Effects of inorganic fertilizer and manure on soil archaeal abundance at two experimental farms during three consecutive rotation-cropping seasons.

Chan, Y.-K., McCormick, W.A., et Ma, B.-L. (2013). « Effects of inorganic fertilizer and manure on soil archaeal abundance at two experimental farms during three consecutive rotation-cropping seasons. », Applied Soil Ecology, 68, p. 26-35. doi : 10.1016/j.apsoil.2013.03.004  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Nous avons étudié la dynamique des populations d’archées du sol dans deux parcelles expérimentales possédant le même type de sol argilo-loameux, à Ottawa et à Woodslee, en Ontario, afin de déterminer l’effet des engrais chimiques et du fumier utilisés dans le cadre de divers régimes à long terme de rotation des cultures et de fertilisation. L’analyse phylogénique des bibliothèques d’ARNr 16S archéaux clonés associées aux deux localités a révélé que les archées de ces sols appartenaient au groupe 1.1b des thaumarchées (Thaumarchaeota). Un suivi de la dynamique génétique des populations mené par PCR quantitative en temps réel pendant trois saisons de culture (2007 à 2009) nous a permis d’établir que l’abondance des gènes archéaux ne variait que légèrement, demeurant de l’ordre de 107 copies par gramme de sol. À Ottawa, où la fertilisation a été effectuée au moyen de fumier de vaches laitières, les gènes de thaumarchées du sol étaient deux fois aussi abondants dans les parcelles fertilisées que dans les parcelles non fertilisées. À Woodslee, où la fertilisation a été effectuée au moyen d’engrais N-P-K, l’abondance de ces gènes, dans les parcelles fertilisées, était réduite d’au moins 30 % par rapport aux parcelles non fertilisées. Le sol de ces parcelles cultivées non fertilisées présentait une carence en carbone, tandis que celui des parcelles fertilisées avaient un pH peu élevé (environ 5,5). Les sols de surface d’une parcelle gazonnée non fertilisée et d’une parcelle adjacente de forêt de feuillus avaient une teneur plus élevée en carbone total (rapports C/N de 9 et de 11). Dans ces sols, l’abondance des gènes de thaumarchées était variable et pouvait respectivement atteindre 4,8 × 107 et 7,0 × 107 copies par gramme de sol. La première de ces valeurs a également été atteinte dans les parcelles d’Ottawa fertilisées au fumier, où le rapport C/N était tout juste inférieur à 10. Dans les sols dont le pH était supérieur à 6,0, il y avait une faible corrélation positive entre la teneur du sol en C total et l’abondance estimative des gènes archéaux. Cette dynamique génétique des populations confirme l’effet stimulant du fumier de vaches laitières (à Ottawa) et l’effet inhibiteur des engrais chimiques (à Woodslee) sur les thaumarchées du sol. Dans les deux localités, les engrais ont eu des effets semblables sur l’abondance des gènes archéaux A et ARNr 16S. De plus, les gènes archéaux amoA étaient plus abondants que les gènes bactériens amoA, ce qui indique que les archées oxydant l’ammoniac sont peut-être dominantes dans ces sols. Selon nos observations, les cultures n’ont eu qu’un effet mineur sur la dynamique génétique des populations d’archées.

Date de modification :