Legacy effects of soil moisture on microbial community structure and N2O emissions.

Banerjee, S.M., Helgason, B.L., Wang, L., Winsley, T., Ferrari, B., et Siciliano, S.D. (2016). « Legacy effects of soil moisture on microbial community structure and N2O emissions. », Soil Biology & Biochemistry, 95, p. 40-50. doi : 10.1016/j.soilbio.2015.12.004  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

L’humidité du sol est un facteur déterminant de l’activité microbienne, un facteur de régulation majeur de la vitesse de diffusion des gaz et des liquides, et elle influe également sur l’O2 du sol de même que sur la disponibilité du substrat. Souvent la mesure de la structure de la communauté microbienne et de l’humidité du sol ne renseigne pas sur les processus qui se passent dans le sol, notamment ceux qui dépendent de rétroactions complexes entre la disponibilité du substrat et les conditions du milieu (p. ex. transformations de l’azote). Même si, théoriquement, les émissions d’oxyde nitreux (N2O) sont modulées par l’humidité du sol, elles sont difficiles à prédire d’après la teneur en eau et en éléments nutritifs du sol. Avec ces travaux, nous avons étudié des sols agricoles dans des conditions d’arrosage et de sécheresse, de même que dans des conditions d’humidité statiques pour déterminer l’effet de l’humidité courante et préalable du sol sur la composition en ARNr 16S, la transcription des gènes amoA, hao, norB et nosZ ainsi que sur la production de N2O. La composition de la communauté microbienne dépendait de l’humidité préalable du sol. À mesure que les sols sèchent, l’ARNr bactérien représente moins de genres, et ceux présents sont plus uniformément répartis. Nous avons vérifié l’hypothèse selon laquelle ce phénomène était lié à l’uniformité de la distribution des ressources modulée par les différences de diffusion du substrat selon les conditions d’arrosage ou de sécheresse. Le flux du N2O dépend de l’humidité préalable et de l’humidité courante du sol, et cet effet est maximal lorsque l’eau remplit 80 % des pores du sol. Dans l’ensemble, l’humidité préalable influe sur l’activité microbienne, la transcription génique, la composition de la communauté microbienne et, finalement, sur les émissions de N2O. Notre étude montre l’importance des teneurs présente et passée en eau pour les microorganismes du sol et les processus qui s’y déroulent.

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