role of beneficial nematodes

Le rôle des nématodes bénéfiques

Ceci est la deuxième partie d'une série en quatre parties sur la santé des sols.

Le mot « nématode » évoque-t-il des images de vers qui tuent vos plantes ? Eh bien, il y a ces «mauvais» nématodes, mais dans un sol sain, ils représentent un très petit pourcentage des micro-organismes du sol. Le nombre de nématodes bénéfiques dans le sol est beaucoup plus important et permet de contrôler les méchants.

Que sont les nématodes ?

Les nématodes sont des vers ronds du Phylum Nematoda. Il y avait 15 000 espèces et 2 200 genres de nématodes décrits dans les années 1980. Ils sont microscopiques, dans 100 cc de sol il y a plusieurs milliers de nématodes. Ils vivent dans le film d'eau qui entoure les particules de sol et transportent des bactéries et des champignons sur leur corps, ainsi que dans leurs intestins pour propager la biodiversité dans le sol.

Les scientifiques les divisent en pathogènes ou vivant librement, selon qu'ils causent des dommages aux plantes ou qu'ils sont bénéfiques. Comment les scientifiques les distinguent-ils ? Généralement par leurs habitudes alimentaires. Les nématodes sont des prédateurs du réseau trophique du sol. Par leurs activités, ils améliorent la santé du sol et maintiennent l'équilibre des micro-organismes du sol.

La plupart des nématodes sont assez spécifiques quant à leur régime alimentaire et leurs pièces buccales sont conçues pour ces régimes. Il existe six habitudes alimentaires distinctes :

  • Mangeoires bactériennes - ce sont des nématodes qui vivent librement et se nourrissent uniquement de bactéries. La bouche est un tube creux qui consomme des bactéries
  • Mangeoires fongiques - ces nématodes se nourrissent de champignons. Ils ont un stylet (pensez à une lance microscopique) qui perfore les hyphes des champignons
  • Prédateurs - ces nématodes mangent d'autres nématodes et protozoaires (y compris ceux qui se nourrissent des racines). Ils mangent également des organismes plus petits comme des bactéries. Munis d'une dent pointue, ils peuvent s'attacher à leurs proies et dévorer les organes internes
  • Omnivores - ces nématodes mangent de nombreux organismes différents et ont des régimes alimentaires différents à différents stades de leur cycle de vie, bien que leur régime alimentaire tourne principalement autour des bactéries.
  • Root Feeders - Comme leur nom l'indique, ils consomment des racines. Ce sont des parasites des plantes. Ils sont pathogènes et vivent sur et autour des racines. Ce sont ceux qui viennent à l'esprit car ils affectent le rendement des cultures.
  • Nématodes entomopathogènes (EPN) - nématodes bénéfiques qui travaillent en coopération avec des bactéries pour lutter contre les insectes nuisibles.

Les nématodes racinaires sont toujours présents dans le sol, mais l'effet qu'ils peuvent avoir sur les racines des plantes dépend du sol et de la diversité des nématodes disponibles dans le sol. Augmentez la diversité et la population de nématodes dans un sol (sain), réduisez les chances que le nématode se nourrissant de racines se développe et affecte votre plante/culture. Dans un sol sain, les différents micro-organismes sont en équilibre et les gentils sont beaucoup plus répandus que les méchants. Les maladies et les insectes nuisibles ont du mal à s'établir dans un sol sain. Donc, si vous rencontrez des problèmes, un test de sol pour les micro-organismes, tel qu'un bioessai microbien, vous donnera une bonne indication de la vie microbienne présente ; alors vous pouvez agir.

L'importance des nématodes dans les systèmes agricoles

Les nématodes jouent un rôle important dans le cycle des nutriments. Par exemple, lorsqu'une bactérie nourrissant un nématode consomme une bactérie, le nématode excrète l'excès d'azote sous forme d'ammonium, qui est une forme d'azote disponible pour les plantes. Les nématodes jouent également un rôle important dans le mouvement des bactéries et des champignons dans le sol. Les bactéries et les champignons « font du stop » sur un nématode, ou dans son système digestif, vers une zone où plus de nourriture est disponible. La rhizosphère d'une plante est un espace particulièrement riche en bactéries, champignons et nématodes.

Vous vous demandez peut-être comment les nématodes peuvent apparaître dans votre sol. Si votre environnement n'est pas hospitalier pour les nématodes - pas assez de nourriture, sol trop chaud - les nématodes s'enfonceront plus profondément dans le sol à la recherche de nourriture ou entreront simplement en dormance jusqu'à ce que les conditions soient plus acceptables.

Tous les micro-organismes se propagent facilement. Lorsque le sol est érodé par le vent ou l'eau, les micro-organismes entourant ces particules de sol se déplacent également. Lorsque vous marchez dans votre champ, vous déplacez activement des micro-organismes sur vos bottes. Le monde naturel des oiseaux, des plantes et des insectes déplace les microbes tout le temps.

C'est un point positif car les premiers microbes qui apparaissent ne sont généralement pas les plus bénéfiques pour vos cultures. Les organismes phytoparasites tels que les bactéries sont les moins touchés par la perturbation du sol.

Le labour et l'utilisation de matières synthétiques n'ont pas tout à fait l'effet destructeur sur les organismes unicellulaires tels que les bactéries. Ces actions ont des effets radicalement néfastes sur les hyphes fongiques. Juste par des actions naturelles, des agents de lutte biologique – les bons nématodes – se déposent dans vos champs. Vous pouvez également appliquer des nématodes comme additif pour lutter contre les insectes nuisibles.

Nématodes et fertilité du sol

Des études dans des environnements contrôlés révèlent que les bactéries nourricières sont plus impliquées dans la minéralisation de N, tandis que les champignons mangeurs sont plus impliqués dans la minéralisation de P ( Ingham et al., 1985 ).

Les nutriments sont recyclés tout au long du processus de consommation des nématodes. Ce sont des prédateurs dans le sol et la plupart des populations de nématodes sont spécifiques quant à ce qu'elles mangent. Les bactéries et les champignons décomposent la matière organique en formes végétales solubles d'azote, de phosphore et d'autres nutriments. Ils conservent certains de ces nutriments comme source de nourriture. Lorsqu'un nématode mange une bactérie ou un champignon, il excrète les nutriments en excès, en particulier l'azote et le phosphore, que leurs proies avaient retenus dans leur corps. Les nématodes ont tendance à être concentrés dans la rhizosphère (zone racinaire des plantes), de sorte qu'ils rendent les nutriments facilement accessibles aux racines des plantes. Dans une étude contrôlée sur les nématodes menée par le Dr Elaine Ingham, les bactériophages étaient responsables d'une plus grande minéralisation de l'azote tandis que les parasites fongiques minéralisaient plus de phosphore dans le sol. Selon une étude réalisée par Thomas Rosswall et Keith Paustian, « les nématodes peuvent représenter jusqu'à 25 % de la minéralisation de l'azote dans le sol ». (1)

Dans les pâturages ou les champs de foin qui ne sont pas labourés, le rapport bactéries/champignons tend vers les champignons supérieurs. D'où une plus grande diversité de nématodes. Les nématodes fongiques, omnivores et prédateurs sont très sensibles aux perturbations du sol, le labour détruit non seulement la population de nématodes, mais aussi les proies dont dépendent les nématodes.

Dans la forêt près de vos champs, ou même dans la clôture, il y a un rapport plus élevé de champignons par rapport aux bactéries. Dans ces écosystèmes, les champignons mangeurs de nématodes sont plus répandus. Dans un système non perturbé, comme les bois, il existe une plus grande diversité de tous les micro-organismes.

Comment les nématodes prédateurs améliorent-ils mes cultures ?

Les mangeoires de racines se régalent de vos cultures. Les nématodes prédateurs se régalent des nématodes qui se nourrissent des racines - agissant comme un contrôle biologique dans vos champs. La question est : vaporisez-vous des nématicides pour détruire les nématodes qui se nourrissent des racines ? Si vous le faites, vous tuez également les nématodes avec des rôles bénéfiques. Cela peut devenir un cercle vicieux. Investir dans des nématodes prédateurs au lieu d'un de ces produits « icides » est un investissement plus judicieux à long terme. Tant que les prédateurs auront des proies, ils resteront dans votre sol et si vos pratiques agricoles le permettent, ils se multiplieront.

Qu'en est-il de ces nématodes qui se nourrissent de racines ?

Oui, les nématodes racinaires seront toujours dans le sol. Peu importe le nombre ou le nombre de ces produits « cides » que vous pulvérisez, les nématodes destructeurs des racines seront toujours les premiers à se rétablir dans votre champ. Mais les nématodes prédateurs et omnivores peuvent s'occuper de ces mangeurs de racines si vous les laissez faire. Une étude menée par H. Minoshima et al en 2007 a révélé qu '«un travail de conservation à long terme (plus de deux ans) est nécessaire avant qu'une abondance accrue de nématodes omnivores ou prédateurs puisse être observée». (2) Cela peut signifier modifier les conditions environnementales de votre ferme au profit des nombreuses espèces différentes de vers ronds microscopiques.

La rotation des cultures est un autre moyen de diminuer le nombre de nématodes parasites. Certaines cultures affament ou tuent les nématodes qui se nourrissent des racines. Une culture de couverture contenant des composés allélopathiques contre les nématodes est une option. C'est une option particulièrement bonne pour les vergers, les asperges ou d'autres fermes vivaces. Ces plantes produisent des substances biochimiques qui affectent négativement la santé des nématodes qui se nourrissent des racines. Quelques exemples sont le chanvre sunn ( Crotalaria juncea ), les soucis français ( Tagetes patula ), les soucis africains ( Tagetes erecta ) et le colza ( Brassica napus ).

Il existe également de nombreux ennemis naturels des nématodes racinaires, notamment des microarthropodes prédateurs (insectes microscopiques), des champignons piégeant les nématodes et des nématodes prédateurs et omnivores. Les champignons préfèrent d'autres aliments, mais lorsque leurs préférences sont rares, ils tissent un filet avec leurs hyphes et y attirent le nématode. Lorsqu'il est dans le filet, l'eau est libérée dans le filet, étouffant le nématode et le tuant.

En tant qu'agriculteurs et jardiniers, nous devons également décider de notre niveau de tolérance aux nématodes parasites. Ils font naturellement partie de l'écosystème et constituent une partie essentielle du réseau trophique du sol. Les nématodes phytoparasites sont spécifiques à l'hôte, la rotation des cultures est donc une arme puissante pour réduire les pertes de rendement associées aux nématodes.

Mais tous les nématodes parasites ne sont pas mauvais. Les nématodes entomopathogènes (EPN) travaillent en coopération avec des bactéries pour lutter contre les insectes nuisibles. Si vous rencontrez un problème d'insectes, identifiez d'abord l'insecte, puis achetez l'espèce de nématode particulière qui cible ce ravageur. Steinernema carpocapsae, par exemple, est efficace sur les larves d'insectes de légionnaire, de charançons, de chenilles, de vers-gris et de pyrale des prés. Heterorhabdtis baceriophora est efficace contre le hanneton européen, le doryphore de la pomme de terre, le ver des racines du maïs, les altises et les vers blancs, y compris les scarabées japonais. Les deux espèces de nématodes ont une large gamme d'hôtes, ce qui en fait des organismes très bénéfiques. Les insectes bénéfiques semblent se déplacer plus rapidement et rester à l'écart des nématodes hétérorhabditidés

Cette vidéo montre comment les nématodes s'occupent des ravageurs souterrains et aériens.

Communautés de nématodes du sol

Les nématodes, comme tous les micro-organismes du sol, sont affectés par la gestion des sols agricoles. Le travail du sol, les fongicides et les herbicides diminuent tous la diversité au-dessus et au-dessous du sol. Une ferme exploitée de manière conventionnelle, avec travail du sol et synthétiques, aura un microbiome du sol beaucoup moins diversifié qu'une ferme exploitée avec un travail minimum du sol et sans synthétiques.

Les nématodes fongiques, omnivores et prédateurs sont sensibles aux perturbations du sol et mettent plus de temps que les bactéries à repeupler un champ. Lorsque vous labourez un champ après l'apparition des semis, vous ne dérangez plus le lit de semence, mais seulement les sillons. Cela permet aux nématodes parasites, aux protozoaires et aux bactéries de repeupler votre champ sans équilibre de nématodes prédateurs ou omnivores.

Le réseau trophique du sol est une communauté dans laquelle chaque individu est nécessaire. Les bactéries seront trop abondantes si les bactéries nourrissant les nématodes et d'autres bactéries nourrissant les organismes ne maintiennent pas l'équilibre. Il en va de même pour tous les membres du réseau trophique du sol, de la plus petite bactérie au rouge-gorge tirant les vers du sol.

Implications pour la gestion agricole

Certaines pratiques agricoles entraveront les rendements des cultures, d'autres contribueront à la santé des sols et aux bénéfices agricoles. Les nématodes sont essentiels à la santé du sol. Ils facilitent également le cycle des nutriments et agissent comme des contrôles biologiques.

Une ferme fonctionnant sans labour aura une densité de nutriments plus riche. Il aura également une biomasse microbienne plus élevée - plus de diversité - pour faire face aux conditions climatiques extrêmes. Plus vous avez de champignons dans votre sol, mieux c'est. Par exemple, dans des situations de sécheresse, les hyphes fongiques repéreront et restitueront l'eau et les nutriments aux plantes bien au-delà de la zone racinaire des plantes. Si quelque chose devient incontrôlable, les nématodes peuvent aider à créer un équilibre.

Une matière organique élevée est également essentielle pour un sol fertile et une culture à haut rendement. La matière organique ajoutée au sol labouré créera une population bactérienne accrue. Les bactéries se développent dans un environnement humide avec beaucoup de nourriture - la matière organique. Votre fertilité provenant de sources naturelles sera un gain à court terme, mais une perte à long terme.

Les bactéries sont très efficaces pour décomposer la matière organique En moins d'une saison, vos plantes auront bénéficié des nutriments libérés de la matière organique par l'action microbienne. Mais avant la récolte, les bactéries seront à court de nourriture.

Ensuite, vous commencerez à engager des dépenses en raison de l'ajout d'engrais, de produits antiparasitaires et du coût d'utilisation du tracteur. Sans parler du compactage du sol, de la perte de carbone du sol et de la perte de micro-organismes.

Laisser la matière organique à la surface du sol est plus rentable et conduit à une plus grande diversité microbienne. Réduction des coûts, augmentation des marges bénéficiaires.

La diversité microbienne mène à un sol sain

Les produits chimiques synthétiques réduiront toute la vie microbienne dans votre sol, en particulier les champignons et la plupart des bactéries. Lorsque vous pulvérisez des nématodes racinaires, vous détruisez également les autres nématodes bénéfiques.

Les nématodes remplissent la fonction de brouter leurs proies, maintenant ainsi un équilibre des micro-organismes dans le sol. Ils sont également assez gros pour transporter des bactéries et des champignons à leur surface et dans leurs intestins. Ils déplacent les décomposeurs vers de nouvelles sources de nourriture.

Bien que nous ayons tendance à penser que les nématodes causent principalement des maladies, la plupart des nématodes sont bénéfiques. Ils mangent des nématodes racinaires ainsi que des bactéries et des champignons pathogènes.

Les pratiques agricoles conventionnelles qui incluent le travail du sol, les synthétiques et le sol nu vous laissent avec un déséquilibre des micro-organismes du sol. C'est un cercle vicieux qui ne cessera de se répéter.

Comme l'a écrit Carmen Ugarte, « les pratiques culturales telles que le travail du sol ou la culture réduisent la complexité du réseau trophique du sol. Ainsi, une diminution de la fréquence et de l'intensité du travail du sol peut favoriser la conservation des nématodes prédateurs et contribuer à l'amélioration des performances du système agricole. (3)

Ici, nous pouvons voir des nématodes au microscope pris dans notre laboratoire de bureau.

Les nématodes, les bactéries et les champignons ne sont pas les seuls micro-organismes présents dans le sol. Les protozoaires sont des organismes unicellulaires fascinants qui se présentent sous de nombreuses formes et tailles. Restez à l'écoute pour découvrir leurs rôles dans votre sol.

Cet article fait partie d'une série de 4, vous pouvez découvrir les autres ici :

Référence:

https://link.springer.com/article/10.1007/BF02205563

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3578467/

https://eorganic.org/node/4495


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