Interactions entre champignons mycorhiziens à arbuscules dans le cadre du cycle de l’azote en vue de réduire les émissions de protoxyde d’azote (oxyde nitreux) à partir des agroécosystèmes. – FUNCTION

Un système de mésocosme plante-sol a été conçu sur mesure pour être utilisé dans une série d'expériences sur un gradient de fertilisation N inorganique - organique. L'incorporation d'inhibiteurs de nitrification et les techniques d'isotopes stables sont utilisées pour suivre le devenir et les flux des composés azotés dans les mésocosmes. Les émissions d'oxyde nitreux du sol sont surveillées à l'aide d'un système autonome d'analyse des gaz qui enregistre en continu l'oxyde nitreux à l'aide de spectrophotomètres infrarouges. Les changements dans les communautés microbiennes et les gènes impliqués dans le cycle de l'azote sont suivis à l'aide de la qPCR, de la métagénomique et de la métatranscriptomique.

Les expériences sont en cours et les premiers résultats suggèrent que les champignons mycorhiziens à arbuscules augmentent la biomasse végétale et ont un impact négatif sur l'abondance des nitrifiants à travers le gradient de fertilisation N inorganique - organique.

Le projet n'étant qu'à mi-parcours, il n'y a pas de changement par rapport aux objectifs initiaux poursuivis.

La rédaction des manuscrits issus de ce travail est en cours.

L’utilisation des engrais en agriculture a des conséquences très dommageables pour l’environnement. Une part significative des engrais azotés (N) des sols agricoles est lessivé. L’azote est aussi émis dans l’atmosphère comme oxyde nitreux, gaz à effet de serre qui contribute au changement climatique, à la diminution de la couche d’ozone et qui entraine des pertes économiques importantes. Le taux auquel l’N d’origine anthropique retourne à l’atmosphère, y compris comme N2O est fortement dependant de l’écologie et de la biologie des microorganisms concernés. Les champignons mycorhiziens à arbuscules (AMF) constituent un groupe de microorganismes du sol qui utilisent et transfèrrent l’N à leurs partenaires végétaux symbiotiques, montrant ainsi un potentiel de réduction des émissions d’N2O. Toutefois, ces mécanismes restent encore à être décryptés. L’objectif de FUNCTION sera de définir le rôle des AMF dans le cycle de l’N via leurs interactions avec les microorganismes qui contribuent directement et indirectement à la production d’N2O dans les agroécosystèmes et leurs implications à contrôler les émissions d’N20 dérivées des intrants azotés des sols. Nous pouvons penser que les AMF conditionnent la croissance et l’activité des groupes microbiens impliqués dans le cycle de l’azote. Nous proposons de tester notre modèle conceptuel en determinant la contribution des “ammonia oxidizers” et des dénitrifiants sur respectivement la nitrification et la denitrification, à partir de sources d’ammonium (N inorganique libéré rapidement et lentement de l’engrais et fertilisant azoté organique) ainsi que l’éventuelle compétition avec les AMF pour l’N et l’impact subséquent sur les émissions d’N2O. Enfin, FUNCTION se propose de déterminer l’ampleur à laquelle les AMF tempèrent les émissions d’N2O à partir de différents scenari d’emploi des engrais azotés et d’en étudier les mécanismes impliqués. Les données quantitatives qui seront obtenues serviront à améliorer les approches actuelles de modélisation de l’émission d’N2O qui pour le moment ne prennent pas en compte les differences résultant des interactions entre les AMF et les groupes microbiens impliqués dans le cycle de l’azote.