05.01.Q06 : Relations trophiques microfaune-bactéries rhizosphériques-mycorhizes : quel rôle dans le recyclage des nutriments ?

Ce qu'il faut retenir :

Les cycles des nutriments – en particulier azote et phosphore – sont sous la dépendance des populations microbiennes du sol, vivant dans l'environnement des racines (la rhizosphère), mais aussi dans les sites recevant des résidus végétaux.

Les associations entre les racines des plantes et les microorganismes peuvent être symbiotiques, comme dans les cas de la symbiose bactérienne fixatrice d'azote, ou de la symbiose fongique mycorhizienne, conduisant respectivement à une meilleure nutrition azotée et phosphatée de la plante.

D'autre part, en minéralisant les formes organiques, les populations microbiennes libèrent de l'azote et du phosphore minéral, qui peuvent être à leur tour immobilisés dans leur biomasse, créant une compétition avec les besoins des cultures.

La consommation de ces populations microbiennes – par la microfaune appelée aussi boucle microbienne – conditionne très fortement le recyclage des éléments minéraux qui, autrement, resteraient inaccessibles aux plantes.

Toutefois nous ne connaissons pas encore tous les leviers qui permettraient d'optimiser le fonctionnement des populations microbiennes et des boucles trophiques, pour contrôler la nutrition minérale des cultures en azote et en phosphore.

C'est sans aucun doute une voie de recherche à privilégier dans les années qui viennent, afin d'aller vers une agriculture plus agroécologique. 

Abstract :

Nutrient cycling—particularly nitrogen and phosphorus—is dependent on soil microbial populations living in the root zone (the rhizosphere), but also in areas receiving plant residues.

The associations between plant roots and microorganisms can be symbiotic, as in the case of nitrogen-fixing bacterial symbiosis or mycorrhizal fungal symbiosis, leading respectively to improved nitrogen and phosphorus nutrition for the plant.

Furthermore, by mineralizing organic matter, microbial populations release mineral nitrogen and phosphorus, which can in turn be immobilized in their biomass, creating competition with crop needs.

The consumption of these microbial populations—by the microfauna, also known as the microbial loop—strongly influences the recycling of mineral elements that would otherwise remain inaccessible to plants. However, we do not yet know all the mechanisms that would allow us to optimize the functioning of microbial populations and trophic loops to control the mineral nutrition of crops, specifically nitrogen and phosphorus.

This is undoubtedly a research avenue to prioritize in the coming years, in order to move towards more agroecological agriculture.