Does fertilizer type drive soil and litter macroinvertebrate communities in a sugarcane agroecosystem? Evidence from a 10-year field trial

Macroinvertebrates play a central role in processes supporting soil fertility. In the framework of the ecological intensification of agriculture, the choice of management practices should be guided by their ability to support these beneficial organisms supplying ecosystem services. This study aims at investigating the specific effect of partial substitution of synthetic fertilizers by locally produced organic fertilizers at a similar level of major nutrient inputs on macroinvertebrate abundance and diversity in sugarcane agroecosystems, on a Nitisol. Invertebrates visible to the naked eye were sampled in 2013, 2016, 2019 and 2023 using the standardized TSBF method on a long-term experimental field trial in Réunion island. The individuals were identified and soil samples were analyzed for physico-chemical properties. Despite the low response of macroinvertebrates to the fertilizer type, total macroinvertebrate abundance increased over time, especially isopods and earthworms. The input of organic carbon via the return of litter to the soil surface and the root turnover after each harvest enables soil macroinvertebrates to be more abundant even after replanting tillage. Mulching and root turnover are therefore important levers to consider for promoting macroinvertebrates in sugarcane agroecosystems.

Mots clés

Soil health Macrofauna Arthropoda Oligochaeta Litter Tropical areas

Domaines

Sciences agricoles Biodiversité et Ecologie

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Type de dépôt	Article dans une revue
Titre	en Does fertilizer type drive soil and litter macroinvertebrate communities in a sugarcane agroecosystem? Evidence from a 10-year field trial
Résumé	en <div><p>Macroinvertebrates play a central role in processes supporting soil fertility. In the framework of the ecological intensification of agriculture, the choice of management practices should be guided by their ability to support these beneficial organisms supplying ecosystem services. This study aims at investigating the specific effect of partial substitution of synthetic fertilizers by locally produced organic fertilizers at a similar level of major nutrient inputs on macroinvertebrate abundance and diversity in sugarcane agroecosystems, on a Nitisol. Invertebrates visible to the naked eye were sampled in 2013, 2016, 2019 and 2023 using the standardized TSBF method on a long-term experimental field trial in Réunion island. The individuals were identified and soil samples were analyzed for physico-chemical properties. Despite the low response of macroinvertebrates to the fertilizer type, total macroinvertebrate abundance increased over time, especially isopods and earthworms. The input of organic carbon via the return of litter to the soil surface and the root turnover after each harvest enables soil macroinvertebrates to be more abundant even after replanting tillage. Mulching and root turnover are therefore important levers to consider for promoting macroinvertebrates in sugarcane agroecosystems.</p></div>
Auteur(s)	Estelle Jacquin ^{1, 2} , Marie-Liesse Vermeire ^{2, 3} , Eric Blanchart ⁴ , Charles Detaille ² , François-Régis Goebel ⁵ , Janine Jean ⁵ , Malalatiana Razafindrakoto ⁶ , Matthieu Bravin ² 1 AGHYLE - Agro-écologie, Hydrogéochimie, Milieux et Ressources ( 570581 ) - 19, rue Pierre WAGUET – BP 30313 – 60026 Beauvais Cedex et 3, rue du Tronquet - CS40118 - 76130 Mont-Saint-Aignan - France UniLaSalle UP 2018.C101 ( 527123 ) 2 UPR Recyclage et risque - Recyclage et risque ( 16803 ) - Station de La Bretagne - BP 20 - 97408 Saint-Denis Cédex 9 La Réunion ou Avenue Agropolis TA B 78/01 34978 Montpellier Cédex 5 France - France Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement 78 ( 11574 ) 3 IESOL - LMI IESOL Intensification Ecologique des Sols Cultivés en Afrique de l’Ouest [Dakar] ( 1040832 ) - Centre ISRA IRD Bel Air BP1386, Dakar, Sénégal - Sénégal Institut de recherche pour le développement ( 176952 ) 4 UMR Eco&Sols - Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes ( 1096438 ) - place Viala, 34060 Montpellier, France - France Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement UMR111 ( 11574 ) ; Institut de Recherche pour le Développement ( 67872 ) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement UMR1222 ( 577435 ) ; Institut Agro Montpellier ( 1096330 ) ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement ( 1042499 ) 5 UPR AIDA - Agroécologie et intensification durables des cultures annuelles ( 526954 ) - Unité de recherche Aïda TA B-115 / 02 34398 Montpellier cedex 5, France - France Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement 115 ( 11574 ) 6 LRI - Laboratoire des RadioIsotopes ( 208298 ) - Laboratoire des Radio-Isotopes BP3383, Route d'Andraisoro, Antananarivo 101 - Madagascar Université d'Antananarivo ( 300866 )
Langue du document	Anglais
Licence	Paternité
Nom de la revue	Agric Ecosyst Environ - Agriculture, Ecosystems & Environment (ISSN électronique : 0167-8809) Elsevier Publié par Elsevier https://www.sciencedirect.com/journal/agriculture-ecosystems-and-environment
Public visé	Scientifique
Date de publication	2025
Volume	381
Page/Identifiant	109431
Vulgarisation	Non
Comité de lecture	Oui
Audience	Internationale
Domaine(s)	Sciences du Vivant [q-bio]/Sciences agricoles Sciences de l'environnement/Biodiversité et Ecologie
Financement	Conseil Régional de La Réunion French Ministry of Agriculture and Food European Union (Feder program, grant no GURTDI 20151501–0000735) Cirad, within the framework of the projects “Services et impacts des activités agricoles en milieu tropical” (Siaam) and “Compromis en agriculture pour des territoires durables” (CAPTerre) Veolia Water within the framework of the project “Boues Grand Prado”
Données associées	10.18167/DVN1/VDUXQP
Thésaurus Inrae	santé des sols (fr) - soil health (en) macrofaune (fr) - macrofauna (en) litière végétale (fr) - plant litter (en) canne à sucre (fr) - sugarcane (en) syn. sugar cane (en) engrais organique (fr) - organic fertilizer (en) syn. fertilisant organique (fr) macroinvertébré (fr) - macroinvertebrate (en) microbiote du sol (fr) - soil microbiota (en) syn. microflore du sol (fr) - soil microflora (en)
Mots-clés	en Soil health, Macrofauna, Arthropoda, Oligochaeta, Litter, Tropical areas
DOI	10.1016/j.agee.2024.109431

Fichier principal

2025-Jacquin-AEE-CC-BY.pdf ( 3.37 Mo )

Origine : Publication financée par une institution
Licence :

Paternité - CC BY 4.0

Dominique Fournier : Connectez-vous pour contacter le contributeur

https://hal.inrae.fr/hal-04835562

Soumis le : vendredi 13 décembre 2024 à 10:31:59

Dernière modification le : samedi 14 décembre 2024 à 03:34:33

Dates et versions

hal-04835562, version 1 (13-12-2024)

Licence

Paternité - CC BY 4.0

Identifiants

HAL Id : hal-04835562 , version 1
DOI : 10.1016/j.agee.2024.109431

Citer

Estelle Jacquin, Marie-Liesse Vermeire, Eric Blanchart, Charles Detaille, François-Régis Goebel, et al.. Does fertilizer type drive soil and litter macroinvertebrate communities in a sugarcane agroecosystem? Evidence from a 10-year field trial. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2025, 381, pp.109431. ⟨10.1016/j.agee.2024.109431⟩. ⟨hal-04835562⟩

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