Influence du type de sol sur la réponse des communautés microbiennes suite à un apport de PRO de qualité donné

Influence du type de sol sur la réponse des communautés microbiennes suite à un apport de PRO de qualité donné

Sadet-Bourgeteau S¹, Houot S², Watteau F³, Sappin-Didier V⁴, Morvan T⁵, Montenach D⁶, Mathieu O⁷, Maron PA¹

• ¹ INRA, UMR01347 Agroécologie F-21065 Dijon, France
• ² INRA, UMR1402 ECOSYS, F-78850 Thiverval-Grignon, France
• ³CNRS, Laboratoire Sols et Environnement, F-54518 Vandoeuvre-lès-Nancy, France
• ⁴INRA, UMR ISPIA, F-33882 Villenave d'Ornon, France
• ⁵INRA, UMR1069, Sol Agro et hydrosystème Spatialisation, F-35000 Rennes, France
• ⁶INRA, F-68006 Colmar, France
• ⁷CNRS, UMR 6282 Biogéosciences F-21000 Dijon, France

Mots clefs : produits résiduaires organiques, communauté microbienne, CO₂, N₂O

Dans un contexte agronomique, le retour au sol des déchets organiques participe au maintien du stock de carbone du sol, limitant ainsi les processus d’érosion et augmentant la productivité végétale. Toutefois, si ces apports sont mal gérés, ils peuvent avoir des conséquences néfastes sur la qualité de l’environnement, notamment l’émission de gaz à effet de serre. Le rôle des microorganismes du sol apparait comme clef dans cette balance bénéfice-coût du retour au sol de la matière organique. Dans la présente étude, il est proposé d’évaluer, dans des contextes pédoclimatiques différents, l’impact d’un même apport de PRO sur l’activité et la structure de la communauté bactérienne du sol.

Pour cela, des échantillons de sols provenant de parcelles témoins (n’ayant jamais reçu d’apport de PRO) de 5 sites du SOERE-PRO (QualiAgro, Colmar, La Bouzule, Rennes et Couhins) ont été prélevées. L’expérimentation a été menée en milieu contrôlé. Pour chaque site, le sol prélevé a été traité selon trois modalités: sans apport de PRO (Témoin), avec apport de fumier de bovin (FUM), ou avec apport de compost de déchets verts et de boue d’épuration (DVB). Les apports de PRO (FUM et DVB (équivalent à 4 T C/ha)) ont été réalisés à J0. L’ensemble des microcosmes ainsi réalisés (5 sites x 3 modalités x 3 répétitions) a ensuite été mis à incuber (20°C) pendant 28 jours. Pour chaque microcosme, des prélèvements de gaz ont été effectués à J0, J3, J7, J14, J21 et J28. Le CO2 et N2O produit ont été mesurés par Chromatographie en phase gazeuse. A J0, J7 et J28, différents indicateurs de la qualité biologique des sols ont également été mesurés tel que la diversité des communautés de bactéries, appréhendée par l’analyse du métagénome (séquençage).

Les résultats obtenus montrent qu’au bout de 28 jours d’incubation, l’apport de PRO (FUM ou DVB) induit une augmentation des émissions de CO2 et de N2O par le sol. Concernant les émissions de CO2, ces dernières sont plus intenses avec un apport de FUM en comparaison au DVB. Cela s’explique par le fait que le FUM contient plus de Carbone Organique (355 g/Kg de MS) que le DVB (257 g/Kg de MS). Il apparaît également que les sols issus des différents sites ne répondent pas, en termes d’émission de CO2 et de N2O, de façon identique à un même apport de PRO. Ceci pourrait être dû à des différences de communautés microbiennes présentes dans les sols entre les sites étudiés. En effet, nos résultats montrent qu’avant apport de PRO, les structures des communautés bactériennes des sols des cinq sites sont différentes les unes des autres. Ceci s’explique par des contextes pédoclimatiques différents et des pratiques agricoles variables. L’apport d’un même PRO induit des modifications de structure de ces communautés bactériennes différentes selon le site considéré. Ces différences observées pourraient être reliées à des activités microbiennes différentes, générant ainsi des profils d’émission de CO₂ et de N₂O différents.