Influence de la gestion des sols sur la structure et la dynamique du carbone organique PDF Download
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Ce travail s'inscrit dans la lutte contre les changements climatiques et plus particulièrement la réduction de la concentration en CO2 atmosphérique. L'objectif est de comprendre les mécanismes de stabilisation du carbone dans les horizons profonds des sols. L'influence de la végétation, des minéraux et d'un apport de matière organique anthropique (compost) sur la dynamique du carbone a aussi été étudiée. Quatre sols représentatifs des principaux modes d'occupation (prairie, forêt et culture) ont été caractérisés. Dans les sols sous prairie et sous forêt, les apports de matière organique fraîche étant limités en profondeur, la quantité de matière organique diminue tout en devenant plus réfractaire. Son taux reste cependant élevé ce qui est probablement lié à la forte quantité d'argiles et à la diminution de l'activité biologique. Les différents modes d'occupation influencent la quantité de matière organique mais modifient peu sa qualité. En effet, si les taux de carbone et les quantités de lipides sont plus importants dans les sols cultivés que dans les sols à végétation permanente, l'étude structurale de la matière organique révèle peu de différences. Enfin, l'étude de la matière organique associée aux minéraux a montré un remaniement bactérien plus important dans les fractions granulométriques les plus fines. L'apport de matière organique sur un sol cultivé modifie l'activité biologique et entraîne une amélioration de la stabilité structurale. Le changement de répartition des différentes formes de matière organique associé à la présence de marqueurs moléculaires du compost dans les lipides et les substances humiques montre une incorporation du carbone exogène.
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Ce travail s'inscrit dans la lutte contre les changements climatiques et plus particulièrement la réduction de la concentration en CO2 atmosphérique. L'objectif est de comprendre les mécanismes de stabilisation du carbone dans les horizons profonds des sols. L'influence de la végétation, des minéraux et d'un apport de matière organique anthropique (compost) sur la dynamique du carbone a aussi été étudiée. Quatre sols représentatifs des principaux modes d'occupation (prairie, forêt et culture) ont été caractérisés. Dans les sols sous prairie et sous forêt, les apports de matière organique fraîche étant limités en profondeur, la quantité de matière organique diminue tout en devenant plus réfractaire. Son taux reste cependant élevé ce qui est probablement lié à la forte quantité d'argiles et à la diminution de l'activité biologique. Les différents modes d'occupation influencent la quantité de matière organique mais modifient peu sa qualité. En effet, si les taux de carbone et les quantités de lipides sont plus importants dans les sols cultivés que dans les sols à végétation permanente, l'étude structurale de la matière organique révèle peu de différences. Enfin, l'étude de la matière organique associée aux minéraux a montré un remaniement bactérien plus important dans les fractions granulométriques les plus fines. L'apport de matière organique sur un sol cultivé modifie l'activité biologique et entraîne une amélioration de la stabilité structurale. Le changement de répartition des différentes formes de matière organique associé à la présence de marqueurs moléculaires du compost dans les lipides et les substances humiques montre une incorporation du carbone exogène.
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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.
Author: Marion Bardy Publisher: Editions Quae ISBN: 2759209725 Category : Technology & Engineering Languages : fr Pages : 340
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Cet ouvrage a reçu le label de l'Année internationale de la planète Terre (AIPT). La dégradation du sol a une incidence non négligeable sur l'air et l'eau mais également sur notre santé. Conscient de la pression croissante exercée par l'homme sur les sols, le ministère en charge de l'Environnement a mis en place, depuis 1998, un programme de recherche sur la gestion du patrimoine sol (Gessol). Cet ouvrage synthétise les premiers résultats obtenus par les équipes ayant participé à ce programme. Il fournit ainsi de nouvelles connaissances sur les différents types de dégradation constatés : érosion, tassement, contamination, perte de matière organique et de biodiversité. Il propose également des méthodes alternatives de gestion des sols destinées à préserver durablement leurs fonctions environnementales. Ce texte s'adresse tant aux spécialistes du domaine qu'aux enseignants, décisionnaires et gestionnaires de la ressource en sols. En partenariat avec l'Ademe.
Author: Antonio Bispo Publisher: Editions Quae ISBN: 2759223922 Category : Colloids Languages : fr Pages : 384
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De la mise en place d’indicateurs pour la planification urbaine à la mesure des stocks de carbone, en passant par les instruments juridiques et économiques pour la protection des sols, cet ouvrage, issu du programme Gessol, synthétise les dernières connaissances biotechniques et sociétales sur le sujet. Il souligne l’importance d’une gestion durable des sols dans les enjeux globaux et identifie les leviers d’actions possibles.
Author: Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture Publisher: Food & Agriculture Org. ISBN: 9252096817 Category : Technology & Engineering Languages : fr Pages : 90
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Cette publication a été lancée lors du colloque international sur le carbone organique du sol (GSOC) qui s’est tenu au siège de la FAO (Rome, 21-23 mars 2017). Pour les preneurs de décisions et les praticiens, il offre une vue d’ensemble sur les principaux faits et informations scientifiques concernant les connaissances actuelles et les lacunes de savoirs sur le carbone organique du sol. Elle met en lumière la manière dont une meilleure information et de bonnes pratiques peuvent être mises en place pour soutenir l’élimination de la faim, l’adaptation et l’atténuation du changement climatique et l’atteinte d’un développement durable global.
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LE ROLE MAJEUR DES MATIERES ORGANIQUES DANS LES SOLS JUSTIFIE QUE L'ON S'INTERESSE A LEUR EVOLUTION FACE AUX MODIFICATIONS DES MILIEUX NATURELS, EN TERME DE GESTION DURABLE DES RESSOURCES. LA FORET LANDAISE REPRESENTE UN MASSIF FORESTIER DE PREMIERE IMPORTANCE (830 000 HA DE PIN MARITIME), TRES PRODUCTIF DU FAIT DE PRATIQUES DE SYLVICULTURE INTENSIVES. DEPUIS LES ANNEES 50, L'INTRODUCTION DE LA MAISICULTURE EST A L'ORIGINE D'UN CHANGEMENT MAJEUR D'OCCUPATION DU SOL. LA SUPERFICIE CULTIVEE REPRESENTE PRES DE 15 P.CENT DU MASSIF. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST D'EVALUER L'INFLUENCE DE LA COUPE RASE ET DE LA MISE EN CULTURE SUR LES PROPRIETES ORGANIQUES DES SOLS. L'ANALYSE DE LA VARIABILITE SPATIALE DES MATIERES ORGANIQUES DES SOLS A L'ECHELLE DE LA TOPOSEQUENCE PUIS DE LA PARCELLE A PERMIS DE DETERMINER LES PRINCIPAUX FACTEURS (RELIEF ET NAPPE PHREATIQUE) CONTROLANT L'ORGANISATION DES SOLS ET DES STOCKS DE CARBONE, AU SEIN DE PLUSIEURS PEDOPAYSAGES LANDAIS. CES CONNAISSANCES ONT PERMIS D'ETABLIR PLUSIEURS STRATEGIES D'ECHANTILLONNAGE AFIN D'EVALUER LA DYNAMIQUE SPATIO-TEMPORELLE DES MATIERES ORGANIQUES. L'EFFET DE LA COUPE RASE SUR LES TENEURS EN CARBONE ORGANIQUE ET LA BIOMASSE MICROBIENNE A ETE ETUDIE PAR UN SUIVI SAISONNIER IN SITU. L'IMPACT DE LA MISE EN CULTURE SUR LES STOCKS ET LA QUALITE DES MATIERES ORGANIQUES (FRACTIONS GRANULOMETRIQUES ET DENSIMETRIQUES, LIGNINE, SUCRES, BIOMASSE MICROBIENNE) A ETE ANALYSE PAR UNE APPROCHE CHRONOSEQUENTIELLE A POSTERIORI. COUPE RASE ET MISE EN CULTURE SE TRADUISENT PAR UNE MODIFICATION DE LA VARIABILITE SPATIALE ET UNE REDUCTION DES STOCKS DE MATIERES ORGANIQUES DES HORIZONS SUPERFICIELS. L'ENSEMBLE DE CES RESULTATS FOURNIT UN JEU D'INDICATEURS CONVERGENTS POUR PREDIRE L'EVOLUTION QUANTITATIVE ET QUALITATIVE DES MATIERES ORGANIQUES SOUS L'EFFET DE CES CHANGEMENTS D'USAGE. CES INDICATEURS ONT MONTRE L'EXISTENCE DE PROCESSUS DE STABILISATION PHYSIQUE ET CHIMIQUE DES MATIERES ORGANIQUES DANS LES SOLS DES LANDES DE GASCOGNE.
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LE ROLE MAJEUR DES MATIERES ORGANIQUES DANS LES SOLS JUSTIFIE QUE L'ON S'INTERESSE A LEUR EVOLUTION FACE AUX MODIFICATIONS DES MILIEUX NATURELS, EN TERME DE GESTION DURABLE DES RESSOURCES. LA FORET LANDAISE REPRESENTE UN MASSIF FORESTIER DE PREMIERE IMPORTANCE (830 000 HA DE PIN MARITIME), TRES PRODUCTIF DU FAIT DE PRATIQUES DE SYLVICULTURE INTENSIVES. DEPUIS LES ANNEES 50, L'INTRODUCTION DE LA MAISICULTURE EST A L'ORIGINE D'UN CHANGEMENT MAJEUR D'OCCUPATION DU SOL. LA SUPERFICIE CULTIVEE REPRESENTE PRES DE 15 P.CENT DU MASSIF. L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST D'EVALUER L'INFLUENCE DE LA COUPE RASE ET DE LA MISE EN CULTURE SUR LES PROPRIETES ORGANIQUES DES SOLS. L'ANALYSE DE LA VARIABILITE SPATIALE DES MATIERES ORGANIQUES DES SOLS A L'ECHELLE DE LA TOPOSEQUENCE PUIS DE LA PARCELLE A PERMIS DE DETERMINER LES PRINCIPAUX FACTEURS (RELIEF ET NAPPE PHREATIQUE) CONTROLANT L'ORGANISATION DES SOLS ET DES STOCKS DE CARBONE, AU SEIN DE PLUSIEURS PEDOPAYSAGES LANDAIS. CES CONNAISSANCES ONT PERMIS D'ETABLIR PLUSIEURS STRATEGIES D'ECHANTILLONNAGE AFIN D'EVALUER LA DYNAMIQUE SPATIO-TEMPORELLE DES MATIERES ORGANIQUES. L'EFFET DE LA COUPE RASE SUR LES TENEURS EN CARBONE ORGANIQUE ET LA BIOMASSE MICROBIENNE A ETE ETUDIE PAR UN SUIVI SAISONNIER IN SITU. L'IMPACT DE LA MISE EN CULTURE SUR LES STOCKS ET LA QUALITE DES MATIERES ORGANIQUES (FRACTIONS GRANULOMETRIQUES ET DENSIMETRIQUES, LIGNINE, SUCRES, BIOMASSE MICROBIENNE) A ETE ANALYSE PAR UNE APPROCHE CHRONOSEQUENTIELLE A POSTERIORI. COUPE RASE ET MISE EN CULTURE SE TRADUISENT PAR UNE MODIFICATION DE LA VARIABILITE SPATIALE ET UNE REDUCTION DES STOCKS DE MATIERES ORGANIQUES DES HORIZONS SUPERFICIELS. L'ENSEMBLE DE CES RESULTATS FOURNIT UN JEU D'INDICATEURS CONVERGENTS POUR PREDIRE L'EVOLUTION QUANTITATIVE ET QUALITATIVE DES MATIERES ORGANIQUES SOUS L'EFFET DE CES CHANGEMENTS D'USAGE. CES INDICATEURS ONT MONTRE L'EXISTENCE DE PROCESSUS DE STABILISATION PHYSIQUE ET CHIMIQUE DES MATIERES ORGANIQUES DANS LES SOLS DES LANDES DE GASCOGNE.
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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.
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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.
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Les systèmes de production agricole des régions sub-sahariennes subissent depuis quelques décennies de nombreuses transformations sous la contrainte de changements socio-économiques (croissance de la population, exode rural, migrations, mondialisation des échanges) ou environnementaux (sécheresse persistante, changement climatique, dégradation des sols). Ces changements ont un impact sur les propriétés des sols et son fonctionnement. La gestion des ressources organiques de l'échelle de l'agrégat de sol à celle de l'agrosystème doit ètre pris en compte pour une amélioration durable de la production agricole. Dans ces sols où les ressources organique et minérale sont naturellement faibles, il est ainsi proposé l'hypothèse selon laquelle les pratiques agricoles doivent maintenir ou générer une organisation spatiale appropriée des propriétés édaphiques pour améliorer les services écosystèmiques rendus par les sols.
Author: Hervé Rogeon
Author: Hervé Rogeon
Author: Neil-Yohan Musadji
Author: Marion Bardy
Author: Antonio Bispo
Author: Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture 
Author: CLAUDY.. JOLIVET
Author: CLAUDY.. JOLIVET
Author: Kwami Emmanuel Tete
Author: Hamid Niknahad Ghar Makher
Author: Dominique Masse