Étude de l'impact des déjections d'ovins sur la vie microbienne du sol et la fertilité associée dans un système intégré culture-élevage

Abstract

Les animaux jouent un rôle central dans la fertilisation des sols dans les systèmes intégrés culture-élevage (ICLS). Ces systèmes agricoles, l’impact des déjections sur les microorganismes des sols et la fertilité qui leur est associée sont déjà bien étudiés dans des pays comme le Brésil, où la pratique des ICLS est courante ; mais les recherches effectuées sur le sujet en Europe tempérée sont plus rares, alors que les ICLS ont un regain d’intérêt récent en Wallonie. L’objectif de cette étude était de déterminer l’évolution de l’activité enzymatique microbienne dans le sol ainsi que l’abondance microbienne, suite au dépôt de fèces et d’urine de moutons dans les prairies temporaires de la rotation ICLS de l’essai ecofoodsystem, mené à l’université de Gembloux Agro-Bio Tech. Les moutons étudiés étaient de pure race texel ou rouge de l’ouest et pâturaient dans des prairies composées de ray-grass anglais intermédiaire 2n, de ray-grass anglais tardif 4n, de fétuque des prés, de fétuque élevée tardive, de trèfle blanc et de lotier. Des plaques de pissats ont été identifiées et isolées par des cages d’exclusion. Les conditions "réelles" (prairie pâturée) ont été étudiées et des conditions plus contrôlées ont été créées avec des quadrats témoins (sans déjections) et des quadrats dans lesquels ont été placées des déjections collectées au préalable. Le sol de ces différentes modalités a été échantillonné à 10 cm de profondeur avant l’arrivée des moutons ainsi qu’au 3e, 6e, 13e, 32e et 65e jours après le dépôt des déjections. L’activité enzymatique a été quantifiée par l’hydrolyse de la fluorescéine diacétate (FDA) et l’abondance des microorganismes a été mesurée par qPCR. Les résultats suggèrent que l’activité enzymatique varie dans le temps et que les déjections solides augmenteraient l’activité microbienne. D’après les mesures, les pissats n’ont pas augmenté l’activité enzymatique, contrairement aux prédictions de la littérature ; cependant, les conditions météorologiques particulièrement pluvieuses du printemps 2024 ont pu influencer les microorganismes en lessivant certains nutriments. Les premières analyses moléculaires suggèrent que l’activité enzymatique ne serait pas corrélée à la biomasse microbienne du sol.

Animals play a key role in soil fertilization in integrated crop-livestock systems (ICLS). These farming systems, the impact of dejecta on soil microorganisms and associated fertility are already well studied in countries such as Brazil, where ICLS is common practice; however research carried out in temperate Europe on the subject is rarer, although ICLS has recently seen a revival of interest in Wallonia. The aim of this study was to determine the evolution of microbial enzymatic activity in the soil, as well as microbial abundance, following the deposition of sheep faeces and urine in the temporary grasslands of the ICLS rotation of the "ecofoodsystem" trial, conducted at the University of Gembloux Agro-Bio Tech. The sheep studied were pure-bred Texel or Rouge de l’Ouest and were put to graze in grasslands composed of 2n intermediate English ryegrass, 4n late English ryegrass, meadow fescue, late tall fescue, white clover and birdsfoot trefoil. Piss patches were identified and isolated using exclusion cages. "Real" conditions (grazed meadow) were studied, and more controlled conditions were created with control quadrats (without dung) and quadrats filled with previously collected dung. The soil of these different modalities was sampled at a depth of 10 cm before the arrival of the sheep, as well as at days 3, 6, 13, 32 and 65 after the deposition of dung. Enzyme activity was quantified by fluorescein diacetate (FDA) hydrolysis, and microorganism abundance was measured by qPCR. The results suggest that enzymatic activity varies over time, and that sheep dung increased microbial activity. According to our measurements, sheep urine did not increase enzymatic activity as predicted by the literature; however, the particularly wet meteorological conditions of spring 2024 may have influenced microorganisms by leaching nutrients. Initial molecular analyses suggest that enzyme activity is not correlated with soil microbial biomass.