Communautés microbiennes du sol

Les communautés microbiennes du sol sont les populations vastes et diverses de bactéries, d'archées, de champignons et d'autres microbes qui sont à l'origine de la décomposition, du cycle des nutriments et des symbioses avec les plantes.

Definition

Les communautés microbiennes du sol sont les assemblages de bactéries, d'archées, de champignons et d'autres microorganismes habitant le sol, dont le métabolisme collectif assure la décomposition de la matière organique, les transformations des nutriments et les interactions avec les racines des plantes.

Scope

Ce sujet couvre les principaux groupes de microorganismes du sol, leurs rôles dans la décomposition et le cycle biogéochimique, les symbioses plante-microbe clés telles que la fixation de l'azote et les mycorhizes, ainsi que la rhizosphère où les racines et les microbes interagissent. Il constitue le moteur biologique de la fonction du sol.

Core questions

• Quels sont les principaux groupes de microorganismes qui vivent dans le sol et quelle est leur abondance ?
• Comment les microbes sont-ils à l'origine de la décomposition et du cycle des nutriments ?
• Quelles sont les symbioses plante-microbe clés ?
• Comment la rhizosphère façonne-t-elle l'activité microbienne ?

Key concepts

• Bactéries, archées et champignons du sol
• Décomposeurs et transformations biogéochimiques
• Symbioses fixatrices d'azote
• Associations mycorhiziennes
• La rhizosphère
• Biomasse et diversité microbiennes

Key theories

Médiation microbienne des cycles biogéochimiques

Les microbes du sol réalisent les transformations clés des cycles du carbone, de l'azote, du soufre et d'autres éléments, y compris la décomposition, la nitrification, la dénitrification et la fixation de l'azote, ce qui les rend indispensables au fonctionnement du sol et de l'écosystème.

Symbioses plante-microbe

Les mutualismes tels que la fixation rhizobienne de l'azote dans les nodosités des légumineuses et les associations mycorhiziennes qui étendent l'absorption racinaire du phosphore et de l'eau sont essentiels à la nutrition des plantes et au cycle des nutriments du sol.

Mechanisms

Les microbes sécrètent des enzymes qui décomposent les résidus végétaux et microbiens complexes en composés plus simples, respirant le carbone et libérant des nutriments tout en constituant la biomasse microbienne. Des groupes spécialisés oxydent l'ammonium en nitrate, réduisent le nitrate en gaz et fixent l'azote atmosphérique, transformant ainsi les formes chimiques des nutriments. Dans la rhizosphère, les racines libèrent des exsudats qui stimulent une activité microbienne dense, et des symbiontes tels que les rhizobiums et les champignons mycorhiziens échangent des nutriments avec les plantes en retour de carbone.

Clinical relevance

Les communautés microbiennes du sol sont à la base de la fertilité, du renouvellement de la matière organique, de la nutrition des plantes, de la suppression des maladies et de la dégradation des polluants ; leur compréhension et leur gestion éclairent l'utilisation des biofertilisants et des inoculants, la conception des systèmes de culture et le maintien de la santé des sols.

History

La microbiologie du sol a été fondée par Winogradsky et Beijerinck vers 1900 avec la découverte des bactéries nitrifiantes et fixatrices d'azote. L'étude basée sur la culture a cédé la place, au cours des dernières décennies, aux méthodes moléculaires et génomiques qui ont révélé l'énorme diversité, largement non cultivée, du microbiome du sol et son importance fonctionnelle.

Key figures

• Eldor A. Paul
• Sergei Winogradsky
• Martinus Beijerinck

Seminal works

• paul2015
• brady2016

Frequently asked questions

Que font les microbes du sol pour les plantes ?

Ils décomposent les résidus pour libérer des nutriments, transforment l'azote et d'autres éléments en formes assimilables par les plantes, fixent l'azote atmosphérique en symbiose avec les légumineuses, étendent l'absorption des nutriments et de l'eau par les mycorhizes, et peuvent supprimer les maladies transmises par le sol, ce qui les rend essentiels à la nutrition et à la santé des plantes.

La plupart des microbes du sol sont-ils nocifs ?

Non. La grande majorité des microbes du sol sont bénéfiques ou neutres, étant à l'origine de la décomposition, du cycle des nutriments et des symbioses végétales ; seule une petite fraction sont des phytopathogènes, et une communauté saine et diversifiée contribue souvent à les maintenir sous contrôle.