Soutenance de thèse de WAGON Sarah
Titre de thèse
Stimuler le continuum plantes-microorganismes-minéraux pour stocker du carbone dans les sols : focus sur la stabilisation des rhizodépots
Stimulating the plant-microorganism-mineral continuum to store carbon in soils: focus on the stabilization of root exudates
Résumé de la thèse
La séquestration du C dans le sol nécessite d'augmenter les apports tout en préservant le stock existant. Le C provenant des rhizodépôts ayant un temps de résidence dans le sol plus long que celui de la litière, il constitue une source intéressante. L'objectif principal de cette thèse était d'évaluer la possibilité de séquestrer du C en stabilisant des rhizodépôts via la culture d'une lignée de mil à fort niveau de rhizodéposition, comparé à une lignée à plus faible niveau de rhizodéposition, sur un sol fortement appauvri en C (sol de vigne), comparé au même sol non appauvri (sol de forêt).
La différence de rhizodéposition entre les deux lignées de mil est observée uniquement en sol de forêt. L'analyse du microbiote par métabarcoding a révélé un réservoir microbien distinct pour les sols de forêt et de vigne. Le microbiote rhizosphérique, une fois sélectionné par le mil, reste principalement dépendant de l'usage du sol. L'analyse des isotopes du C a montré une influence différente de la rhizodéposition sur la dynamique du C natif selon l'usage du sol. En sol de forêt, la minéralisation du C natif contenu dans la rhizogaine est ralentie, comparé au sol de pots non plantés, ce qui est interprété comme un priming effect négatif. Cela se traduit par un gain de C dans la rhizogaine, par rapport au sol non planté, plus important pour le sol de forêt que pour le sol de vigne. Par ailleurs, le C de la rhizogaine du sol de forêt a été stabilisé par l'amendement d'un hydrogel d'hectorite. En revanche, le sol éloigné des racines n'a pas bénéficié de cette protection de l'argile.
Ainsi, le stockage de C via la rhizodéposition et sa stabilisation par un amendement argileux dépend étroitement de l'effet de la rhizodépostion sur la dynamique du C, elle-même influencée par l'usage du sol et la composition de son réservoir microbien.
Thesis resume
Sequestering C in the soil requires increasing inputs while preserving the existing stock. As C from rhizodeposits has a longer residence time in the soil than from litter, it is an interesting source. The main objective of this thesis was to evaluate the possibility of sequestering C by stabilising rhizodeposits via the cultivation of a pearl millet line with a high level of rhizodeposition, compared with a line with a lower level of rhizodeposition, on a soil that is highly depleted in C (vineyard soil), compared with the same soil that is not depleted (forest soil).
The difference in rhizodeposition between the two lines of pearl millet was only observed in forest soil. Analysis of the microbiota by metabarcoding revealed a distinct microbial reservoir for forest and vineyard soils. The rhizospheric microbiota, once selected by pearl millet, remains mainly dependent on land use. Analysis of C isotopes showed that rhizodeposition had a different influence on native C dynamics depending on land use. In forest soil, the mineralisation of native C contained in the rhizosheath is slowed down compared with the soil in unplanted pots, which is interpreted as a negative priming effect. This results in a greater C gain in forest rhizosheat than in the vineyard one. In addition, the C in the forest rhizosheath was stabilised by the amendment of a hectorite hydrogel. In contrast, the soil far from the roots did not benefit from this clay protection.
Thus, the storage of C via rhizodeposition and its stabilisation by a clay amendment depends closely on the effect of rhizodeposition on C dynamics, itself influenced by the land use and the composition of its microbial reservoir.