Établir un lien entre la biomasse microbienne du sol et les activités enzymatiques, et l’épandage de fumier sur une longue durée et les répercussions non linaires de ce dernier

Citation

Lupwayi, N.Z., Zhang, Y., Hao, X., Thomas, B.W., Eastman, A.H., Schwinghamer, T.D. (2019). Linking soil microbial biomass and enzyme activities to long-term manure applications and their nonlinear legacy. Pedobiologia, [online] 74 34-42. http://dx.doi.org/10.1016/j.pedobi.2019.04.001

Résumé en langage clair

L’épandage de fumier peut contribuer à la séquestration du carbone et au stockage des nutriments dans le sol et augmente l’activité enzymatique, mais les effets résiduels de cet épandage sur l’activité enzymatique après un arrêt sont inconnus. Nous avons étudié comment la biomasse microbienne du sol (CBM) et les activités enzymatiques variaient après un épandage de fumier sur une longue durée et son arrêt dans des conditions d’irrigation et d’agriculture pluviale. Par rapport au sol témoin non amendé, un épandage annuel de fumier sur 43 ans a augmenté la biomasse microbienne du sol de 33 % à 38 % et les enzymes jusqu’à une proportion de 137 %. L’engrais azoté n’a eu aucun effet sur la biomasse microbienne du sol ni sur les activités enzymatiques. Nous avons observé des effets résiduels du fumier épandu 13 années auparavant sur la biomasse microbienne et la plupart des activités enzymatiques, mais après un épandage de fumier sur 29 ans, seuls deux enzymes montraient encore des effets. Les effets résiduels du fumier sur les activités enzymatiques se sont atténués au fil des années sans épandage de fumier, mais ces effets ont duré plus longtemps que ceux sur la biomasse microbienne.

Résumé

© 2019 L’épandage de fumier sur une longue durée peut contribuer à la séquestration du carbone et au stockage des nutriments dans le sol et augmente l’activité enzymatique, mais les effets de cet épandage sur l’activité enzymatique après un arrêt sont inconnus. Nous avons quantifié le carbone de la biomasse microbienne du sol (CBM) et les activités enzymatiques potentielles à l’automne, au printemps et à l’été à la suite d’un épandage de fumier sur une longue durée et de son arrêt dans des conditions d’irrigation et d’agriculture pluviale. Par rapport au sol témoin non amendé, un épandage annuel de fumier sur 43 ans a augmenté le CBM de 38 % et de 33 %, et l’activité de la β-glucosidase, de la β-N- acétyl-glucosaminidase (NAGase) et de l’acide phosphomonoestérase de 35 % et de 33 %, de 137 %, et de 135 %, et de 67 % et de 90 %, dans l’ensemble du sol et dans la rhizosphère du soja, respectivement, tandis que l’activité de l’arylsulphatase n’a augmenté que dans rhizosphère du soja de 13 %. L’engrais azoté n’a eu aucun effet sur le CBM ni sur la plupart des activités enzymatiques, qui présentaient les valeurs les plus faibles en automne. Dans l’ensemble du sol et dans la rhizosphère du soja, l’irrigation a accru les quantités de CBM, et les activités de la NAGase et de l’arylsulphatase, qui sont passées de 17 % à 33 %, de 19 % à 54 % et de 39 % à 57 %, respectivement, par rapport aux conditions d’agriculture pluviale. Toutefois, les activités de la β-glucosidase et de l’acide phosphomonoestérase se sont élevées de 25 % et de 12 %, respectivement, uniquement dans la rhizosphère du soja. Nous avons observé des effets du fumier épandu 13 ans auparavant sur le CBM et sur toute l’activité enzymatique dans le sol et dans la rhizosphère de soja, sauf pour ce qui est du CBM de l’ensemble du sol et de l’activité de l’acide phosphomonoestérase dans la rhizosphère du soja. Nous avons observé des répercussions du fumier épandu 29 ans auparavant sur l’activité de la NAGase et de l’arylsulphatase dans l’ensemble du sol, et sur l’activité de la NAGase dans la rhizosphère du soja. Les répercussions du fumier sur l’activité enzymatique se sont atténuées au fil des années au cours desquelles il n’y a pas eu d’épandage de fumier, et ces effets suivent une distribution quadratique. Par ailleurs, ces effets ont duré plus longtemps que ceux sur le CBM.