Une étude parue dans Nature Communications, basée sur des expériences sur le terrain et en serre à l#39Université du Kansas, montre comment l#39augmentation du rendement agricole provient de la plantation de diverses cultures plutôt que d#39une seule espèce végétale : les brokers pathogènes du sol nocifs pour les plantes ont as well as de mal à se développer.
« Il est communément observé que diverses communautés végétales peuvent être furthermore productives et moreover stables au fil du temps », a déclaré l#39auteur correspondant James Bever, scientifique principal au Kansas Biological Study Middle for Ecological Analysis et professeur émérite de la Fondation d#39écologie et de biologie évolutive à la KU. « Les parcours abritant de nombreuses espèces peuvent afficher une productivité accrue. Mais la raison en est un peu mystérieuse. »
Alors que la rotation des cultures et d’autres pratiques agricoles et de jardinage reflètent depuis longtemps les avantages d’un mélange de plantes, la nouvelle recherche apporte des données concrètes à un mécanisme critical qui sous-have a tendency l’observation : le nombre de micro-organismes dans le sol qui mangent les plantes.
« Diverses communautés agricoles ont le potentiel de garder les brokers pathogènes à distance, ce qui se traduit par de meilleurs rendements », a déclaré Bever. « Ce que nous montrons, c#39est que la spécialisation des agents pathogènes, en particulier ceux spécifiques à différentes espèces végétales, est un facteur majeur. Ces brokers pathogènes suppriment les rendements dans les communautés à faible diversité. Un avantage significatif de la diversité des pâturages est que moins de biomasse est consommée par les brokers pathogènes, ce qui permet davantage biomasse pour d#39autres usages, comme le bétail. Le même processus est important pour la generation agricole.
Les nouvelles données ont été développées à l’Université du Kansas à l’aide d’expériences sur le terrain à la KU Industry Station, ainsi que d’essais en serre et de modélisation de rétroaction à l’aide d’ordinateurs. Ce projet a été soutenu par d#39importantes subventions de collaboration à la KU de la National Science Foundation et du ministère américain de l#39Agriculture.
« Nous avons mené une expérience en manipulant le nombre de plantes dans une parcelle et les différents niveaux de précipitations. Nous avions entre une et six espèces dans une parcelle », a déclaré Bever. « Ensuite, nous avons évalué la composition du microbiome sol-pathogène. Nous avons découvert que la variation de la composition des agents pathogènes dans les monocultures permettait de prédire de manière significative le rendement lorsqu#39elles étaient combinées. Lorsqu#39il existe des communautés pathogènes distinctes, leur mélange entraîne une in addition grande libération d#39brokers pathogènes de «
À la KU, les collaborateurs de Bever comprenaient la spécialiste associée Peggy Schultz ainsi que Haley Burrill et Laura Podzikowski, qui ont toutes deux obtenu un doctorat à la KU et sont maintenant chercheuses postdoctorales à l#39Université de l#39Oregon et à la KU, respectivement. L#39auteur principal, Guangzhou Wang, a travaillé à la KU en tant que chercheur postdoctoral et est désormais affilié à l#39Université agricole de Chine à Pékin, où il a travaillé sur l#39enquête avec les co-auteurs Fusuo Zhang et Junling Zhang. Ils ont été rejoints par le co-auteur Maarten Eppinga de l#39Université de Zurich, en Suisse.
Selon Bever, la recherche s#39oppose à la pratique industrielle et agricole consistant à planter une seule culture vivrière sur plusieurs acres de terre, souvent appelée « monoculture ».
« En ce qui concerne les pratiques de monoculture, la philosophie de advertising de la diversité végétale semble aller à l#39encontre des pratiques dominantes », a-t-il déclaré. « La monoculture – la plantation de vastes zones avec une seule society – est motivée par des raisons technologiques plutôt que biologiques. Les factors pratiques de la plantation et de la récolte ont motivé cette approche. L#39agriculture traditionnelle amérindienne et les pratiques sous les tropiques impliquent des polycultures avec de multiples espèces. En Chine, il y a un mouvement vers une generation mécanisée de polyculture, remettant en dilemma le modèle de monoculture prédominant aux États-Unis. Il est essentiel de considérer la monoculture comme un modèle coût-bénéfice avec des intrants accrus et d#39explorer des méthodes alternate options comme la rotation des cultures pour gérer les agents pathogènes au fil du temps.
Bever a déclaré que mélanger des plantes dans diverses parcelles serait bénéfique pour les jardiniers amateurs et tous ceux qui cultivent des plantes.
« Lorsque vous jardinez, vous ne comptez pas sur la plantation mécanique ni sur la récolte mécanique », a-t-il déclaré. « Il est certainement à votre avantage de mélanger vos cultures – de les planter dans des mélanges hétérogènes dans la parcelle. Pour furthermore de commodité, nous pourrions planter des rangées alternées de cultures différentes. Cela permettra de mieux contrôler les agents pathogènes que si vous n#39en aviez que plusieurs. » rangées de la même culture les unes à côté des autres. Si vous aviez quatre parcelles distinctes dans votre jardin, vous ne voudriez pas mettre toutes les tomates dans une et toutes les courges dans une autre, et une troisième avec des herbes – vous voudriez pour les mélanger. Vous réduirez les brokers pathogènes en faisant cela. C#39est ce que montrent nos données.
Enfin, Bever a déclaré que les découvertes de son équipe qui montrent que la biodiversité interdit la croissance des brokers pathogènes ne sont pas aussi claires en dehors du règne végétal. En fait, l’idée est controversée dans les systèmes animaux comme la maladie de Lyme.
« Nos résultats clairs dans le monde végétal contrastent avec la complexité de cette littérature dans le monde animal », a-t-il déclaré. « Dans le contexte de l#39notice récente portée aux agents pathogènes, comme dans le cas du COVID, l#39étude des brokers pathogènes en écologie a été controversée. L#39influence de la diversité sur les impacts des brokers pathogènes, qu#39elle augmente ou diminue, a été débattu. Nos résultats pour les plantes indiquent que le plus grand La préoccupation est la réduction de la propagation des brokers pathogènes avec une diversité accrue, plutôt qu#39une augmentation. Dans notre étude, les brokers pathogènes, y compris ceux vivant dans le sol, ont été examinés. Des tendances similaires ont été observées avec les agents pathogènes foliaires, comme détaillé dans un short article à paraître. La controverse découle de différences entre la façon dont les brokers pathogènes affectent le règne animal et celui des plantes.
