Dynamique de la matière organique dans quelques sols sous prairie de la région de Québec, Canada PDF Download

Author: Mahtali Sbih
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Category : Dissertations, Academic
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Pages : 426

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Author: LYDIE-STELLA.. KOUTIKA
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Languages : fr
Pages : 140

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APRES DEFORESTATION ET INSTALLATION DES PRAIRIES DANS DES OXISOLS D'UNE CHRONOSEQUENCE FORET-PRAIRIE DE 7, 12 ET 17 ANS DANS L'ETAT DE PARA (AMAZONIE ORIENTALE), ON A PU OBSERVER UNE LEGERE AUGMENTATION DE LA QUANTITE DE CARBONNE DE 116 T. HA#-#1(FORET) A 126 T.HA#-#1(PRAIRIE DE 17 ANS). EN REVANCHE LES PROPORTIONS DU CARBONNE D'ORIGINE GRAMINEENNE AUGMENTENT NOTAMMENT EN SURFACE DE 12 % SOUS PRAIRIE DE 7 ANS A 38 % SOUS PRAIRIE DE 17 ANS. UNE DEGRADATION DES PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES EST OBSERVEE, SE TRADUISANT PAR UNE BAISSE DE LA POROSITE TOTALE, DE LA POROSITE DE STOCKAGE, TANDIS QU'UNE AUGMENTATION DES CHARGES DE SURFACE ET DE LA DISPERSABILITE DES ARGILES EST NOTEE DANS LES COUCHES ORGANIQUES (0-0,40N) UN ACCROISSEMENT TEMPORAIRIE DE LA STABILITE CHIMIQUE ET SURTOUT BIOLOGIQUE DE LA MATIERE ORGANIQUE DE SURFACE EST OBSERVEE SOUS PRAIRIES DE 7 ET 12 ANS.

Author: Neil-Yohan Musadji
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Le taux de matière organique (MO) d'un sol influence ses propriétés physico-chimiques et son activité biologique. La dynamique de cette MO, particulaire ou dissoute, influence également la concentration de CO2 atmosphérique et joue ainsi un rôle sur les changements climatiques. Une des réponses à la diminution du stock de carbone dans les sols est l'apport de matière organique exogène. Le carbone organique dissous, intervenant dans les principaux mécanismes de préservation et/ou dégradation de la matière organique du sol (MOS), n'est cependant que peu pris en compte lors de l'étude de ces apports exogènes. Le principal objectif de cette étude est de mieux caractériser les MOD présentes dans les horizons de surface d'un sol. Les eaux collectées par bougies poreuses sur quatre profondeurs (15 à 100 cm) proviennent de parcelles amendées en 2006 (150 t/ha de compost de déchets verts et bio-déchets) et de parcelles témoins sous prairie. Les eaux ont été caractérisées par l'intermédiaire des techniques analytiques globales et moléculaires (spectrofluorimétrie, chromatographie d'exclusion de taille, thermochimiolyse, CG/SM). Les résultats de cette étude ont mis en évidence pour les deux types de parcelles une variabilité de la MOD (taille et polarité) suivant la profondeur et la saison. Le suivi de la MOS/MOD, et plus particulièrement des composés lipidiques, a permis de confirmer la séquestration du carbone organique exogène. La caractérisation de la MOD s'avère ainsi être un indicateur de la qualité des sols.

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Category : Electronic journals
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Author: Julie Forest-Drolet
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Résumé en anglais

Author: Noémie Pascault
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Pages : 358

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A l’échelle de l’agro-écosystème, la productivité primaire est sous la dépendance du recyclage des matières organiques du sol (MOS) par l’action des organismes indigènes décomposeurs, qui minéralisent les composés organiques libérant ainsi les nutriments nécessaires à la croissance végétale. A une échelle plus globale, le recyclage des MOS détermine les flux de carbone entre le sol et l’atmosphère, avec des conséquences majeures sur la qualité de l’environnement et les changements globaux. Malgré le rôle central des microorganismes indigènes dans ces processus, la composante microbienne est encore mal connue et souvent considérée comme une boîte noire en termes de diversité et de fonctionnalité. Par conséquent, pour mieux comprendre et prédire l’évolution des MOS et donc les flux de carbone (C) dans les agro-écosystèmes, il est nécessaire de mieux connaitre les populations et les mécanismes microbiens impliqués dans leur dégradation et transformation. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse était de progresser dans la connaissance de la réponse des communautés microbiennes telluriques à l’apport de résidus de culture. Cette réponse des communautés microbiennes a été abordée en termes de (i) succession des populations impliquées dans les processus de dégradation de ces MOF (matières organiques fraîches), (ii) lien avec leur fonction de dégradation et répercussion sur la dynamique des matières organiques, et (iii) rôle dans les processus de stockage/déstockage du carbone via les processus de « priming effect ». Différents paramètres pouvant moduler la dégradation des résidus et la dynamique des communautés ont été pris en compte : modalité d’apport des résidus (pratiques culturales), qualité biochimique des résidus (différentes espèces végétales), et température. La stratégie globale de recherche développée repose sur des expérimentations de terrain et au laboratoire impliquant différentes échelles spatiales (du microcosme de sol à la parcelle agronomique) et temporelles (du temps de génération microbien aux cycles culturaux). La réponse des communautés microbiennes à l’apport de résidus a été évaluée par l’utilisation de méthodes moléculaires permettant de caractériser sans a priori la diversité des microorganismes du sol (empreintes moléculaires, clonage/séquençage, séquençage haut débit). En parallèle, un suivi quantitatif et qualitatif de la matière organique du sol, par des méthodes de biochimie ou de spectroscopie, a été réalisé afin d’établir le lien entre la dynamique des communautés microbiennes et le devenir de la matière organique dans le sol. Les deux premiers chapitres du manuscrit portent sur des expérimentations réalisées au terrain (conditions naturelles) afin d’évaluer l’influence de la localisation des résidus (résidus de blé incorporés vs. laissés en surface ; site expérimentale INRA Mons) d’une part et d’autre part de la qualité biochimique des résidus (résidus de blé, colza et luzerne incorporés, site expérimentale INRA Epoisses) sur la dynamique des communautés microbiennes du sol. Les résultats obtenus mettent en évidence une forte influence de la localisation comme de la qualité biochimique des résidus sur les successions de populations microbiennes induites suite à l’apport. Des populations/groupes microbiens stimulés spécifiquement dans chaque modalité ont été identifiés. Les résultats de diversité ont été mis en regard des dynamiques de décomposition des résidus, afin de faire le lien entre les successions de populations et l’évolution des ressources trophiques. La troisième partie du travail correspond à une expérimentation en conditions contrôlées (microcosmes de sol) nous permettant de coupler des outils moléculaires et isotopiques (ADN-SIP) pour cibler spécifiquement les populations microbiennes activement impliquées dans la dégradation des résidus de culture et les mettre en relation avec les flux de carbone gazeux précisément qualifiés, et plus particulièrement avec la mesure du « priming effect » (fonction de stockage/déstockage des MOS). Le facteur de variation pris en compte a été à nouveau la qualité biochimique des résidus apportés (blé, luzerne). Les taux de minéralisation des résidus observés (luzerne > blé) ont été reliés à des dynamiques de populations spécifiques du résidu apporté. D’autre part, le déstockage du carbone du sol engendré par l’apport de résidus était aussi modulé par la qualité de l’apport et relié à des dynamiques de populations spécifiques du résidu apporté. La diversité de ces populations bactériennes a été caractérisée par pyroséquençage afin de mieux identifier les populations impliquées et leurs attributs écologiques. L’ensemble des travaux a permis d’identifier les successions populationnelles des microorganismes qui sont impliquées dans la dégradation des résidus de culture apportés dans les sols. La diversité de ces populations mais aussi la dynamique de leurs successions ont été démontrées comme étant fortement influencées par les pratiques agricoles mais aussi par la qualité biochimique des résidus. En parallèle, les mesures de flux de CO2 couplées à des techniques d’isotopie ont permis de relier ces modifications de diversité microbienne avec le turn-over des MOS mais aussi avec les potentialités de stockage/déstockage de C dans le sol.

Author: Nadler Nahindy Simon
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La matière organique dissoute (MOD) peut par ses propriétés physico-chimiques et biologiques jouer un rôle prépondérant dans le devenir des polluants organiques dans le sol. Sa réactivité vis-à-vis des phases solide et liquide des horizons profonds du sol est fortement conditionnée par la dynamique de formation et de décomposition de la matière organique entrante. Dans les agrosystèmes soumis à l'influence anthropique, il est difficile de cerner les modifications engendrées dans la redistribution et la qualité du carbone organique dissous (COD) et les polluants organiques qu'il peut mobiliser vers les eaux souterraines. Ce travail cherche à étudier la variabilité spatio-temporelle de la MOD et les processus qui peuvent l'impliquer dans le devenir des polluants organiques dans les horizons profonds du sol.Deux modes de gestion des sols correspondant à des contextes agricoles contrastés ont été retenus pour cette étude : l'un concernant la mise en place de prairies temporaires dans les rotations céréalières pour diminuer les risques liés à la qualité des eaux souterraines (SOERE-ACBB Site de Lusignan, 86, Cambisol) et l'autre, l'apport de produits résiduaires organiques, PRO (composts) sur des rotations céréalières dans un contexte de valorisation agricole de ces produits (SOERE-PRO, Site Qualiagro à Feucherolles, 78, Luvisol). Les résultats ont révélé l'influence de la variabilité saisonnière et des modes de gestion sur la dynamique de formation de la MOD. Ils montrent dans les lixiviats de terrain des concentrations de COD globalement faibles (≤13.5 mg l-1) qui augmentent en début des saisons hivernales et printanières. Elles sont plus élevées dans le profil du Luvisol soumis aux amendements organiques (+5.2 mg l-1) comparé au témoin (sans amendement). La caractérisation par les méthodes de spectro-fluorescence et de chromatographie d'exclusion stérique a indiqué une faible influence des modes de gestion sur la composition de la MOD. Les chromatogrammes et les mesures d'UV-absorbance ont permis de constater des différences entre les conditions expérimentales de laboratoire et celles au champ. Certaines caractéristiques de la MOD des lixiviats de terrain diffèrent de celles de la MOD des extraits de l'horizon de surface de sol au laboratoire suggérant l'hypothèse d'une forte interaction de la MOD de surface à la phase solide des horizons profonds du sol au cours du processus de lixiviation. Cette interaction quantifiée par l'adsorption s'est avérée globalement très forte (75-86%), quasiment similaire entre les horizons profonds du Cambisol, mais augmente avec la profondeur dans le Luvisol. Aucune différence significative entre l'adsorption de MOD des différents traitements étudiés n'a été observée. Ces résultats peuvent s'expliquer par les gammes de concentrations de COD relativement faibles (0-36 mg l-1) utilisées dans nos expérimentations.En ce qui a trait au comportement des polluants organiques dans le profil du sol, nous avons montré que l'adsorption de l'herbicide dicamba, très faible au Cambisol et négligeable dans le cas du Luvisol, est fortement régulée par le pH du sol. Par ailleurs, l'adsorption des pesticides isoproturon et diflufénican diminue avec la profondeur du sol et est principalement conditionnée par la présence de matière organique. Contrairement aux pesticides, le dibutyl-phtalate qui est un polluant organique retracé dans les parcelles amendées par du compost est plus retenu en profondeur grâce à la fraction minérale du sol. L'adsorption des polluants organiques a été expérimentée en présence de la MOD extraite du sol à partir des différents traitements étudiés.

Author: Bui Huu Tri
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Languages : fr
Pages : 134

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Author: Pascale Puget
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L'etude des relations existantes entre matieres organiques des sols (mos) et structure est fondamentale si l'on veut comprendre comment la structure du sol peut contribuer au stockage des mos et comment en retour, les mos stabilisent la structure. Afin de pouvoir analyser ces relations, nous avons etudie les distributions des mos dans des agregats de sol. L'etude a porte sur des horizons de surfaces de sols limoneux cultives. La demarche que nous avons adoptee consiste a fractionner le sol en agregats de taille et stabilite physique differentes, d'analyser et de comparer leur composition. Les agregats ont ete obtenus par tamisages : tamisage a sec, tamisage dans l'eau (eclatement), tamisage dans l'eau avec rehumectation prealable des echantillons (microfissuration). Les agregats, quelque soient leur taille et leur stabilite, presentent la meme composition en constituants mineraux argile et limon. Par contre, les macroagregats stables (> 0,2 mm), sont enrichis, par rapport aux microagregats et par rapport aux agregats secs, en mos, en carbohydrates et en matieres organiques particulaires (mop). Le marquage naturel en #1#3c des mos issues de la monoculture de mais, nous a permis de montrer que les macroagregats stables sont enrichis en mo jeune, et qu'une grande partie de ces mo jeunes sont sous forme de matieres organiques particulaires. La stabilite des macroagregats peut ainsi etre attribuee a la matiere organique jeune. Nous avons developpe, par ailleurs, une methode de fractionnement des mop en fonction de leur localisation, externe ou interne, par rapport aux agregats. Cette methode, couplee au tracage isotopique des mop, a permis d'etablir la dynamique et les transferts des mop dans les agregats. Cela nous a amene a proposer un modele dynamique de formation de la structure des sols limoneux, a l'echelle de la macroagregation, dans lequel, la formation des agregats est dirigee par l'incorporation et la biodegradation des dans la structure du sol. Ce modele nous permet d'expliquer les distributions heterogenes des differentes fractions des matieres organiques etudiees, ainsi que les differences de stabilite physique des agregats.