La disponibilité du phosphore dans les sols explique en partie le phosphore prélevé par

Le phosphore prélevé par la plante augmente significativement avec la concentration en phosphore inorganique (Pi) dans l’extrait à l’eau du sol (Pi-eau) (r2 _{ajusté = 0,55) (Figure 9) ; le P prélevé est moins} corrélé à la concentration en P total dans l’extrait à l’eau du sol (Pt-eau) (r2 _{ajusté =0,32). Ces résultats} montrent que le P prélevé par la plante varie en fonction de la concentration en Pi dans la solution du le sol. Néanmoins, au fur et à mesure du prélèvement, le Pi en solution est réapprovisionné, principalement par le Pi sorbé à la surface des minéraux de la phase solide du sol (Devau et al., 2009). Le Pi-eau n’intègre pas le Pi susceptible de réapprovisionner la solution, ce qui peut expliquer les différences observées entre le Pi-eau du sol et le P prélevé par la plante. Sur l’ensemble des deux sols, on peut considérer que le Pi directement disponible du sol, i.e. le Pi extrait à l’eau, est un indicateur du P prélevé par la plante.

Figure 9 Relation entre le phosphore (P) prélevé par la plante (millet perlé) après 10 jours de croissance et la concentration en Pi dans l’extrait à l’eau du sol (Pi-eau). Avant la croissance des plantes, les sols ont reçu un à cinq apports successifs à dose équivalente de P de résidus organiques (boue, compost ou lisier) ou de solution minérale (KH2PO4). Les sols témoins n’ont reçu aucun apport de P. Le Pi-eau a été mesuré dans le sol avant la croissance des plantes. Cercles : andosol ; triangles : nitisol. La droite représente la régression linéaire ajustée ; *** p-value < 10-3_.

Les différences de Pi-eau observées dans les sols selon le fertilisant ne correspondent pas toujours à des différences de P prélevé par la plante. Sur les deux sols, la boue n’engendrait pas d’augmentation du Pi-eau au fur et à mesure des apports (Figures 5a et 6a), alors qu’elle engendre une augmentation du P prélevé par la plante sur les deux sols (Figure 8). Sur l’andosol, le Pi-eau était plus fort avec le lisier et le compost comparé aux autres fertilisants, alors que le P prélevé est identique pour tous les fertilisants. On peut supposer que la durée de croissance des plantes (dix jours) est trop courte pour mettre en

évidence des différences selon les fertilisants sur l’andosol, cette durée de croissance est néanmoins suffisante pour constater des différences sur le nitisol. On peut par ailleurs supposer que la plante induit des processus rhizosphériques, non suivis dans cette étude, qui pourraient être à l’origine des différences observées entre le Pi dans la solution du sol et le Pi prélevé par la plante (Hinsinger et al., 2011). Le P prélevé par la plante et le Pi-eau mesuré dans le sol donnent donc différentes informations concernant l’efficacité des fertilisants.

4. Conclusion

Nous avons réalisé des incubations en conditions contrôlées avec des apports répétés de résidus organiques (compost, lisier ou boue) ou de fertilisant minéral à dose égale de phosphore (P), dans le but de déterminer l’importance des modifications des propriétés physico-chimiques des sols et de la minéralisation des résidus organiques sur la disponibilité et la phytodisponibilité en P dans un nitisol et dans un andosol. Les apports répétés de lisier et de compost augmentent progressivement le pH des sols, contrairement aux apports répétés boue. Nos résultats suggèrent que la concentration en COD dans l’andosol augmente avec la minéralisation des résidus organiques. Dans l’andosol, l’effet des résidus organiques sur la disponibilité du P inorganique (Pi) semble majoritairement contrôlé par les modifications de pH et de carbone organique dissous (COD). Dans le nitisol, l’effet des résidus organiques sur la disponibilité du phosphore semble majoritairement contrôlé par l’adsorption avec le calcium apporté. Le P prélevé par la plante après dix jours de croissance augmente au fur et à mesure des apports répétés de fertilisant minéral et de résidus organiques sur les deux sols et est en partie expliquée la disponibilité du Pi directement disponible dans le sol. Notre étude suggère que l’efficacité des résidus organiques est déterminée par la minéralisation du C apporté et les modifications des propriétés physico-chimique du sol, principalement l’augmentation du Ca et du pH.

Remerciements

Merci à L. Thuriès pour ses conseils concernant la réalisation des incubations. Un grand merci à J. Idmond pour les nombreuses analyses de carbone effectuées, merci également à P. Légier, A. Ligdamis, A.E Lombard, J.D. Mouny-Latchimy, G. Moussard, S. Kabakian, E.M. Zellou et Q. Devresse pour leur aide lors des expérimentations. Merci à M. Montes et C. Chevassus Rosset pour les analyses d’extraits de sol, et à l’équipe du laboratoire de KU Leuven pour les analyses de plantes, en particulier à M. Everaert. Merci à l’équipe d’Aida pour avoir fourni les graines de millet. Enfin, merci à Veolia-eau pour le financement de la thèse.

5. Annexes

Figure S1 Evolution du pourcentage minéralisé de carbone apporté avec les résidus organiques (%Capporté,min) cumulé par apport (voir Eq.1) dans le nitisol (a) et dans l’andosol (b). Les sols ont reçu des apports successifs de résidus organiques (boue, compost ou lisier) ou de solution minérale (KH2PO4) à J0, J30, J60, J90 et J120. Les sols témoins n’ont reçu aucun apport. La barre d’erreur représente l’erreur standard (n = 4).

Figure S2 Relation entre la biomasse sèche et la concentration en phosphore dans la partie aérienne des plantes (millet perlé) après 10 jours de croissances. Avant la croissance des plantes, les sols ont reçus un à cinq apports successifs à dose équivalente de P de résidus organiques (boue, compost ou lisier) ou de solution minérale (KH2PO4). Les sols témoins n’ont reçu aucun apport de P. Le Pi-eau a été mesuré dans le sol avant la croissance des plantes. Cercles : andosol ; triangles : nitisol.

Figure S3 Effet du fertilisant sur la biomasse sèche des plantes (millet perlé) dans le nitisol (a) et l’andosol (b) ayant reçu des apports successifs à dose équivalente de P de résidus organiques (boue, compost ou lisier) ou de solution minérale (KH2PO4). Les sols témoins n’ont reçu aucun apport de P. La biomasse a été mesurée après 10 jours de croissances en conditions contrôlées. La barre d’erreur représente l’erreur standard (n = 4).