Les divers écosystèmes que l'on trouve dans le sol déterminent la productivité de la terre. Sans les milliards de bactéries, les millions de champignons et de protozoaires et les milliers d'autres créatures vivant sous nos pieds, nous aurions faim. Cette micro-communauté transfère les nutriments à travers le sol, transforme d'autres nutriments sous des formes que les plantes peuvent utiliser et aide à protéger les cultures contre les agents pathogènes du sol.
La structure et la santé mêmes des terres sont directement influencées par cet ensemble complexe d'interactions biologiques et chimiques qui décomposent, retiennent et recyclent les nutriments dans le sol - et tous les organismes du réseau trophique ont leurs rôles et fonctions.
Qui fait partie de la communauté des sols idéaux?
Différents groupes de créatures font des choses différentes dans le sol. Par exemple, les bactéries et les champignons prennent des éléments nutritifs du sol qui sont «non disponibles» - les plantes ne peuvent pas les utiliser - et les conservent au fur et à mesure de leur croissance. Leurs déchets provenant de la décomposition des matières végétales ou des résidus conservent également ces nutriments sous des formes non lixiviables. Les bactéries et les champignons sont ensuite consommés par les prédateurs, libérant des nutriments solubles - disponibles pour les plantes - et les rendant utilisables pour les cultures. Les bactéries construisent également des microagrégats, les plus petites unités de la structure du sol.
Considérez le sol comme une ville en construction. Les microagrégats sont les briques, les champignons sont le mortier qui lie les briques et les organismes plus gros, comme les protozoaires, les nématodes et les microarthropodes, sont les constructeurs de bâtiments. Tous ces organismes se rassemblent autour des racines des plantes agissant comme un mur, protégeant les racines des organismes pathogènes et des ravageurs.
Lors de l'analyse du sol, il y a quelques micro-organismes bénéfiques spécifiques à rechercher:
Bactéries: Reconnu par sa forme ronde ou en tige et son mouvement. Ils sont vitaux pour recycler les nutriments. Certaines bactéries filamenteuses sont nécessaires à la croissance de certaines plantes alors qu'elles sont préjudiciables à la croissance d'autres plantes.
Champignons: Un hyphes fongiques se distingue par son aspect en forme de fil avec des parois transversales droites. Les hyphes doivent avoir un diamètre uniforme et une épaisseur d'au moins deux micromètres. Les meilleurs hyphes sont ceux qui sont de large diamètre et de couleur foncée. Ces réseaux du réseau trophique du sol aident à retenir et à transférer les nutriments directement aux plantes grâce à des relations symbiotiques. Ils favorisent également une agrégation saine du sol.
Rapport champignons-bactéries (F: B): Un bon sol n'est pas seulement la présence de différentes espèces de champignons et de bactéries bénéfiques, mais le rapport de la biomasse globale des deux groupes d'organismes. Ceci est crucial car différentes communautés végétales nécessitent des ratios F: B différents. Par exemple, les mauvaises herbes nécessitent un sol avec beaucoup de bactéries alors que les forêts nécessitent beaucoup plus de champignons.
Predators: Il y a beaucoup moins de prédateurs dans le sol que de bactéries et de champignons. Les prédateurs s'attaquent aux bactéries et aux champignons. Leurs interactions prédateurs-proies sont cruciales pour les processus de décomposition et le cycle des nutriments.
Protozoaires: Reconnu principalement par leur mouvement. Ils sont définis plus particulièrement comme flagellés, ciliés et amibes. Les protozoaires du sol se nourrissent de bactéries. Cela maintient les communautés bactériennes en bonne santé et en croissance en empêchant la surpopulation et la surutilisation des nutriments, ce qui serait préjudiciable à tout le monde dans la communauté du sol. En digérant les bactéries, les protozoaires libèrent un excès d'azote des bactéries sous les formes végétales disponibles autour des racines.
Les nématodes: Se distingue par son apparence de ver avec des extrémités pointues. Ils retiennent et recyclent les nutriments présents dans les organismes dont ils se nourrissent. Un observateur entraîné peut identifier les nématodes bénéfiques et nuisibles, qui se distinguent par leurs pièces buccales.
Microarthropodes: Micro- signifiant «très petit» et -arthropode signifiant «ayant les jambes articulées». En termes simples, ce sont de très petits insectes. Ils se trouvent au sommet du réseau trophique du sol visible au microscope. Ces créatures sont la nourriture pour les grands prédateurs tels que les vers de terre et les plus gros insectes. Les relations prédateurs-proies entre les microarthropodes et d'autres animaux du sol sont nécessaires pour favoriser une chaîne alimentaire complète à l'intérieur et au-delà du sol.
Étant donné que différentes pratiques agricoles affectent ces communautés complexes de différentes manières, la microbiologie du sol donne un aperçu de la façon dont les pratiques agricoles affectent la productivité à long terme - pour le meilleur ou pour le pire. Par exemple, lorsque des bactéries se trouvent dans des conditions de faible teneur en oxygène, on sait que le sol devient anaérobie. Pour remédier à ce problème, aérez immédiatement le sol. Être capable d'identifier chacun de ces organismes et certaines espèces indicatrices peut aider à prendre des décisions éclairées et en temps réel sur les sols.
Recherche sur les sols à Rodale Institute
At Rodale Institute, des recherches sont en cours pour répondre à ces questions:
- Dans quelle mesure le travail du sol et les perturbations du sol sont-ils préjudiciables aux réseaux fongiques?
- Les cultures de couverture améliorent-elles la diversité des communautés microbiennes?
- Comment le compactage du sol par les tracteurs affecte-t-il les communautés microbiennes?
- Des communautés microbiennes saines pourraient-elles contrôler la dynamique de la concurrence mauvaises herbes-cultures?
En fin de compte, l'objectif principal est de créer les conditions idéales dans lesquelles ces organismes bénéfiques peuvent prospérer. Les chercheurs ont commencé à travailler plus en profondeur avec le compostage processus pour créer les conditions d’une communauté microbienne idéale.
Compost est une source incroyablement importante et dynamique d'intrants nutritifs et de micro-biodiversité. On étudie comment les différents matériaux de départ affectent à la fois la taille relative des communautés microbiologiques et le temps qu'il faut pour rendre sains compost. Les produits de compost préfabriqués sont également analysés pour déterminer la microbiologie qu'ils pourraient potentiellement contribuer par l'application.
Bien que les entrées contrôlées et les techniques de surveillance, compost doivent être produits et reproduits avec les rapports corrects de biomasse fongique / bactérienne qui soutiendront des communautés de cultures saines. Commencer à utiliser la recherche microbienne en conjonction avec d'autres projets en cours améliorera la compréhension de tous les systèmes et comment la microbiologie affecte chaque expérience.
Conseils à faire soi-même
La nature a passé des milliards d'années à faire évoluer et à affiner l'ensemble essentiel de fonctions connues sous le nom d'agriculture durable. En encourageant la diversité et l'équilibre des écosystèmes du sol appropriés, les agriculteurs peuvent améliorer la productivité de leurs terres, réduire ou éliminer le besoin de pesticides et d'herbicides, améliorer la rétention d'eau, réduire l'érosion et créer des sols sains qui assurent les générations futures.
L'application de techniques qui créent des communautés microbiennes spécifiques nécessite une éducation et une compréhension de la fonction de la vie du sol. Avec une compréhension, travaillez avec les processus naturels de l'écosystème du sol - en sélectionnant les communautés microbiennes qui correspondent le plus aux besoins agricoles.
Si vous êtes intéressé par l'analyse de la micro-communauté dans les sols, un microscope optique composé est un bon point de départ. Les agriculteurs de tout le pays ont commencé à acheter cette pièce d'équipement pour ce faire. L'analyse de la biologie du sol peut être aussi simple que de prélever un échantillon quotidien ou hebdomadaire et de le vérifier au microscope afin de prendre des décisions en fonction du contenu vivant de vos sols.