collaborations effets de différentes sources organiques sur les propriétés dun sol sableux...
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collaborations
Effets de différentes sources Effets de différentes sources organiques sur les propriétés organiques sur les propriétés d’un sol sableux argileuxd’un sol sableux argileux
MO Ajoutées, MO Sol Approches terrain et laboratoire
10 ans d’essai en culture légumière à la SERAIL (Brindas - 69).
Laurent Thuriès CIRAD « Risque Environnemental Lié au recyclage », BP 20, 97408 SAINT DENIS Messagerie Cedex 9 LA
REUNION
L.Thuriès - 10 ans d'essai en culture légumière - Serail 2
Contexte et problématique:Contexte et problématique:
- Les particularités d’un système maraîcher.- Nouvelles sources de matières organiques.- Quel produit utiliser et à quelle dose l’apporter ?- 1995, mise en place d’un essai agronomique.
Extrait des travaux encadrés par :
D. BERRY (SERAIL- CA 69), Y. GAUTRONNEAU (ISARA) et J. ROGER-ESTRADE (INA-PG)O. DEMARLE (Ingénieur ISARA, 2004)et JF. VIAN (Ingénieur ISARA, 2004)
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Mode expérimentalMode expérimental
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LeLe solsol
• Sableux argileux- 66 % de sable et 17% d’argiletendance à l’hydromorphie hivernale et à la prise en
masse.
• Teneur en MO moyenne en 1995- 12,1 g de Corg/kg de terre fine soit 2 % de MO.
• pHeau de 6,6 en 1995.
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Les doses d’apportLes doses d’apport
- Dose équivalent Carbone (eq C)
.Ce qu’apportent 30 t/ha de fumier frais en Corg soit
2,6t de Corg/ha apportées chaque année depuis 1995.
- Dose équivalent Humus (eq H)
.Ce qu’apportent 30 t/ha de fumier frais en Corg
potentiellement humifié soit 1,3 t de MO potentiellement
humifiée/ha apportées chaque année depuis 1999.
Doses « Humus » calculées sur la base de l’Indice de Doses « Humus » calculées sur la base de l’Indice de Stabilité Biologique (ISB) des produits (mesure du potentiel Stabilité Biologique (ISB) des produits (mesure du potentiel de fourniture en « humus » d’un amendement organique).de fourniture en « humus » d’un amendement organique).
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Les produits organiquesLes produits organiques
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Fumier déshydraté (FT)ISB(% de MO)= 31,2 %eq C et eq H 7,5 t/ha
Compost de déchets verts (CDV)ISB(% de MO) = 76,8 % :eq C 24,5 t/ha ; eq H 10t/ha
Compost d’écorce (CE) ISB(% de MO) = 50,3 % :eq C 25 t/ha ; eq H 15 t/ha
Fumier frais (FF) ISB(% de MO) = 31 % : Eq C et eq H 30 t/ha
Compost de tourteau de café (CT) = VégéthumusISB(% de MO) = 88,1 :eq C 11 t/ha, eq H 3 t/ha
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Les dynamiques d’évolution Les dynamiques d’évolution des matières organiques dans des matières organiques dans le solle sol
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Granulométrie : Granulés Grossier Très grossier
Poudre
Caractérisation des amendements Caractérisation des amendements organiquesorganiques
0%
20%
40%
60%
80%
100%
FF FT CE CDV CT
% d
e M
O
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
C/N
ISB en % de MO C/N
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Évolution du stock total de CorgÉvolution du stock total de Corg
Variations de la teneur en C 1995-2004 (en %)
-10
0
10
20
30
40
50
CDV CE VG FumF FumD T
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0
2
4
6
8
10
12
14
Témoin Fumier frais Fumierdéshydraté
Compostd'écorces
Compost deDverts
Végéthumus
Co
rg g
/kg
de
terr
e fi
ne
Fraction 200-2000µm Fraction 50-200µm Fraction 0-50µm• Dans ce sol, l’essentiel de la MO est associé aux fractions fines
• Il existe des différences en fonction des traitements
Fractionnement Granulométrique Fractionnement Granulométrique de la Matière Organiquede la Matière Organique
surtout sur 0-50 et 50-200 µm 200-2000 µm rapidement transformées?
surtout sur 50-200 µm 0-50 µm héritées? (fraction évoluée hors sol)
surtout sur 200-2000 µmF°>200µm facilement dégradables : alimentation de la biomasse microbienne (+ que C stocké) la MO évolue
+99%
+63%
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3 groupes de produits se distinguent 3 groupes de produits se distinguent par rapport à leur capacité à relever le par rapport à leur capacité à relever le taux de MO total du sol:taux de MO total du sol:
- compost de déchets verts et compost d’écorce : des produits qui se décomposent peu
- fumier frais et fumier déshydraté : des produits décomposables
- le compost de tourteaux de café (Végéthumus) : un produit particulier*
* ISB ne donne pas une image fidèle de l’effet de ce produit; on s’attendrait à une augmentation plus importante du stock de MO. Le produit doit donc se transformer
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Biomasse Microbienne
0
50
100
150
200
250
300
Témoin Fumier déshydraté Fumier frais
mg
C/kg
de
so + 56%
+ 34%
(Analyse réalisée par le S.E.M.S.E)
Alimentation + importante de la biomasse microbienne que du stock de C organique
Biomasse microbienneBiomasse microbiennesols + fumierssols + fumiers
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Biomasse microbienneBiomasse microbiennesols + composts de déchets ligneuxsols + composts de déchets ligneux
Biomasse Microbienne
0
50
100
150
200
250
Témoin Compostd'écorce
Compost dedéchets verts
mg
C/kg
de s
ol
+ 21%
+ 27%
Alimentation + importante du stock de C organique que de la biomasse microbienne.
(Analyse réalisée par le S.E.M.S.E)
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Biomasse microbienneBiomasse microbiennesol + Compost de tourteaux de sol + Compost de tourteaux de cafécafé
Biomasse Microbienne
0
50
100
150
200
250
Témoin Compost de tourteaux
mg
C/k
g de
sol
+ 44%
(Analyse réalisée par le S.E.M.S.E)
Alimentation du stock de C organique et forte augmentation de biomasse microbienne.
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A retenir sur la dynamique des MO A retenir sur la dynamique des MO dans le sol dans le sol
• Les amendements étudiés n’alimentent pas les mêmes fractions
de la MO du sol.
• L’apport régulier de MO stimule en quantité et en activité les
microorganismes du sol.
• Les composts de déchets ligneux alimentent plus le stock total
de MO du sol que la biomasse microbienne tandis que les fumiers
et Végéthumus alimentent plus la biomasse microbienne du sol
que le stock total de MO (la MO évolue)
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Biomasse Microbienn
e
Carbone organique
libre
Carbone organique associé à la matière minérale du sol (?)
FumiersC déchets ligneux
Compost café
RécapitulatifRécapitulatif
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Résultats culturauxRésultats culturaux
• QUANTITATIFSBiomasse moyenne produite annuellement
Biomasse fraîche annuelle produite - Dose Eq C
0
10
20
30
40
50
60
T F FT CV CE TC
T/h
a
C ABC BC C AB A
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Résultats culturauxRésultats culturaux
• QUALITATIFSGlobalement peu de différence entre produits….. Ex: carotte (pas de différence significative)
Carotte 2004 : rendement commercialisable
0
10
20
30
40
50
Témoin Fumier frais Fumierdéshyd
Compostvert
Compostécorce
Végéthumus
t/h
a
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Blette 2002 - Rendement commercialisable
0
1
2
3
4
5
6
Témoin Fumier Fumiertransformé
Compost vert Compostécorce bois
Tourteauxcafé
kg /
m²
1er choix
2è choix
Total com
… sauf en 2002 sur Blette
Résultats culturauxRésultats culturaux
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Conclusions au bout de 10 ans Conclusions au bout de 10 ans d’apports annuels de MO d’apports annuels de MO
• Les produits étudiés n’ont pas les mêmes dynamiques d’évolution
dans
le sol ce qui fait que les propriétés et/ou comportements du sol
diffèrent selon l’amendement épandu.
• La réduction des doses d’apport des composts ralentit les processus
d’amélioration des propriétés étudiées.
Note: attention aux risques d’accumulation des Eléments Traces
Métalliques (ETM) avec des épandages annuels à forte dose des
composts d’origine urbaine .
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Eléments Trace MétalliquesEléments Trace Métalliques
Concentration dans les sols en 2005
Pb Ni CrT 18,42 B 61,29 B 31,40 20,05 53,54 0,13 B
FF 18,17 B 61,34 B 32,01 19,09 54,04 0,14 BFD 18,50 B 60,99 B 32,82 19,50 56,67 0,14 BCV 20,92 A 64,58 B 35,85 22,46 56,17 0,17 ACE 22,34 A 77,35 A 39,41 21,75 57,71 0,16 ACT 18,21 B 63,70 B 34,28 17,75 51,71 0,14 B
ns ns ns
Cu Zn Cd
SS S
En mg/kg de sol
Analyse de variance, seuil 5%, test Newman Keuls
Les sols recevant de fortes doses de Compost d'écorce (CE) et de Compost de déchets verts (CV) depuis 10 ans sont significativement plus chargés en Cu et Cd (ainsi que Zn pour CE) que les autres modalités
Les autres modalités amendements ne se différencient pas du témoin sans apport depuis 10 ans
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As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Se Zn
fumier de bovin(1) 0,93 0,24 2,0 24 2,5 2,5 109
lisier de porc(2) 1,33 0,34 6,7 351 0,05 13,9 5,9 0,6 689
fientes de volaille(3) 2,98 0,36 9,1 70 0,05 5,7 3,5 2 306tourteaux (cacao, olive, raisin)(4) 0,15 0,02 13 0,15 0,5 0,3 29
paille d'orge(5) 0,01 3,2 5 1,6 0,2 25
lisier de bovin(6) 1,03 0,24 7,58 40 0,17 6,3 7,6 0,2 253
compost déchets verts(7) 1,37 45 51 0,5 22 87 186
compost boues de STEP(8) 1,62 51 152 2,2 25,8 62 404
compost ordures ménagères(9) 4,62 126 164 1,6 60,4 325 544NFU 44-095(10) et NFU 44-051 18 3 120 300 2 60 180 12 600
Quelques teneurs en ETM en ppm (mg/kg MS)
(1) Menzi & Kessler; Chambers et al.
(2) Menzi & Kessler; Chambers et al. ; Meeus-Verdinne et al.
(3) Menzi & Kessler; Chambers et al. ; AFNOR; CIRAD-EMVT
(4) CIRAD-EMVT (Elevage et Médecine Vétérinaire)
(5) CIRAD-EMVT et Garcia-Gil et al.
(6) Menzi & Kessler; Chambers et al. ; Meeus-Verdinne et al.
(7) ADEME (enquête 1998)
(8) ADEME (enquête 1998)
(9) ADEME (enquête 1998)
(10) AFNOR
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