Les régimes d’agitation façonnent la composition des communautés microbiennes, les régimes nutritifs et les attributs de croissance des plantes dans le Jeevamrit : perspectives issues de la métagénomique et de la culturomique

Pourquoi les agriculteurs s’intéressent à une simple décoction fermentée

À travers l’Inde, de nombreux petits exploitants se tournent vers « l’agriculture naturelle » pour réduire les coûts d’engrais et revitaliser des sols épuisés. Une recette clé de ce mouvement est le Jeevamrit, un liquide fabriqué maison à partir de bouse et d’urine de vache, de jaggery, de farine de légumineuses et de sol, qui est épandu sur les champs comme un stimulant microbien. Pourtant, les résultats sur le terrain sont variables : certains agriculteurs observent des gains de rendement nets, d’autres peu de changement. Cette étude pose une question apparemment simple mais aux enjeux pratiques importants : la fréquence d’agitation (et donc d’aération) du Jeevamrit modifie-t-elle les microbes qu’il contient, les nutriments qu’il libère et, au final, son efficacité pour favoriser la croissance des cultures ?

Comment une préparation traditionnelle a été testée

Les chercheurs ont préparé le Jeevamrit de quatre manières différant principalement par la quantité d’air apportée : agitation constante (remué plusieurs fois par jour), agitation intermédiaire (remué une fois par jour), pas d’agitation (laissé au repos) et une version anoxique (scellée pour exclure l’air). Ils ont ensuite suivi, sur une semaine, l’évolution de la chimie du liquide, de la vie microscopique qu’il renferme, des petits composés organiques formés et des performances de microbes sélectionnés lors d’essais de stimulation de la croissance des plantes. Pour cela, ils ont combiné le profilage communautaire fondé sur l’ADN (métagénomique), la mise en culture de souches individuelles (culturomique) et des mesures chimiques et métabolomiques détaillées utilisées habituellement dans des laboratoires environnementaux et médicaux avancés.

L’agitation change l’oxygène, et l’oxygène change tout

L’agitation s’est révélée être un puissant levier de contrôle. Un brassage fréquent maintient davantage d’oxygène disponible et favorise ce que les auteurs appellent des voies oxydatives : les résidus complexes de fumier et de plantes sont décomposés en formes plus simples, et des métaux comme le fer, le zinc, le cuivre et le manganèse sont davantage solubilisés. Le Jeevamrit constamment agité présentait des taux plus élevés d’azote total, plus de carbone organique dissous et des concentrations accrues de ces oligo-éléments. En revanche, le traitement scellé et anoxique favorisait des voies réductrices : le fer soluble et l’ammonium (une forme réduite de l’azote) s’accumulaient et le liquide devenait légèrement plus acide. Fait intéressant, les préparations à faible teneur en oxygène (surtout l’anoxique) hébergeaient les communautés microbiennes les plus riches et variées, indiquant que des décoctions calmes et non remuées permettent à de nombreux types de microbes d’établir des micro-niches.

De bons microbes, différentes équipes selon les conditions

Le séquençage de l’ADN a révélé que toutes les versions du Jeevamrit étaient dominées par des bactéries, mais les acteurs principaux changeaient selon l’oxygène. Sous agitation constante, des genres aérobies ou tolérants à l’oxygène comme Acinetobacter, Comamonas, Pseudomonas, Lysinibacillus et Stenotrophomonas prospéraient. Ces microbes sont connus pour dégrader la matière organique, cycler l’azote, produire des hormones végétales et libérer des acides et des agents chélatants qui rendent le phosphore et le potassium plus disponibles à partir des minéraux. En conditions anoxiques et scellées, la communauté basculait vers des fermentateurs tels que Clostridium sensu stricto, des Lactobacillales, Enterococcus et d’autres Enterobacterales, spécialisés dans la transformation des sucres en acides organiques, alcools et gaz, tout en convertissant les nitrates en ammonium et en modifiant l’état du fer.

De la chimie microbienne aux effets favorables pour les plantes

En reconstruisant des génomes partiels et des inventaires de gènes à partir des communautés mixtes, l’équipe a montré que les décoctions très aérées étaient enrichies en gènes impliqués dans la solubilisation des minéraux, la production de molécules chélatrices du fer (sidéophores) et d’hormones végétales analogues aux auxines. Les préparations statiques, quant à elles, portaient davantage de gènes associés à la fermentation, à la formation d’ammonium et à la respiration anaérobie. Lorsque les chercheurs ont isolé des bactéries individuelles et les ont testées, plusieurs souches de Bacillus, Rhodococcus, Sphingobium et de groupes proches de Shigella produisaient des quantités notables d’auxine (IAA), libéraient de l’ammoniaque et solubilisaient le phosphore et le potassium lors d’essais en laboratoire — des caractéristiques pouvant stimuler la croissance des racines et améliorer l’absorption des nutriments. Dans de simples expériences de germination de graines de haricot mungo, un régime d’agitation intermédiaire a donné la meilleure combinaison de germination rapide et de croissance vigoureuse des racines et des pousses, suggérant qu’aucun des deux extrêmes — brassage constant ou immobilité totale — n’est idéal.

Vers des recettes plus intelligentes pour l’agriculture naturelle

Pour les agriculteurs et les conseillers, le message de ce travail est que le Jeevamrit n’est pas un produit unique et figé : sa biologie et sa chimie dépendent fortement de sa préparation, en particulier de la quantité d’agitation et d’exposition à l’air. Une forte aération tend à maximiser la solubilisation immédiate des nutriments via la dégradation oxydative, tandis que les décoctions calmes ou scellées favorisent des microbes fermentatifs, une plus grande diversité microbienne et des formes plus réduites de l’azote et du fer. Un calendrier d’agitation modéré semble équilibrer ces effets, soutenant à la fois une diversité microbienne utile et des composés favorables à la croissance des plantes. Les auteurs soutiennent que standardiser les régimes d’agitation et d’oxygénation — et éventuellement les adapter aux conditions locales des sols — pourrait rendre le Jeevamrit plus fiable en tant que biofertilisant à faible coût, aidant les agriculteurs à obtenir des bénéfices plus cohérents à partir de cette formulation traditionnelle et riche sur le plan scientifique.

Citation: Jain, A.G., Agwan, D., Kumar, A. et al. Mixing regimes shape microbial community composition, nutrient regimes, and plant growth attributes in Jeevamrit: metagenomics and culturomics-based insights. Sci Rep 16, 6603 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36414-4

Mots-clés: Jeevamrit, agriculture naturelle, microbiome du sol, biofertilisant, stimulation de la croissance des plantes