Microbiologie du sol
Définition
La microbiologie du sol étudie scientifiquement la population microscopique du sol ou d'un substrat meuble qui est responsable de nombreuses transformations se déroulant dans l'environnement du sol. Par exemple la fixation de N (azote), la minéralisation ou l'immobilisation des éléments nutritifs, la nitrification, la dénitrification..., sont étudiés.
La biologie d'un sol :
La biologie d'un sol montre qu'il existe des milliers de types de bactéries (et autres) qui peuvent à la fois aider et nuire aux gens.
Explications
Le sol est plein de vie. On dit souvent qu'une poignée de sol contient plus d'organismes vivants que de personnes sur la Terre. Le sol est l'estomac de la terre - consommant, digérant et recyclant les nutriments et les organismes. L'étude de la biologie du sol est majeur pour sa gestion, pour obtenir la meilleure qualité des sols.
Microbiologie et biologie d'un sol
La microbiologie du sol est une composante de la biologie du sol, des sols vivants. Effectivement, le rôle des micro-organismes dans la santé des sols est crucial :
- Les sols fertiles regorgent de micro-organismes, qui contribuent directement à la fertilité biologique de ce sol, y compris en milieu aquatique et pas seulement terrestre.
- La fertilité biologique est sous-étudiée et nos connaissances scientifiques à son sujet sont incomplètes.
- En plus de la fertilité, les micro-organismes du sol jouent également un rôle essentiel dans les cycles des nutriments qui sont fondamentalement importants pour la vie sur la planète.
- Dans le passé, les pratiques agricoles n'ont pas réussi à promouvoir des populations saines de micro-organismes, limitant les rendements de production et menaçant la durabilité.
- La recherche scientifique explore de nouvelles possibilités passionnantes pour la restauration et la promotion de populations microbiennes saines dans le sol.
Le sol est essentiel au maintien de la biodiversité en surface et en sous-sol. La richesse de la biodiversité souterraine est vaste et peu appréciée : des millions de micro-organismes vivent et se reproduisent dans quelques grammes de terre végétale, un écosystème essentiel à la vie sur terre.
La microbiologie aquatique peut accompagner la microbiologie du sol dans le cas de l'étude des micro-organismes d'un substrat aquatique.
La fertilité du sol comprend trois éléments interdépendants : la fertilité physique, la fertilité chimique et la fertilité biologique.
La fertilité biologique, les organismes qui vivent dans le sol et interagissent avec les autres composants, varie considérablement selon les conditions et elle est très complexe et dynamique. C'est la composante de fertilité d'un sol la moins bien comprise.
En plus de la fertilité du sol, les micro-organismes du sol jouent un rôle essentiel dans les cycles des nutriments qui sont fondamentaux pour la vie sur la planète. Les sols fertiles regorgent de microbes du sol. Il peut y avoir des centaines de millions à des milliards de microbes dans un seul gramme de sol. Les microbes les plus nombreux dans le sol sont les bactéries, suivies par ordre numérique décroissant des actinomycètes, des champignons, des algues du sol et des protozoaires du sol.
Une meilleure compréhension de la microbiologie des sols est essentielle si la production agricole doit répondre aux besoins d'une population mondiale croissante. Dans de nombreuses régions, la population de microbes en bonne santé est toujours menacée, et non encouragée, par les pratiques agricoles.
Biologie d'un sol
À première vue, le sol peut apparaître comme un matériau plutôt inerte sur lequel nous marchons, construisons des routes, construisons des bâtiments et cultivons des plantes. En observant de plus près, nous voyons que le sol regorge d'organismes vivants.
Les organismes vivants présents dans le sol comprennent les archées, les bactéries, les actinomycètes, les champignons, les algues, les protozoaires et une grande variété de plus grande faune du sol. La faune d'un sol comprend les collemboles, les acariens, les Nématodes, les vers de terre, les fourmis, la méiofaune, la microfaune, et les insectes qui passent tout ou partie de leur vie sous terre. Même des organismes plus gros tels que les rongeurs fouisseurs (macrofaune) font vivre un sol.
Les liens entre les organismes du sol et leur impact sur les propriétés chimiques et physiques du sol sont complexes. Tous ces éléments sont importants dans la constitution de l'environnement que nous appelons le sol et dans la réalisation de nombreuses transformations qui sont d'une importance vitale pour la vie.
Consommateurs et décomposeurs microbiens
Seulement 5 % de ce qui est produit par les plantes vertes est consommé par les animaux, mais les 95 % sont consommés par des micro-organismes. Un gramme de sol fertile peut contenir jusqu'à un milliard de bactéries. Un sol infertile connaît généralement une carence nutritionnelle pour les plantes. La carence de plantes est observable à l'oeil nu.
Il existe de nombreux types de bactéries, et la plupart d'entre elles n'ont même pas encore été découvertes ! La plupart de ces bactéries sont aérobies, ce qui signifie qu'elles ont besoin d'oxygène de l'atmosphère du sol. Cependant, d'autres bactéries doivent vivre sans oxygène, et d'autres types peuvent vivre à la fois avec et sans oxygène. La croissance de ces bactéries est limitée par la nourriture disponible dans le sol.
Les champignons du sol sont également de grands composants du sol qui sont de différentes tailles, formes et couleurs. Les champignons ont des racines souterraines (mycélium) qui absorbent les nutriments et l'eau jusqu'à ce qu'ils soient prêts à fleurir sous forme de champignon. Ils tolèrent l'acidité, ce qui les rend très importants pour décomposer les matériaux dans les forêts très acides, ce que les microbes ne peuvent pas faire, ils peuvent également décomposer la lignine, qui est le tissu ligneux pour la décomposition des plantes.
Animaux du sol
Les animaux du sol sont des consommateurs et des décomposeurs car ils se nourrissent de matière organique et la décomposition interviennent dans le tube digestif. Certains animaux se nourrissent de racines et d'autres se nourrissent les uns des autres. Il existe plusieurs types de vers.
Les vers de terre sont les plus faciles à identifier. Ils mangent de la matière végétale et de la matière organique et excrètent des vers dans le sol pour nourrir d'autres organismes. Ils laissent également des canaux dans lesquels ils s'enfouissent, ce qui augmente l'infiltration. Les vers de terre peuvent peser plusieurs kg sur une petite surface.
Il existe également des vers microscopiques appelés nématodes ou ascaris. Ces vers vivent dans l'eau autour des particules du sol. Il existe plusieurs types de nématodes, certains d'entre eux mangent des matières mortes, d'autres mangent des racines vivantes et certains mangent d'autres organismes vivants. Certains nématodes sont mauvais et peuvent causer de graves dommages aux racines ou une déformation.
Mis à part les vers, les arthropodes qui ont des exosquelettes et des pattes articulées sont un autre grand corps d'insectes. Ceux-ci comprennent les acariens, les mille-pattes, les collemboles et les vers blancs.
Cycle sur le carbone et les nutriments
Le cycle des nutriments est l'échange de nutriments entre les parties vivantes et non vivantes de l'écosystème. Les biologistes du sol mesurent la façon dont les plantes et les microbes absorbent les nutriments et les incorporent dans la matière organique, qui est à la base du cycle du carbone.
Il existe deux processus principaux. L'immobilisation survient lorsque les organismes du sol absorbent les nutriments minéraux du sol et les transforment en tissus microbiens et végétaux. Le processus inverse est la minéralisation, ce qui existe lorsque les organismes meurent et libèrent des nutriments de leurs tissus. Ce processus évolue rapidement et est très important pour fournir des éléments nutritifs à la croissance des plantes.
Le cycle du carbone et le cycle de l'azote sont tous deux très importants pour les microbiologistes des sols.
Interactions entre les microbes du sol et les organismes
Les racines des plantes fuient beaucoup de substances organiques dans le sol à partir de matières mortes. Celles-ci fournissent de la nourriture aux micro-organismes et créent des zones d'activité autour de la racine appelées rhizosphère. Dans cette zone de terre arable, la croissance des plantes ou des substances toxiques peuvent être produites, mais la plupart de ces organismes sont bénéfiques.
D'autres scientifiques étudient les maladies des plantes et des animaux trouvées dans le sol. Les bactéries et les champignons peuvent provoquer le flétrissement ou la pourriture des plantes. La grande famine de la pomme de terre en Irlande en 1845 a été causée par un champignon qui a causé la brûlure de la pomme de terre ! Ces organismes n'ont pas seulement un impact sur les plantes. Les humains peuvent tomber malades si certains types de bactéries, comme la bactérie E. coli, sont présents dans nos déchets et que ces déchets ne sont pas traités correctement.
Certains champignons "infectent" les racines des plantes, mais la relation est symbiotique, ce qui signifie qu'elle est bénéfique à la fois à la plante et à la racine. Celles-ci sont appelées mycorhizes et aident les plantes à absorber plus d'eau et de nutriments, à augmenter la résistance à la sécheresse et à réduire l'infection par les maladies.
Une autre relation symbiotique implique l'azote. Il y a beaucoup d'azote dans l'atmosphère, mais ce n'est pas facile à obtenir pour les plantes. Certaines espèces de bactéries absorbent l'azote gazeux de l'atmosphère et forment un nodule. Celles-ci sont appelées bactéries fixatrices d'azote. Quand ils meurent, l'azote qu'ils utilisaient est libéré pour les plantes.
Synonymes, antonymes
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