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Communication Dans Un Congrès Année : 2016

Impact of a permanent cover on the soil microbial biodiversity in a conventional agrosystem

Impact d’un couvert végétal permanent sur la biodiversité microbienne du sol

Résumé

In order to satisfy the growing demand for agricultural products, agricultural development policies in recent decades have initiated an intensification of mechanization associated with significant use of phytosanitary products (fertilizers, pesticides). Although this intensive agriculture was sufficient for the food production, it also caused widespread degradation of soils, loss of biodiversity, pollution of groundwater and disrupted the functioning of ecosystems. Such awareness takes place in a context where demographic projections estimate that the global population will reach 9 billion people by 2050; which would require another intensification of the current agricultural model. Therefore, an alternative model is needed to reduce dependence of the agricultural inputs while maintaining high productivity levels. Several systems have emerged, such as ecologically intensive agriculture which is based on three principles: (i) minimum soil disturbance, (ii) presence of a permanent cover and (iii) diversification of cultivated (crop rotation) and / or associations (intercropping). To assess the efficiency of this type of approach, the research unit EDYSAN CNRS FRE 3498 has an experimental system allowing comparison between conventional tillage practices and no tillage associated with direct seeding with or without cover. These modalities are also declined with or without nitrogen inputs. Within the framework of a first study focused on the role of a permanent cover, an evaluation of the microbial biodiversity of soil was carried out by a metagenomic approach. Indeed, plants and soil properties are described as environmental filters controlling soil biodiversity and changes in agricultural practices should have an impact on soil microbial communities. From composite samples coming from experimental system and from two depths (0-10 and 10-30 cm), DNA extraction was performed in order to obtain the microbial biomass and bacterial taxonomic diversity. The latter was carried out using the sequences of the ARN16S generated by a MiSeq sequencer. The sequences obtained and processed by FROGS pipeline clearly show the positive role of the cover in the preservation of bacterial biodiversity in the agroecosystem.
Afin de satisfaire à la demande croissante en produits agricoles, les politiques de développement agricoles de ces dernières décennies ont engagé une intensification de la mécanisation associée à une utilisation importante de produits phytosanitaires (engrais, pesticides). Bien que cette agriculture intensive ait permis une production alimentaire suffisante, elle a aussi causé la dégradation à grande échelle des sols, une perte de la biodiversité, une pollution des eaux souterraines et perturbé le fonctionnement des écosystèmes. Cette prise de conscience a lieu dans un contexte où les projections démographiques estiment que la population mondiale devrait atteindre 9 milliards de personnes d'ici à 2050 ; ce qui demanderait à nouveau une intensification du modèle agricole actuel. Par conséquent, un modèle alternatif est nécessaire pour réduire la dépendance aux intrants agricoles tout en maintenant des niveaux de productivité élevés. Plusieurs systèmes ont émergé, tel que l'agriculture écologiquement intensive qui est basée sur trois principes: (i) perturbation minimale du sol, (ii) présence d'une couverture permanente du sol et (iii) diversification des cultivées (rotation des cultures) et / ou les associations (intercalaires). Pour évaluer l’efficience de ce type d’approche, l’unité EDYSAN CNRS FRE 3498 dispose d’un dispositif expérimental permettant la comparaison entre les pratiques traditionnelles de labour et l'absence de labour associée au semis direct avec ou sans couverture végétale permanente. Ces modalités sont également déclinées sans ou avec apport d'intrants azotés. Dans le cadre d’une première étude axée sur le rôle d’un couvert végétal permanent, une évaluation de la biodiversité microbienne du sol a été réalisée par une approche de métagénomique. En effet, les espèces végétales et les propriétés du sol sont décrites comme des filtres environnementaux contrôlant la biodiversité du sol, ainsi une modification des pratiques agricoles devrait avoir un impact sur les communautés microbiennes du sol. A partir d’échantillons composites issus du dispositif expérimental et provenant de deux profondeurs (0–10 et 10-30 cm), une extraction d’ADN a été réalisée afin de pouvoir obtenir la biomasse microbienne ainsi que la diversité taxonomique bactérienne. Cette dernière a été effectuée à partir des séquences de l’ARN16S générées par un séquenceur MiSeq. Les séquences obtenues et traitées bio-informatiquement par le pipeline FROGS montrent clairement le rôle positif du couvert végétal dans la préservation de la biodiversité bactérienne au sein de l’agrosystème.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-04279595 , version 1 (10-11-2023)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04279595 , version 1

Citer

Abdelrahman Alahmad, Jérôme Lacoux, David Roger, Fabien Spicher, Julien Verzeaux, et al.. Impact of a permanent cover on the soil microbial biodiversity in a conventional agrosystem. Journées Jeunes Chercheurs Condorcet (J2C2), SFR Condorcet, Jan 2016, Reims, France. ⟨hal-04279595⟩
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