1 ELISOL environnement, 2 place Viala, 34060 Montpellier cedex 2 ; 2 IRD, UMR 210 Eco&Sols, 2 place Viala, 34060 Montpellier cedex 2 ; 3 Laboratoire Rière, 38 avenue de Grande-Bretagne, 66000 Perpignan ; 4 Montpellier SupAgro, UMR 1222 Eco&Sols, 2 place Viala, 34060 Montpellier cedex 2 ;
5 INRA, UMR System, 2 place Viala, 34060 Montpellier cedex 2
Contacts : cecile.villenave@elisol-environnement.fr - 06 17 18 12 26 ; coll.patrice@gmail.com - 06 85 61 40 06 ; lecadre@supagro.inra.fr - 04 99 61 30 36 ; anne.merot@supagro.inra.fr - 04 99 61 30 49
Résumé : La nématofaune du sol est un bioindicateur qui permet de caractériser l’état biologique du sol. Les abondances des guildes fonctionnelles de nématodes et les indices nématofauniques mettent en lumière les changements de fonctionnement biologique lors de la conversion de vignobles en AB.
Mots-clés : sol, bioindication, nématodes, vignobles
Projets dans lesquels s'intègrent les travaux : Projet AIDY du programme INRA - AgriBio 3 (2010-2012) « Analyse Intégrée de la DYnamique de conversion à la viticulture bio »
Partenaires impliqués : IRD (P. Coll, C. Villenave), Montpellier SupAgro (E. Le Cadre), INRA (A. Merot), ELISOL environnement (C. Villenave)
Contexte
Les vignerons et conseillers viticoles manquent d’outils d’évaluation de la qualité biologique des sols. En effet, les analyses physico- chimiques seules ne permettent pas d’appréhender l’activité des organismes du sol et les fonctions qu’ils réalisent. Des organismes bio-indicateurs, tels que les nématodes libres du sol, peuvent répondre à ce besoin.
Objectifs et enjeux du travail de recherche L’enjeu des travaux de recherche est :
1) de déterminer si la conversion de vignes d’un mode de production conventionnel vers l’agriculture biologique induit une évolution du fonctionnement biologique du sol ;
2) de tester la sensibilité et la pertinence d’indicateurs "Nématofaune" pour caractériser des différences de fonctionnement biologique du sol entre les deux modes de conduite : biologique (AB) et conventionnel dans un système de culture pérenne particulier, la vigne.
Démarche scientifique
Vingt-quatre parcelles conventionnelles et AB (Cruscades, Aude) ont été étudiées dans ce travail. Elles se répartissent en 4 groupes : (1) conduite conventionnelle, (2) converties depuis 7 ans (AB 7 ans), (3) converties depuis 11 ans (AB 11 ans) et (4) converties depuis 17 ans (AB 17 ans). La nématofaune a été analysée sur 96 échantillons de sol (4 échantillons par parcelle) prélevés dans la strate superficielle de sol (0-15 cm). Les abondances des différents groupes fonctionnels de nématodes ainsi que les indices nématofauniques ont été calculés.
Acquis scientifiques
Les différents types de nématodes renseignent sur plusieurs caractéristiques du sol (figure).
Nous avons montré que plus les parcelles sont converties en viticulture biologique depuis longtemps, plus les abondances des nématodes libres et phytophages sont élevées dans la strate superficielle de sol (0-15 cm). Toutefois, la conversion n’induit pas une augmentation de la diversité des organismes du sol ni une complexification de la micro-chaîne trophique du sol (mesurés par l’Indice de Structure: SI).
des traitements au sulfate de cuivre sur le fonctionnement du sol.
Figure : Les principaux groupes trophiques de nématodes et leurs indications
Tableau : Abondance des différents groupes trophiques de nématodes du sol (nématodes / 100 g sol sec)
Phytophages Bactérivores Fongivores Omnivores &
prédateurs Total
Conventionnel 210 ± 17 c 402 ± 29 a 212 ± 15 b 112 ± 12 b 936 ± 49 c
AB 7 ans 474 ± 62 ab 422 ± 36 a 303 ± 38 a 156 ± 20 a 1 355 ± 115 ab
AB 11 ans 403 ± 69 b 440 ± 55 a 303 ± 37 a 101 ± 17 b 1 248 ± 137 bc
AB 17 ans 603 ± 62 a 541 ± 60 a 417 ± 51 a 113 ± 13 b 1 672 ± 143 a
Moyenne ± Erreur standard. Dans une colonne, les valeurs d’abondance suivies de lettres différentes sont significativement différentes (seuil 90%)
Impact des résultats / applications / résultats opérationnels
Les indicateurs "Nématofaune", à savoir les abondances des groupes fonctionnels et les indices nématofauniques (EI, SI, NCR…), permettent d’évaluer les effets de la conversion en AB sur le fonctionnement biologique du sol. L’analyse simultanée de ces indicateurs met en évidence des modifications des activités biologiques dans le sol. Une seule analyse est très riche d’informations qui intègrent de nombreux facteurs impactant le sol et qui renseignent sur différentes fonctions du sol : (1) niveau d’activité biologique globale, (2) disponibilité des nutriments, (3) stabilité / niveau de perturbation du sol, (4) risque lié aux nématodes parasites des cultures. Ainsi, l’utilisation combinée de ces indicateurs peut servir d’outil de diagnostic et d’évaluation sur le moyen et le long termes de l’impact des pratiques agricoles liées à l’AB sur le fonctionnement biologique du sol.
Perspectives
Les études de bio-indication atteignent leur plein potentiel lorsque l’interprétation des données peut se faire par rapport à une situation de référence choisie sur le site étudié. De façon plus générale, deux types d’études sont possibles : les études synchroniques et les études diachroniques. En effet, la nature du sol, le climat ainsi que la végétation sont des déterminants majeurs des communautés biologiques. Ainsi, il est souhaitable de réduire le nombre de facteurs qui varient simultanément pour pouvoir interpréter précisément les résultats des analyses. Une analyse de la nématofaune du sol peut être utilisée seule pour caractériser le fonctionnement biologique du sol sur un site en utilisant un référentiel issu d’études antérieures. Les données relatives à l’AB sont encore relativement sommaires.
Publications issues de ces travaux
Bispo A., Gattin I., Hedde M., Bodin J., Villenave C., Péres G., 2012 Quels bioindicateurs pour la gestion durable des sols agricoles et forestiers ? In: Compte rendu des journées de restitution du projet "Bioindicateur pour la caractérisation des sols", Paris, 16 octobre 2012. Ed. ADEME. Coll P., Le Cadre E., Blanchart E., Hinsinger P., Villenave C., 2011. Organic viticulture and soil quality: A long-term study in Southern France.
Applied Soil Ecology 50, 37-44.
Coll P., Le Cadre E., Villenave C., 2012. How are nematode communities affected during a conversion from conventional to organic farming in southern French vineyards? Nematology 14, 665-676.
Villenave C., 2012. Analyse de la nématofaune comme bioindicateur de l'état du sol. Rapport final du Projet Bioindicateur ADEME. Ed. ADEME, Paris. 147 p.