Substances humiques du sol et du compost : analyse élémentaire et groupement atomiques fictifs : vers une approche thermodynamique

par Victor Ndira

Thèse de doctorat en Sciences des agroressources

Sous la direction de Jean-Claude Revel.

Soutenue en 2006

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    Ce travail a porté sur deux volets, l’étude du milieu naturel d’une part et l’étude du milieu artificiel d’autre part. Dans le sol, la stratigraphie temporelle des humus est enregistrée par la succession des couches des litières. En absence de toute perturbation, on peut classer les humus de façon simple, d’après leur morphologie et la succession des horizons organiques. L’évolution au cours du temps, des composés humiques formés lors du compostage peut par comparaison être assimilé à une évolution des composés humiques en milieu naturel. L’analyse élémentaire exploitée par l’établissement des équations stœchiométriques et la méthode des Groupements Atomiques Fictifs a permis d’appréhender plusieurs phénomènes ponctuels de l’évolution d’une litière et d’avoir une vue d’ensemble sur cette évolution. En gardant des conditions physico-chimiques très voisines et en faisant varier la composition de la matière première d’origine l’évolution des litières au cours du temps a permis de constater plusieurs phénomènes généraux : une faible quantité des AF et une augmentation des AH et donc la présence de phénomène de condensation et de l’aromaticité avec l’augmentation du C libre: le rapport C/N diminue avec C, H tandis que O/C augmente montrant une oxydation ménagée des composés extraits, corrélée à un degré d’oxydation du carbone qui augmente (excepté en anaérobiose). Du point de vue atomique, le rapport CH2O/Ct augmente dans les niveaux profonds corrélativement avec la diminution de la réduction du C des AH. Cependant, les AH de chênes restent légèrement plus cellulosique (CH2O/Ct plus élevé) que les AH de pins (CH2O/Ct légèrement plus faible). Plus forte hydratation pour les composés humiques issus de litières de chênes et des valeurs généralement plus faibles de C libre/CH2O permettant de confirmer cette hydratation. Contrairement au milieu oxydé, les molécules des niveaux réduits sont donc plus polymérisées. L’indice de polymérisation (C/CH2O), plus élevé pour les AH de pins, diminue avec l’humification dans les couches profondes. Les AH de pins apparaissent légèrement plus cellulosique (CH2O/Ct) et le pin contient plus de CH2/Ct que le chêne. Dans les composts, en utilisant une seule matière première, la paille, et en faisant varier les conditions physico-chimiques en utilisant des couples aérobiose-anaérobiose, pH acide : 4 - pH basique : 8. 3, température 30°C-60°C, on note : d’une manière générale, au cours de l’évolution du compost (fin de phase de stabilisation et fin de phase de maturation), toutes conditions confondues : la fraction hydrosoluble (HS) diminue fortement (mais peut-être y a t-il un artéfact du aux produits solubles ajoutés en starter (glucose, amidon, peptone). La fraction acide fulvique (AF) diminue également mais de manière progressive et régulière au cours du temps. Une influence prépondérante de l’aération : la fraction acide humique (AH) augmente en aérobiose (et diminue en anaérobiose), la fraction humine (HU) augmente en anaérobiose (et diminue en aérobiose). Une corrélation a été également observée entre fractions humiques et aux caractéristiques physico-chimiques du milieu (pH, nature biochimique du matériel végétal et température, aération). La séparation entre évolution aérobie et anaérobie est très nette. Cette observation semble montrer qu’il existe deux groupes de substances humiques différentes en fonction de l’aération indépendamment des autres facteurs. Cette hypothèse est vérifiée avec l’étude des HS et des AF par spectroscopie UV-visible.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (268 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 207-218

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure agronomique. Centre de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2006INPT014A

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 06 INPT 014A
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