Contribution des matières organiques à la stabilité de la structure des sols limoneux cultivés PDF Download
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Author: Diego Cosentino Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 186
Book Description
La stabilité de la structure des sols vis-à-vis de stress externes est une propriété clé pour le fonctionnement du sol. Cependant, il n`existe pas aujourd’hui d’outil permettant de prévoir ses variations temporelles ou de déterminer les pratiques culturales qui l`améliorent. La question est particulièrement posée en ce qui concerne l’effet d’amendements organiques sur des sols fragiles comme les sols limoneux cultivés. L ́objectif général de cette thèse est approfondir la connaissance du déterminisme de la variabilité intra-annuelle de la stabilité de la structure du sol résultat de l ́apport de matières organiques et de la variation de la teneur en eau du sol. Pour établir des relations quantitatives entre les agents microbiens impliqués dans l’agrégation, les variables physiques élémentaires qui la déterminent (porosité, hydrophobie et cohésion) et la stabilité de la structure, nous avons choisi une démarche expérimentale en laboratoire et fait varier les doses de MO apportées au sol (un résidu de culture) et appliqué des cycles de dessiccation – réhumectation. Nous avons utilisé trois tests de stabilité structurale qui mettent en évidence différents mécanismes de désagrégation (l`éclatement, la microfissuration et la désagrégation mécanique) pour analyser les relations quantitatives d’un point de vue mécaniste. Dans nos conditions expérimentales, l’apport de MO a stimulé linéairement l’activité des microorganismes pour toute la gamme de MO apportées. Les différents agents agrégeants microbiens mesurés (biomasse microbienne, ergosterol (biomarqueur des champignons), et les sucres extraits à l’eau chaude (estimateur des polysaccharides extracellulaires)) ont une forte dynamique temporelle et sont tous significativement corrélés à la stabilité structurale, sans hiérarchie apparente. La stabilité de la structure à l’éclatement, à la microfissuration et à la désagrégation mécanique ont eu une dynamique similaire après l’apport de MO. Nous proposons un modèle semi-mécaniste d’estimation de la stabilité structurale, basé sur le couplage entre un modèle de la dynamique du C et N dans les sols (CANTIS) et une fonction statistique reliant la biomasse microbienne et la quantité de CO2 minéralisée à partir de la MO apportée à la stabilité de la structure. La décomposition de la MO apportée a fortement modifié les propriétés physiques responsables de la stabilité de la structure. La porosité des agrégats, leur hydrophobie et leur cohésion interparticulaire ont toutes augmenté. Etant donné l’impact de l’activité microbienne sur l’hydrophobie, nous avons comparé, trois méthodes différentes permettant son estimation. La diversité des effets de l’activité microbienne sur les propriétés physiques des agrégats du sol, suggère qu’il est généralement pertinent de mettre en oeuvre des tests de stabilité de la structure, propriété sensible et intégrative des différents effets des matières organiques. Les conditions climatiques, telles-que des alternances d’humectation dessiccation, modulent l’effet des MO apportées sur la structure du sol, en particulier en changeant l’impact relatif des MO sur chaque mécanisme de désagrégation.
Author: Diego Cosentino Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 186
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La stabilité de la structure des sols vis-à-vis de stress externes est une propriété clé pour le fonctionnement du sol. Cependant, il n`existe pas aujourd’hui d’outil permettant de prévoir ses variations temporelles ou de déterminer les pratiques culturales qui l`améliorent. La question est particulièrement posée en ce qui concerne l’effet d’amendements organiques sur des sols fragiles comme les sols limoneux cultivés. L ́objectif général de cette thèse est approfondir la connaissance du déterminisme de la variabilité intra-annuelle de la stabilité de la structure du sol résultat de l ́apport de matières organiques et de la variation de la teneur en eau du sol. Pour établir des relations quantitatives entre les agents microbiens impliqués dans l’agrégation, les variables physiques élémentaires qui la déterminent (porosité, hydrophobie et cohésion) et la stabilité de la structure, nous avons choisi une démarche expérimentale en laboratoire et fait varier les doses de MO apportées au sol (un résidu de culture) et appliqué des cycles de dessiccation – réhumectation. Nous avons utilisé trois tests de stabilité structurale qui mettent en évidence différents mécanismes de désagrégation (l`éclatement, la microfissuration et la désagrégation mécanique) pour analyser les relations quantitatives d’un point de vue mécaniste. Dans nos conditions expérimentales, l’apport de MO a stimulé linéairement l’activité des microorganismes pour toute la gamme de MO apportées. Les différents agents agrégeants microbiens mesurés (biomasse microbienne, ergosterol (biomarqueur des champignons), et les sucres extraits à l’eau chaude (estimateur des polysaccharides extracellulaires)) ont une forte dynamique temporelle et sont tous significativement corrélés à la stabilité structurale, sans hiérarchie apparente. La stabilité de la structure à l’éclatement, à la microfissuration et à la désagrégation mécanique ont eu une dynamique similaire après l’apport de MO. Nous proposons un modèle semi-mécaniste d’estimation de la stabilité structurale, basé sur le couplage entre un modèle de la dynamique du C et N dans les sols (CANTIS) et une fonction statistique reliant la biomasse microbienne et la quantité de CO2 minéralisée à partir de la MO apportée à la stabilité de la structure. La décomposition de la MO apportée a fortement modifié les propriétés physiques responsables de la stabilité de la structure. La porosité des agrégats, leur hydrophobie et leur cohésion interparticulaire ont toutes augmenté. Etant donné l’impact de l’activité microbienne sur l’hydrophobie, nous avons comparé, trois méthodes différentes permettant son estimation. La diversité des effets de l’activité microbienne sur les propriétés physiques des agrégats du sol, suggère qu’il est généralement pertinent de mettre en oeuvre des tests de stabilité de la structure, propriété sensible et intégrative des différents effets des matières organiques. Les conditions climatiques, telles-que des alternances d’humectation dessiccation, modulent l’effet des MO apportées sur la structure du sol, en particulier en changeant l’impact relatif des MO sur chaque mécanisme de désagrégation.
Book Description
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.
Author: Karl Ritz Publisher: CABI ISBN: 9781845935337 Category : Science Languages : en Pages : 244
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Soil is a fundamental and critical, yet often overlooked, component of terrestrial ecosystems. It is an extremely complex environment, supporting levels of diversity far greater than any ecosystem above ground. This book explores how soil structure develops and the consequences this has for life underground. The effects of spatial arrangement, of soil's physical and biological components on their interaction and function are used to demonstrate their roles in ecosystem dynamics.
Author: Denis Baize Publisher: Editions Quae ISBN: 2759220389 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 266
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Synthèse pédagogique sur les structures des sols et leur rôle majeur dans les fonctionnements hydrique, physique et biologique des sols. L’ouvrage revient d’abord sur la définition du concept de structure et sur les difficultés de sa quantification. Il fait ensuite la synthèse entre des méthodes de laboratoire permettant d’accéder aux organisations microscopiques et des méthodes de terrain caractérisant la dynamique d’évolution des structures, notamment en fonction des systèmes agricoles.
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La battance est un problème pour les agriculteurs travaillant dans les zones limoneuses. Elle résulte de la dégradation des aggrégats sous l'action de phénomènes climatiques. Un test de mesure de la stabilité structurale a été mis au point par l'INRA d'Orléans (Le Bissonnais, 1996). Il est disponible au sein de la Clambre d'Agriculture du Loiret. Le but de cette étude est de mieux comprendre les résultats des tests de stabilité structurale vis à vis de pratiques différentes afin de proposer des pistes pour un conseil agronomique. Nous avons donc croisé les résultats des tests aux caractéristiques pédologiques des sols ainsi qu'aux systèmes de cultures. Une analyse par couple nous a permis de dégager l'influence du travail du sol et des apports de matières organiques liés aux restitutions, aux apports exogène et aux cultures intermédiaires. L'aide apportée par 2 modèles nous a permis de quantifier les apports de matière organique et de mieux comprendre leurs influences sur l'évolution de la stabilité structurale.
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"Dans le but de préciser l'action de quelques uns de ces facteurs, nous avons entrepris une étude basée sur des observations "in situ" des variations saisonnières de la stabilité structurale dans la région lorraine à climat qualifié de semi-continental. Trois types de osls ont retenu notre attention ; nous les avons dénommés par souci de simplification : sol acide, sol neutre et sol basique, mais ils appartiennent dans la classification française aux sols bruns lessivés à pseudogley pour les 2 premiers, et aux sols bruns calcaires pour le troisième. Pour tenir compte de la vocation agricole de la région nous avons pris deux systèmes d'occupation du sol : la prairie et la culture. Dans une première partie de notre travail, nous avons suivi parallèlement, à l'étude de la stabilité structurale, les variations des données climatiques (température, pluviométrie) et certaines variations saisonnières quantitative et qualitative de la matière organique totale et des polysaccharides. Dans la deuxième partie de notre étude basée essentiellement sur des confirmations des expériences "in vitro", nous nous sommes fixés comme objectif la mise en évidence de certains facteurs d'ordre physique, physico-chimique et biologique sur les variations saisonnières de la stabilité structurale et sur l'évolution de la matière organique ; nous avons donc essayé de mettre en évidence l'influence des précipitations à l'aide des modèles cubes Vergière, puis celle de la dessiccation et des alternances dessiccation-réhumectation. Nous avons également étudié le rôle de la teneur en matière organique en incorporant aux différents types de sols un substrat énergétique facilement métabolisable (glucose)."
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ETUDE DANS LES CONDITIONS NATURELLES DE L'EVOLUTION DE LA STABILITE STRUCTURALE DE SOLS LIMONEUX DU PLATEAU LORRAIN. ETUDE DE LA TENEUR EN POLYSACCHARIDES DE QUELQUES SOLS TYPES, DE L'EVOLUTION DE LA MATIERE ORGANIQUE ET DE SON INFLUENCE SUR LA STABILITE STRUCTURALE, ETUDE SUR MODELE DES LIAISONS ENTRE COMPOSES ORGANIQUES ET DIVERSES FRACTIONS MINERALES
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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.
Author: Diego Cosentino
Author: Diego Cosentino
Author: Pascale Puget
Author: Karl Ritz
Author: Denis Baize
Author: Matthias Carriere
Author: Bachir Kadik
Author: Armand Guckert
Author: Hervé Rogeon
Author: 
Author: International Development Research Centre (Canada)