Distribution de la drilosphère lombricienne et caractérisation bio-physique des faciès de bioturbation sous gradient de désintensification du travail mécanique des sols - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Spatial distribution of earthworm drilosphere and bio-physical characteristic of biogenic facies in a context of reduced tillage

Distribution de la drilosphère lombricienne et caractérisation bio-physique des faciès de bioturbation sous gradient de désintensification du travail mécanique des sols

Résumé

This thesis aimed to create and to develop a field methodology to characterize the drilosphere (the sphere of earthworm control) in a variety of agricultural settings. Our study was led in Brittany (France) on the experimental plot that compare agricultural soil constraints (Conventional tillage, Superficial tillage and No tillage) associated with mineral or organic fertilization. The « facies » concept is introduced in this study, to define areas of soil profile that exhibit morphologic features of soil physical processes: anthropogenic, biological and climatic. We built a typology of 11 facies (7 from earthworm activities) validated by a micromorphological approach. Mapping of soil profiles is developed to assess the impact of environmental filters on the spatial extent of earthworm biogenic facies. Furthermore, we studied the chemical properties (C, N) and the structure of bacterial communities (DNA diversity). Tillage appeared to determine the spatial distribution of biogenic facies in the soil profile. In contrast, fertilization which significantly affects the communities of earthworm, does not modify the spatial distribution of biogenic facies. Our results indicate too that pedoclimatic processes are widely involved in the spatial and temporal evolution of the biostructures. DNA analysis confirms the impact of earthworm on soil bacterial communities. Thus, the characterization of facies established the basis of new indicators for assessing the influence of earthworm activities on soil quality.
L'objectif de la thèse est de développer une approche de caractérisation de la drilosphère lombricienne qui soit transférable vers des contextes agricoles variés. Notre étude a été menée en Bretagne sur un dispositif expérimental comparant trois modes de gestion des sols (labour, travail superficiel et semis direct), associés à deux modes de fertilisation (minérale ou organique). Le concept de "faciès" est introduit afin de définir les entités morphologiques de surface observables sur un profil pédologique, dont les processus structuraux ont une origine anthropique, biologique ou pédoclimatique. Nous présentons ainsi une typologie de 11 faciès (dont 7 d'origine lombricienne) confortée par une approche micromorphologique. Via la cartographie des profils pédologiques, les distributions de faciès sont comparées afin de déterminer les filtres environnementaux affectant la bioturbation lombricienne. Nous avons également étudié sur les faciés les caractéristiques chimiques (C, N) et les structures des communautés bactériennes (diversité d'ADN). Nos résultats indiquent que l'intensification du travail du sol affecte fortement l'organisation spatiale des faciès de bioturbation. En revanche, le mode de fertilisation qui conditionne pourtant les communautés lombriciennes, ne modifie pas la distribution des faciès de bioturbation. Ces résultats indiquent une implication majeure des processus pédoclimatiques sur l'évolution temporelle et spatiale des biostructures lombriciennes. Les approches de biologie moléculaire confirment l'influence des activités lombriciennes sur les structures de communautés bactériennes. La caractérisation des faciès constitue de nouveaux indicateurs de qualité des sols et permet d'appréhender in situ les activités lombriciennes d'un sol.
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Dates et versions

tel-00456024 , version 1 (11-02-2010)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00456024 , version 1

Citer

Denis Piron. Distribution de la drilosphère lombricienne et caractérisation bio-physique des faciès de bioturbation sous gradient de désintensification du travail mécanique des sols. Ecologie, Environnement. Université Rennes 1, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00456024⟩
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