Cover cropping enhances soil microbial biomass and affects microbial community structure: A meta-analysis

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
La culture de couverture améliore la biomasse microbienne du sol et affecte la structure de la communauté microbienne: une méta-analyse
Titre anglais
Cover cropping enhances soil microbial biomass and affects microbial community structure: A meta-analysis
Auteur(s)
  • MUHAMMAD Ihsan
  • WANG Jun
  • SAINJU Upendra M.
  • ZHANG Shaohong
  • ZHAO Fazhu
  • KHAN Ahmad
Editeur(s)
Autre(s)
Id
XNWSMH58
Version
2716
Date ajout
28 octobre 2020 12:23
Date modification
30 octobre 2020 19:12
Résumé français
Les cultures de couverture sont de plus en plus cultivées pour améliorer la santé des sols et la production végétale et minimiser l'impact environnemental par rapport à l'absence de culture de couverture. Cependant, la documentation systématique des effets des cultures de couverture sur l'abondance microbienne du sol et la structure de la communauté est rare. Une méta-analyse comprenant des données provenant de 81 études disponibles a été menée pour élucider l'effet de la «culture de couverture» par rapport à «aucune culture de couverture» sur l'abondance et la structure des communautés microbiennes du sol. La biomasse microbienne C et N (MBC et MBN) et les acides gras dérivés des phospholipides totaux (PLFA) ont été pris comme substituts de l'abondance microbienne du sol et des champignons totaux, des bactéries totales, des bactéries gram-positives et négatives, des actinomycètes et des champignons mycorhiziens arbusculaires. (AMF) pour la structure de la communauté microbienne. Par rapport à l'absence de culture de couverture, la culture de couverture a globalement amélioré les PLFA, MBC et MBN de 24, 40 et 51%, respectivement. Les bactéries totales du sol et les champignons totaux, ainsi que les groupes qui les composent, ont augmenté de 7 à 31% avec les criques par rapport à aucune culture de couverture. Les champignons étaient plus affectés par les cultures de couverture que les bactéries, comme l'indique le rapport champignons / bactéries plus élevé. Des méta-analyses catégoriques approfondies ont révélé que le mélange de cultures de couverture légumineuses et non légumineuses réduisait le MBC, le PLFA et l'actinomycète par rapport à la culture de couverture légumineuse ou non légumineuse seule. La culture de couverture de légumineuse a amélioré l'actinomycète par rapport au non-légumineux ou au mélange de culture de couverture. L'incorporation de résidus de culture de couverture dans le sol a augmenté les PLFA, les bactéries totales, la colonisation des racines par l'AMF et la densité des spores, mais a diminué les bactéries Gram-positives et négatives et l'AMF par rapport aux résidus placés à la surface ou retirés du sol. Les paramètres microbiens attribuables à la culture de couverture par rapport à l'absence de culture de couverture étaient liés aux propriétés du sol et aux précipitations annuelles. Les sols à texture moyenne ont montré une plus grande réponse de la culture de couverture sur les PLFA, les bactéries et les champignons totaux et l'actinomycète que les sols à texture fine ou grossière. Nous concluons que les cultures de couverture améliorent la biomasse de la communauté microbienne du sol et la structure de la communauté affectée par rapport à l'absence de culture de couverture et que les réponses des paramètres microbiens à la culture de couverture varient selon les conditions du sol et les conditions climatiques. Les cultures de couverture peuvent améliorer la santé biologique des sols en augmentant l'abondance de la communauté microbienne par rapport à l'absence de culture de couverture.
Résumé anglais
Cover crops have been increasingly grown for improving soil health and crop production and minimizing environmental impact compared to no cover crop. Systematic documentation of cover cropping effects on soil microbial abundance and community structure, however, is scarce. A meta-analysis including data from 81 available studies was conducted to elucidate the effect of “cover crop” versus “no cover crop” on soil microbial community abundance and structure. Microbial biomass C and N (MBC and MBN) and total phospholipid-derived fatty acids (PLFA) were taken as proxies for soil microbial abundance, and total fungi, total bacteria, gram-positive and -negative bacteria, actinomycete, and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) for microbial community structure. Compared to no cover crop, cover crop overall enhanced PLFA, MBC, and MBN by 24, 40, and 51%, respectively. Soil total bacteria and total fungi, and the groups in them increased by 7–31% with cove crop compared to no cover crop. Fungi were affected more by cover crop than bacteria as indicated by the greater fungi/bacteria ratio. In depth categorical meta-analyses revealed that the legume and nonlegume cover crop mixture reduced MBC, PLFA, and actinomycete compared to legume or nonlegume cover crop alone. Legume cover crop enhanced actinomycete in comparison to nonlegume or the cover crop mixture. Incorporation of cover crop residue into the soil increased PLFA, total bacteria, AMF root colonization, and spore density, but decreased gram-positive and -negative bacteria and AMF compared to residue placed at the surface or removed from the soil. Microbial parameters due to cover crop compared to no cover crop were related to soil properties and annual precipitation. Medium-textured soils showed greater response of cover crop on PLFA, total bacteria and fungi, and actinomycete than fine- or coarse-textured soils. We conclude that cover crops enhance soil microbial community biomass and affected community structure compared to no cover crop and the responses of microbial parameters to cover crop varied with soil and climatic conditions. Cover crops can enhance biological soil health by enhancing microbial community abundance compared to no cover crop.
Note
None
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Titre de la publication
Geoderma
Volume
381
Pages
114696
Date caractères
January 1, 2021
Date publication
1 janvier 2021
Doi
10.1016/j.geoderma.2020.114696 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique
Issn
0016-7061 L’ISSN est un code de 8 chiffres servant à identifier les journaux, revues, magazines, périodiques de toute nature et sur tous supports, papier comme électronique.