Impact de la prédation par les nématodes libres sur les communautés microbiennes et conséquences fonctionnelles sur la conservation des sols organiques

Abstract

L’affaissement et la dégradation des sols organiques, utilisés pour les cultures maraîchères du Québec, sont actuellement des sujets criants. Ces sols très fertiles sont utilisés pour la production d’environ 50 % des légumes au Québec. Cependant, une partie de cette ressource est perdue, à chaque année, à cause de l’érosion et de l’activité microbienne. Plusieurs mesures sont actuellement prises pour réduire ces pertes, telles que l’utilisation de brise-vent et la réduction des labours, dans le but d’augmenter la durée de vie de cette ressource. Toutefois, ces méthodes ne sont pas suffisantes et ne considèrent pas les facteurs biotiques derrière la dégradation des sols organiques. La respiration (oxydation) microbienne représente pourtant plus de 50 % de la perte totale de matière organique dans le sol. Comme les nématodes libres sont les prédateurs principaux du microbiote, leur abondance et leur diversité pourraient influencer les populations microbiennes, mais les conséquences de cette interaction sur la composition et la diversité des communautés sont peu connues. Cette étude fait ressortir le rôle indirect des nématodes dans la dégradation de la matière organique via la prédation des bactéries et des champignons dans le sol et la régulation de ces communautés. Nous avons manipulé les communautés de nématodes afin d’observer des variations de composition et de diversité dans la communauté bactérienne, ainsi que dans les processus de dégradation de la matière organique. Des variations significatives ont été observées pour la production possible d’enzymes extracellulaires provenant des bactéries, l’abondance des bactéries, la disponibilité de l’azote dans le sol et le rendement des feuilles de laitues. Ces résultats permettent de faire ressortir l’importance de la prédation des nématodes et la nécessité d’accorder à ce groupe une plus grande attention dans la mise en place de systèmes de production végétale. L’ajustement des pratiques culturales pourrait aider à maintenir des réseaux écologiques plus stables et augmenter la longévité des sols organiques.

The subsidence and degradation of organic soils, used for vegetable crops in Quebec, is currently a critical issue. These very fertile soils are used for the production of about 50% of the vegetables in Quebec. However, part of this resource is lost every year due to erosion and microbial activity. Several measures are currently being taken to reduce these losses, such as the use of windbreaks and the reduction of plowing, to increase the life span of this resource. However, these methods are not sufficient and do not consider the biotic factors behind organic soil degradation. Microbial respiration (oxidation) accounts for more than 50% of the total loss of organic matter in the soil. Free-living nematodes are the main predators of the microbiota, their abundance and diversity could influence microbial populations, but the consequences of this interaction on community composition and diversity are poorly understood. This study highlights the indirect role of nematodes in the degradation of organic matter via predation of bacteria and fungi in the soil and the regulation of these communities. We manipulated nematode communities and observed variations in composition and diversity in the bacterial community, as well as in organic matter degradation processes. Specifically, significant variations were obtained for the possible production of extracellular enzymes from bacteria, bacterial abundance, soil nitrogen availability, and lettuce leaf yield. These results serve to highlight the importance of nematode predation and the need for greater attention to this group in the development of crop production systems. Adjusting cultural practices could help maintain more stable ecological networks and increase the longevity of organic soils.