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Projets financés

COSMOS-FLUX

Modifications des pratiques agricoles et impacts environnementaux : vers un meilleur couplage de la dynamique des Communautés microbiennes du Sol, des Matières Organiques du Sol et des Flux de carbone et d'azote dans les sols.
Responsable Scientifique: 

Sylvie Recous et Xavier Le Roux

Organisme: 
UR Agronomie - INRA Laon-Reims-Mons ; UMR Ecologie Microbienne - Université de Lyon/CNRS/INRA
Partenaires: 

UMR Ecologie Microbienne - CNRS/Lyon I/INRA; UR INRA Agronomie Laon-Reims-Mons; Unité UEPF et UR Lusignan; UMR BioemCO - INRA/CNRS/AgroParisTEch/ENS; UR Science du Sol - INRA Versailles; ARVALIS - Institut du Végétal

Résumé: 

 

Les modes d’occupation des sols et de gestion des terres ont des effets importants sur la nature des restitutions organiques et, par les techniques culturales qui en découlent, sur un certain nombre de facteurs qui affectent les cycles biogéochimiques et les communautés microbiennes du sol. Dans ce contexte, le projet COSMOS-flux (programme GESSOL2), avait pour objectif d’étudier deux situations importantes d’évolution de gestion des sols : la conversion labour-non labour (étudiée sur le site Arvalis de Boigneville, Essonne, sur des parcelles en semis direct depuis 14 ans) et la conversion prairie-rotation de cultures annuelles étudiée sur le site INRA de l’ORE de Lusignan, dans le cadre de la problématique d’introduction de prairies temporaires dans les rotations. Les évolutions constatées pendant 18 à 36 mois après l’application des changements ont été suivies à la fois sur les compartiments organiques des couches superficielles du sol (0-20 et 0-30 cm), sur les biotransformations de l’azote (minéralisation, organisation, nitrification) et sur les communautés microbiennes impliquées dans la nitrification (nitratants) et la dénitrification en termes d’activité, d’effectif et de diversité.

Les résultats obtenus ont tout d’abord confirmé des situations initiales bien contrastées du point de vue des compartiments organiques et des activités microbiennes et flux d’azote entre sol sous prairie âgée de 5 ans et sol en rotation de cultures annuelles d’une part, sol en semis direct et sol labouré d’autre part. Ces contrastes sont dus à l’accumulation significative de matière organique en surface. Après conversion réciproque, nous avons observé que le travail du sol appliqué sur les parcelles en semis direct (Boigneville) ou pour détruire la prairie (Lusignan) est une perturbation très forte ; celle-ci conduit à l’évolution très rapide des caractéristiques des compartiments organiques et activités microbiennes vers celles observées dans les sols annuellement labourés et en rotation de cultures annuelles. Par contre les changements inverses de pratique (passage du labour au non labour et implantation d’une prairie) ne conduisent pas ou peu à l’évolution des caractéristiques du sol à l’échelle de 2 à 3 ans. Les résultats obtenus permettent aussi de discuter la hiérarchie des facteurs expliquant la réponse de la nitrification et dénitrification. La structure des communautés microbiennes semble mal expliquer les niveaux d’activité. Les effectifs expliquent bien les niveaux de nitrification, mais pas ceux de dénitrification. Enfin, le C organique est la variable environnementale qui joue le rôle de facteur clé pour les réponses observées.

Durée du projet: 
4 ans
Etat d'avancement: 
Terminé
Les articles scientifiques et thèses :
 
  • Attard E., Le Roux X., Laurent F., Chabbi A., Nicolardot B., Recous S. 2011. Impacts de changements d’occupation et de gestion des sols sur la dynamique des matières organiques, les communautés microbiennes et les flux de carbone et d’azote. Etude et Gestion des Sols, 18 (3), pp. 147-159, téléchargeable ci-dessous.
  • Rumpel C., Chabbi A. 2010. Response of bulk chemical composition, lignin and carbohydrate signature to grassland conversion in a ley-arable cropping system. Nutr Cycl Agroecosyst, 88, 173–182.
  • Attard E., Poly F., Commeaux C., Laurent F., Terada A., Smets B.F., Recous S., Le Roux X. 2010. Shifts between Nitrospira- and Nitrobacter-like nitrite oxidizers underlie the response of soil potential nitrite oxidation to changes in tillage practices. Environ. Microbiol, 12, 315-326 .
  • Attard E., Recous S., Chabbi A., De Berranger C., Guillaumaud N., Labreuche J., Philippot L., Schmid B., Le Roux X. 2011. Soil environmental conditions rather than denitrifier abundance and diversity drive potential denitrification after changes in land-uses. Global Change Biology, 17, pp. 1975–1989.
Fichier(s) attaché(s)Mise à jourTaille
GESSOL2_Rapport_Final_Cosmosflux.pdf18/10/20112.25 Mo
Attard_EGS_2011.pdf22/02/20121.02 Mo