Phosphorus solubilizing bacteria growth and effects on soil phosphorus adsorption-desorption characteristics in reclaimed soils.

Li, N., Qiao, Z.W., Hong, J.P., Xie, Y.H., et Zhang, T.Q. (2015). « Phosphorus solubilizing bacteria growth and effects on soil phosphorus adsorption-desorption characteristics in reclaimed soils. », Chinese Journal of Eco-Agriculture, 23(8), p. 964-972.

Résumé

L’exploitation du charbon à grande échelle a entraîné une augmentation considérable des zones de subsidence. En conséquence, il est nécessaire de procéder à la restauration des sols pour atténuer le stress subi par les terres cultivées et protéger l’environnement dans les zones de subsidence. Les bactéries capables de solubiliser le phosphore (P) dans le sol, qui jouent un rôle important dans le cycle du P, peuvent convertir le phosphate insoluble en P disponible. L’application de bactéries capables de solubiliser le P offre un moyen biologique efficace d’améliorer le sol remis en état. Cependant, on s’est moins soucié des effets de ces bactéries sur l’adsorption-désorption du P dans le sol remis en état. Dans le cadre de la présente étude, des échantillons de sol remis en état ont été prélevés dans des zones de subsidence créées par l’exploitation minière, et des expériences d’incubation ont été menées en laboratoire au moyen de l’application de bactéries capables de solubiliser le P et de différents engrais (glucose, G; urine, U; engrais organique, M) sur des sols remis en état. Le P disponible dans le sol, sa teneur en P organique et les caractéristiques d’adsorption-désorption du P ont été déterminés au terme de différentes périodes d’incubation. Les objectifs visés par l’étude étaient de déterminer les effets des bactéries capables de solubiliser le P sur le nutriment P présent dans le sol et de fournir une référence concernant la fertilité à court terme des sols remis en état. Sept traitements ont été appliqués : traitement témoin (pas de bactéries ni d’engrais, CK); bactéries capables de solubiliser le P seulement (B); engrais organique seulement (M); bactéries capables de solubiliser le P et glucose (BG); bactéries capables de solubiliser le P et urine (BU); bactéries capables de solubiliser le P, glucose et urine (BGU); et bactéries capables de solubiliser le P, glucose, urine et engrais organique (BGUM). La quantité de bactéries capables de solubiliser le P dans un récipient contenant 500 g de sol était de 5 mL de liquide fermenté présentant une concentration de bactéries de 1,2×108 UFC·mL­1. Les résultats ont montré que la quantité de bactéries capables de solubiliser le P dans le sol a d’abord augmenté pour ensuite diminuer au cours de la période d’incubation. Dans le cas du traitement BGUM, la quantité de bactéries a diminué, passant de 1,0×106 UFC·g-1 au début de l’expérience à 3,3×104 UFC·g-1 après 60 jours de culture, soit 300, 367, 1 650 et 3 300 fois plus que pour les traitements BGU, BG, BU et B, respectivement. Les teneurs en P disponible du sol dans les traitements M, B et BGUM se sont établies à 172,27 mg·kg­1, 3,00 mg·kg-1 et 188,9 mg·kg-1 de plus que dans le traitement CK. Par conséquent, l’application de bactéries capables de solubiliser le P ou d’engrais organique a nettement amélioré la teneur en P disponible du sol, l’effet étant encore plus marqué avec l’application combinée de glucose, d’urine, d’engrais organique et de bactéries capables de solubiliser le P. Les courbes isothermes d’adsorption et de désorption du P ont montré qu’avec l’augmentation de la concentration de P exogène, l’adsorption et la désorption de P diminuaient dans chaque traitement. Le modèle de Langmuir était celui qui décrivait le mieux l’isotherme d’adsorption de P pour les différents traitements. La capacité d’adsorption maximale de P du sol était la plus faible dans le traitement BGUM, cette capacité s’étant établie à 119,05 mg·kg-1 de moins que dans le traitement CK. De plus, le coefficient d’adsorption de P du traitement BGUM a aussi diminué de manière significative. Le taux de désorption moyen du traitement BGUM a été de 33,20 %, ce qui est notablement plus élevé que les taux mesurés pour les autres traitements. Dans l’ensemble, le traitement BGUM a affiché les valeurs les plus élevées pour ce qui est de la quantité de bactéries capables de solubiliser le P et du taux de désorption moyen. Il a également amélioré de manière significative la teneur en P disponible du sol et a eu une incidence sur le pouvoir tampon maximal du P du sol. En conséquence, le traitement BGUM a été considéré comme le meilleur de tous les traitements pour l’application de bactéries capables de solubiliser le P aux fins de la remise en état des sols. Les résultats de l’étude donnent à penser qu’une source de carbone, une source d’azote et un engrais organique appropriés sont nécessaires durant l’application de bactéries capables de solubiliser le P dans le sol remis en état.

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