Impacts de changements d’occupation et de gestion des sols sur la dynamique des matières organiques, les communautés microbiennes et les flux de carbone et d’azote

National audienceLes modes d’occupation des sols et de gestion des terres ont des effets importants sur la nature des restitutions organiques et, par les techniques culturales qui en découlent, sur un certain nombre de facteurs qui affectent les cycles biogéochimiques et les communautés microbiennes du sol. Dans ce contexte, le projet COSMOS-flux (programme GESSOL2), avait pour objectif d’étudier deux premiers cas d’évolution de la gestion des sols : la conversion labour-non labour (étudiée sur le site Arvalis de Boigneville, Essonne, sur des parcelles en semis direct depuis 14 ans) et la conversion prairie-rotation de cultures annuelles étudiée sur le site INRA de l’ORE de Lusignan (Vienne), dans le cadre de la problématique d’introduction de prairies temporaires dans les rotations. Les évolutions constatées pendant 18 à 36 mois après l’application des changements ont été suivies à la fois sur les compartiments organiques des couches superficielles du sol (0-20 et 0-30 cm pour Boigneville et Lusignan, respectivement), sur les biotransformations de l’azote (minéralisation, organisation, nitrification) et sur les communautés microbiennes impliquées dans la nitrification (nitratants) et la dénitrification en termes d’activité, d’effectif et de diversité. Les résultats obtenus ont tout d’abord confirmé des situations initiales bien contrastées du point de vue des compartiments organiques et des activités microbiennes et flux d’azote entre sol sous prairie âgée de 5ans et sol en rotation de cultures annuelles d’une part, sol en semis direct et sol labouré d’autre part. Ces contrastes sont dus à l’accumulation significative de matière organique en surface. Les seconds cas concernent la conversion réciproque, pour lesquels nous avons observé que le travail du sol appliqué sur les parcelles en semis direct (Boigneville) ou pour détruire la prairie (Lusignan) constitue une perturbation très forte ; celleci conduit à l’évolution très rapide des caractéristiques des compartiments organiques et activités microbiennes vers celles observées dans les sols annuellement labourés ou en rotation de cultures annuelles. Par contre, les changements de pratique inverses (passage du labour au non labour ou implantation d’une prairie) ne conduisent pas ou peu à l’évolution des caractéristiques du sol à l’échelle de 2 à 3 ans. Les résultats obtenus permettent aussi de discuter la hiérarchie des facteurs expliquant la réponse de la nitrification et de la dénitrification. La diversité des communautés microbiennes semble mal expliquer les niveaux d’activité. Les effectifs expliquent bien les changements de niveaux de nitrification, mais pas ceux de dénitrification. Enfin, le carbone organique est la variable environnementale qui joue le rôle de facteur-clé pour les réponses observées sur la dénitrification