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Réactions de la communauté bactérienne du sol à la culture couvre sol de luzerne lupuline et à l’application d’engrais azoté sans travail du sol

Lupwayi, N.Z., May, W.E., Kanashiro, D.A., Petri, R.M. (2018). Soil bacterial community responses to black medic cover crop and fertilizer N under no-till, 124 95-103. http://dx.doi.org/10.1016/j.apsoil.2017.11.003

Résumé

© 2017. Une culture couvre sol de luzerne lupuline (ou lupuline) (Medicago lupulina L.) produit une réserve persistante de graines dans le sol et se réensemence naturellement chaque année en Amérique du Nord, mais ses effets sur les communautés microbiennes du sol n’ont pas été clairement établis. Un essai sur le terrain a été effectué en 2003 dans le cadre duquel les traitements expérimentaux suivants ont été appliqués : a) avec lupuline ou sans lupuline; b) une rotation de trois ans de lin (Linum usitatissimum L.) – avoine (Avena sativa L.) – blé d’hiver (Sativum aestavum L.); c) l’application d’engrais azoté aux cultures de rotation selon trois doses : 20, 60 et 100 % de l’azote recommandé d’après les analyses du sol. En 2011, les communautés bactériennes du sol ont été caractérisées par pyroséquençage. La lupuline a augmenté la valeur des indices de diversité de Shannon et de Simpson, qui ont tous les deux augmenté de façon linéaire par rapport à l’augmentation de la dose d’azote. Seize phylums ont été observés et les plus abondants (dans le sol en vrac et dans la rhizosphère, respectivement) étaient : les Actinobacteria (39,6 et 37,0 %), les Proteobacteria (34,0 et 32,9 %), les Acidobacteria (10,8 et 13,8 %) et les Bacteroidetes (6,2 et 6,7 %). La lupuline a augmenté l’abondance des Proteobacteria, mais a diminué l’abondance des Actinobacteria et des Firmicutes dans le sol en vrac, et des Acidobacteria dans la rhizosphère. Les Bacteroidetes ont augmenté, mais les Actinobacteria ont diminué, avec l’augmentation de la dose d’engrais azoté dans le sol en vrac. Par conséquent, les deux principaux phylums bactériens du sol, les Actinobacteria et Proteobacteria, ont eu des réactions opposées à la lupuline et à l’engrais azoté, vraisemblablement en raison de différences dans leur classification écologique. La lupuline a façonné la structure des communautés bactériennes du sol. Les phylums bactériens dans le sol en vrac les plus associés aux traitements avec lupuline comprenaient les Proteobacteria et les Bacteroidetes et ceux associés aux traitements sans lupuline comprenaient les Actinobacteria, les Chloroflexi et les Planctomycetes. Les effets de la rotation des cultures n’étaient pas uniformes. Cependant, l’engrais azoté a arrêté la croissance de la lupuline, de sorte qu’une culture couvre sol de lupuline dans cette région semi aride ne serait bénéfique que dans le cas des systèmes d’agriculture utilisant des engrais à faible teneur en azote ou des systèmes d’agriculture biologique.

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