Effects of soil tillage on soil microorganisms at soil profile scale
Efectos del modo de trabajo del suelo sobre los microorganismos a la escala del perfil de cultivo
Effets du mode de travail du sol sur les microorganismes à l'échelle du profil cultural
Résumé
Soil tillage modifies the location of crop residues and soil structure and affects microbial populations and activities such as mineralization of soil organic matter. The aim of this work was to compare the effect of two tillage systems (traditional mouldboard ploughing, LT, and reduced tillage, TR) on crop residues distribution and soil structure as well as their consequences on soil microbial biomass (BM), the potential activity of C mineralization (Cmin) and soil bacterial community structure (through T-RFLP). In order to study simultaneously the effects of soil structure modifications and crop residues distribution on these microbial parameters we used a stratified sampling scheme based on a morphological characterisation of soil structure (figure 1 and 2). Compacted and non compacted clods (respectively named Δ and Γ clods) were distinguished and sampled at three depths : 0-7, 7-17 and 17-30 cm. BM and Cmin were homogeneously distributed in the soil profile in the LT treatment, whereas they showed a vertical stratification in TR (figure 3). Our sampling scheme pointed out that BM and Cmin were affected by both burying depth of crop residues and soil structure. They decreased with soil compaction, but this effect appeared only in soil layers where crop residues were buried, suggesting that these microbial parameters are modified firstly by organic matter availability and secondly by soil structure. Bacterial community structure was also modified by crop residues distribution and soil compaction (figure 4). Indeed, the bacterial community structure of the 0-7 cm soil layer differed markedly from the others soil layers, for LT and TR. However, the bacterial community structure exhibited a high spatial variability at the field scale and further studies are needed to investigate the effects of soil tillage on soil microbial communities.
El trabajo del suelo modifica la repartición de los residuos de cultivo y la estructura del suelo y afecta en consecuencia los microorganismos del suelo (número, estructura genética de las poblaciones) así que las funciones que aseguran enl primero plano la mineralización de la materia orgánica. El objetivo está estudiar el efecto de estas modificaciones generadas por dos técnicas contrastadas de trabajo del suelo : una labranza tradicional (LT) y un trabajo del suelo reducido (TR). Las variables estudiadas están biomasa microbiana del suelo (BM), el potencial de mineralización del carbono (Cmin) y la estructura de las comunidades bacterianas del suelo evaluada por T-RFLP. Con el fin de tomar en cuenta el efecto simultáneo de las modificaciones de la estructura del suelo y de las de la repartición de los residuos de cultivo, se adoptó una estrategia de muestreo estratificada al seno del perfil de cultivo. Para eso, se midieron los indicadores microbianos en terrones compactados y no compactados (respectivamente llamados Δ y Γ) tomados a tres profundidades (0-7, 7-17 y 17-30 cm). La BM y el Cmin se reparten de manera homogénea en la profundidad de la labranza para LT mientras que presentan une estratificación vertical en TR. El nivel de compactación del suelo modifica igualmente estas variables que disminuyen al seno de los horizontes donde se entierran los residuos de cultivo. Por otra parte, se modificó la estructura de las comunidades bacterianas igualmente por la profundidad de enterramiento de los residuos de cultivo y por la estructura del suelo. Sin embargo, este indicador parece afectado por una variabilidad espacial importante, cuyo no se controlan todos los factores. Los efectos del trabajo del suelo sobre las comunidades microbianas merecerían un estudio mas profundizado.
Le travail du sol modifie la répartition des résidus de culture et la structure du sol et affecte par conséquent les microorganismes du sol (nombre, structure génétiques des populations) ainsi que les fonctions qu’ils assurent au premier rang desquelles la minéralisation de la matière organique. L’objectif est d’étudier l’effet de ces modifications engendrées par deux techniques contrastées de travail du sol : un labour traditionnel (LT) et un travail réduit (TR). Les variables étudiées sont la biomasse microbienne du sol (BM), le potentiel de minéralisation u carbone (Cmin) et la structure des communautés bactériennes du sol évaluée par T-RFLP. Afin de prendre en compte l’effet simultané des modifications de la structure du sol et celles de la répartition des résidus de culture, une stratégie d’échantillonnage stratifiée au sein du profil cultural a été adoptée. Pour cela, les indicateur microbiens ont été mesurés sur des mottes compactées et non-compactées (respectivement baptisées Δ et Γ) prélevées à 3 profondeurs : 0-7, 7-17 et 17-30 cm. La BM et le Cmin sont répartis de façon homogène sur la profondeur de labour pour LT tandis qu’ils présentent une stratification verticale en TR. Le niveau de tassement des communautés bactériennes est modifié également par la profondeur d’enfouissement des résidus de culture et par la structure du sol. Cependant, cet indicateur semble affecté par une variabilité spatiale importante, dont on ne maîtrise pas tous les facteurs. Les effets du travail du sol sur les communautés microbiennes mériteraient une étude plus approfondie.
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