Effects of arbuscular mycorrhizae on growth and mineral nutrition of greenhouse propagated fruit trees from diverse geographic provenances

• Published in: Biotechnologie, agronomie, société et environnement Vol. 20; no. 3; pp. 417 - 426
• Main Authors: ‡, Tiby Guissou, Babana, Amadou Hamadoun, Sanon, Kadidia Bibata, Ba, Amadou Moustapha
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Université de Liège 2016; Presses Agronomiques de Gembloux
• Subjects: arbre fruitier; environment; environnement; fruit trees; Glomus aggregatum; greenhouse crops; mycorhization; mycorrhization; plante de serre; provenance; Sahel
• DOI: 10.25518/1780-4507.13149
• ISSN: 1370-6233

Description of the subject. Arbuscular mycorrhizal (AM) fungi are known to promote plant growth by enhancing mineral uptake in nutrient deficient soils. These beneficial effects on plant growth may vary considerably between cultivars of a given species and between plant species originating from different locations. Objectives. The present experiment evaluated the response of three Sahelian fruit trees: néré (Parkia biglobosa [Jacq.] G.Don), tamarind (Tamarindus indica L.), and jujube (Ziziphus mauritiana Lam.), originating from five different geographic provenances, to mycorrhizal colonization, evaluate their respective mycorrhizal dependency (MD) and analyze their leaf and stem mineral composition. Method. Trees were cultivated in a nursery on pre-sterilized soil substrate low in available P (2.18 μg·g-1) with or without inoculum of Glomus aggregatum (Schenck & Smith emend. Koske). The experiment was arranged in a factorial design for each fruit tree species separately: 5 provenances x 2 AM treatments (inoculated and non-inoculated [control]) with 10 replicates per treatment. Plants were harvested six months after inoculation and different parameters were measured. Results. Overall, the results showed significant provenance variations in the plant response to mycorrhizal inoculation. Néré mycorrhizal plants, from two seed sources, tamarind and jujube plants from one seed source had significant higher dry weight and shoot height than those from other provenances. Jujube plants from 3 out of the 5 provenances showed significant higher MD. It then appears that seed provenance happened to be determinant even though AM-root colonization levels (80-90%) do not vary much from one provenance to another. In all cases, the fruit trees benefited from AM fungi with increased N, P and K mineral uptake in aerial parts. In particular P uptake was proportional to MD concentration in AM-jujube plants. Conclusions. These results demonstrate the importance of considering seed provenance when performing pre-selection of mycotrophic plant candidates prior to large-scale fruit tree propagation in orchards and agroforestry systems. Effets des mycorhizes à arbuscules sur la croissance et la nutrition minérale d’arbres fruitiers de provenances géographiques diverses cultivés en serre Description du sujet. Les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) améliorent la croissance et la nutrition minérale des plantes, notamment sur sols pauvres en minéraux. Ces effets bénéfiques pourraient varier considérablement entre cultivars d’une espèce de plante donnée et entre espèces de plantes provenant de différentes localités. Objectifs. La présente expérience se propose d’évaluer la dépendance mycorhizienne (DM), la colonisation racinaire et la composition minérale des parties aériennes de cinq provenances géographiques de trois arbres fruitiers sahéliens, le néré (Parkia biglobosa [Jacq.] G.Don), le tamarinier (Tamarindus indica L.) et le jujubier (Ziziphus mauritiana Lam.). Méthode. Les plants ont été cultivés sur un sol déficient en P assimilable (2,18 μg g·g-1), inoculés ou non avec un isolat de Glomus aggregatum (Schenck & Smith emend. Koske) en pépinière. Le dispositif expérimental est de type factoriel pour chaque espèce fruitière prise séparément  : 5 provenances x 2 MA (Mycorhizes arbusculaires, inoculé et non-inoculé [témoin]) avec 10 répétitions par traitement. Les plants ont été récoltés six mois après inoculation et les différents paramètres mesurés. Résultats. En général, les résultats montrent que la mycorhization entraine des variations significatives dans la réponse des plantes selon leur provenance pour chaque arbre fruitier. Une augmentation significative de la hauteur et de la masse sèche totale du néré de deux provenances et de celle du tamarinier et du jujubier d’une provenance a été enregistrée. Des DM significativement plus élevées ont été obtenues avec le jujubier pour 3 provenances sur 5. La DM varie également en fonction de la provenance des semences, bien que le taux de mycorhization (80-90 %) demeure toujours élevé. Globalement, les plantes bénéficient des CMA par une augmentation significative en N, P, et K, et les taux d’absorption des minéraux, en particulier le P, étant proportionnel à la DM particulièrement chez les jujubiers mycorhizés. Conclusions. Ces résultats indiquent l’importance de considérer la provenance des semences dans la présélection de plantes à croissance rapide et à DM élevée pour la production fruitière en vergers ou dans des systèmes agroforestiers.