Les communautés bactériennes du sol présentent une variation spatiale systématique avec le relief dans un champ commercial de pommes de terre
Citation
Neupane, S., Goyer, C., Zebarth, B.J., Li, S., Whitney, S. (2019). Soil bacterial communities exhibit systematic spatial variation with landform across a commercial potato field. Geoderma, [online] 335 112-122. http://dx.doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.08.016
Résumé en langage clair
Un grand nombre d’espèces bactériennes habitent le sol des champs agricoles. Le nombre et l’abondance des espèces bactériennes (c.-à-d. la diversité des communautés bactériennes) dépendent des propriétés du sol (p. ex. matière organique, pH du sol, teneur en argile). Bien qu'il soit largement admis que les propriétés du sol dans les champs agricoles changent le long des pentes, on ne sait pas exactement comment les pentes et les propriétés du sol influent sur la diversité des communautés bactériennes. Dans la présente étude, nous avons examiné l’incidence des propriétés du sol et des caractéristiques de la pente sur la diversité des communautés bactériennes dans un champ commercial de pommes de terre présentant un paysage vallonné. Quatre-vingt-trois échantillons de sol ont été prélevés sur une distance de 1100 m. Le pH du sol (acidité du sol) était fortement corrélé avec la pente (c.-à-d. que les sols au sommet de la pente étaient plus acides que les sols au pied de la pente). L’analyse de la diversité des communautés bactériennes a révélé que le pH du sol, l’inclinaison des pentes et le carbone organique étaient les principaux facteurs influant sur la diversité des communautés bactériennes dans l’ensemble du champ. L’étude a permis de mieux comprendre comment les communautés bactériennes se développent dans les sols agricoles et quels facteurs peuvent jouer un rôle important dans le maintien des fonctions essentielles du sol qui soutiennent la productivité des cultures, comme le cycle de l’azote et la décomposition de la matière carbonée. Les deux principaux facteurs influant sur les communautés bactériennes, le pH du sol et le carbone organique, peuvent être gérés dans les champs agricoles par l’application de chaux et d’amendements organiques (fumier, compost), respectivement. Ainsi, il pourrait être possible d’influer sur la diversité des communautés bactériennes dans les champs agricoles.
Résumé
© 2018 Bien que la topographie détermine la variation spatiale des facteurs édaphiques du sol à l’échelle du paysage, on ne sait pas exactement comment elle influe sur la répartition spatiale des communautés bactériennes à des distances pertinentes pour la gestion des agroécosystèmes. Dans la présente étude, nous avons examiné l’incidence des propriétés physicochimiques du sol et des caractéristiques topographiques sur les communautés bactériennes et la diversité dans un champ commercial de pommes de terre présentant un relief vallonné. Quatre-vingt-trois échantillons de sol ont été prélevés systématiquement sur un transect de 1100 m de longueur. Nous avons observé une corrélation négative significative (r = −0,73) entre le pH du sol (plage de 4,3 à 7,0) et le gradient de pente (plage de 1,8 à 11,9 %). Des régressions ou une analyse des correspondances canoniques ont montré que le pH, le gradient de pente et le carbone organique étaient les principaux facteurs influant sur la diversité bactérienne alpha d’après les séquences du gène de l’ARNr 16S. Des analyses de semi-variogramme ont révélé que la diversité bactérienne alpha, l’abondance relative de la plupart des phylums, le pH et le gradient de pente présentaient des autocorrélations spatiales fortes à modérées, avec un intervalle de 20,8 à 217,8 m. Ces résultats montrent que le pH du sol et le gradient de pente sont les principaux facteurs expliquant la variation de la structure spatiale de la communauté bactérienne. Nos résultats ont montré que les communautés bactériennes du sol variaient de manière systématique et prévisible dans un champ agricole en réponse à la variation des propriétés physicochimiques du sol et des caractéristiques topographiques.