Description du projet
La rotation des cultures est une pratique courante pour maintenir les agroécosystèmes productifs, mais elle demeure néanmoins énigmatique à plusieurs égards puisque les mécanismes contribuant aux bénéfices observés sont en grande partie inconnus. L’apport en azote par les légumineuses est effectivement insuffisant pour expliquer les gains de productivité des cultures en rotation. L’effet de rotation repose plutôt sur de multiples facteurs, incluant les fuites d’hydrogène moléculaire (H2) émises dans le sol par les bactéries fixatrices d’azote symbiotiques des légumineuses. Cette production d’H2 est couramment perçue comme une inefficacité de la symbiose en raison de la perte d’énergie occasionnée par la réaction. Pourtant, les quelques 240 000 litres d’H2 par hectare émis par les plantes légumineuses durant une saison de production contribuent de manière appréciable à l’effet de rotation en augmentant jusqu’à 45% le rendement des cultures. Les mécanismes responsables de ces gains de productivité étant inconnus, il est difficile de mettre en place de pratiques agricoles maximisant l’effet fertilisant de l’H2.
Ce projet de recherche à comme principal objectif de tester l’hypothèse que l’H2 exerce un effet d’amorçage dans le sol, accélérant la dégradation de la matière organique et mobilisant les éléments nutritifs. Les travaux impliqueront notamment la mise en place d’un dispositif expérimental original permettant une analyse des exsudats racinaires marqués au 13C dans des symbioses soya-rhizobium dont la production d’H2 aura été manipulée génétiquement. Des techniques spécialisées incluant le SIP-DNA couplé au séquençage à haut débit et à la quantification du bilan isotopique du carbone et de l’azote offrira à l’étudiant.e une formation multidisciplinaire de pointe tout en révélant des interactions insoupçonnées entre les cycles de l’H2, du carbone et de l’azote. La recherche mettra également en évidence le rôle des émissions de gaz à l’état de trace provenant de la biomasse végétale souterraine dans la formation des assemblages microbiens et de leur fonctionnement dans un contexte d’agriculture durable.
Domaines de recherche
- Microbiologie
- Écologie microbienne
Date de début
Janvier 2022
Direction de recherche
- Philippe Constant, INRS
- Joann Whalen, Université McGill
- Étienne Yergeau, INRS
Financement
Les étudiant(es) recevront un soutien financier.
Programme d’études
Admissibilité
Être titulaire d’une maîtrise en microbiologie, écologie ou un domaine connexe. Des connaissances pratiques dans l’un ou plusieurs des domaines suivants seront considérées comme un atout : techniques de bases en biologie moléculaire, séquençage à haut débit, bioinformatique et statistique.
Lieu
Centre Armand-Frappier Santé Biotechnologie
531, boul. des Prairies
Laval (Québec) H7V 1B7
Soumettre son dossier
Les candidat(e)s intéressé(e)s peuvent soumettre leur dossier en utilisant le formulaire en ligne. Le dossier de candidature doit comprendre les documents suivants :
- une lettre d’intérêt,
- un CV complet, ainsi que les coordonnées de deux personnes pouvant être contactées pour fournir des recommandations.
Questions sur le projet
Philippe Constant
Courriel : philippe.constant@dev.inrs.ca
Tél. : 450 687-5010, poste 4117