Les propriétés biologiques du sol concernent les organismes vivants présents dans le sol, incluant les micro-organismes et les macro-organismes, y compris les plantes et les animaux. Ce guide se concentrera sur les micro-organismes du sol.
Les microbes du sol décomposent la matière organique par des processus cataboliques. De plus, ils jouent un rôle essentiel dans le cycle des nutriments, la formation de la structure du sol et sa fertilité globale. Très sensibles aux changements environnementaux, les micro-organismes constituent des indicateurs précieux pour évaluer la restauration forestière. Différentes méthodes permettent de déterminer la diversité microbienne du sol, notamment la culture, la microscopie, les méthodes d'ADN et l'analyse d'images (Vogt et al., 2015). Dans SUPERB, nous présentons l'activité/diversité catabolique potentielle et l'activité métabolique.
Évaluation activité et diversité microbiennes cataboliques est essentielle à la compréhension de la santé des sols. En évaluant l'activité catabolique potentielle, nous pouvons quantifier l'efficacité des communautés microbiennes à minéraliser les substrats organiques, libérant ainsi des nutriments essentiels et contribuant au réservoir nutritif du sol (Vogt et al., 2015). Dans SUPERB, nous avons sélectionné la méthode Biolog EcoPlate™ pour mesurer ce paramètre (Gaublomme et al., 2006). Les microorganismes inoculés sur différentes sources de carbone laissent un profil de réponse au fil du temps (Biolog, 2023). Pour garantir une évaluation précise, les échantillons ont été prélevés de manière stérile à l'aide de gants jetables, et tout le matériel a été stérilisé à l'éthanol à 90 % et au brûleur à gaz. Les échantillons ont été conservés au frais (7 °C) et analysés dans les 14 jours (FunDivEUROPE, 2013). Au laboratoire, les échantillons frais ont été dilués et pipetés sur les Biolog EcoPlates™, contenant 31 sources de carbone différentes et 1 témoin en triple. Les plaques inoculées ont été placées dans un incubateur à 25 °C pendant 48 heures. L'absorbance a été mesurée après remplissage des plaques écologiques (jour 0) à l'aide d'un lecteur de microplaques VERSAmax (DO 590 nm), puis aux jours 3 et 5. Les données obtenues permettent d'exprimer le développement moyen de la couleur des puits et l'indice de diversité de Shannon.
L'activité métabolique est un indicateur sensible de nombreux processus souterrains et interactions écologiques. La respiration du sol est un indice indirect de l'activité biologique du sol et peut être utilisée pour évaluer la biomasse microbienne (Vogt et al., 2015). Les micro-organismes du sol respirent du dioxyde de carbone, sous-produit de leur métabolisme, tout en dégradant la matière organique et en recyclant les nutriments (Rieke, Cappellazzi et al., 2022). Dans SUPERB, la biomasse microbienne a été mesurée en incubant du sol réhumidifié, séché et tamisé (10 à 15 grammes) dans un bocal pendant 24 heures à 24 °C (Comeau et al., 2023 ; Moebius-Clune, 2016 ; Soil health institute, 2022 ; Vogt et al., 2015). Après 24 heures, le CO2 Les niveaux de CO ont été mesurés à l'aide du LICOR 7810. La mesure a été effectuée en collectant le gaz avec une seringue et en injectant l'échantillon dans la boucle fermée du système LICOR (Comeau et al., 2023).2 les niveaux ont été calculés en utilisant le volume de la boucle fermée et le CO2 Concentration avant et après l'injection. Une alternative plus économique et plus simple pour mesurer les niveaux de carbone (par rapport au LICOR) est le Checkpoint Dansensor.
En outre, le biomasse des racines fines peuvent également être déterminés. Les racines fines sont un indicateur clé de la productivité souterraine et de l'absorption des nutriments, car les racines fines sont principalement responsables de l'absorption d'eau et de nutriments. La mesure de la biomasse des racines fines permet d'évaluer le fonctionnement de l'écosystème, les interactions sol-plante et l'impact des changements environnementaux ou de la restauration sur la dynamique racinaire (Likulunga et al., 2022 ; Magalhães & Mamugy, 2020 ; Vogt et al., 2015). Dans le cadre de SUPERB, l'échantillonnage des racines fines a été réalisé en utilisant la même méthodologie que pour le carbone du sol (FunDivEUROPE, 2011). L'analyse en laboratoire des racines fines pouvant être laborieuse et chronophage, nous avons choisi une méthode d'échantillonnage moins intensive afin d'équilibrer la faisabilité et la qualité des données. Pour chaque échantillon, un prélèvement de racines fines a été effectué pendant 5 minutes sur le sol séché mais non tamisé, et la biomasse des racines fines a été calculée en divisant la masse des racines collectées par le volume total de l'échantillon séché (Likulunga et al., 2022 ; Magalhães & Mamugy, 2020).