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Déterminisme microbien de la dénitrification et de la production de gaz à effet de serre dans le sol. Impact des pratiques agricoles
(ACR)
- Mot(s) clé(s) :
Echelle d'étude : microflore du sol, rhizosphère
Dispositif technique et méthode d'étude : dénitrification, epuration, épuration, gaz à effet de serre, pratique culturale
Composé chimique, Facteur du milieu : azote, nitrate, oxyde nitreux
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Echelle d'étude : microflore du sol, rhizosphère
Dispositif technique et méthode d'étude : dénitrification, epuration, épuration, gaz à effet de serre, pratique culturale
Composé chimique, Facteur du milieu : azote, nitrate, oxyde nitreux
Phénomène, processus et fonction : biorégulation, cycle biogéochimique, diversité microbienne, flux de gènes, nitrification
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- Description détaillée :
- Mise au point de méthodes de caractérisation des microflores dénitrifiantes, productrices et Afficher la suite
- Mise au point de méthodes de caractérisation des microflores dénitrifiantes, productrices et consommatrices de N2O à partir du sol : méthodes pastoriennes et méthodes moléculaires à partir de l'ADN, ?
- Evaluation en parallèle des activités dénitrifiantes et émettrices de N2O dans différents milieux d'intérêt agronomique et environnemental.
- Caractérisation des microflores impliquées dans ces différents milieux d'intérêt :
- isolement de bactéries, caractérisations physiologiques et moléculaires (PCR/RFLP ; Hybridation à l'aide de sondes spécifiques)
- extraction d'ADN et caractérisation de séquences spécifiques des microflores recherchées.
- Définition du caractère sélectif des constituants des exsudats racinaires sur les espèces et leurs activités.
- Essai de maîtrise de la microflore dénitrifiante du sol dans un objectif de modification des émissions de N2O. - La dénitrification et les émissions de N2O dans le milieu naturel sont deux phénomènes relativement bien connus ; ces transformations sont très sensibles aux facteurs de l'environnement et sont excessivement variables avec ces derniers, ce qui rend par contre difficile leur évaluation directe dans les milieux soumis à une forte variabilité de ces facteurs environnementaux.
- La microflore dénitrifiante du sol et des milieux naturels est encore mal connue : les travaux récents montrent qu'elle est beaucoup plus diverse que ce que l'on pensait jusqu'alors. Cette microflore est adaptative et son activité dépend de ses capacités de réponse aux facteurs du milieu.
- Les progrès des méthodes moléculaires ont permis des avancées importantes dans la caractérisation de la microflore du sol et des milieux complexes. Les travaux actuels portent à la fois sur la caractérisation des populations microbiennes responsables de ces transformations et sur la mise en place de leurs activités en réponse aux variations des facteurs du milieu.
- La présence de plante apparaît un facteur déterminant de l'évolution des populations dénitrifiantes dont il importe d'évaluer l'impact en terme d'activité.


- Etude des populations et de leur diversité dans des sols soumis à différentes pratiques agronomiques : i) prise en compte de l'effet d'apports répétés d'amendements organiques (thèse en cours 2003-2005) ; ii) caractérisation de l'effet de la rhizosphère du maïs sur la diversité des espèces et leur activité (thèse 2004-2006)
- Etude de l'impact de plante OGM sur la diversité de la microflore dénitrifiante (programme en cours, 2003-2005)
- Constitution d'une collection de souches dénitrifiantes de référence.
- Poursuite des travaux de caractérisation de la dénitrification et des émissions de N2O dans des sols soumis à des apports répétés d'amendement organique, et dans d'autres situations jugées d'intérêt (1 à 2 situations par an) : vérification du bien fondé des modèles de prévision utilisés.




- La dénitrification est l'un des mécanismes d'élimination de la pollution nitrique des eaux : le développement de la dénitrificaton dans les sols ou les milieux naturels peut éviter des méthodes de dénitrification coûteuses en station de traitement.
- Une dénitrification incomplète peut conduire à la production de N2O, puissant gaz à effet de serre, second contributeur à l'accentuation de l'effet de serre au niveau du territoire français et principal contributeur pour l'agriculture. Le développement de stratégies de réduction des émissions de N2O à partir des sols fait partie de l'effort à conduire pour limiter notre contribution à l'accentuation de l'effet de serre.
- Les sols et les milieux naturels de façon plus globale ont des potentialités variables de dénitrification et d'émissions de N2O. Une meilleure maîtrise de ces transformations passe par la connaissance des microflores responsables, et des conditions de leur développement et de fonctionnement dans ces milieux.






- Mise au point de méthodes de caractérisation de la composition de la microflore dénitrifiante du sol et de l'expression de son activité par des approches pastoriennes et à partir de l'ADN extrait du sol.
- Caractérisation de la diversité et de l'activité de la microflore dénitrifiante dans différentes situations d'intérêt agronomique ou environnemental, en lien avec l'aptitude aux émissions de N2O.
- Caractérisation des mécanismes d'expression des activités dénitrifiantes et réductrices de N2O dans le sol et des conditions de leur mise en place : définition des caractéristiques de la microflore favorables à la réduction de N2O.
- Evaluation de l'effet de la plante et de différentes pratiques culturales sur la composition et l'activité de la microflore dénitrifiante impliquée dans la production et la réduction de N2O : effet de la disponibilité en différents composés carbonés.
- Evaluation et déterminisme de la dénitrification et des émissions de N2O dans différentes situations d'intérêt agronomique et environnemental





- Caractérisation de la biodiversité des populations dénitrifiantes, productrices et réductrices de N2O à partir de différents milieux d'intérêt.
- Caractérisation de l'impact de la présence d'une plante (maïs) sur la diversité et l'activité de ces populations.
- Constitution et caractérisation d'une collection de souches de bactéries dénitrifiantes provenant de sols dotés de capacités variables de dénitrification et d'émission de N2O.
- Evaluation de l'activité dénitrifiante et émettrice de N2O à partir de ces milieux.


Les activités de l'équipe visent i) à caractériser les populations microbiennes - taille, diversité, activité spécifique- impliquées dans la dénitrification et les émissions de N2O par les sols, ii) à définir les mécanismes de mise en place des activités microbiennes impliquées et leur mode de régulation et à définir des liens entre les caractéristiques de la microflore et leur niveau d'activité dans le sol, iii) à définir et à tenter de prévoir et de gérer le fonctionnement de la microflore impliquée dans les transformations géochimiques qui régulent le devenir des nitrates et les émissions de N2O dans les sols.

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- Champs de rattachement :
 

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