Local Beneficial Microorganisms Impact Carbon and Nitrogen Mineralization in a Lixisol Incubated with Organic Waste Products

Abstract

Growing awareness of the environmental impact of intensive agriculture has prompted a quest for more sustainable approaches. The most promising alternatives include the application of organic waste products (OWPs), as well as biofertilizers containing local beneficial microorganisms (BMs) on cultivated soils. This study was designed to assess the effects of BMs on carbon and nitrogen mineralization of OWPs. A 28-day laboratory incubation experiment was conducted at 28 °C with a soil, three OWPs (poultry litter (PL), cow dung (CD), and sewage sludge (SS)), and three BMs (groundnut + millet from Saint-Louis (LGM), groundnut from the southern groundnut basin (BG), and rice from the southern groundnut basin (BR) in Senegal), alone and combined. The results showed that the C mineralization from OWP + BM + soil mixtures exceeded (range 13–41%) those measured for OWP + soil. The BM input induced an increase or reduction in OWP nitrogen mineralization, depending on the type of BM and OWP. However, the net mineral nitrogen (Nmin) obtained with the PL-LGM and SS-BG combinations was 13.6- and 1.7-fold higher than with PL and SS, respectively, at 28 days. The addition of BM seemed to lead to a decrease in the C: N ratio, an improvement in the availability of nitrogen, and an increase in microbial activity in the OWP + BM + soil mixture. Our results generated new information on the variation patterns of OWP carbon and nitrogen in OWP-BM-soil systems. This novel insight will be developed to guide the most appropriate choice of OWP-BM mixtures for improved fertilization in sustainable production systems.

Pour une gestion durable des sols en Afrique subsaharienne

“…Il s'agit en premier lieu de faire évoluer les programmes de recherche, souvent focalisés sur un seul modèle technique considéré comme « le bon », sans prendre en compte l'ensemble des ressources des territoires ou des contraintes soulevées par les agriculteurs. De nombreux domaines de recherche spécifiques à la fertilité des sols doivent être renforcés, comme la microbiologie des sols, la santé des plantes, la fertilité physique du sol, la mécanisation agricole et la gestion du travail... Les travaux sur le microbiote des sols et leur valorisation par les agronomes ouvrent de nouvelles perspectives comme celles du renforcement des défenses des plantes et une meilleure valorisation des nutriments apportés ou contenus dans le sol : sélection de souches microbiennes locales et utiles aux cultures, fabrication et apport de litière forestière fermentée (LIFOFER), de compost bokashi... (Marois et al, 2023 ;Noumsi-Foamouhoue et al, 2023). Il s'agit également pour la recherche de mieux considérer les dimensions techniques (fertilité des sols associée aux effets sur la santé humaine, avec par exemple la diversification de la diète via des légumineuses) et environnementales (résilience face au changement climatique) des pratiques, et les potentiels impacts sur les dimensions économiques et sociales.…”