Impact des digestats de méthanisation sur la qualité microbiologique des sols agricoles

Impact of digestates on soil microbial community

• Auteur / Autrice : Daniela Mora Salguero
• Direction : Sophie Sadet, Vincent Jean-Baptiste
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des populations et écologie
• Date : Soutenance le 19/12/2024
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : L'Institut Agro Dijon (2022-....) - Université de Bourgogne (1970-2024)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Agroécologie (Dijon)
• Jury : Président / Présidente : Aurélie Rieu-Guigon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sylvie Nazaret, Frédéric Feder, Julie Jimenez, Lionel Ranjard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvie Nazaret, Frédéric Feder
• DOI : 10.70675/ed32dfbdz8108z4fb8zafbaz83923686d459

Mots clés

Mots clés contrôlés

Méthanisation

Déchets

Écologie agricole

Sols

Mots clés libres

Digestats de méthanisation

Communautés microbiennes du sol

Fertilisation

Sol

Pratiques agricoles

Agroécologie

Anaerobic digestates

Soil mcirobial communities

Fertilisation

Soil

Agricultural practices

Agroecology

Résumé

Les digestats de méthanisation apparaissent actuellement comme un levier prometteur pour la transition agroécologique, en raison de leur utilisation vis-à-vis de la réduction des fertilisants de synthèse. Cependant, leur impact sur la qualité microbiologique des sols demeure insuffisamment documenté, rendant difficile de statuer sur l’adéquation de cette pratique avec la préservation des fonctions assurés par les microorganismes du sol. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce travail de thèse ayant pour but l'évaluation des impacts des digestats de méthanisation sur la qualité microbiologique des sols agricoles. Ce travail s’organise en deux axes principaux : (i) évaluer au champ l’effet d’un apport répété de digestat de méthanisation sur les communautés microbiennes du sol, et (ii) évaluer l’impact de pratiques agronomiques liées à l’épandage de digestats de méthanisation sur ces mêmes communautés. L’abondance et la diversité des communautés microbiennes des sols ont été appréhendées via des outils de métagénomique environnementale basés sur l’extraction et la caractérisation de l’ADN du sol. Les résultats obtenus montrent que, comme pour d'autres produits résiduaires organiques (PRO), un historique d’au moins cinq ans d’apports est nécessaire pour observer des changements durables dans les communautés microbiennes du sol. L’association des digestats avec des amendements organiques ayant un rapport C/N élevé (>12) semble être l’une des stratégies les plus bénéfiques pour la qualité microbiologique des sols. Par ailleurs, l’impact des digestats ne peut être correctement appréhendé qu’en tenant compte des pratiques agricoles associées.

Anaerobic digestates are currently seen as a promising tool for agroecological transition due to their potential to reduce the reliance on synthetic fertilizers. However, their impact on soil microbial quality remains poorly documented, making it challenging to determine whether this practice supports the preservation of soil microbial functions. This thesis addresses this gap by evaluating the effects of anaerobic digestates on the microbial quality of agricultural soils. The research is organized around two main objectives: (i) to assess the long-term effects of repeated digestate applications on soil microbial communities in field conditions, and (ii) to evaluate the impact of agronomic practices related to digestate application on these same communities. The abundance and diversity of soil microbial communities were analyzed using environmental metagenomic tools based on the extraction and characterization of soil DNA. The results indicate that, as with other organic residual products (ORPs), at least five years of application history is required to observe lasting changes in soil microbial communities. Moreover, the combination of digestates with organic amendments having a high C/N ratio (>12) appears to be one of the most beneficial strategies for improving soil microbial quality. Finally, the impact of digestates can only be fully understood when considering the associated agricultural practices.