Le paillage de film plastique a été appliqué à l’échelle mondiale dans divers contextes agricoles et se désintègre inévitablement en microplastiques (MP, qui mesurent moins de 5 mm) en raison d’une série de forces naturelles et artificielles. Cependant, les effets des PM sur la dynamique des communautés microbiennes du sol et les modèles de réseau ne sont pas entièrement compris.
Récemment, un groupe de recherche dirigé par Wang Guanghua de l’Institut de géographie et d’agroécologie du Nord-Est (IGA) de l’Académie chinoise des sciences (CAS) a révélé que l’ajout de MP conventionnels et biodégradables modifiait considérablement la communauté bactérienne du sol et les structures du réseau, ce qui n’était pas seulement liées à la durée d’exposition des MP mais aussi aux dosages et types de MP.
L’étude a été publiée dans Journal des Matériaux Dangereux.
Sur la base d’un séquençage à haut débit, les chercheurs ont révélé que le temps d’incubation était le facteur le plus dominant pour perturber la structure de la communauté bactérienne. « Cela suggère que les MP pourraient constituer une énorme menace potentielle pour la sécurité de la production agricole, car ils pourraient facilement s’accumuler dans le sol, et devraient continuer à augmenter au cours des prochaines décennies », a déclaré Wang. De plus, une dose de MP de 1 % pourrait être identifiée comme la valeur seuil au-delà de laquelle des influences négatives significatives sur la diversité bactérienne du sol se produiraient.
Différemment, les MP biodégradables ont provoqué une plus grande dissemblance communautaire que celle causée par les MP conventionnels, et les deux types de MP ont agi comme des forces motrices distinctes de la sélection des espèces. Les MP biodégradables avaient tendance à favoriser la croissance de bactéries respectueuses de l’environnement et bénéfiques pour les cultures, tandis que les types conventionnels enrichissaient les taxons bactériens dans les sols contaminés ou induisant des maladies des cultures.
De plus, les MP biodégradables ont fourni plus de nutriments et d’habitats pour les microbes, comme l’ont révélé les analyses SEM-EDS, qui ont atténué à la fois la coopération et la concurrence entre les communautés microbiennes. En particulier, Nitrospira était non seulement enrichi par les deux types de MP, mais également identifié comme une espèce clé dans les réseaux écologiques microbiens, suggérant que les MP conventionnels et biodégradables avaient des influences héritées cruciales sur le cycle de l’azote du sol.
L’étude fournit de nouvelles informations sur les perturbations causées par les MP conventionnels et biodégradables sur les modèles dynamiques des communautés bactériennes du sol, révélant les inconvénients écologiques potentiels des MP conventionnels et les alternatives des paillis plastiques biodégradables dans les pratiques agricoles.
Xiaojing Hu et al, Succession des communautés bactériennes du sol et des modèles de réseau en réponse aux microplastiques conventionnels et biodégradables : une étude microcosmique à Mollisol, Journal des Matériaux Dangereux (2022). DOI : 10.1016/j.jhazmat.2022.129218