Généralités sur la biologie du sol

 Généralités sur la biologie du sol

Faune du sol

La faune du sol représente l’ensemble des animaux qui passe une partie importante de leur cycle biologique dans le sol (Bachelier, 1978). Elle est estimée actuellement à plus de 23 % de la biodiversité animale décrite de nos jours (Lavelle & al., 2006). Selon sa localisation, la faune du sol est classée en epiédaphon comprenant la faune demeurant à la surface du sol; en hémiédaphon composé de la faune vivant dans la litière et l’horizon organique et enfin en euédaphon faune vivant dans le sous sol. Selon la taille Bachelier (1963) a classé la faune du sol en (04) catégories:

La mégafaune
Elle comprend les animaux qui mesurent plus de 80 mm de longueur. On trouve à la fois dans ce groupe des Crustacés, des Reptiles, des Batraciens, de nombreux insectivores (taupes, musaraignes) et des Rongeurs (rats, campagnols).

La macrofaune
Elle est composée d’individus mesurant entre 4 et 80 mm. La macrofaune est constituée par les vers de terre, les termites, des arthropodes (crustacés isopodes, myriapodes, arachnides), les mollusques gastéropodes (limaces, escargots), quelques crustacés (isopodes ou amphipodes), les insectes (isoptères, orthoptères, coléoptères, diptères, hyménoptères) .

La mésofaune
Elle est composée d’individus mesurant entre 0,2 et 4 mm de longueur et de diamètre compris entre 0,1 à 2 mm. Les microarthropodes que sont les collemboles et les acariens constituent l’essentiel de cette mésofaune avec d’autres insectes aptérygotes tels que les protoures, les diploures et les thysanoures, les enchytréides (petits vers oligochètes), les symphyles (myriapodes). Les plus petits insectes ou leurs larves appartiennent aussi à la mésofaune. La mésofaune encore appelée méiofaune est repartie, en fonction du comportement des individus vis-à-vis de l’humidité. On a ainsi, les édaphos hygrobiontes qui recherchent activement l’humidité, les édaphos xérophiles capables de supporter la sécheresse.

La microfaune
Elle comprend les individus qui mesurent moins de 0,2 mm de longueur et de diamètre inférieur à 0,1 mm. L’essentiel de la microfaune est constitué par les protozoaires et les nématodes.

Relations entre les êtres vivants du sol et les fonctions du sol

Le sol représente la couche superficielle, meuble, de la croûte terrestre, résultant de la transfonnation de la roche mère enrichie par des apports organiques. Le sol est différencié de la croûte terrestre par la présence de vie. Autrefois considéré comme un facteur abiotique, nous savons de nos jours que le sol n’existe que lorsque des organismes vivants et des matières organiques s’ajoutent aux minéraux issus de la décomposition de la roche (Fiche ITAB, 2003). Ainsi, il ressort que sol est une ressource naturelle constituée d’une fraction organique et d’une fraction minérale, qui représente l’ensemble des produits de la dégradation physique puis de l’altération chimique de la roche mère. Les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques du sol conditionnent donc le fonctionnement de tout l’écosystème (Deprince, 2003).

Effet de la faune du sol sur les caractéristiques du sol

La macrofaune
En Afrique tropicale, la macrofaune comprend principalement les tennites, les vers de terre et les fourmis. En raison de l’impact de leur activité sur les caractéristiques du milieu, ces organismes sont aussi appelés les ingénieurs de l’écosystème (Jones & al., 1994).

Les vers de terre ou lombrics
Selon Bouché (1977), on distingue 3 grands groupes écologiques de lombricidés. Il existe en réalité de nombreux intennédiaires entre ces extrêmes. Les épigés présentent des cycles de vie courts (1 à 2 ans) et sont soumis à une forte prédation. Ils sont typiques des sols de litière et de forêts, petits, grêles et rougeâtres. Ils se nourrissent de litière (en surface du sol) et de microflore, mais ingèrent peu de sol. Les endogés creusent des galeries profondes et horizontales dans le sol. Ils sont de taille variable, dépigmentés, pourvus d’une musculature développée. De durée de vie moyenne, ils rentrent en diapause en cas de sécheresse. Ils se nourrissent essentiellement de feuilles en décomposition à la surface du sol et de la matière organique contenue dans le sol. Les anéciques ont un mode de vie mixte, ils creusent des galeries verticales. Ils sont longs et de couleur foncée et peuvent vivre pendant 10 ans lorsqu’ils sont à l’abri dans leurs galeries. Ils se nourrissent de microflore et de sol contenant de la matière organique. Par leurs mouvements verticaux, ils agissent fortement sur la structure du sol. Les vers de terre sont abondants et constituent une biomasse importante dans les situations où la pluviométrie dépasse 1000 à 1500 mm. Dans les savanes de l’Afrique de l’Ouest, les vers de terre géophages, qui se nourrissent de la matière organique du sol, constituent souvent le groupe dominant, contrairement aux zones tempérées où les vers de terre épigés ou anéciques qui consomment essentiellement la litière, prédominent (Lavelle & al., 1994). Dans les régions tropicales les déjections de vers endogés participent fortement à la macro agrégation du sol (Lavelle, 1997). Ainsi, les lombrics sont de bons indicateurs de l’état de vie d’un sol pour différentes raisons (Rombke & al., 2006). L’activité des vers entraîne des conséquences physiques sur le sol (structure) et biochimiques (dynamique de la matière organique) (Blanchart & al., 1997). Par leurs déplacements dans le sol et par les galeries qu’ils créent, les vers de terre induisent une augmentation de la macroporosité et de l’infiltration de l’eau; leurs déjections- les turricules déposés soit dans le sol, soit en surface, sont généralement plus riches en carbone organique, azote total et cations échangeables, que le sol environnant. Ainsi, les vers de terre modifient profondément les caractéristiques physiques, organiques et biologiques du sol en creusant des galeries, en ingérant du sol et des résidus organiques .

Les termites et les fourmis
En milieu tropical, les termites constituent la pédofaune dominante (Wood & Sands, 1978). En raison des dégâts causés par certaines espèces sur les plantes vivantes (Agbogba & RoyNoël, 1982), les termites sont perçus comme particulièrement nuisibles. Pourtant, ils participent activement à la structuration physique (aération, porosité, agrégation) Lobry et Conacher (1994) et au maintien des propriétés édaphiques du sol à travers la dégradation de la matière organique (cellulolyse, ligninolyse), la concentration et le stockage des nutriments (azote, phosphore). Cette capacité de dégradation a une influence prépondérante sur la dynamique de la matière organique dans certains écosystèmes. Ainsi, en savane subsahélienne, leur impact sur la décomposition des tissus végétaux est du même ordre que celui des herbivores (Lepage, 1981). L’action des termites et des fourmis est également importante parmi les organismes de la macrofaune à travers leur action de fouissage, de transport et d’accumulation dans leur nid. Au cours des activités de réparation des nids, les termites par apport de nouveaux matériaux, contribuent à renouveler, au même moment la fertilité des sols (Tano, 1993), améliorent la porosité et le drainage du sol (Konaté & al., 1999). Les termites accumulent ainsi de fines particules, des cations, de fortes teneurs en carbone et azote indispensables dans la productivité des plantes, de fortes quantités de matières organiques qui sont stockées dans de petits volumes de sol que constituent les termitières (Traoré, 2008).

La microfaune du sol

Ce groupe comprend une faune très diverse, essentiellement composée de micro- et de macro-arthropodes (myriapodes, isopodes) et de nématodes. Contrairement à la macrofaune, les structures qu’ils produisent sont uniquement organiques. Elles ont des durées de vie plus courtes que celles qui sont issues de l’activité des micro organismes (Giller & al., 1997).

Les arthropodes
Les arthropodes vivent essentiellement dans la litière dont ils se nourrissent. Ces organismes fractionnent de façon active les matières végétales, Dans les structures qu’ils créent, une forte activité de la microflore se développe.

Les nématodes
Les nématodes se nourrissent de matières organiques. De nombreuses espèces sont des parasites des plantes. Généralement, leur action parasitaire se manifeste par la présence de cellules nécrosées sur, et dans, les racines des plantes qu’ils attaquent (Duponnois & al., 1997). Ces tissus nécrosés provoquent un dysfonctionnement du système racinaire se traduisant par une réduction de sa capacité d’assimilation des éléments nutritifs et de l’eau et donc par un mauvais développement de la plante. Ces organismes ubiquistes sont les principaux responsables des dégâts causés aux cultures (Luc & al., 1990). Toutefois certaines espèces sont bénéfiques à la fertilité des sols. Les formes libres des nématodes se nourrissent de micro-organismes et de débris organiques. Des études conduites en milieu tempéré ont clairement établi l’impact des nématodes bactériophages et fongivores sur la minéralisation de l’azote: ils participent pour près de 25% à la minéralisation totale 0!erhoef & Brussaard, 1990). Ferris & al.(1997) indiquent que le taux de prédation d’un nématode est estimé à 2,5.10⁵ cellules bactériennes par jour. En outre, cette activité est localisée de préférence dans la rhizosphère et participe à la couverture des besoins azotés des plantes dans des sols où l’activité de la microflore est réduite (lngham & al., 1985).

Effet des microorganismes sur les propriétés du sol

La microflore accroît le potentiel enzymatique des sols, assure plus ou moins complètement les cycles biogéochimiques de nombreux éléments minéraux (azote, carbone, soufre, phosphore…). Elle conditionne la synthèse et la dégradation de nombreuses substances (Sedogo, 1993). Elle intervient dans la dégradation de xénobiotiques d’origine anthropique ou de toxines d’origine animale, végétale ou microbienne. Les microorganismes interviennent dans des processus majeurs relatifs à la structure du sol, dans la décomposition de la matière organique et dans la croissance des végétaux (Brussaard & al., 2004). Certains groupes microbiens établissent des associations symbiotiques avec les plantes. Parmi ceuxci, les champignons mycorhizogènes ont un rôle majeur, puisque 92% des familles de plantes établissent une symbiose mycorhizienne à arbuscules avec des champignons appartenant au phylum des Gloméromycètes (Wang & Qiu, 2006). Cette symbiose exerce des fonctions écologiques essentielles pour le fonctionnement des écosystèmes terrestres .

Table des matières

Sommaire
Introduction générale
Chapitre l : Synthèse bibliographique
1. Généralités sur la biologie du soL
1.1. Faune du sol
1.2. Relations entre les êtres vivants du sol et les fonctions du so1
1.2.1. Effet de la faune du sol sur les caractéristiques du soL
1.2.2. Effet des microorganismes sur les propriétés du sol
II. Généralités sur les pesticides
2.1. Définition, historique et classification des pesticides
2.1.1. Définition
2.2. Pesticides utilisés en culture maraîchère au Burkina Faso
Conclusion partielle
Chapitre II : Matériels et Méthodes
1. Matériels
1.1. Situation géographique
1.2. Climat
1.3. Pluviosité
1.4. Températures
1.5. Sols
1.6. Matériel végétal
1.7. Fertilisants
1.8. Pesticides
2. Méthode d’étude
2.1. Dispositif expérimental
2.2. Conduite de l’expérimentation
2.2.1. Mise en place de la pépinière
2.2.2. Implantation du site expérimentaL
2.2.3. Techniques culturales appliquées
2.2.4. Echantillonnage des sols
3. Méthodes d’analyses
3.1. Détermination des paramètres chimiques
3.1.2. Détermination du carbone total
3.2. Détermination des paramètres biologiques
3.2.1. Echantillonnage de la macrofaune
3.2.3. Respirométrie
Chapitre III : Résultats et discussions
1. Effet des pesticides et des sources de matière organique sur la macrofaune du sol
1.1. Résultats
1.1.1. Effet des pesticides et des sources de matière organique sur la densité de la population totale de macrofaune
1.1.1.2. Effet des pesticides et des sources de matière organique sur la densité de la population des vers de terre
1.1.1.3. Effet des pesticides et des sources de matière organique sur la densité de la population des termites
1.1.104. Effet des pesticides et des sources de matière organique sur la densité des autres groupes de macrofaune
1.2.1. Effet des pesticides et des sources de matière organique sur la densité de la population totale de la macrofaune
1.2.2. Effet des pesticides et des sources de matière organique sur la densité de la population des vers de terre
1.2.3. Effet des pesticides et des sources de matière organique sur la densité totale des tennites
1.204. Effet des pesticides et des sources de matière organique sur les autres groupes de macrofaune
Conclusion partielle
2. Effet des pesticides et des matières organiques exogènes sur la respiration de base et la respiration induite par le substrat (SIR) de la microflore du sol
2.1. Résultats
2.1.1. Respiration de base
2.1.2. Respiration induite par le substrat (SIR)
2.2. Discussion
2.2.1. Effet des pesticides et des sources de matière organique sur la respiration de base.
2.2.2. Effet des pesticides et des sources de matières organiques sur la respiration induite par le substrat (SIR)
Conclusion partielle
3. Effet sur les rendements de la tomate
3.1. Résultats
3.2. Discussion
Conclusion générale

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