Soil microbial biomass, functional diversity and enzyme activity in glyphosate-resistant wheat-canola rotations under low-disturbance direct seeding and conventional tillage

Citation

Lupwayi, N.Z., Hanson, K.G., Harker, K.N., Clayton, G.W., Blackshaw, R.E., O'Donovan, J.T., Johnson, E.N., Gan, Y.T., Irvine, R.B., et Monreal, M.A. (2007). « Soil microbial biomass, functional diversity and enzyme activity in glyphosate-resistant wheat-canola rotations under low-disturbance direct seeding and conventional tillage. », Soil Biology & Biochemistry, 39(7), p. 1418-1427. doi : 10.1016/j.soilbio.2006.12.038

Résumé

Comme les cultures résistantes au glyphosate (RG) sont de plus en plus communes dans les écosystèmes agricoles, il convient de surveiller leurs effets sur les organismes du sol non ciblés. Nous avons évalué le carbone de la biomasse microbienne (CBM) du sol, la diversité fonctionnelle des bactéries, la structure des communautés bactériennes ainsi que l’activité déshydrogénasique des bactéries, au moyen d’une expérience menée au champ dans six localités des Prairies canadiennes. Nous avons choisi les traitements de manière à obtenir une combinaison factorielle de trois fréquences de cultures RG (blé ou canola) et de deux systèmes culturaux. Nous avons obtenu les différentes fréquences de cultures RG en modifiant le nombre de cultures de blé ou canola RG dans une rotation de 4 ans blé-canola-blé-pois, de manière à ce que 1, 2 ou 3 des 4 cultures de la rotation soient RG. Les deux systèmes culturaux étaient le semis direct à faible perturbation du sol (SDFP) et le travail du sol classique (TC). Dans 2 des 20 combinaisons localité-année, l’augmentation de la fréquence des cultures RG s’accompagnait d’une augmentation du CBM du sol dans la rhizosphère, mais non dans le sol prélevé en vrac. Selon le système cultural, dans seulement 2 des 20 combinaisons localité-année, la fréquence des cultures RG a aussi affecté la diversité fonctionnelle des bactéries de la rhizosphère, mais non du sol prélevé en vrac. Des changements dans la structure des communautés bactériennes étaient associés à la fréquence des cultures RG, mais ces changements étaient irréguliers et peu nombreux. Dans 3 des 22 cas (10 en rhizosphère et 12 en sol en vrac), l’activité déshydrogénasique diminuait à mesure qu’augmentait la fréquence des cultures RG, autant dans la rhizosphère que dans le sol prélevé en vrac. Dans 5 des 20 combinaisons localité-année, le CBM du sol de la rhizosphère était plus élevé sous TC que sous SDFP, quelle que soit la fréquence des cultures RG. Le système cultural a affecté le CBM du sol prélevé en vrac dans 5 des combinaisons localité-année, le CBM étant plus élevé sous TC que sous SDFP dans 3 cas, et moins élevé dans les 2 autres cas. Dans 3 des combinaisons localité-année, le système cultural a affecté la diversité des bactéries du sol de la rhizosphère, mais cet effet était irrégulier. Le système cultural a eu un effet irrégulier semblable sur la structure des communautés bactériennes, mais il n’a eu aucun effet sur la diversité des bactéries dans le sol prélevé en vrac. L’activité déshydrogénasique a été plus élevée sous SDFP que sous TC dans 3 des 4 cas où le système cultural a eu un effet significatif. Dans l’ensemble, la fréquence des cultures RG n’a eu que des effets mineurs et irréguliers sur les micro-organismes du sol, pour une vaste gamme de conditions de croissance et de pratiques culturales.

Date de publication

2007-07-01

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