La composition de la litière a plus d'effet sur la structure des communautés fongiques du sol que sur celle des communautés bactériennes

Citation

Habtewold, J.Z., Helgason, B.L., Yanni, S.F., Janzen, H.H., Ellert, B.H., Gregorich, E.G. (2020). Litter composition has stronger influence on the structure of soil fungal than bacterial communities. European Journal of Soil Biology, [online] 98 http://dx.doi.org/10.1016/j.ejsobi.2020.103190

Résumé en langage clair

On en connaît peu sur la façon dont la composition de la communauté microbienne du sol réagit à la qualité de la litière. Pour l’évaluer, nous avons appliqué au sol de la litière de feuilles ou de tiges d’avoine marquée au 13C et nous avons incubé le tout pendant 170 jours. Nous avons mesuré le carbone total minéralisé et le carbone issu de la litière restant dans le sol pendant l’incubation. La PCR quantitative en temps réel et le séquençage Illumina MiSeq des gènes marqueurs ont montré des changements uniques dans l’abondance et la composition des bactéries et des champignons. Il n’y avait aucune différence dans le type de litière qui restait dans le sol à aucun moment durant l’incubation; mais plus de carbone a été minéralisé et perdu sous forme de CO2 dans les sols amendés avec de la litière de feuilles que dans ceux amendés avec de la litière de tiges, ce qui semble indiquer que la litière de feuilles améliorerait la décomposition de la matière organique du sol indigène. Les deux types de litière favorisaient la croissance des bactéries et des champignons, mais la croissance des champignons et le rapport champignons/bactéries étaient plus importants avec la litière de tiges. Ces changements soulignent l’importance des champignons dans la dégradation des fractions relativement résistantes de la litière de tiges enrichie en lignine. Nos résultats montrent que la composition de la litière a plus d'effet sur la composition des communautés fongiques que sur celle des communautés bactériennes. De plus, certains taxons fongiques clés ont un plus grand avantage à dégrader du matériel végétal relativement résistant et, par conséquent, à soutenir la croissance d’autres taxons bactériens et fongiques en libérant des composés simples, plus faciles à dégrader.

Résumé

© 2020. La communauté microbienne du sol régule la décomposition de la litière végétale, mais on en sait peu sur la façon dont la composition de la communauté réagit à la qualité de la litière. Pour évaluer cette réaction, nous avons appliqué au sol de la litière de feuilles ou de tiges d’avoine [Avena sativa] marquées au 13C à raison de 5 mg C g−1 de sol et nous avons incubé le tout à 20 °C pendant 170 jours. Nous avons mesuré le C total minéralisé et le C issu de la litière restant dans le sol pendant l’incubation. Nous avons utilisé la PCR quantitative en temps réel et le séquençage Illumina MiSeq des gènes marqueurs pour caractériser les changements dans l’abondance et la composition des bactéries et des champignons. Nous n’avons trouvé aucune différence dans le carbone issu de la litière qui restait dans les sols amendés durant l’incubation; mais une plus grande quantité de C (~23 %) était minéralisée dans les sols amendés avec de la litière de feuilles que dans ceux amendés avec de la litière de tiges, ce qui laisse supposer que la litière de feuilles a amélioré la décomposition de la matière organique du sol indigène. La litière de feuilles et de tiges a favorisé la croissance des bactéries et des champignons tout au long de l’incubation, mais la croissance des champignons et le rapport champignon/bactérie étaient plus prononcés avec l’ajout de litière de tiges. Ces changements dans l’abondance relative ainsi que les changements plus prononcés dans la structure des communautés fongiques des sols amendés avec la litière de tiges par rapport à la litière de feuilles mettent en évidence l’importance des champignons dans la dégradation des fractions relativement résistantes de la litière de tiges enrichie en lignine. Contrairement au sol témoin (sans aucune litière ajoutée), la modularité (c.-à-d. des communautés avec un certain degré d’indépendance) de la cooccurrence dans les réseaux microbiens a augmenté et a coïncidé 1) avec l’enrichissement de taxons spécifiques induit par la litière et 2) avec une diversité alpha réduite. L’ajout de feuilles a enrichi quelques taxons bactériens (ex. Bacilli) et de nombreux taxons fongiques (ex. Nectriacea, Didymellacea et Stachybotryacea), tandis que l’ajout de tiges a entraîné l’enrichissement de champignons (ex. Trichocomacea et Chaetomiaceae) qui sont connus pour dégrader le matériel végétal résistant. Les résultats de cette étude montrent que la composition de la litière a plus d'effet sur la composition des communautés fongiques que sur celle des communautés bactériennes. Nos résultats donnent également à penser que certains taxons fongiques clés ont un plus grand avantage à dégrader du matériel végétal relativement résistant, ce qui favorise la croissance d’autres taxons bactériens et fongiques par la libération de composés simples, plus faciles à dégrader.

Date de publication

2020-05-01

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