Biologie du sol et matière organique
La biologie du sol et la matière organique étudient les organismes vivants du sol et les matériaux organiques morts qu'ils transforment, lesquels, ensemble, sont les moteurs de la décomposition, du cycle des nutriments et de l'accumulation de la matière organique du sol.
Definition
La biologie du sol est l'étude des organismes vivant dans le sol et de leurs activités ; la matière organique du sol est le matériau contenant du carbone dérivé de résidus végétaux, animaux et microbiens à divers stades de décomposition, y compris l'humus stabilisé.
Scope
Ce domaine couvre la nature et la stabilisation de la matière organique du sol et de l'humus, les communautés microbiennes qui la décomposent et la transforment, la faune du sol qui fragmente et mélange le sol, ainsi que les processus de minéralisation et d'immobilisation qui régissent la libération des nutriments. Il considère le sol comme un système vivant dont la biologie est le fondement de la fertilité et du stockage du carbone.
Sub-topics
Core questions
- Qu'est-ce que la matière organique du sol, et pourquoi une partie d'entre elle persiste-t-elle pendant des siècles ?
- Quels organismes composent la communauté du sol et quelles sont leurs fonctions ?
- Comment les animaux du sol fragmentent-ils les résidus et mélangent-ils le sol ?
- Comment la décomposition et l'activité microbienne libèrent-elles ou immobilisent-elles les nutriments ?
Key concepts
- Matière organique du sol et humus
- Décomposition et réseau trophique du sol
- Communautés microbiennes du sol
- Faune du sol et bioturbation
- Minéralisation et immobilisation
- Stabilisation du carbone organique du sol
Key theories
- Persistance de la matière organique comme propriété écosystémique
- Plutôt que de persister en raison d'une récalcitrance moléculaire intrinsèque, la matière organique du sol est de plus en plus comprise comme persistant grâce à la protection physique, à l'association minérale et aux contrôles écosystémiques sur la décomposition.
- Décomposition et réseau trophique du sol
- Un réseau trophique composé de microbes, de faune et de leurs prédateurs décompose les résidus organiques, recyclant le carbone et les nutriments ; l'équilibre entre la décomposition et la stabilisation détermine les niveaux de matière organique et l'apport en nutriments.
- Renouvellement minéralisation-immobilisation
- Lorsque les microbes décomposent la matière organique, ils libèrent des nutriments (minéralisation) ou les assimilent dans leur biomasse (immobilisation), le rapport carbone/azote des résidus déterminant quel processus domine.
Clinical relevance
La biologie du sol et la matière organique régissent la fertilité du sol, sa structure, sa rétention d'eau et le stockage du carbone qui affecte le climat ; la gestion des résidus, le travail du sol et l'activité biologique pour accumuler de la matière organique sont essentiels à l'agriculture durable, à la santé des sols et à l'atténuation du changement climatique.
History
La microbiologie du sol du début du XXe siècle, y compris les études de Waksman sur l'humus et la décomposition, a établi la base biologique de la fertilité du sol. Des travaux ultérieurs sur le réseau trophique du sol, la dynamique de la matière organique et, plus récemment, la reformulation de la persistance de la matière organique comme une propriété écosystémique plutôt que moléculaire, ont fait de la biologie du sol un élément central de la science du carbone et des nutriments.
Key figures
- Eldor A. Paul
- Selman Waksman
- Nyle C. Brady
- Ray R. Weil
Related topics
Seminal works
- schmidt2011
- paul2015
- brady2016
Frequently asked questions
- Pourquoi la matière organique du sol est-elle si importante ?
- La matière organique fournit et retient les nutriments, lie les particules pour former une structure stable, retient l'eau, nourrit le réseau trophique du sol et stocke de grandes quantités de carbone ; même de faibles changements dans son niveau peuvent affecter de manière significative la fertilité, la santé du sol et les bilans de gaz à effet de serre.
- Quelle quantité de vie y a-t-il dans le sol ?
- Le sol est l'un des habitats les plus biologiquement diversifiés sur Terre : un seul gramme de sol fertile peut contenir des milliards de bactéries et des mètres d'hyphes fongiques, aux côtés de protozoaires, de nématodes, d'acariens, de vers de terre et de nombreux autres organismes qui régissent ses fonctions.