Biomasse bactérienne du sol
La biomasse bactérienne du sol est un indicateur d’abondance basé sur la mesure de séquences de gènes bactériens après amplification par la réaction de polymérisation en chaîne (PCR) quantitative de l'ADN directement extrait du sol. Cette biomasse s’exprime en nombre de copies de gènes par gramme de sol sec.
Norme
- ISO 10381-6 : Qualité du sol - Echantillonnage - Partie 6 : Lignes directrices pour la collecte, la manipulation et la conservation, dans des conditions aérobies, de sols destinés à l’évaluation en laboratoire des processus, de la biomasse et de la diversité microbienne.
- ISO 11063 : Qualité du sol - Méthode pour extraire directement l’ADN d’échantillons de sol.
- ISO 17601 : Qualité du sol - Estimation de l’abondance de séquences de gènes microbiens par amplification par réaction de polymérisation en chaîne (PCR)
La présente fiche technique est élaborée sur la base d’un protocole publié, qui a été appliqué et validé dans différents contextes agropédoclimatiques (Gangneux et al. 2011).
Échantillonnage et logistique
Analyse sur sols frais (ou congelés à -80°C, se renseigner auprès du laboratoire).
Description de la méthode de mesure
- On extrait l’ADN du sol.
- On amplifie (copie) un gène particulier appelé ADNr 16S qui est spécifique aux bactéries. Ce processus se fait grâce à la technologie qPCR (réaction de polymérisation en chaîne quantitative) et à des amorces spécifiques (courts segments d’ADN qui servent de repère)
- On compte le nombre de copies de gène qu’il y a dans un gramme de sol afin d’en déduire la quantité de bactéries (plus il y a de copies, plus il y a de bactéries).
Les référentiels présentés ci-dessous ont été acquis avec le protocole d’extraction FastDNA SPIN Kit for soil-MP Biomedicals, en utilisant les amorces 63f et BU16S4 (dérivé de 341F).
Gamme de variation
| Mode d’usage du sol | Nombre d’observation | Minimum
(en nombre de copie de gènes d’ADNr 16S/ g de sol sec) |
Maximum
(en nombre de copie de gènes d’ADNr 16S/ g de sol sec) |
Médiane
(en nombre de copie de gènes d’ADNr 16S/ g de sol sec) |
|---|---|---|---|---|
| Agroforesterie | 33 | 5,98 E +4 | 6,34 E +6 | 7,78 E +5 |
| Culture | 630 | 3,94 E +4 | 5,36 E +10 | 3,86 E +9 |
| Prairie | 30 | 3,44 E +9 | 2,45 E+10 | 8,72 E +9 |
| Texture du sol de grandes cultures | Nombre d’observation | Minimum
(en nombre de copie de gènes d’ADNr 16S/ g de sol sec) |
Maximum
(en nombre de copie de gènes d’ADNr 16S/ g de sol sec) |
Médiane
(en nombre de copie de gènes d’ADNr 16S/ g de sol sec) |
|---|---|---|---|---|
| Très fine | 12 | 2,68 E +5 | 2,43 E+6 | 5,19 E+5 |
| Fine | 143 | 7,62 E +4 | 6,42 E +9 | 8,97 E +7 |
| Moyenne | 411 | 3,73 E +5 | 5,36 E +10 | 4,91 E +9 |
| Grossière | 4 | 4,20 E +12 | 1,83 E +13 | 1,42 E+13 |
Source : Programme ADEME Bioindicateurs 2, projet CASDAR Microbioterre et MycoAgra, référentiel interne UniLaSalle
Interprétation
Le rendement d’extraction d’ADN total du sol étant très dépendant du contexte textural, la mesure doit être effectuée dans un contexte textural déterminé.
Une mesure ne dit pas si le sol fonctionne bien ou non, mais indique si le potentiel microbien est faible ou fort.
- Potentiel microbien du sol faible : < 10 E +6 copies de gènes/ g de sol sec
- Potentiel microbien du sol fort : > 10 E +12 copies de gènes/ g de sol sec
- A relier au ratio champignons/ bactéries
Avantages
- Cette mesure renseigne sur le potentiel microbien du sol en estimant le nombre de séquences d’ADNr 16S quantifiées dans l’extrait d’ADN du sol.
- Cette mesure sert à déterminer la proportion des populations bactériennes totales dans l’échantillon de sol pour un diagnostic de l’état du sol
Limites
- Il existe plusieurs types d’amorces permettant d’estimer l’abondance bactérienne dans le sol. Si cette diversité d’amorces représente un atout en termes de flexibilité méthodologique, elle complique toutefois la comparaison des résultats entre études. En cas de suivi, veiller à utiliser la même technique et les mêmes amorces.
- La quantification du nombre de gènes d’ADNr 16S prend en compte l’ADN des bactéries vivantes et des bactéries mortes dont l’ADN n’est pas dégradé.
Prix
Cette analyse coûte entre 50 et 100€.
Sources
- RMT Bouclage. 2025. Indicateurs de fonctionnement biologique des sols agricoles. [28/11/2025]. https://www.rmt-fertilisationetenvironnement.org/moodle/pluginfile.php/5041/mod_resource/content/3/Recueil%20indicateurs%20de%20fonctionnement%20biologique%20des%20sols%20agricoles_vf251009.pdf
- Gangneux C., Akpa-Vinceslas M., Sauvage E., Desaire .S, Houot S., Laval K. 2011. Fungal, bacterial and plant dsDNA contributions to soil total DNA extracted from silty soils under different farming practices: Relationships with chloroform labile carbon. Soil Biology and Biochemistry, 43, 431–437.
- Marchesi J R, Sato T, Weightman A J, Martin T A, Fry J C, Him S J, Dymock D, Wade W G. 1998. Design and evaluation of useful bacterium-specific PCR primers that amplify genes coding for bacterial 16S rRNA. Applied and Environmental Microbiology, 64, 795–799.
- Muyzer G., De Waal E. C., Uitter linden A. C. 1993. Profiling of complex microbial populations by denaturing gradient gel-electrophoresis analysis of polymerase chain reaction amplified genes-coding for 16S ribosomal-RNA. Applied and Environmental Microbiology, 59, 695–700.
- Thiollet-Scholtus M., Muller A. , C.Abidon, J.Grignon, O. Keichinger, R.Koller, A. Langenfeld, L.ley, N. Nassr, C. Rabolin-Meinrad, J, Wohlfahrt. 2021. Mulidimensional assessment demonstrates suistainability of new low-imput viticulture systems in north-eastern France. Europen Journal of Agronomy, 1161-0301.
