Effets à long terme et légués du passé de l’épandage de fumier sur la composition des communautés microbiennes du sol

Citation

Zhang, Y., Hao, X., Alexander, T.W., Thomas, B.W., Shi, X., Lupwayi, N.Z. (2018). Long-term and legacy effects of manure application on soil microbial community composition. Biology and Fertility of Soils, [online] 54(2), 269-283. http://dx.doi.org/10.1007/s00374-017-1257-2

Résumé en langage clair

En général, les sols ne contiennent pas suffisamment d’éléments nutritifs nécessaires aux cultures pour produire des rendements élevés. Les éléments nutritifs supplémentaires nécessaires sont généralement fournis par l’application d’engrais inorganiques et/ou organiques. Ces engrais peuvent avoir des effets positifs ou négatifs inattendus sur les microorganismes du sol. Nous avons évalué la composition de la communauté bactérienne et fongique dans des sols présentant un historique d’épandage de fumier de bovins différent. La diversité et l’équitabilité parmi les bactéries présentes dans ces sols ont diminué de façon significative après 43 ans d’épandage annuel de fumier, si l’on compare ces sols à des sols ayant fait l’objet d’autres traitements à l’automne, mais elles sont semblables à celles de sols ayant fait l’objet d’autres traitements de fertilisation au printemps et en été. Le traitement au fumier durant 43 ans a eu des effets différents sur les différents phylums (groupes) de bactéries : il a augmenté l’abondance relative des Firmicutes, des Gammaproteobacteria et des Gemmatimonadetes, mais a diminué l’abondance relative des Acidobacteria. L’étude a montré que 43 applications annuelles de fumier ont produit une communauté microbienne dont la composition est différente de celle obtenue avec les autres traitements de fertilisation. Dans le cas du sol sans épandage de fumier durant 13 ans, la composition de la communauté microbienne était très différente de celle des sols ayant reçu d’autres traitements de fertilisation à l’automne (effets légués du passé), tandis que, dans le cas du sol sans épandage de fumier durant 29 ans, la communauté microbienne ressemblait à celle d’un sol n’ayant jamais reçu de fumier (aucun effet légué).

Résumé

Nous avons analysé la composition des communautés procaryotique et fongique dans des sols ayant des historiques variés d’épandage de fumier de bovins. Les traitements au fumier étaient les suivants : i) application annuelle pendant 43 ans (MF); ii) application annuelle pendant 14 ans suivie de 29 ans sans application (MF14); iii) application annuelle pendant 30 ans suivie de 13 ans sans application (MF30). Nous avons également tenu compte d’une application annuelle d’engrais azoté (N) chimique (CNF) et d’une parcelle témoin non amendée (Con). La diversité et l’équitabilité parmi les procaryotes du sol ont diminué de façon significative dans le cas du traitement MF, comparativement à d’autres traitements à l’automne, mais étaient semblables à celles obtenues avec d’autres traitements de fertilisation au printemps et en été. On a observé des compositions des communautés procaryotique et fongique distinctes dans le cas du traitement MF, comparativement à celles obtenues avec d’autres traitements à l’automne, au printemps et à l’été. Le traitement MF a augmenté de façon significative l’abondance relative des Firmicutes, des Gammaproteobacteria et des Gemmatimonadetes, mais a diminué de façon significative l’abondance relative des Acidobacteria. À l’automne, la composition des communautés procaryotique et fongique du sol résultant du traitement MF30 était significativement différente de celle obtenue avec les autres traitements de fertilisation. De façon globale, l’étude a montré que l’épandage annuel de fumier (MF) produit une communauté microbienne dont la composition est différente de celle obtenue avec les autres traitements de fertilisation. Dans le cas du sol sans épandage de fumier durant 13 ans (MF30), la composition de la communauté microbienne était très différente de celle des sols ayant reçu d’autres traitements de fertilisation à l’automne, tandis que, dans le cas du sol sans épandage de fumier durant 29 ans (MF14), la communauté microbienne ressemblait à celle d’un sol n’ayant jamais reçu de fumier.