N2O is a potent greenhouse gas involved in the destruction of the protective ozone layer in the stratosphere and contributing to global warming. The ecological processes regulating its emissions from soil are still poorly understood. Here, we show that the presence of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), a dominant group of soil fungi, which form symbiotic associations with the majority of land plants and which influence a range of important ecosystem functions, can induce a reduction in N2O emissions from soil. To test for a functional relationship between AMF and N2O emissions, we manipulated the abundance of AMF in two independent greenhouse experiments using two different approaches (sterilized and re-inoculated soil and non-mycorrhizal tomato mutants) and two different soils. N2O emissions were increased by 42 and 33% in microcosms with reduced AMF abundance compared to microcosms with a well-established AMF community, suggesting that AMF regulate N2O emissions. This could partly be explained by increased N immobilization into microbial or plant biomass, reduced concentrations of mineral soil N as a substrate for N2O emission and altered water relations. Moreover, the abundance of key genes responsible for N2O production (nirK) was negatively and for N2O consumption (nosZ) positively correlated to AMF abundance, indicating that the regulation of N2O emissions is transmitted by AMF-induced changes in the soil microbial community. Our results suggest that the disruption of the AMF symbiosis through intensification of agricultural practices may further contribute to increased N2O emissions.
Titre de l'article
Les relations symbiotiques entre les champignons du sol et les plantes réduisent les émissions de N2O provenant du sol
Les relations symbiotiques entre les champignons du sol et les plantes réduisent les émissions de N2O provenant du sol
Introduction à l'article
Les principaux gaz à effet de serre (GES) sont le CO2, le CH4 et le N2O. 57% des émissions de N2O (GES ayant un potentiel de réchauffement climatique 300 fois plus élevé que le CO2) proviennent du sol. Ce gaz est principalement formé lors du processus de dénitrification, dont les champignons sont capables.
Les champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA) sont en interaction symbiotique avec une grande partie des plantes et représentent un groupe répandu de champignons.
Les CMA induisent des modifications de la structure, du pH, et de la disponibilité en eau et carbone du sol. Ces modifications peuvent affecter le processus de dénitrification. De plus, des études ont montré que la présence de ces champignons peut modifier les communautés microbiennes présentes dans la rhizosphère et la mycosphère. Tout cela suggère que les CMA pourraient influencer les émissions de GES du sol.
Cette étude s'intéresse à l'influence des CMA dans les émissions de gaz à effet de serre N2O provenant du sol.
Les principaux gaz à effet de serre (GES) sont le CO2, le CH4 et le N2O. 57% des émissions de N2O (GES ayant un potentiel de réchauffement climatique 300 fois plus élevé que le CO2) proviennent du sol. Ce gaz est principalement formé lors du processus de dénitrification, dont les champignons sont capables.
Les champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA) sont en interaction symbiotique avec une grande partie des plantes et représentent un groupe répandu de champignons.
Les CMA induisent des modifications de la structure, du pH, et de la disponibilité en eau et carbone du sol. Ces modifications peuvent affecter le processus de dénitrification. De plus, des études ont montré que la présence de ces champignons peut modifier les communautés microbiennes présentes dans la rhizosphère et la mycosphère. Tout cela suggère que les CMA pourraient influencer les émissions de GES du sol.
Cette étude s'intéresse à l'influence des CMA dans les émissions de gaz à effet de serre N2O provenant du sol.
Expériences de l'article
Expérience 1
Du sol de prairie est récolté et stérilisé afin d'éliminer les CMA indigènes (naturellement présents).
2 traitements sont réalisés : un traitement avec mycorhize (AM) et un traitement sans mycorhize.
Le sol stérilisé est déposé dans chaque microcosme. Pour le traitement AM, un inoculum contenant 3 espèces communes de CMA est ajouté. La stérilisation du sol ayant également éliminé les bactéries, celles-ci sont rajoutées. Des plants de Lolium multiflorum sont ensuite plantés. 28 semaines après des nutriments de l'eau sont ajoutés et les émissions de N2O et de CO2 sont mesurées.
Expérience 2
Des microcosmes sont remplis avec du sol contenant un inoculum de CMA.
2 traitements sont réalisés : un traitement avec des plants de tomate W pouvant mycorhizer, et un traitement avec des plants BC1 ne pouvant pas mycorhizer. 10 semaines après leur plantation, de l'eau et des nutriments sont ajoutés et les émissions de GES sont mesurées.
Expérience 1
Du sol de prairie est récolté et stérilisé afin d'éliminer les CMA indigènes (naturellement présents).
2 traitements sont réalisés : un traitement avec mycorhize (AM) et un traitement sans mycorhize.
Le sol stérilisé est déposé dans chaque microcosme. Pour le traitement AM, un inoculum contenant 3 espèces communes de CMA est ajouté. La stérilisation du sol ayant également éliminé les bactéries, celles-ci sont rajoutées. Des plants de Lolium multiflorum sont ensuite plantés. 28 semaines après des nutriments de l'eau sont ajoutés et les émissions de N2O et de CO2 sont mesurées.
Expérience 2
Des microcosmes sont remplis avec du sol contenant un inoculum de CMA.
2 traitements sont réalisés : un traitement avec des plants de tomate W pouvant mycorhizer, et un traitement avec des plants BC1 ne pouvant pas mycorhizer. 10 semaines après leur plantation, de l'eau et des nutriments sont ajoutés et les émissions de GES sont mesurées.
Résultats de l'article
Expérience 1
Les émissions de N2O sont 42,4% plus importante dans le traitement sans mycorhize que dans le traitement avec mycorhize. La présence de CMA diminue donc les émissions du gaz à effet de serre N2O.
Expérience 2
Les émissions de N2O sont 33,8% plus importante dans le traitement avec les plants de tomates BC1 ne pouvant pas réaliser de mycorhizes que dans le traitement avec les plants W pouvant réaliser. Les mycorhizes font donc diminuer les émissions de N2O.
Résultat général : les CMA, en réalisant des mycorhizes avec des plantes, diminuent les émissions de N2O provenant du sol.
Expérience 1
Les émissions de N2O sont 42,4% plus importante dans le traitement sans mycorhize que dans le traitement avec mycorhize. La présence de CMA diminue donc les émissions du gaz à effet de serre N2O.
Expérience 2
Les émissions de N2O sont 33,8% plus importante dans le traitement avec les plants de tomates BC1 ne pouvant pas réaliser de mycorhizes que dans le traitement avec les plants W pouvant réaliser. Les mycorhizes font donc diminuer les émissions de N2O.
Résultat général : les CMA, en réalisant des mycorhizes avec des plantes, diminuent les émissions de N2O provenant du sol.
Rigueur de l'article
Les expériences menées me semblent rigoureuses. Par exemple, la stérilisation du sol dans l'expérience 1 pour éviter toute contamination par des CMA indigènes et l'ajout des bactéries du milieu d'origine ayant été éliminé au cours de la stérilisation du sol rend ce protocole rigoureux.
Les expériences menées me semblent rigoureuses. Par exemple, la stérilisation du sol dans l'expérience 1 pour éviter toute contamination par des CMA indigènes et l'ajout des bactéries du milieu d'origine ayant été éliminé au cours de la stérilisation du sol rend ce protocole rigoureux.
Ce que cet article apporte au débat
Cet article montre que les champignons mycorhiziens arbusculaires font diminuer les émissions du gaz à effet de serre N2O du sol. Les mycorhizes (interaction entre racines et champignons mycorhiziens) peuvent limiter les émissions de N2O du sol.
Cet article donne une nouvelle vision sur le rôle des champignons dans les émissions des GES du sol. En effet, comme le montre l'article de Maeda et al., 2015, les champignons peuvent produire du N2O, et l'émission de N2O est d'ailleurs un trait répandu chez de nombreuses espèces de champignons. Cet article apporte un nouvel éclairage car il montre que l'émission de gaz à effet de serre par les champignons n'est pas généralisable et que le groupe très abondant et répandu des champignons mycorhiziens arbusculaires peut au contraire participer à limiter les émissions de gaz à effet de serre du sol. Les auteurs recommandent de réaliser d'autres études afin de mieux connaître les mécanismes par lesquels les CMA limitent les émissions de N2O.
Cet article montre que les champignons mycorhiziens arbusculaires font diminuer les émissions du gaz à effet de serre N2O du sol. Les mycorhizes (interaction entre racines et champignons mycorhiziens) peuvent limiter les émissions de N2O du sol.
Cet article donne une nouvelle vision sur le rôle des champignons dans les émissions des GES du sol. En effet, comme le montre l'article de Maeda et al., 2015, les champignons peuvent produire du N2O, et l'émission de N2O est d'ailleurs un trait répandu chez de nombreuses espèces de champignons. Cet article apporte un nouvel éclairage car il montre que l'émission de gaz à effet de serre par les champignons n'est pas généralisable et que le groupe très abondant et répandu des champignons mycorhiziens arbusculaires peut au contraire participer à limiter les émissions de gaz à effet de serre du sol. Les auteurs recommandent de réaliser d'autres études afin de mieux connaître les mécanismes par lesquels les CMA limitent les émissions de N2O.
Remarques sur l'article
Cet article porte à se questionner sur les nouvelles pratiques agricoles. En effet, les CMA sont moins abondantes dans les cultures intensives et lorsque les champs sont abondamment fertilisés. Or, si l'abondance des CMA diminuent dans ces parcelles agricoles, les émissions de N2O augmentent.
Cet article porte à se questionner sur les nouvelles pratiques agricoles. En effet, les CMA sont moins abondantes dans les cultures intensives et lorsque les champs sont abondamment fertilisés. Or, si l'abondance des CMA diminuent dans ces parcelles agricoles, les émissions de N2O augmentent.
Dernière modification il y a plus de 6 ans.