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Dernière mise à jour : Mai 2018

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LabEx BASC

Quel impact ont les apports de fumier, boues d'épuration ou déchets verts sur les vers de terre, les enchytréides (photo) et le fonctionnement hydrique du sol?

BIOPRO
Les organismes bioturbateurs comme les enchytréides et les vers de terre (qualifiés d’ingénieurs des écosystèmes) sont impliqués dans l’évolution des propriétés physiques, chimiques et biologiques des sols. Ils sont par ailleurs sensibles à différentes variables de forçage d’origine agricole comme le labour, la fertilisation ou l’utilisation de pesticides. Si l’apport des Produits Résiduaires Organiques (PRO) en agriculture a un effet positif sur les populations d’organismes tunneliers via l’apport de matières organiques, l’impact des polluants qu’ils contiennent (e.g. éléments traces métalliques, micropolluants organiques) est moins connu.
Céline Pelosi
David Montagne

Intitulé et acronyme du projet:  Activité biologique et porosité du sol sous l'effet d'apports de produits résiduaires organiques - BIOPRO

Retenu dans le cadre de l'appel à projet blanc 2013, le projet BIOPRO s'est déroulé en 2014-2016.

Porteurs du projet: Céline Pélosi et David Montagne (ECOSYS)

Partenaires:

  • dans BASC: Agronomie
  • non académiques: Veolia recherche et innovation

Le projet BIOPRO (2014-2016) avait pour objectif d’évaluer l’impact d’épandages répétés de Produits Résiduaires Organiques sur (i) l’état des communautés de vers de terre et d’enchytréides, (ii) l’intensité de l’activité de ces organismes et (iii) le fonctionnement hydrique du sol. Pour cela, nous avons comparé trois modalités du dispositif de longue durée QualiAgro (Feucherolles, Yvelines): « témoin » (sans apports de PRO), « fumier » (apports répétés de fumier de bovin) et « DVB » (apports répétés d’un co-compost de boues de station d’épuration urbaine avec des déchets verts).

Nous avons pu montrer que les apports répétés de PRO augmentaient l’abondance totale de vers de terre dans cet essai. De plus, ils ont modifié les communautés de vers de terre puisque les gros vers anéciques étaient plus présents en système ayant reçu du fumier de bovin alors que le co-compost de boues de station d’épuration urbaine et de déchets verts favorisait les endogés de plus petite taille. Ces modifications de la composante biologique du sol ont influencé le volume et la forme du réseau poral d’origine biologique. Ainsi, les apports répétés de co-compost de déchets verts et de boues de station d’épuration (DVB), et dans une moindre mesure de fumier, sont à l’origine d’une augmentation du volume du réseau poral d’origine biologique et d’une modification des caractéristiques de forme du réseau poral d’origine biologique. Enfin, au niveau du fonctionnement hydrique, nous avons observé une diminution significative de la conductivité hydraulique à saturation entre 3 et 20 cm pour les traitements Fumier et DVB et pas pour le traitement témoin. Ce résultat peut être mis en relation avec la densité totale de vers de terre inférieure dans la modalité témoin. La macroporosité issue du travail du sol mené sur l’horizon de surface (0-28 cm) aurait homogénéisé la structure du sol et n’a donc pas permis de différencier l’effet de l’activité des organismes sur les 20 premiers cm ; tandis que l’activité des vers de terre plus abondante pour les colonnes amendées contribuerait à maintenir une structuration du sol différente sur les premiers centimètres, tel que l’ont montré les valeurs de conductivité hydraulique à saturation significativement plus élevées sur les colonnes amendées.

D’un point de vue fondamental, ce projet a participé à l’amélioration des connaissances sur les relations pratiques culturales/activité biologique/fonctionnement des sols. Au niveau opérationnel, les résultats ont contribué à la caractérisation multicritères des impacts environnementaux des apports de PRO.

BIOPRO poster journées BASC 2017

Publication 

> Ricci, F., Bentze L., Montagne D., Houot S., Bertrand, M., Pelosi C., 2015. Positive effects of alternative cropping systems on terrestrial Oligochaeta (Clitellata Annelida). Soil organisms, 87, 71–83. hal-01581583. Résumé: "Agricultural intensification has reduced soil biodiversity in cultivated fields. Alternative cropping systems have been implemented to limit the harmful environmental effects of intensive conventional systems. This study aims at (i) assessing the impact of alternative systems on abundance and biomass of earthworms and enchytraeids, which are involved in key agro- ecological functions, and (ii) investigating the relationship between these soil organisms, under field conditions. Field data were collected in spring 2014 in two long-term agricultural sites near Paris, France. In Site 1, two types of organic amendments i.e. animal manure (MAN) and composted sludge (SLU) were compared to a control system (CONT) without organic fertilization. In Site 2, four different cropping systems were compared: a conventional (CONV), an integrated (INT), an organic (ORG) and a living mulch-based cropping system (LIV). They differed mainly in soil tillage, pesticide and fertilizer use, crop rotation and crop biomass production. In both sites, higher earthworm abundance was found in the alternative systems except in the INT system i.e. SLU, MAN vs CONT and LIV, ORG vs CONV, even if differences were not always significant. For enchytraeids, we found no significant effect of organic amendments but a higher abundance in LIV and ORG systems than in CONV and INT systems in Site 2. Positive effects of alternative systems on earthworm and enchytraeid communities could be explained by the organic amendments in Site 1 and the permanent plant cover, the absence of pesticide use and tillage and the crop rotations in Site 2. Finally, no significant correlation was found between enchytraeid and earthworm abundance or biomass. We concluded that under environmental favorable conditions, earthworms and enchytraeids could coexist without competitive exclusion."

Communications lors d’événements scientifiques 

> Pelosi C., Ricci F., Bentze L., Montagne D. Effects of compost application on earthworms and potworms (Oligocheata: Lumbricidae, Enchytraeidae). XVII International Colloquium on Soil Zoology, Nara, Japan, 22-26 août 2016 (poster).

> Pelosi C., Bentze L., Montagne D., Houot S., Ricci F. Alternative cultural practices promote soil clitellate Oligochaeta. The First Global Soil Biodiversity Conference, Dijon, France, 2-5 décembre 2014 (poster).

> Pelosi C., Bentze L., Montagne D., Ricci F. Positive effects of alternative cultural practices on terrestrial oligochaetes (clitellate annelids). The 11th International Symposium on Enchytraeidae (ISE), Osnabrück, Allemagne, 25-27 juillet 2014 (communication orale).