : 17 cm ; diamètre de la section : 10 cm) à section WM (Thermoflan, Molières-Cavaillac, Le Vigan, France), chaque plant a été inoculé à l'aide d'un inoculum sporal constitué d'un mélange de 0,1 g de broyat tamisé des carpophores et de 250 ml d'eau distillée. Chaque cavité du conteneur contenait à la fois les racines du plant et le substrat ; l'inoculum a été placé à 4 cm de profondeur en contact direct avec les racines (Abourouh, 1995). Le substrat a été ramassé sous un peuplement forestier du cèdre de l'Atlas au Parc national de Créa, dont les propriétés physico-chimiques sont indiquées dans la section consacrée au site d'étude. Les plantules ont été maintenues à une photopériode de 16/8 h, et à une température de 25 ± 2 °C le jour et 18 ± 2 °C la nuit à 65 % d'humidité relative.

Les plants ont été arrosés trois fois par semaine avec de l'eau distillée stérile pour maintenir des teneurs en eau du sol proches de la saturation afin de favoriser la croissance des plants et du champignon. Le contrôle manuel des mauvaises herbes a été effectué au fur et à mesure tout au long de la durée de l'expérience.

## Analyse minérale des aiguilles

Après séchage à l'étuve à 65 °C, les concentrations en azote et en phosphore des aiguilles de chaque plantule (1 g d'aiguilles sèches/échantillon) du cèdre de l'Atlas, âgées de 12 mois, ont été déterminées par la méthode de Kjeldahl (John, 1970) pour l'azote tandis que le phosphore a été dosé par la méthode colorimétrique au bleu molybdène (Murphy et Riley, 1962).

## Évaluation des paramètres de croissance

Pour chaque plant, nous avons mesuré la hauteur, la longueur de la racine principale, le nombre d'apex mycorhizés et la masse sèche totale après un séchage à l'étuve à 65 °C pendant 48 h ; 20 plantules/traitement ont été utilisées, soit un total de 80 plantules.

## Étude morphologique et anatomique des ectomycorhizes

Tous les plants ont été examinés quant à la présence ou l'absence de la colonisation ectomycorhizienne des racines fines. Le taux de mycorhization a été déterminé sur l'ensemble du système racinaire comme étant le nombre d'ectomycorhizes / nombre total de racines fines x 100 (Dupponnois *et al.*, 2005).

Après lavage des racines de tous les plants sous un filet d'eau du robinet, la typologie des racines mycorhizées a été déterminée sous une loupe stéréoscopique (G 8x) selon différents caractères morphologiques : forme générale, mode de ramification, structure et épaisseur du manteau fongique (Agerer, 1995). Ensuite, des échantillons représentatifs de chaque type d'ectomycorhize ont été photographiés, puis fixés dans un mélange de formol, acide acétique et alcool (90-5-5) (Johansen, 1940), et conservés à température ambiante. L'étude anatomique a été réalisée à l'aide de coupes transversales effectuées à main levée, puis colorées avec du bleu de coton (0,05 %) et du lactophénol de Amann.

## Analyses statistiques

Les données morphologiques obtenues ont fait l'objet d'une analyse de la variance (Anova) et les moyennes ont été comparées à l'aide du test multivarié de Newman et Keuls (P < 0,05). Les coefficients de corrélation de Pearson ont été calculés pour l'estimation de la relation entre le taux de mycorhization et les paramètres de croissance évalués pour un risque d'erreur de 5 %.

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>**Figure 1.**
Effet de l'inoculation avec les spores de trois champignons ectomycorhiziens sur la morphologie des plantules du cèdre de l'Atlas âgées de 12 mois. IG : *Inocybe geophylla* ; AV : *Amanita vaginata* ; CC : *Cortinarius cedretorum* ; T : témoin.</figcaption></figure>
# Résultats

## Effet de la mycorhization sur la croissance des plantules du cèdre de l'Atlas

En comparaison avec les plantules témoins, les plantules inoculées présentaient des parties aériennes plus développées et des chevelus racinaires plus ramifiés (figure 1).

Tous les plants du cèdre de l'Atlas inoculés ont formé des apex mycorhizés alors que ce n'est pas le cas pour les plants témoins. En effet, l'inoculation avec les spores des deux champignons ectomycorhiziens CC et AV a donné des nombres d'apex

mycorhizés relativement élevés (123,1 ± 14,04 ; 115,5 ± 10,62) avec des taux de mycorhization similaires (65,01 % et 64,2 % respectivement) (figure 2a). Ces taux restent significativement différents (p < 0,05) de ceux d'IG, dont le nombre d'apex mycorhizés est de 81,7 ± 13,4 et le taux de mycorhization de 54,9 % (figure 2a et b). Par ailleurs, le nombre de racines fines des plants témoins est de 3,6 ± 1,5 ; ce nombre augmente pour atteindre 6,5 ± 1,9, 9,5 ± 1,64 et 21 ± 2,74 respectivement pour les inocula IG, AV et CC (figure 2c).

La longueur de la racine principale était significative plus élevée en présence des trois inocula, comparativement aux plants témoins. En effet, les champignons CC, AV et IG ont significativement augmenté la longueur de

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>**Figure 2.**</figcaption></figure>

Paramètres de croissance et de mycorhization des plantules du cèdre de l'Atlas témoins et inoculées par trois champignons ectomycorhiziens. a : nombre d'apex mycorhizés ; b : taux de mycorhization ; c : nombre de racines fines ; d : longueur de la racine principale ; e : hauteur du plant ; f : masse sèche totale du plant. Pour chaque champignon ectomycorhizien, les barres verticales indiquent les erreurs standards (n = 20). Pour chaque paramètre, les lettres différentes indiquent des différences significatives entre les trois traitements selon le test de Newman-Keuls (P < 0,05).
la racine principale respectivement de 85,81 %, 52 % et 24,83 % (figure 2d). Les valeurs moyennes observées pour la croissance en hauteur des plants ont atteint 15,95 ± 2,08, 14,1 ± 2,28 et 11,11 ± 2,14 cm chez les plants inoculés respectivement par CC, AV et IG, par comparaison aux plants témoins (figure 2e).

Par ailleurs, les plants inoculés avec CC ont manifesté les plus hautes valeurs des masses sèches totales par rapport aux autres inocula AV et IG ; cette augmentation était de 82 %, 75 % et 57 % pour les trois inocula respectifs (CC, AV, IG) (figure 2f).

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>**Figure 3.**
Observation à la loupe stéréoscopique (G x 8) des morphotypes des apex mycorhizés des plantules inoculées âgées de 12 mois et des coupes anatomiques au microscope photonique (G x 400). La flèche indique le manteau fongique tandis que la double flèche montre le réseau de Hartig.</figcaption></figure>

## Morphotypes et coupes anatomiques des apex mycorhizés

L'analyse macroscopique à la loupe stéréoscopique a révélé trois morphotypes d'apex ectomycorhizés. Ils sont dichotomiques à surface lisse de couleur marron-noir de 3 à 5 mm de longueur chez IG. Ils sont également dichotomiques à surface lisse de couleur brun foncé, parfois noire, et de 3 mm de longueur chez AV. Les morphotypes formés par CC sont monopodiaux pennés à surface lisse, de 3 mm de longueur, à ramification simple et de couleur marron-noir (figure 3).

D'autre part, les observations microscopiques ont révélé la présence d'un manteau fongique bien visible et un réseau de Hartig bien développé avec absence du rhizomorphe pour les trois inocula utilisés ; la taille faible du manteau fongique a caractérisé les trois types d'apex des inocula CC, AV, IG ; le réseau de Hartig était moyennement profond, avec trois à quatre assises cellulaires du parenchyme cortical (figure 3).

## Concentrations en phosphore et en azote des aiguilles des plantules du cèdre

Le dosage du phosphore et de l'azote montre que chez les plantules témoins la concentration moyenne en phosphore était de 145,33 ± 3,05 µg/g MVS (MVS : matière végétale sèche) ; cette concentration s'élevait à 418 ± 2,38 (µg/g MVS), 438,4 ± 4,82 (µg/g MVS) et 482 ± 2,73 (µg/g MVS) (figure 4a) pour les trois inocula respectifs IG, AV et CC, ce qui montre que le gain en phosphore des aiguilles des plants inoculés était trois fois plus grand que celui des témoins. Pour l'azote, une concentration moyenne de 16,33 ± 1,52 (µg/g MVS) a été relevée chez les plantules témoins, cette concentration s'accroissant pour atteindre 38,2 ± 3,70 (µg/g MVS), 48,8 ± 3,56 (µg/g MVS) et 49 ± 2,33 (µg/g MVS) (figure 4b), soit des augmentations de deux fois pour l'inoculum IG et de trois fois pour les inocula CC et AV par rapport aux plantules témoins. Cependant, nous n'avons observé aucune différence significative entre les inocula CC et AV, alors que la différence était significative entre IG et les deux inocula CC et AV.

## Corrélation des paramètres de croissance avec le taux de mycorhization

Les résultats de la matrice de corrélation entre les différents paramètres morphologiques et le taux de mycorhization ont révélé un haut niveau de corrélation. Ainsi, les coefficients de détermination de ces corrélations étaient de 0,66, 0,89 et 0,94 respectivement pour les paramètres suivants : longueur de la racine principale, nombre d'apex mycorhizés et nombre de racines fines (figure 5).
<figure><img src="image_6.png" /></figure>

**Figure 4.**
Effet de l'inoculation avec les spores de trois champignons ectomycorhi ziens sur les concentrations en phosphore (a) et en azote (b) des aiguilles de plantules du cèdre de l'Atlas âgées de 12 mois. Pour chaque champignon ectomycorhizien, les barres verticales indiquent les erreurs standard (n = 20). Pour chaque paramètre, les lettres différentes indiquent des différences significatives entre les trois traitements selon le test de Newman-Keuls (P < 0,05).

Discussion

Les résultats de cette étude ont révélé une variabilité
des taux de mycorhization (54,9-65,01 %) des plantules
inoculées avec les inocula sporaux utilisés (IG, AV et CC),
ainsi qu'une amélioration de la croissance et de la nutrition
azotée et phosphatée des plantules du cèdre de l'Atlas. À
notre connaissance, c'est la première fois que la mycorhi-
zation des plants du cèdre de l'Atlas à l'aide de spores fut
un succès, et que le taux de mycorhization a dépassé 50 %.
Jusqu'à présent, seul le recours à l'inoculum solide avait per-
mis d'obtenir des taux de mycorhization des plants du cèdre
de l'Atlas de 50 % (Boukcim et al., 2002 ; Nezzar Hocine,
1998). Plusieurs travaux ont montré que le taux de myco-
rhization des plants du cèdre de l'Atlas à l'aide de spores
variait entre 4 et 20 % (Abourouh, 1993, 2000 ; Marx, 1979).

L'obtention de ces taux de mycorhization relativement
élevés laisse présager que ce résultat est l'expression de
l'interaction de l'utilisation de spores de champignons (IG,

AV et CC) en association naturelle avec les arbres du cèdre,
des graines récoltées sur des arbres semenciers, et du ter-
reau forestier ramassé sous des peuplements du cèdre de
l'Atlas de la même région écologique. À l'inverse de l'utili-
sation d'une seule souche de génotype connu (inoculum
solide, liquide, etc.), le recours à l'inoculum sporal permet
aux racines du cèdre de l'Atlas d'être mycorhizées avec une
diversité de génotypes (plusieurs monocaryons et dica-
ryons) (Lamhamedi et al., 1990) du champignon (IG, AV et
CC). Cette approche augmente la probabilité de compatibi-
lité entre les génotypes de la plante hôte et du champignon
ectomycorhizien (Lamhamedi et al., 1990, 1991 ; Rosado
et al., 1994a, 1994b) à l'aide d'échanges de signaux qui
induisent des changements d'expression du génome des
deux symbiotes (Wong et Fortin, 1990). Cette diversité de
souches de la même espèce en association symbiotique
avec les racines du cèdre de l'Atlas contribue à conférer à
la plante hôte une tolérance accrue aux stress environne-
mentaux en site de plantation (Lamhamedi et al., 1991). La

<figure><img src="image_7.png" /></figure>

**Figure 5.**
Relations linéaires entre la longueur de la racine principale (a), le nombre d'apex mycorhizés (b), le nombre de racines fines (c) et le taux de mycorhization.
mycorhization est également influencée par les propriétés physico-chimiques du sol ou du terreau forestier, notamment la texture, la fertilité, le pH, l'aération (Sanon et al., 2011) et les exsudats racinaires (Theodorou et Bowen, 1987). L'utilisation des inocula de champignons de stade précoce pourrait augmenter davantage les taux de mycorhization des plants du cèdre de l'Atlas, contrairement aux inocula de champignons tardifs dont font partie les champignons AV, IG et CC (Guinberteau et Courtecuisse, 1997).

Les différences observées entre les degrés de mycorhization seraient aussi attribuables à des différences en matière d'interactions (cèdre-champignon) qui affectent le pouvoir mycorhizogène de chaque espèce ectomycorrhizienne vis-à-vis des racines des plantules de cèdre. Cette hypothèse a été démontrée dans diverses associations ectomycorhiziennes (Torres et Honrubia, 1994 ; Conjeaud et al., 1996).

Les trois inocula sporaux utilisés, CC, AV et IG, ont favorisé la croissance du cèdre. Les plants inoculés ont montré une hauteur, une longueur de la racine principale et une masse sèche totale significativement supérieures respectivement à celles des plantules témoins.

De nombreux travaux ont mis en évidence l'effet bénéfique de l'inoculation contrôlée par divers champignons ectomycorhiziens sur la croissance des plantes hôtes, *Pinus halepensis* avec une suspension sporale de *Suillus collinitus* (Rincón et al., 2007) et *Eucalyptus* avec une suspension sporale de *Scleroderma* (Chen et al., 2006). Cependant, on ne dispose que de très peu de travaux traitant de la mycorhization du cèdre de l'Atlas avec des suspensions sporales, des graines et du terreau issus du même peuplement du cèdre.

Les résultats obtenus sont en accord avec ceux de Mousain et al. (1987) qui ont révélé une stimulation de la croissance en hauteur de l'ordre de 45 % de jeunes cèdres inoculés en pépinière par une suspension sporale de *Tuber albidum*. Ce résultat a été confirmé après quatre années de croissance dans des plantations du cèdre dans son environnement naturel.

En Algérie, Nezzar Hocine (1998) a réalisé un inventaire mycologique sur les champignons ectomycorhiziens associés au cèdre de l'Atlas du Parc national de Djurdjura ; elle a démontré que la flore mycorhizienne du cèdre de l'Atlas dans une plantation de cèdre des montagnes du Djurdjura est constituée particulièrement par les espèces appartenant aux genres *Cortinarius*, *Inocybe*, *Russula* et *Tricholoma*. Dans ce travail, les mycorhizes observées avec les racines des arbres et les carpophores récoltés au pied de ces cèdres de l'Atlas du Parc national de Chréa appartiennent aux genres *Cortinarius*, *Inocybe* et *Amanita*, ce qui laisse présager une certaine spécificité du cèdre de l'Atlas (plante hôte) vis-à-vis de son partenaire fongique dont il dépend très fortement pour sa croissance, notamment au stade juvénile.

Niazi (2008) a montré que le champignon *Amanita vaginata* forme avec *Pinus wallichiana* des ectomycorrhizes dichotomiques à corraloïdes tandis qu'avec *Cortinarius hinnuleus* il forme des monopodiales pennées à monopodiales pyramidales. Par contre, *Inocybe nitidiuscula* forme des ectomycorrhizes dichotomiques (Ilyas et al., 2012). En tenant compte uniquement des genres des champignons ectomycorhiziens

(Cortinarius hinnuleus, Inocybe nitidiuscula) qui ont des liens phylétiques avec les espèces *Cortinarius cedretorum* et *Inocybe geophylla*, une certaine similitude des formes apparaît entre les ectomycorrhizes de *Pinus wallichiana*, conifère des montagnes du Pakistan, et celles du cèdre de l'Atlas, conifère des montagnes d'Afrique du Nord.

À l'échelle cellulaire, l'inoculation ectomycorhizienne a généré la formation du manteau fongique entourant les racines et le réseau de Hartig. Les résultats des coupes anatomiques ont révélé la présence de ces deux traits de la symbiose ectomycorhizienne, ainsi que la réussite de la mycorhization avec les inocula sporaux en conditions expérimentales de la serre.

Le réseau de Hartig résulte de la pénétration plus ou moins profonde d'hyphes mycéliens issus du manteau entre les cellules de la première assise épidermique des racines courtes de la plante hôte. Ces hyphes constituent un vaste réseau mycélien, qui se nourrit exclusivement de matières organiques des horizons supérieurs du sol. Ils fructifient à ce niveau pour former des carpophores (Dommergues et al., 1999).

Les inocula sporaux utilisés ont affecté positivement la nutrition phosphatée et azotée : les aiguilles des plantules du cèdre inoculées ont accumulé des concentrations nettement plus élevées en phosphore et en azote comparative à celles des plantules témoins. En effet, l'augmentation concomitante des teneurs en P et N s'est répercutée sur tous les autres paramètres de croissance mesurés, notamment la masse sèche totale du plant, la longueur de la racine principale et le nombre de racines fines ; cette augmentation montre que ceux-ci ont prélevé des quantités plus grandes de ces éléments que les plants de cèdres témoins.

L'augmentation de la croissance du plant de cèdre inoculés laisse donc présager une stimulation de transfert des assimilats vers les racines, ce qui se traduit par une augmentation de la longueur de la racine principale, du nombre de racines fines, ainsi que le développement des mycorhizes et des carpophores des champignons ectomycorhiziens (Lamhamedi et al., 1994 ; Fortin et Lamhamedi, 2009). En effet, les champignons mycorhiziens sont responsables du prélèvement et du transport par la plante des nutriments du sol peu mobiles (magnésium, potassium, phosphore) (Selosse et al., 2006) et mobile comme l'azote (Valtanen et al., 2014).

De nombreux auteurs ont démontré que les mycorhizes améliorent significativement la nutrition en phosphate (Thomson et al., 1994 ; Borges de Souza et al., 2008) et en azote de la plante (Talbot et Treseder, 2010 ; Valtaneen et al., 2014). Par exemple, des augmentations significatives du taux d'azote ont été rapportées chez les plantules inoculées de *Pinus halepensis* (Rincón et al., 2007) et *Picea mariana* (Gagnon et al., 1988) comparativement aux plantules témoins non inoculées. Cependant, l'efficacité des mycorhizes dépend particulièrement de l'interaction de la souche fongique et de l'essence forestière (Rincón et al., 2005 ; Kennedy et al., 2007).
Conclusion

Nos résultats indiquent clairement que la réussite de la mycorhization des plants du cèdre de l'Atlas en pépinière repose sur l'utilisation d'arbres semenciers, de spores de champignons et du sol organique collectés dans un peu- plement représentatif de l'aire naturelle de cette essence. En effet, les spores des champignons ectomycorhiziens se distinguent par leur diversité génétique très élevée et consti- tuent une source d'inoculum moins coûteuse dont les tech- niques d'application sont à la portée des pépiniéristes. À cet effet, il serait intéressant d'évaluer l'impact des inocula spo- raux sur la qualité morpho-physiologique des plants du cèdre de l'Atlas produits dans différentes pépinières forestières, ainsi que sur leur performance dans différents sites de reboi- sement en relation avec la sécheresse. Il est aussi important d'examiner le devenir des mycobiontes après transplantation car les propriétés physico-chimiques du sol pourraient affec- ter le degré de mycorhization et leur maintien à long terme (Högberg et Högberg, 2002; Garcia *et al*., 2008).

Parmi les champignons évalués dans la présente étude, à cause de son effet sur l'augmentation de la croissance et de l'amélioration du statut nutritionnel des plants, C. *cedretorum* pourrait être considéré comme un bon candidat pour une utilisation dans les programmes d'inoculation en pépinière visant à produire des plants mycorhizés de *Cedrus atlantica* destinés au programme de reboisement en Algérie. Cependant, si l'objectif du programme de reboisement et d'inoculation des plants dans les pépinières forestières consiste à maintenir une diversité d'espèces de champignons ectomycorhiziens dans les sites très dégradés, il serait souhaitable d'utiliser un mélange de spores de ces espèces de champignons ectomycorhiziens dont les carphophores sont dominants sous la cédraie.

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