Une carence en potassium (K) a réduit la biomasse des champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA) dans les racines jusqu'à 50 % au cours d'une expérience menée sur 70 ans dans des pâturages gérés en Autriche. L'azote (N) et le phosphore (P) ont principalement influencé les communautés microbiennes du sol. Le potassium a déterminé la colonisation racinaire. Ces données contribuent à une meilleure compréhension du rôle du potassium dans la symbiose mycorhizienne au sein des agroécosystèmes.
L'expérience a débuté en 1946, avec trois coupes annuelles et un prélèvement continu de biomasse. Les traitements consistaient en l'omission isolée ou combinée d'azote (N), de phosphore (P) et de potassium (K), ainsi qu'en des parcelles chaulées et fertilisées organiquement. L'absence prolongée d'apports a engendré des carences et des déséquilibres nutritionnels dans le sol.
La biomasse des champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA) du sol a augmenté en cas de carence en azote. L'absence de phosphore a légèrement réduit cette biomasse. En revanche, une carence en potassium n'a pas modifié significativement la biomasse des CMA dans le sol, mais a significativement réduit celle des racines. Cet effet s'est principalement manifesté en présence d'azote.
Les auteurs ont quantifié les champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA) à l'aide de biomarqueurs lipidiques et du séquençage du gène de l'ARNr 18S. Les communautés microbiennes du sol ont réagi aux carences en azote et en phosphore. Les communautés racinaires ont réagi à la carence en potassium. La composition microbienne variait entre le sol et les racines.
Les familles de champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA) ont présenté des réponses spécifiques. En cas de carence en phosphore dans le sol, on a observé une réduction du groupe des rhizophylles et une augmentation du groupe ancestral. En cas de carence en potassium dans les racines, on a également constaté une réduction des rhizophylles, avec une augmentation relative des familles ancestrales. La famille des Gloméracées, dominante dans les racines, a montré une diminution en l'absence de potassium.
L'étude a également mis en évidence une forte corrélation entre la composition du sol en champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA) et la communauté végétale. Le pH et l'azote inorganique dissous expliquent une part importante de la variation observée au sein des communautés végétales et fongiques. Le chaulage a augmenté le pH et la biomasse des CMA dans le sol, notamment dans les parcelles non fertilisées.
Les résultats indiquent que le potassium joue un rôle central dans la colonisation racinaire par les champignons mycorhiziens arbusculaires (CMA). Une carence prolongée en cet élément nutritif modifie la structure fonctionnelle des champignons, ce qui peut avoir des répercussions sur le cycle des nutriments et la productivité des pâturages.
Plus d'informations sur doi.org/10.1111/nph.70969
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