Minéralisation du soufre associée à la décomposition des matières organiques dans les sols et relations avec les dynamiques du carbone et de l'azote PDF Download
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Author: Hamid Niknahad Ghar Makher
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 143
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Book Description
Dans différents pays de l’Europe de l’Ouest, des carences en soufre sont de plus en plus couramment observées sur les grandes cultures. Actuellement, les références précises sur le soufre font défaut pour développer des outils de gestion du soufre dans les sols cultivés. Récemment, afin de mieux quantifier et de modéliser la dynamique de S, le rôle de la biomasse du sol et la relation avec la dynamique du Carbone, les recherches se sont développées. En première partie de ce travail une étude de laboratoire a été effectuée sur 22 sols différant par leur texture , leur teneur en matière organique et leur histoire culturale pour déterminer le taux de minéralisation du soufre, du carbone et de l'azote et établir la relation entre minéralisation de S et certaines propriétés du sol. Les résultats suggèrent que la minéralisation du soufre est principalement conduite par l'activité microbienne hétérotrophe. Une équation de prédiction est proposée à partir du C organique, du pH du sol, du taux d'argile et du sulfate initial. L’objectif de la deuxième partie de ce travail était de quantifier l'impact de la disponibilité du soufre minéral de sol sur la décomposition des résidus de récolte et l'organisation du soufre. Ceci a été étudié d'une part en faisant varier la quantité initiale de S-SO42- dans le sol en présence de paille de colza et d'autre part avec des quantités croissantes de paille de blé apportées dans le sol afin de faire varier la demande en S de la microflore. Les résultats n'ont pas permis de mettre en évidence une limitation de la décomposition par la disponibilité de S, suggérant des besoins en S très limités de la microflore du sol pour assurer la décomposition de résidus végétaux. Enfin les effets de la nature des résidus végétaux et de leur contenu en soufre sur la dynamique de S ont été étudiés en troisième partie de ce travail. Ces résidus sont représentatifs des systèmes de grande culture (blé, colza, moutarde), mais aussi de prairies (fétuque) et forêts (feuilles de hêtre). Une relation entre C/S des résidus et minéralisation nette de S a été obtenue. Il a été mis en évidence l'importance du contenu en sulfate soluble de certains résidus de plante sur la libération nette de sulfate dans les sols. Les perspectives ouvertes par ce travail ont été abordées sous l'angle de la modélisation. D'une part a été évaluée la possibilité d'adapter un module de décomposition (du modèle sol-plante STICS) pour prédire la minéralisation de S des résidus végétaux au cours de leur décomposition dans des conditions optimales. D'autre part les résultats ont été utilisés pour élaborer des termes de minéralisation d'un bilan du soufre minéral, appliqué à la gestion de la fertilisation soufrée.
Author: Hamid Niknahad Ghar Makher
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Languages : fr
Pages : 143
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Book Description
Dans différents pays de l’Europe de l’Ouest, des carences en soufre sont de plus en plus couramment observées sur les grandes cultures. Actuellement, les références précises sur le soufre font défaut pour développer des outils de gestion du soufre dans les sols cultivés. Récemment, afin de mieux quantifier et de modéliser la dynamique de S, le rôle de la biomasse du sol et la relation avec la dynamique du Carbone, les recherches se sont développées. En première partie de ce travail une étude de laboratoire a été effectuée sur 22 sols différant par leur texture , leur teneur en matière organique et leur histoire culturale pour déterminer le taux de minéralisation du soufre, du carbone et de l'azote et établir la relation entre minéralisation de S et certaines propriétés du sol. Les résultats suggèrent que la minéralisation du soufre est principalement conduite par l'activité microbienne hétérotrophe. Une équation de prédiction est proposée à partir du C organique, du pH du sol, du taux d'argile et du sulfate initial. L’objectif de la deuxième partie de ce travail était de quantifier l'impact de la disponibilité du soufre minéral de sol sur la décomposition des résidus de récolte et l'organisation du soufre. Ceci a été étudié d'une part en faisant varier la quantité initiale de S-SO42- dans le sol en présence de paille de colza et d'autre part avec des quantités croissantes de paille de blé apportées dans le sol afin de faire varier la demande en S de la microflore. Les résultats n'ont pas permis de mettre en évidence une limitation de la décomposition par la disponibilité de S, suggérant des besoins en S très limités de la microflore du sol pour assurer la décomposition de résidus végétaux. Enfin les effets de la nature des résidus végétaux et de leur contenu en soufre sur la dynamique de S ont été étudiés en troisième partie de ce travail. Ces résidus sont représentatifs des systèmes de grande culture (blé, colza, moutarde), mais aussi de prairies (fétuque) et forêts (feuilles de hêtre). Une relation entre C/S des résidus et minéralisation nette de S a été obtenue. Il a été mis en évidence l'importance du contenu en sulfate soluble de certains résidus de plante sur la libération nette de sulfate dans les sols. Les perspectives ouvertes par ce travail ont été abordées sous l'angle de la modélisation. D'une part a été évaluée la possibilité d'adapter un module de décomposition (du modèle sol-plante STICS) pour prédire la minéralisation de S des résidus végétaux au cours de leur décomposition dans des conditions optimales. D'autre part les résultats ont été utilisés pour élaborer des termes de minéralisation d'un bilan du soufre minéral, appliqué à la gestion de la fertilisation soufrée.
Author: Kwami Emmanuel Tete
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Languages : fr
Pages : 151
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Le réchauffement climatique est susceptible d’affecter le régime hydrique des sols et leur impact sur la dynamique de la matière organique des sols. Les sols minéraux hydromorphes caractérisés par des alternances de conditions de saturation et de non-saturation en eau sont des lieux de processus biogéochimiques et de régimes d’apport de carbone particuliers et ils jouent un rôle important dans la séquestration du carbone. Toutefois, très peu d’études ont abordé la dynamique de minéralisation du carbone organique (C) dans ces sols et le rôle du régime hydrique. L’objectif général de la thèse est de caractériser l’effet du régime hydrique caractéristique des sols minéraux hydromorphes sur la dynamique de minéralisation du carbone à l’échelle intra-annuelle et dans un contexte agricole. Le versant agricole étudié est l’un des sites de l’Observatoire de Recherche en Environnement AgrHys situé au lieu-dit Kerrolland (Naizin, France). Il présente une juxtaposition de domaine de sols minéraux mal-drainés hydromorphes et d’un domaine de sols bien-drainés avec des régimes hydriques de sol différents. Les effets des durées de saturation et des conditions de saturation transitoires (alternance de conditions de saturation et de non-saturation) caractéristiques des sols minéraux hydromorphes sur la dynamique du carbone (taux de minéralisation, dynamique des émissions de CO2, dynamique du carbone organique et inorganique dissous, dynamique couplée de l’azote) ont été évalués à travers des expérimentations en conditions contrôlées de température et d’humidité. Des mesures in-situ de la respiration hétérotrophe du sol ont été réalisées durant une année, afin de caractériser l’effet des conditions de drainage et d’hydromorphie sur la variabilité spatiale et temporelle de la minéralisation du carbone à l’échelle du versant étudié. En conditions contrôlées, la minéralisation du carbone dans les sols saturés a été deux fois moins élevée qu’en conditions de non-saturation. En conditions de saturation, la dynamique de minéralisation du C, n’a pas été affectée par la durée de saturation, contrairement à la dynamique de minéralisation du C pendant la désaturation. Les conditions de saturation ont favorisé une production et une accumulation de composés organiques labiles dont la minéralisation rapide pendant la désaturation a entraîné des pics d’émissions de CO2, plus la durée de saturation précédente est longue plus le taux de minéralisation pendant la phase de désaturation est élevé. Les conditions de saturation transitoires ont entrainé une augmentation de la quantité totale de C minéralisée, atteignant les mêmes ordres de grandeur que celle des sols maintenus en conditions de non-saturation. In-situ, en fonction des saisons, les efflux de CO2 des sols bien-drainés sont deux à cinq fois plus élevés que ceux des sols minéraux hydromorphes. A l’échelle annuelle, les régimes hydriques des sols minéraux hydromorphes ont induit une réduction de 37 à 41% des émissions de CO2–C par rapport aux sols bien-drainés. Cette étude a permis de comprendre le rôle du régime hydrique dans la dynamique de minéralisation du C des sols minéraux hydromorphes, et ces résultats pourront servir à mieux caractériser le rôle des sols hydromorphes dans la séquestration du C et les émissions des gaz à effet de serre dans un contexte de changements climatiques.
Author: Judicaël Moukoumi
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Languages : fr
Pages : 255
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Cette étude visait à déterminer les indicateurs pertinents de la dynamique des matières organiques (MO) et de certaines étapes du cycle du carbone, de l’azote et des éléments minéraux en relation avec la nature des essences. Le site expérimental de Breuil-Chenue (Morvan), permettant dans des conditions identiques, de suivre l’effet des essences, a servi de support aux travaux. Les différentes approches expérimentales (in situ et au laboratoire) montrent que 30 ans après la plantation, l’expression de la forêt native (taillis sous futaie à hêtre dominant, 150 ans) a disparu au profit des jeunes peuplements. On observe des différences marquées dans la décomposition des substrats végétaux, la minéralisation du carbone et de l’azote, et la dynamique des éléments majeurs jusque dans les agrégats de sol. On distingue: les peuplements à bon potentiel de décomposition des MO comme les plantations de Douglas, et de hêtre, dont la MO résiduelle de l’horizon A1 est peu abondante et relativement récalcitrante. La nitrification y est efficace, et mobilise préférentiellement Ca, Mn et Mg. Les peuplements à faible potentiel de décomposition comme la forêt native, et surtout l’épicéa, dont la litière plus riche en lignine, Fe et Al s’accumule à la surface du sol, donnant lieu à une MO minéralisable abondante dans l’horizon A1. La nitrification y est très faible, et Fe et Al sont fortement mobilisés. Le peuplement de chêne aux feuilles pauvres en lignine et plus riches en Ca, Mg, Mn et K, occupe une position intermédiaire. Les substrats végétaux s’y décomposent rapidement. Cependant, la forte production de litière, et sa proportion élevée en bois favorisent son accumulation au sol.
Author: Jérémy Puissant
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Languages : en
Pages : 0
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Les sols de montagne constituent un réservoir majeur de carbone stocké sous forme de matière organique (carbone organique du sol, COS), potentiellement hautement vulnérable aux changements des conditions climatiques. Afin de comprendre les répercussions des changements des conditions climatiques sur la dynamique du COS des sols de montagne, cette thèse s'appuie sur une expérimentation de transplantation altitudinale de monolithes de sol de prairie subalpine calcaire, mise en place dans le Jura Suisse en 2009. Cette expérimentation permet de simuler deux scénarios réalistes de changements climatiques attendus au cours du 21éme siècle, visant à réchauffer et assécher le climat (+2°C et +4°C ; -20% et -40% de précipitations).La démarche conceptuelle de cette thèse a été d'étudier les effets des changements des conditions climatiques (variations saisonnières et manipulation climatique) au bout de quatre années d'expérimentation sur (i) la dynamique des communautés microbiennes et de leur activité enzymatique de décomposition du COS, (ii) la dynamique de différents pools de COS qui constituent la ressource énergétique des micro-organismes décomposeurs, (iii) les interactions s'établissant entre les communautés microbiennes et leurs ressources énergétiques et (iv) les stocks de COS du sol.Nos résultats montrent une très forte dynamique saisonnière du processus de décomposition microbienne se traduisant par de fortes activités enzymatiques de décomposition, une biomasse microbienne plus importante et une structure des communautés microbienne différente lors de la saison hivernale par rapport à la saison estivale. Ces résultats sont en lien avec la dynamique observée des pools les plus labiles du COS (C organique extractible à l'eau et C organique particulaire libre), et des modèles d'équations structurelles montrent que les conditions climatiques (variations saisonnières et manipulation climatique) modifient les interactions s'établissant entre les communautés microbiennes et leurs ressources pour contrôler la décomposition enzymatique du COS.Enfin, ce travail de thèse montre une forte diminution des concentrations en COS sous l'effet de la manipulation climatique, qui ne peut être expliquée par une décomposition microbienne accrue du COS. Au contraire, nos résultats suggèrent que la diminution de la concentration en COS pourrait être due à l'accélération des processus pédologiques naturels sous les scénarios de changement climatique au sein de ces sols calcaires de prairies subalpines, avec une décarbonatation accrue favorisant la lixiviation du carbone organique dissous et le lessivage du pool de COS associé aux argiles. Ces résultats inédits offrent de nouvelles perspectives de recherche sur les effets des changements climatiques sur l'évolution des stocks de COS.
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Languages : fr
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Cette étude a permis d ́valuer les quantités d zote et de phosphore potentiellement minéralisables dans 34 sols organiques cultivés du Sud-Ouest du Québec. Les sols ont libéré en moyenne de 380 kg N ha-1 an-1 et moins de 2 kg P ha-1 an- Ils ont été classés en deux groupes de minéralisation. Un seuil critique de minéralisation de 0,8 mg N kg-1 j-1 correspondant à une teneur en carbone de 372 g kg-1 et à un rapport C/N maximal de 30 classait les sols avec un taux de succès de 85 %. Un seuil de minéralisation de 0,04 mg P kg-1 j.-1 correspondant à une teneur en carbone critique de 425 g C kg-1 classait les sols avec un taux de succès de 94 %. En serre, des plants de ray-grass prélevaient jusqu ̀ 3 fois plus d zote sur certains sols très minéralisateurs que sur des sols pauvres. La richesse en phosphore des sols a conduit à une absence de réponse à la fertilisation.
Author: RAHINA.. ABDELHAFID
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Languages : fr
Pages : 234
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LA MINERALISATION ACCELEREE DE L'ATRAZINE EST-ELLE LIEE A L'EXISTENCE D'UNE MICROFLORE SPECIFIQUEMENT ADAPTEE A L'ATRAZINE ? CETTE MICROFLORE EST-ELLE CAPABLE DE DEGRADER D'AUTRES PESTICIDES AZOTES ? A QUELLE VITESSE LA MINERALISATION ACCELEREE DE L'ATRAZINE SE MET-ELLE EN PLACE DANS UN SOL ? EST CE QUE DES APPORTS ORGANIQUES OU MINERAUX EXOGENES MODIFIENT LE DEVENIR DE L'ATRAZINE DANS UN SOL SELON QUE SA DEGRADATION SE FAIT PAR METABOLISME OU CO-METABOLISME ? CES QUESTIONS SONT A L'ORIGINE DE CE TRAVAIL. L'ATRAZINE A ETE LONGTEMPS CONSIDEREE COMME RELATIVEMENT PERSISTANTE DANS LES SOLS. RECEMMENT, UNE DEGRADATION TRES RAPIDE DE L'ATRAZINE ALLANT JUSQU'A LA MINERALISATION COMPLETE DU CYCLE TRIAZINIQUE DE CET HERBICIDE A ETE MONTREE. DEUX PARCELLES SITUEES A GRIGNON SOUS LE MEME SOL LIMONO-ARGILEUX SONT ESSENTIELLEMENT UTILISEES DANS CE TRAVAIL : L'UNE SOUS MONOCULTURE DE MAIS RECOIT DE L'ATRAZINE AU CHAMP ANNUELLEMENT, L'AUTRE SOUS MONOCULTURE DE BLE N'EN RECOIT JAMAIS. DANS LE SOL LIMONO-ARGILEUX DE GRIGNON, LA MICROFLORE PEUT S'ADAPTER RAPIDEMENT A LA DEGRADATION COMPLETE DE L'ATRAZINE ALLANT JUSQU'A LA MINERALISATION DU CYCLE TRIAZINIQUE. LA FREQUENCE D'APPLICATION DE L'ATRAZINE AU CHAMP EST LE FACTEUR PREPONDERANT DANS LA MISE EN PLACE DE LA MINERALISATION ACCELEREE DE L'ATRAZINE DANS CE SOL. DANS CE TYPE DE SOL, LA DEGRADATION DE L'ATRAZINE SEMBLE POUVOIR SE FAIRE VIA LA DEALKYLATION INITIALE OU L'HYDROXYLATION INITIALE. LA DETECTION DE L'HYDROXYATRAZINE EST FUGACE QUAND LE SOL EST ADAPTE, CELLE-CI S'ACCUMULE QUAND LE SOL N'EST PAS ADAPTE A LA DEGRADATION DE L'ATRAZINE. DANS LE SOL ADAPTE, L'ADDITION DE SUBSTRATS ORGANIQUES CARBONES MODIFIE PEU LE DEVENIR DE L'ATRAZINE. EN REVANCHE, CEUX-CI STIMULENT LA MINERALISATION DU CYCLE TRIAZINIQUE DANS LE SOL NON ADAPTE CONFIRMANT LA DEGRADATION PAR CO-METABOLISME DANS CE SOL. DANS LES DEUX SOLS, LA PRESENCE D'AZOTE MINERAL INHIBE LA MINERALISATION DE L'ATRAZINE. L'EFFET DES FORMES ORGANIQUES D'AZOTE DEPEND DE LA VITESSE DE MINERALISATION DE CET AZOTE, DONC DE SA DISPONIBILITE VIS-A-VIS DES MICROORGANISMES. LE RALENTISSEMENT DE LA MINERALISATION DE L'ATRAZINE AUGMENTE AVEC L'INTENSITE DE LA MINERALISATION DE L'AZOTE ORGANIQUE. L'EFFET DE L'AZOTE POURRAIT ETRE DU A L'INHIBITION DES ENZYMES INTERVENANT DANS LA DEGRADATION DE L'ATRAZINE. SI LES APPORTS CARBONES STIMULENT LA DEGRADATION PARTIELLE DE L'ATRAZINE ET LA FORMATION DE METABOLITES, EN REVANCHE, LES APPORTS AZOTES INHIBENT EGALEMENT LEUR FORMATION. DANS LES DEUX SOLS, DES TENEURS IMPORTANTES EN AZOTE MINERAL SONT NECESSAIRES A L'INHIBITION DE LA MINERALISATION DE L'ATRAZINE. LES DIFFERENCES DE DISPONIBILITE DE L'AZOTE DE LA MATIERE ORGANIQUE DU SOL DUES A LA DIFFERENCIATION DE LEUR STATUT ORGANIQUE LIEE A DES PRATIQUES DE FERTILISATION DIFFERENTES NE SONT PAS SUFFISANTES POUR MODIFIER LA CINETIQUE DE MINERALISATION DE L'ATRAZINE. UN APPORT SIMULTANE D'AZOTE MINERAL ET DE GLUCOSE INHIBE TOTALEMENT LA MINERALISATION DE L'ATRAZINE. DANS LES DEUX SOLS, L'AUGMENTATION DE LA STABILISATION DE RESIDUS INEXTRACTIBLES D'ATRAZINE (RESIDUS LIES) SEMBLE ASSOCIEE A LA STIMULATION DE LA MICROFLORE TOTALE A LA SUITE D'APPORTS ORGANIQUES FACILEMENT MINERALISABLES. ENFIN, LA CAPACITE A DEGRADER RAPIDEMENT D'AUTRES PESTICIDES AZOTES NE S'ETEND QU'A D'AUTRES CHLORO-TRIAZINES, MOLECULES DE LA MEME FAMILLE CHIMIQUE CONFIRMANT LE PHENOMENE D'ADAPTATION CROISEE. POUR L'ATRAZINE ET LA SIMAZINE, LES TEMPS DE DEMI-VIE ESTIMES SONT BEAUCOUP PLUS COURTS (5 A 7 JOURS) QUE CEUX CLASSIQUEMENT RENCONTRES DANS LA LITTERATURE.
Author: Florent Diot
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Languages : fr
Pages : 298
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Book Description
Devant le développement de cultures exigeantes en soufre tel le colza, les agronomes s'intéressent à nouveau au cycle du soufre dans le sol et en particulier à la nutrition sulfatée des plantes. Ce travail a concerné quatre sols lorrains. En premier lieu des expérimentations de terrain comparant l'efficience de fertilisants azotés et soufrés montrent que le turnover du soufre est plus intense que celui de l'azote ; en outre un apport d'azote minéral classique à la sortie de l'hiver diminue la teneur en ions sulfatés du sol. Dans un second temps, la mesure du pouvoir minéralisateur par la méthode de Stanford et Smith sous différentes températures démontre que la minéralisation des réserves organiques soufrées est plus intense que celle des réserves organiques azotées et ceci quelque soit le type de sol. Enfin, l'utilisation en vases de végétation et sous paramètres contrôlés d'un engrais soufré marqué, réalisé sur deux sols, confirme les résultats de terrain : l'organisation de l'engrais est importante et immédiate (supérieure à 40 pour cent après une semaine), cette immobilisation présente une intensité plus forte dans le sol brun lessivé que dans la rendzine ; elle s'effectue dans deux compartiments organiques avec une prédominance du soufre ester par rapport au soufre lié au carbone. Les rythmes intenses de reminéralisation de ces composés organiques permettent des coefficients réels d'utilisation élevés (70 pour cent en moyenne) d'où des conséquences importantes sur les potentialités agronomiques et l'environnement
Author: Pierre Duc
Publisher: Atlantica Séguier Frontières
ISBN: 9782863320952
Category :
Languages : fr
Pages : 244
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Book Description
Author: Bertrand Guenet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 276
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Book Description
Les activités anthropiques ont largement déréglé le cycle du carbone. Le sol est un des principaux pools de carbone de la planète. C’est dans ce contexte de cycle du C dans les sols que se pose cette thèse. Nous nous sommes ici intéressés aux interactions entre les entrées de matières organiques fraîches et la minéralisation des matières organiques du sol. En effet, la présence de matières organiques fraîches peut augmenter ou diminuer le taux de minéralisation des matières organiques du sol via un « priming effect ». Grâce à plusieurs expérimentations, nous avons préciser plusieurs éléments permettant d’améliorer la compréhension du priming effect. Nous avons montré que l’augmentation du niveau des entrées de matières organiques fraîches n’induisait que peu ou pas d’augmentation de l’intensité du priming effect. Nous avons mis en évidence le rôle de plusieurs communautés microbiennes dans l’intensité du priming effect. Nous avons enfin montré, pour le pool de carbone stabilisé, l’importance du niveau d’azote minéral initial sur le type de priming effect. Finalement, grâce à une étude bibliographique complétée par une approche expérimentale, nous avons émit l’hypothèse que le priming effect était un phénomène général et non restreint aux sols.
Author: Georges Bachelier
Publisher:
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Category : Soils
Languages : fr
Pages : 150
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