Friday, 15 July 2016

Dernières nouvelles de 42 vieilles parcelles Indicateurs d’évolutions pédologiques infra-centenaires en Néoluvisol de lœss nu, sous contrainte d’applications continues de matières fertilisantes

Étude et Gestion des Sols, 23, 2016, 143-162



Ce travail présente un bilan des impacts de 85 ans d’apports d’engrais chimiques N, P, K, d’amendements basiques et organiques sur la composition et les propriétés d’un Néoluvisol de lœss, en comparaison à des situations témoins sans apport. Cette expérimentation de longue durée est menée depuis 1928 en sol nu dans le dispositif des 42 parcelles à l’Inra de Versailles. Le bilan repose sur les résultats analytiques d’échantillons collectés en 2014 dans l’ensemble des horizons de surface. Les résultats sont confrontés à des données disponibles du sol initial de 1928. L’objectif est de préciser la nature et l’ampleur des évolutions physicochimiques, induites en moins d’un siècle, et d’identifier les processus pédologiques qui en sont à l’origine.
En absence d’entrée de matières organiques (MO), de forts contrastes s’observent en fonction de la nature des apports minéraux, mais aussi dans les parcelles témoins : en 2014, d’une parcelle à une autre, l’écart maximal de pH est de 5,3 unités (3,5-8,8) et la CEC varie de 5,2 à 14,4 cmol+/kg. La garniture cationique varie de plus de 98 % de Ca échangeable dans les sols chaulés, à plus de 96 % d’Al échangeable dans les sols acides. Le carbone organique a perdu 50 à 75 % de la valeur initiale en 1928, et les teneurs en argile s’étendent entre 13 et 20 %. Des teneurs significatives de Mnéch s’observent dans les sols denses, alors que Feéch est détectable prioritairement dans les sols acides. Par contre, sous amendement de fumier, l’ambiance physicochimique est très différente, notamment par l’abondance de C organique (43-50 g/kg) et une forte valeur de la CEC, supérieure à 22 cmol+/kg.
La nature, l’ampleur et la diversité des propriétés physicochimiques enregistrés dans les horizons de surface des sols des 42 parcelles en 2014 témoignent de différents processus pédologiques en jeu, actuels ou dans le passé. Dans les sols témoins, sous la seule contrainte de la minéralisation progressive des MO et des conditions atmosphériques, les propriétés et la composition ont considérablement changé : une acidification de 1-1,5 unités de pH, la lixiviation d’une proportion notable de cations bivalents et l’apparition de quantités significatives d’Al échangeable sur le complexe d’échange, une baisse de la CEC et une perte d’argile de 2 à 3 %. La migration d’argile, l’argilluviation, processus caractéristique dans les luvisols, apparaît amplifiée sous traitements ‘monovalents’, notamment sous apport de Na où la perte d’argile par lessivage peut atteindre jusqu’à 5 à 6 %. Sous apport de K, la perte d’argile est moindre, liée à un processus d’illitisation des particules de smectite par rétrogradation du K. De plus, les apports de phosphate naturel ou de superphosphate semblent également favoriser la migration d’argile, alors que les amendements basiques et de fumier limitent, voire stoppent le processus. Dans les traitements ‘acides’, sous apports d’engrais ammoniacaux ou de sang desséché, les cations échangeables initiaux (Ca, Mg, K, Na) ont été quasi-totalement lixiviés, et remplacés par l’Al. La forte aluminisation du milieu implique un processus de dissolution minérale, affectant en premier lieu les argiles fines (smectites). Les faibles valeurs de la CEC illustrent la perte notable de charges fixes liée à la dissolution partielle des smectites. Néanmoins, l’impact de l’altération en milieu acide sur la granulométrie apparait négligeable, car la teneur en argile dans les sols acides reste inchangée par rapport à 1929. Deux pistes sont envisagées pour expliquer ce constat : un processus de microdivision par l’altération de minéraux phyllosilicatés de taille limoneuse fine et leur transformation en particules argileuses, ou alors un processus de néoformation de phases secondaires à partir de Si, Al et/ou Fe libérés par dissolution d’argiles fines en milieu acide. Enfin, un processus d’agrégation à l’échelle des particules d’argile par le développement de liaisons fortes entre les particules d’argile et des phosphates-Al (ou –Fe) formés en milieu très acide est suspecté dans les sols sous phosphate d’ammoniaque conduisant à la sous-estimation de la fraction < 2 μm lors d’analyses granulométriques courantes.
La palette très étendue de propriétés physicochimiques des horizons de surface dans les 42 parcelles souligne un laps de temps court en pédologie pour leurs changements, d’ordre infra-centenaire. Pour assimiler ces changements opérés en surface au développement de processus pédologiques, il est nécessaire à la fois de suivre l’ampleur et la chronologie des évolutions par l’analyse d’échantillons de la collection historique et d’étendre l’étude des impacts aux horizons E, BT, et C profonds. Ces travaux sont actuellement en cours.
1-3-Dichloropropene 2030 Agenda priorities Abribone Particles Accumulation Acid Soils Acidification Activated Carbon Active ingredients Acuicultura Adsorption Adulteration Aeration Aerobiology Aggregation Agricultural Residue Agro-industrial waste Agronomic performance Agrostis capillaris Air temperature Airborne Alcohols Aldehyde Algae Alkaline Hydrolysis Alkylamines Allelochemical stress Allergy Aluminium Alzheimer's Disease Amendment Amino acid and purine biosynthesis Amphibolite Amylases Analysis Anionic Amphiphiles AnionsMetals ANN Anoma Anthocyanins Anti-aging Anti-cancer activity Antidepressant Antimicrobial Antimicrobial applications Antimicrobial compounds Antioxidants Antioxidants Activity Antiradical Activity Antitumorigenic activity Antiviral Apples Applications AQUA-CIBUS Aqueous solution Arabidopsis thaliana Arbequina ARIMA Aroma Aromatic compounds Aromatic plants Arsenic Artificial Neural Networks Ascorbic acid Ashes Atmospheric Pollution Authentication Autohydrolysis Auxins Availability Axisymetric Models Bacillus subtilis Bacterial growth Bacteriocin Bare fallow soils Barley straw Barrels Batch Beer Bentonite Berry Bilinear matrix Bioactive compounds Bioactive Food Components Bioactive substances Bioactivities Bioavailability Biochar Bioethanol Biofilm Biological indicator Biomarkers Biomonitoring Biorefinery Biosorbent Biotransformation Black Pepper Blockchain Technology Blueberry Body weight Boscalid Botrycides Botrytis cinerea Brassica juncea Brewery wastes Brown macroalgae BTEX Bullet corrosion Butter fat By-products Cadmium Caffeic Acid Calcium Candelilla Candidate gene Carbon isotope discrimination Carburan Catechin-rich extract Cattle Slurry Cell cycle Celta pig breed Characterization Cheese whey Chemical composition Chemical equilibrium Chemometrics Chemoresistance Chestnuts Chloropicrin Chlorteracycline Cholinesterases Chorizo Chromatography Chromium Circular economy Clasification Climate change Climate impact CMC Cobalt Colloids Color Column experiments Competitive sorption Compost Compounds Conformational changes Conjoint analysis Continuous fermentation Control Controlled deficit irrigation Cooking methods Copper Corn breeding Corn cob Corn stover Cornicabra Cortical Neurons Corticosteroids Corticosterone Cortisol Cosmetics Cow Milk Crop Protection Crushed Mussel Shell cucurbit[7]uril cucurbituril Curing Cycas pectinata Cyclic voltammetry Cyclodextrins Cyclopentadecanone Cytotoxicity Dactylis glomerata Data Acquisition and Management Data analysis Decomposition Decontamination Degradation Dehydrogenase activity Denitrosation Density Desorption DFT calculations Diabetes mellitus Dietary polyphenols Dinamic Surface Tension Discharge prediction Disease prevention Dissipation Dithiocarbamates Doxycycline Dry fruit Dry-cured Drying DTCs Edible films Edible flowers Ehrlich pathway Encapsulation Enrichment factors Enterococcus faecium Enzymatic hydrolysis Enzymatic saccharification ErbB2 Ergosterol biosynthesis Esencial Oil Essential oils Ethanol Ethnobotanic Ethylene Ethylenethiourea Eucalyptus camaldulensis EVOO EVOO applications EVOO quality EVOOs Extra Virgin Olive Oil Extraction Extraction Optimization Extraction techniques Fast growing biomass Fat healthiness Fat oxidation Fatty Acids Faults FE-SEM/EDS Feathers Fed-batch fermentation Fed-batch SSF Fed-batch system Feed intake Feluric Acid Feluroyl esterase Fenhexamid Ferhexamid Fermentation Ferulic acid Feruloyl Feruloyl esterase Fingerprint Firing range soils Fish oil Flavanols Flavor Flowering delay Fluorescence Fluoride Fluorine Focus group Folin-Ciocalteuassay Food additives Food analysis Food authentication Food Authenticity Food by-products Food composition Food fingerprinting Food intake-related public risks Food Quality Food Supply Chain Food sustainability Food systems Food Traceability Foods Forest Forest Soils Formación Fortification Fortified Wines Fourier transform infrared Fractionation Fraxinus Frog Frozen storage Frugal-innovation Fucoxanthin Fuidized bed reactor Fullerene Functional Enzymes Functional Food Fungal Spores Fungicide Fungicides Furfural Galicia Galician virgin olive oils Garlic Garnacha Tintorera Gastrointestinal tract GC GC/MS Gelation Generic diversity Genetic variation Geothermal systems Germination Germplasm charaterization Glassy network Glucomannan Gold nanoparticles Gourmet Graciano Granite Granite powder Granitic Material Grape juice Grapes Grasshopper Effect Gravitropism Green synthesis Growth Guava HAE Hair Health benefits Heat-Assited Extraction Heavy Metals Helath claim Hemicelluloses Hemp waste Heterocyclic aromatic amines High hydrostatic pressure High pressure High solids loading Histeresys index Histolocalization Hordeum vulgar HPLC HPLC-DAD HPLC-FLD HPLC-MS/MS HPLC/MS HR-TEM/EDS Humid acid Hyaluronic acid Hydrogeology Hydrolysis Hydroxycinnamic acid Hydroxylpropyl-beta-cyclodextrins Hyperspectral imaging immobilization In vitro Industrial applications Industrial level Innovative functional foods Instrumental analysis Ionic Liquids Iron Job Opportunities Jornadas Kale Keroxim Kinematic viscosity Kinetics Konjac glucomannan Laboratory column Lactic acid Lactic acid bacteria Land use LDT Lead Leaf water relations Lenga temperate forests Liberation Lignin Ligustrum Lime pretreatment Linear Discriminant Analysis Lipid oxidation Lipolysis Lipoxygenase Liqueurs Long-term fertilization Lotka-Volterra Low toxicity Maceration Machine learning Macroalgae Macroalgae applications Magnesium Maize populations Major Depressive Disorder MALDI-TOF/TOF-MS Mancozeb MAO Marcozeb Marinades Measures and indicators Meat Meat Quality Medicinal plant Mediterranean diet Membrane filtration Mepanipyrim Mercury Metabolism Metabolite Metabolites Metabolomics Metal Metal availability Metal fractionation Metalaxyl Meteorology Methyl isothiocyanate Metrafenone Micelles Microalgae Microbiota Microemulsions Microscopy Microtubules Mine Mine soil Mine tailing Mode of Action Modelisation Molecular docking Monoamine Oxidase MS MS/MS Multidrug resistance Multiple chemicals Multiproduct biorefinery Multivariate analysis Muscle foods Mussel Mussel shell Mustard plants Nanocoating Nanoparticle Nanowhisker NAO index Natural Colorants Natural sources Neonates Neonicitinoids Neurodegenerative Disorders Neuroprotection Neurotoxins Nickel NIR Nisin Nitric Oxide Nitrosomercaptopyridine NO Non-linear processes Noticias Novel technologies NPK Fertilizers Nutraceulticals Nutrients Oak ash Oak species Oat straw OAV Ocimum basilicum var. purpurascens leaves OCPs Odorants Odour Activity Value Ole e 1 Olea Oleaceae Olive Co-crushing Olive Oil Olive oil by-products OncomiR OPEs OPPs OPs Optimization Organic amendment Organic carbon Organic matter Organic pollutants Ourense Oxidation Oxidative damage Oxidative phase Oximes Oxytetracycline Ozone p-hydroxybenzoic acid PAHs Paper Industry Parkinson's Disease Pastureland Soils Pathogenic bacteria PBDEs PBDs PCBs PCDDs PCDFs PDO Pellets Percolation Perlite waste addition Pest Management Protocols Pesticide Pets pH pH-spectra Phenolic and aromatic compounds Phenolic Compounds Phenolics Phenology Phenotyping Phosphate Phosphorus Phosphorus adsorption Phosphorus desorption Physical protection Physiological responses Phytochemicals Phytopigments Phytostabilization Phytotoxic effects Phytotoxicity Picual Pig Pig genotypes Pig Stress Pigeon Piglets Pine bark Pine Sawdust Pinus sylvestris Pistachia vera Placenta Plant cell walls Plant production Plantago Plasma Pollen Polluted Soils Polluted Water Pollution Polymer Polyphenols Post-harvest drying Potato Prairie Prebiotic activity Precipitation Prediction Prenatal Preservation Prevention Probiotics Process optimization Production Profiling Properties Proteases protected denomination of origin Proteome profile Proteomics Public health Purification Putative transcription factors Pyritic material PYRs Quality-related Indices Quantification Racked bed reactor Rain Rainfastness Raman Random forest Rank annihilation factor analysis Raw Fish Oil Reaction kinetics modelling Reactor Realkalization Red Rubin Basil Red Wines Redes de Investigación Reinforced Wines Remediation Residues Resistance Response surface methodology Retaining capacity Retention Reuse Rheological properties Ripening temperature RISEGAL Risk assessment Risk Periodos River River bed sediments RMN Root growth Roots Rosaceae family RSM S-nitrosothiol Salting intensity Saponification Screening methods SDS SDS-PAGE Secondary Metabolites Seedling Seminarios Sensory analysis Sensory attributes Sepia Ink Sequential extraction Serotonin Sesamia nonagrioides Settling pond Shelf-life Shelterwood-cut silvicultural system Shooting range Short chain fatty acids Signalling pathways Silage Single extraction Slaughterhouse Large Time Soil Soil aggregates Soil Amendment Soil impact Soil pollution Soil remediation Soil residues Soil structure Soils Solanum tuberosum Solid-state fermentation Solvent Extraction Sorption Soybean oil Spectrometry Spectroscopy Speed of Sound Spirits SSR markers Stability Stress response Styrene Subcutaneous ham fat Subcutaneous pig back-fat Sulfamethoxazole Sulfur-containing compounds Support vector machine Surface Surface Tension Surfactants Sustainability Sustainable Adsorbents Sustainable Development Sustainable use of natural resources SWAdSV Sweet Wines Swertia chirata Taladros Tarbush Taste Technosol Tempranillo Tenacity Terra preta do índio Tetraciclyne Thermal gelation profiles Thermal springs Throughfall Tiamulin TOF-SIMS Toro Appellation of Origin Total aliphatic hydrocarbons Toxic cocktail effects Toxicity Traditional Smoked Foods Traditionally used plants trans-Caryophyllene Transcriptomics Transport Transport experiment Tree vegetation Trimethoprim Tropical soils Tumor suppressor miR Underground waters University of Vigo Urine UV-Vis spectroscopy Vaccinium corymbosum Vacuum packaging Valorization Vanadium Variedades tolerantes Vinclozolin 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