Recherche agronomique ( 1998), 2, 37 - 42
INRAA
Etude de l'effet dose des boues résiduaires sur un sol agricole
Essai en vases de végétations sur une culture test
«Trifolhim alexandriiim L, Var. M. R 90»
R. Ait Hamou. O. Boulahbal
iS.R.A.A. Laboratoire de Sciences des Sols et de la Fertilisation. C.R.P Mehdi Boualent. BPS:
Baraki 16210. Alger
Résumé- L introduction des houes résiduaires comme source de matière organique, constitue un apport iniére.s.sant pour / agriculture qui e.s f actuellement largement déficitaire en fumier de
ferme.
L 'ohjeciif de notre étude est la détermination de la dose optimale des houes résiduaires,
provenant des stations d'épuration de la ville de Tizi-Ouzou.
L expérimentation a été réalisée en vases de végétation sur un .sol lourd (40 % d'argile). La plante test est le trèfle d'Alexandrie (TrifoUum alexandrium L . Var.M. R..90).
L 'effet des houes sur le rendement a révélé des ré.sultats positifs, sans risques apparents de
toxicité liés à la composition chimique des houes. La dose optimale ayant donné le meilleur
résultat est 5Tms ' ha.
Mots clés : boues résiduaires /fumure organique / dose optimale /trèfle d'Alexandrie Summary - The residuary mud introduction as .source of organic matter. constitutes an interesting contribution for the agriculture that is currently largely déficient in dung offarm.
The ohiective of our study is the détermination ofthe optimal do.se of residuary muds. cominy
from stations of purification of the city ofTizi-ouzou.
The expérimentation lias heen realized in va.ses of végétation on a heavv ground (40 % of
day). The test plant is the dover ofAlexandrie (TrifoUum alexandrium L . Var. M. R..9()) The effecl of muds on the output lias revealedpositive re.sults. without apparent foxicifv risLs linked to the chemical mud composition. The optimal dose having given the hest resuit is 5T
msi ha.
Keys words : residuary muds/ organic manure/ optimal dose/dover of aiexandrie
INTRODUCTION
Très diverses, les activités humaines
génèrent un gisement important de
déchets organiques et minéraux dont
la récupération et le recyclage étaient depuis fort longtemps pratiqués. Ain
si, les agriculteurs chinois ont rhabitude d'appliquer le principe de
la fertilisation des champs au moyen d'excréments humains (Pommel et
Tetart. 1976).
Il est évident que la croissance
rapide de la population, les sécheres ses prolongées, les renchérissements
des fertilisants et les pertes en humus du sol accentuées par les techniques modernes de production, nous con duisent à envisager la réutilisation des eaux usées et des boues résiduaires
dans l'agriculture (Benmouffok, 1994). La production de boues dans
les neufs pays de la communauté économique européenne (CEE) avait atteint, en 1978 environ 6 millions de tonnes de matière sèche, équivalente à 230 millions de matière humide, 29% de ces boues sont utilisées dansl'agriculture (Klein, 1980).
C'est ainsi, que l'utilisation des boues résiduaires en agriculture a
été expérimentée sur plusieurs cultu
res: cultures maraîchères (Benmouf fok. 1980. Ait Hamou.1997), maïs(Juste et Solda. 1977.), fourrages
(Chaussod. 1981.).
Cela parait intéressant pour un
pays comme le notre, dont les rejets
annuels d'eaux usées sont estimés à
près de 1,5 milliard de m^ et qui trai
tés et convenablement valorisés pour raient constituer une source non né
gligeable de matière organique pour l'agriculture largement déficitaire en
fumier de ferme (0.36 tête Aia) (Anna stat, 1995).
Notre travail s'inscrit dans ce
cadre et tend à élargir l'étude expéri
mentale par l'utilisation de doses de
boues afin d'aboutir à optimiser leui
utilisation.
Pour cela un essai en vases de
végétation visant à déterminer la dose optimale de boues résiduaires de la
ville de Tizi Ouzou a été réalisé.
MATERIELS ET METHODES
Matériels :
Boues :
Les boues résiduaires utilisées pro viennent de deux stations d'épuration de la ville de Tizi ouzou. ETEP -Est
et ETEP - Ouest.
Les résultats portés sur le tableau 1.
montrent que les boues présentent les
caractéristiques suivants.
- Une richesse en Azote total, plus
marquée dans le cas de la boue Step
Est
- Une conductivité électrique faible - Une richesse en Phosphoie total - Une faible teneur en Potassium - Une teneur élevée en matière orga
nique
38
Tableau I : Analyses physico chimiques des boues
Cléments Boue STEP-EST Boue STEP-OUEST
Age de la boue 12 mois 12 mois
Humidité (%) 31.40 30.26
pH 5.95 7.15
CE (mmhos/cm) 0.68 1.04
N (%) 1.40 0.70
C (%) 1.88 1.10
C/N 13.4 15.7
Phosphore total (%) 0.042 0.034
Mn (ppm) 0.96 0.94
Cli (ppm) 0.10 0.10
Le (ppm) 80.96 62.82
Cr (ppm) 0.39 0.26
Zn (ppm) 4.04 3.078
Cd (ppm) 0.02 0.02
So/ :
Le sol de Lessai se caractérise par:
- Une texture argileuse;
- Un pi l légèrement alcalin:
- Une faible teneur en matière organi
que:
- Une teneur élevée en phosphore
assimilable:
- Une faible salinité;
- Une teneur satisfaisante en potas
sium assimilable;
- Une teneur moyenne en azote total (Tableau .II).
Tableau 11: Caractéristiques du sol de culture avant la mise en place de Lessai
Eléments Teneurs Méthodes
pl l 2/5 7.15 pH mètre
CI-! (mnihos/cm) 0.5 concluctimètrie
Caibonc (%) 1 -T) Anne
Matière organique (%) 1 .41 -
A/ote total (%) 0.14 Kjeldhal
C/N 8.71 -
Calcaire total (%) 4.20 titrimétrie
Calcaire actif (%) 2.60 Drouineau
Phosphore assimilable (ppm) 87 Olsen
Potassium assimilable (ppm) 390 -
Ciranulométrie
Argile (%) 40.70 pipette Robin.son
l.imon (%) 33.22
Sable (%) 22.50
Végétal :
La culture test est le trèfle d'Alexandrie ou Bersim {Trifolium alexandriiim L. Var.M.R.9Q). C'est une légumineuse fourragère annuelle, originaire d'Asie.
Méthode :
Choix du dispositif expérimental : Le dispositif adopté est en blocs aléatoires complets, incluant l'étude de deux facteurs : l'origine et les do ses des boues . La totalité des pots a été divisée en quatre blocs. La répar tition a été obtenue par tirage au sort
des différents traitements .
Traitements :
Les doses de boues à épandre : 0 - 5 -
10- 15 -20-40TMS/ha.
12 traitements par bloc (2 boues x 6 doses) et chaque traitement répété quatre fois . au total 48 pots.
Fertilisation minérale :
Tous les traitements ont reçu une fu mure minérale à raison de:
- 50 unités d'azote/ ha.
- 80 unités de phosphore/ ha.
-150 unités de potassium / ha.
RESULTATS ET DISCUSSION
L'analyse de la variance (Tableau.
III) nous révèle un effet de boues peu significatif (P^0.05). un rendement moyen de 16.55 g/ pot pour la boue Est et 18.95 g / pot pour la boue
Ouest, et une différence hautement
significative entre les doses (P^O.Ol).
Tableau III: Analyse de la variance.
Source de variation D.D.L S.C.E C.M Prob
Origine de Boue 1 70,40 70,40 0,0213
Dose 5 354,62 70.92 0,0006
Bloc 44,68 14,89 0,3199
Boue X Dose 5 233.94 46,79 0.0078
Résiduelle 404,67 12,26
La comparaison des moyennes deux à deux montre que c'est la dose corres pondant à 10 T MS qui a entraîné
cette différence. Le reste des doses
ayant entraîné un effet similaire donne les chiffres (g / pot): 16,88 et 13.60 respectivement pour les doses 40 et 20. Nous remarquons que l'effet de la dose 15 n'a pas été significatif,
alors que l'effet de la dose 5 est iden
tique à celui de la dose optimale (10 T MS / ha), nous obtenons dans ce
cas:
D5 = DIO > D40 >D20
11 en est de même pour les effets d'interaction des deux facteurs étu
diés (boue X dose). Ceux ci se sont montrés hautement significatifs (P<0.01). Cependant seule la boue Ouest a provoqué ces différences.
40
dans lesquelles la dose 10 a donné le Teffet de la dose 5 reste similaire au
rendement optimal obtenu, ce qui constitue un avantage sur le plan éco-
rendement le plus élevé. De plus, nomique et sanitaire (moindres ris ques concernant les métaux lourds et
les germes pathogènes. (Fig 2).
□ STEP EST
■ STEP OUEST
Doses (T MS / ha) Fig. 2: Evolution des rendements du trèfle
CONCLUSION
La conduite de Fessai en vase de vé
gétation nous a permis d'atteindre notre objectif. En effet nous avons pu déterminer une dose dé boue qui pourrait assurer un rendement agri cole optimal, celle ci correspond à 5
T MS / ha. Aux Etats Unis
d'Amérique la dose préconisée est 20 T MS/ ha/an. sur maïs fourrager (Bertucci et al 1977), à Tizi Ouzou (Algérie) 8 T MS/ha/an, sur pomme de terre, (Benmouffok, 1994). Au Royaume Uni et selon Matthews (1985) la dose préconisée est entre 1 à 5 T MS /ha. 11 n'existe pas de di rectives concernant les doses à épan-
dre, la quantité réelle varie selon le type et la qualité de la boue, les be
soins de la culture, et le type de sol.
Les résultats ont montré aussi que l'interaction « boue x dose » a
donné des différences significatives
au profit de la boue issue de la station d'épuration Step Ouest.
Un essai en plein champ dans le but de confirmer ces résultats est souhaitable, et pour cela nous con seillons un épandage de boue à la
dose 5 T MS / ha. en comparaison
avec le fumier de ferme éventuelle ment, tout en tenant compte de l'aspect teneur en métaux lourds toxiques pouvant être contenus dansles boues ainsi que de leur accumulation progressive dans le sol et leur passage dans le végétal. De
plus, et bien que présentant un risque
moindre, il faudra tenir compte aussi de la présence de certains agentspathogènes dans les boues; celles-ci
doivent subir donc, des traitements
supplémentaires adéquats afin
d'éliminer ou du moins limiter cet aspect contraignant.
REFERENCES
BIBLIOGRAPHIQUES
Ait Hamou. R., 1997 - Etude de l'effet des boues résiduaires sur la production de la
pomme de terre en comparaison avec le
fumier de ferme et la litière de volaille.
Revue n° 0 de la recherche agronomique. I.N.R.A.A
Annuaire statistiques de l'Algérie, et statistiques agricoles, série B (Ministère de l'Agriculture et de la pêche (1995) Benmouffok A., 1980 - Contribution à
l'étude d'emploi des boues résiduaires en cultures maraîchères. Cas de la station d'épuration de Draa Ben Khedda. Thèse d'ingénieur d'état IN A El harrach 36 p.
Benmouffok A., 1994 - Caractérisation et valorisation agricole des boues résiduaires de Draa Ben khedda
(Algérie). Cahier Agriculture 1994; 3 :
295-9
Bertucci J J et al, 1977 - Inactivation of virus during anaerobic sludge digestion . Journal of the water pollution control fédération, 49 ; 1642-1651.
Chaussod R., 1981 - Valorisation agricole d'une boue résiduaire « type laiterie »
par épandage sur prairie
permanente. Publication I.N.R.A.
Dijon France 33p.
Juste C et Solda P., 1977 - Effets
d'application massive de boues de stations d'épuration urbaines en monocultures de maïs. Bulletin A.F.E.S (France) N° 3 p 47- 157.
Klein L, 1980 - La politique d'environnement de la communauté
européenne et l'utilisation agricole des
déchets. In: L'hermite, P & Ott, H, ed.
Proceedings of the second European Symposium on Characterisation, Treatment and Use of Sewage Sludge, Vienne 20-24 october 1980. Dordrecht, Reidel Publishing co , 1981.
Mattews P J traitement
l'utilisation Britannique
1985 - Optimalisation du de l'évacuation et de des boues. - L'approche Revue sciences et
techniques de l'eau.Vol - 18 1
février 1985.
Pommel B; Tetart J. M. 1976 - Incidence de
la nature des effluents, des types de filières de traitement des eaux et des boues sur la valeur agronomique desboues.
42
