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Un aspect de la dynamique des matieres organiques du sol

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Academic year: 2021

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https://hal.inrae.fr/hal-02732596

Submitted on 2 Jun 2020

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Un aspect de la dynamique des matieres organiques du sol

S. Henin, Gwendal Monnier, L. Turc

To cite this version:

S. Henin, Gwendal Monnier, L. Turc. Un aspect de la dynamique des matieres organiques du sol.

Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des sciences, Gauthier-Villars, 1959, 248,

pp.138-141. �hal-02732596�

(2)

'4-14 C b

AGRONOMIE.

Un aspect de la dynamique des matières organiques du sol. Note de MM. STÉPHANE HÉNIN, GÉRARD MONNIER et LUCIEN Tune, présentée par M. Maurice Lemoigne.

Essai de définition de l'humus et des matières organiques non humifiées dans le sol. Rappel des résultats obtenus à l'aide d'une méthode approximative de séparation.

Présentation d'un schéma mathématique montrant l'allure de l'accumulation, de la transformation, et de la destruction de ces différentes formes de matières organiques.

La définition même de l'humus d'après les plus anciens auteurs en fait un groupe de composés organiques relativement riches en azote et résis- tants aux actions microbiennes. Diverses tentatives réalisées dans le but de caractériser chimiquement cette famille de composés ont plus ou moins échoué; en effet, les techniques permettant quant à leur principe d'atta- quer différentiellement les matières organiques du sol non humifiées et l'humus sont très contingentes si bien que la proportion des deux groupes dépend dans une large mesure du mode opératoire. Devant cette situation, des auteurs comme Waksman ont proposé de supprimer le terme humus ou d'en faire un synonyme de matière organique du sol; il faut entendre par cette dernière expression tous les composés organiques qu'on peut trouver dans le sol à un instant quelconque.

Nous avons proposé une méthode permettant de distinguer dans le sol

une matière organique libre et une matière organique liée en effectuant

une séparation par densité : la matière organique liée se trouve dans la

fraction dense, la libre dans la fraction légère ( 5 ). Bien que par cette

méthode on n'effectue pas non plus une séparation très nette entre deux

groupes de composés nous avons constaté que si l'on établissait la corré-

lation entre le rapport C/N global du sol et le rapport du carbone de la

fraction légère au carbone total, la droite de régression coupait l'ordonnée

pour une valeur de C/N voisine de Io. En dépit de son imprécision la

méthode permet donc statistiquement de séparer la matière organique

libre à C/N élevé, de la matière organique liée à C/N voisin de Io et qui,

par ce caractère, correspond assez fidèlement au concept d'humus.

(3)

d'où

( 1 )

dA

cit =In— OEA '

A=L A0 — — e—°4 - — 5

,

Œ/a

( 2 )

Pour l'étude dynamique de l'évolution de la matière organique des sols nous avions proposé jadis une formule donnant des résultats satisfaisants dans le cas de sols contenant peu de matières organiques libres ( 2 ); on est maintenant conduit à proposer deux équations correspondant, l'une à la dynamique de matières organiques fraîches que nous assimilerons à la fraction libre ou légère, l'autre à celle de matières organiques plus stables que nous considérons comme humus; celles-ci, provenant de la transfor- mation des premières, pourront, dans la plupart des cas, être assimilées à la fraction liée ou dense.

Soit A la matière organique labile contenue dans le sol, m l'apport annuel et a un paramètre de destruction englobant la minéralisation d'une partie de la matière organique fraîche par action microbienne et la trans- formation d'une autre partie en humus. Nous écrivons comme dans la formule antérieure :

t est le temps; à l'équilibre, t croissant indéfiniment, on obtient A = m/a.

Soit maintenant B la quantité de matière organique stable ou d'humus dans le sol, k le coefficient isohumique, c'est-à-dire la fraction de matière organique fraîche transformée en humus, et Ç3 le paramètre de destruction de l'humus par minéralisation. On peut écrire :

(Il) dB kocA — pB,

dt

d'où, en remplaçant A par sa valeur obtenue en (I) :

13 = (B o — k — Tre ) k (A 0 — — 171 ) 2

,D

e - -P

)

-,- m

P - p

à l'équilibre, on obtient B = km/[3.

Avec les notations utilisées dans les publications citées ('), le coeffi- cient isohumique noté ici k s'écrira k 1 , le paramètre noté ici P s'écrira k,.

Ces équations permettent de représenter l'ensemble des cas existant dans le milieu naturel :

Dans les milieux mal aérés, acides, ou au contraire par trop secs, la matière organique s'accumule, le coefficient a étant particulièrement faible.

Il en résulte un accroissement du rapport C/N de la matière organique

totale du sol. Supposons qu'on change les conditions du milieu par un

labour ou par un drainage, les conditions d'évolution changent brus-

quement, D: prend une valeur élevée, la teneur en matière organique totale

diminue rapidement; une partie est détruite par minéralisation, une autre

(4)

est transformée en humus, la valeur des coefficients k i et a dépendant, en premier lieu, de la teneur en azote et des conditions de milieu. Le coeffi- cient k, de destruction de l'humus qui semble se situer entre i et 2 % paraît beaucoup plus constant que les valeurs oc et k, bien que certains auteurs et nous-mêmes ( 2 ) ayons pu montrer qu'il croissait avec l'activité biologique générale. Quoi qu'il en soit à la suite de la transformation que nous avons envisagée, le rapport C/N baisse, tendant vers des valeurs de l'ordre de Io caractéristiques semble-t-il de l'humus.

Nous avons procédé à quelques é -valuations de oc en le considérant comme paramètre d'évolution des matières organiques libres; nous avons cons- taté que sa valeur, qui est de l'ordre de i en sol cultivé (unité de temps : l'année) peut tomber à r/Io pour des rendzines ou des sols marécageux, et même à des valeurs plus faibles pour des humus bruts 7.et des terres de bruyère (r/3o). Cela signifie que la quantité de matière organique libre accumulée à l'équilibre est de l'ordre respectivement de i fois, de Io fois et de 3o fois les apports annuels. On voit donc que les matières organiques libres dont l'évolution est rapide en sol cultivé peuvent avoir une évolution très lente dans certaines conditions. Les matières orga- niques liées qui proviennent de l'évolution des précédentes ont une vitesse de destruction moins variable, et presque toujours faible; la quantité accumulée à l'équilibre est de l'ordre de 20 fois l'apport annuel de matière fraîche (k,/k 2 = 2o), il semble que pour les rendzines cette quantité soit nettement plus élevée que pour les limons cultivés.

Cette méthode de calcul fait évidemment appel à des hypothèses discu- tables supposant une certaine constance des paramètres dans un milieu donné et l'existence d'une proportionnalité entre les quantités de substances détruites et les stocks du milieu; toutefois, cette même hypothèse appli- quée de façon beaucoup moins nuancée au seul cas de l'humus a permis d'établir des ordres de grandeur qui sont actuellement utilisés en pratique pour apprécier le bilan humique ( 4 ). La seule différence avec les formules actuelles vient de ce que nous considérons une évolution plus progressive de la matière organique apportée au sol qui, dans le cas précédent, était supposée évoluer obligatoirement de façon très rapide; il est donc raison- nable de proposer les formules que nous venons de présenter puisque nous disposons d'une méthode permettant en général d'apprécier la teneur en matière organique fraîche.

A côté des valeurs de prévision et de description que peuvent avoir ces

calculs, ils ont l'avantage de permettre une meilleure critique et une

meilleure analyse des faits expérimentaux en définissant séparément les

diverses caractéristiques de la dynamique des matières organiques du sol.

(5)

( 4 )

(1) S. HENIN et L. TURC, C. R. Ac. Agr., 35, 1949, p. 41; L. TURC, Comptes rendus, 229, 1949, p. 427.

(2) S. HÉNIN et M. DUPUIS, An. Agr., 1945, p. 19-29.

(%) G. BARBIER et R. GUENNELON, Comptes rendus, 232, 1951, p. 55o.

(3) R. BÉTRÉMIEUX et L. TURC, Comptes rendus, 238, 1954, p. 2552.

(4) J. KORTLEVEN, C. R. 5 e Congrès International de la Science du Sol, Léopoldville, 1954, n° 3, p. 160-164.

(Laboratoire des sols, Versailles.)

(Extrait des Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences, t. 248, p. 138-141, séance du 5 janvier 1959.)

GAUTHIER-VILLARS, ÉDITEUR-IMPRIMEUR-LIBRAIRE

154871.59 Paris. — Quai des Grands-Augustins, 55. Imprimé en France.

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