Amélioration de la teneur en fibres et des cannabinoïdes du chanvre grâce aux champignons mycorhiziens arbusculaires et aux champignons endophytes

Pourquoi les aides du sol comptent pour une plante connue

Le chanvre est surtout connu pour ses fibres résistantes et polyvalentes ainsi que pour les composés végétaux qui ont rendu le cannabis célèbre. Cette étude examine comment de minuscules partenaires vivant dans le sol et à l’intérieur des racines du chanvre peuvent améliorer à la fois la qualité des fibres et les cannabinoïdes utiles, tout en réduisant le besoin d’engrais synthétiques. Pour les agriculteurs, l’industrie et les lecteurs soucieux de l’environnement, elle indique des voies de culture plus propres pour une plante très demandée dans les textiles, les matériaux de construction et d’autres produits.

Le chanvre, une culture utile et exigeante

Le chanvre, proche parent du cannabis récréatif, produit de longues tiges remplies de fibres longues et robustes. Ces fibres sont utilisées dans les textiles, le papier, les matériaux de construction et les plastiques biosourcés. Le chanvre produit également des cannabinoïdes tels que le cannabidiol (CBD) et le tétrahydrocannabinol (THC), bien que les variétés industrielles en contiennent généralement beaucoup moins que le cannabis récréatif. Comme pour de nombreuses cultures, la production de chanvre repose souvent sur des engrais synthétiques pour atteindre des rendements élevés, mais une utilisation intensive de ces intrants peut endommager la vie du sol et la qualité de l’eau au fil du temps. Les auteurs ont donc recherché des aides biologiques capables de soutenir une croissance vigoureuse et une bonne qualité des fibres avec moins d’intrants chimiques.

Champignons utiles au-dessus et en dessous du sol

L’équipe s’est concentrée sur deux groupes de champignons qui s’associent naturellement aux plantes. Les champignons mycorhiziens arbusculaires vivent autour et à l’intérieur des racines, étendant de fins filaments dans le sol qui aident les plantes à capter des nutriments comme le phosphore, l’azote et le potassium. Les champignons endophytes vivent discrètement au sein des tissus végétaux sans provoquer de maladie visible, et certaines souches peuvent produire des hormones végétales, libérer des nutriments à partir des minéraux du sol et améliorer la tolérance au stress. Les chercheurs ont sélectionné deux espèces mycorhiziennes et deux espèces endophytes isolées du chanvre et d’autres hôtes, en confirmant d’abord que les endophytes ne provoquaient pas de symptômes de maladie sur les feuilles de chanvre.

Mettre les partenaires du sol à l’épreuve

Dans une expérience en pots en serre de 90 jours, des boutures de chanvre d’une variété axée sur la fibre (RPF3) ont été cultivées sous six conditions. Les plantes n’ont reçu soit aucun microbe ajouté et aucun engrais, soit uniquement un engrais synthétique, soit une inoculation avec l’un des quatre champignons sans engrais synthétique. Les scientifiques ont mesuré la hauteur des plantes, la surface foliaire, la biomasse sèche des tiges et des fibres de l’écorce (bast), les traits racinaires et les niveaux de nutriments foliaires. Ils ont aussi analysé la composition des fibres, en se concentrant sur la cellulose et les composants associés qui déterminent la résistance, et ont utilisé des analyses chimiques pour mesurer le CBD et le THC dans les feuilles et les pousses. Des échantillons de racines ont été examinés au microscope pour confirmer que les champignons avaient colonisé les plantes.

Croissance, fibres et cannabinoïdes soutenus biologiquement

Les plantes traitées avec l’un quelconque des champignons bénéfiques ont mieux poussé que les témoins non fertilisés, affichant des tiges plus longues, des feuilles plus grandes et une biomasse supérieure. L’engrais synthétique a néanmoins produit les plantes les plus volumineuses globalement, mais un endophyte, Macrophomina phaseolina, a presque égalé cette performance sans intrants chimiques. Les systèmes racinaires étaient généralement similaires entre les traitements, bien qu’une des espèces mycorhiziennes ait augmenté la longueur et la surface racinaire. Fait important pour l’industrie, les plantes associées aux champignons présentaient des teneurs en fibres égales ou supérieures à celles des plantes fertilisées, une espèce mycorhizienne, Rhizophagus aggregatus, donnant les niveaux les plus élevés de fractions riches en cellulose liées à des fibres fortes et de haute qualité.

Partenaires naturels et chimie des plantes

Les partenaires fongiques ont également influencé la chimie du chanvre. Toutes les plantes ont produit à la fois du CBD et du THC à de faibles niveaux typiques du chanvre à fibres, mais les plantes inoculées présentaient des concentrations plus élevées que les témoins non fertilisés. En particulier, R. aggregatus et l’endophyte Lasiodiplodia theobromae ont entraîné les augmentations les plus marquées de CBD et de THC par gramme de matière végétale. Comme l’engrais a rendu les plantes beaucoup plus grandes, les témoins fertilisés présentaient néanmoins les quantités totales de cannabinoïdes par plante les plus élevées, même si leurs concentrations restaient modérées. Les auteurs suggèrent qu’une meilleure nutrition et une activation subtile des voies de défense de la plante par les champignons peuvent expliquer ces changements dans la chimie végétale.

Ce que cela signifie pour les futurs champs de chanvre

Pour les non-spécialistes, le message clé est que des champignons du sol et endophytes soigneusement choisis peuvent aider le chanvre à bien pousser, à produire des fibres plus résistantes et à ajuster ses niveaux de cannabinoïdes, même en l’absence d’engrais synthétique. Ces partenaires biologiques n’ont pas nui au chanvre dans les conditions expérimentales et, dans certains cas, ont rivalisé avec l’engrais pour stimuler la croissance. Bien que des essais sur le terrain supplémentaires soient nécessaires pour confirmer la sécurité et les performances hors serre, les résultats indiquent une culture du chanvre plus durable s’appuyant sur des auxiliaires vivants du sol plutôt que uniquement sur des intrants chimiques.

Citation: Seemakram, W., Paluka, J., Khota, W. et al. Enhancement of fiber content and cannabinoids of hemp using arbuscular mycorrhizal fungi and endophytic fungi. Sci Rep 16, 15829 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46869-0

Mots-clés: culture du chanvre, champignons bénéfiques, mycorhize, qualité des fibres, cannabinoïdes