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Essai de productions aquicoles intégrées : possibilités d’utilisation des boues de pisciculture comme
amendement organique agricole
René Lesel, Catherine Juste, Jean Koenig
To cite this version:
René Lesel, Catherine Juste, Jean Koenig. Essai de productions aquicoles intégrées : possibilités d’utilisation des boues de pisciculture comme amendement organique agricole. Bulletin francais de Pisciculture, 1976, 262, pp.12-19. �hal-02731064�
ESSAI
DE PRODUCTIONS AQUICOLES INTEGREES : POSSIBILITES D'UTILISATION
DES BOUES DE PISCICULTURE
C O M M E AMENDEMENT ORGANIQUE AGRICOLE
R. LESEL, C. JUSTE * et J. KOENIG * *
avec la collaboration t e c h n i q u e de P. S O L D A * INRA - C e n t r e de Recherches hydrobiologiques L a b o r a t o i r e des M i c r o o r g a n i s m e s , B.P. 79,
64200 Biarritz
R E S U M E
Dés essais c o m p a r a t i f s ont été faits dans le but de déterminer l'efficacité des boues de pisciculture c o m m e a m e n d e m e n t organique. Il apparaît .que ces b o u e s constituent un a m e n d e m e n t aussi efficace qu'un poids équivalent de f u m i e r de f e r m e .
A B S T R A C T
A n a t t e m p t at i n t e g r a t e d aquacultural productions : p o s s i b i l i t é s in the uti- lization ôf h'atchery d e p o s i t s as an agricultural organic fertilizer.
C o m p a r a t i v e tests have been carried out in order to détermine the efficiency o f hatchery d e p o s i t s as an organic fertilizer. It is s h o w n that thèse d e p o s i t s c o n s t i t u e a fertilizer as efficient as f a r m manure of an équivalent weight.
C) INRA, Station d'Agronomie « La Grande Ferrade », 33140 Pont-de-la-Maye.
(") SARB-CLEN, rue Wilson, B.P. 48, 69150 Decines.
Article available at http://www.kmae-journal.org or http://dx.doi.org/10.1051/kmae:1976008
I. — I N T R O D U C T I O N
N o u s avons montré dans une é t u d e précédente (LESEL et IFERGAN,. 1975) qu'il est p o s s i b l e d'utiliser la charge azotée".d'une eau usée de p i s c i c u l t u r e p o u r assurer la croissance du c r e s s o n , Nasturtium officinale. Rappelons que le p r i n - cipe directeur de ces travaux c o n s i s t e à o r g a n i s e r une chaîne t r o p h i q u e a r t i f i c i e l l e o ù des c o n s o m m a t e u r s à divers niveaux r é c u p è r e n t et t r a n s f o r m e n t toute l ' é n e r g i e a p p o r t é e au s y s t è m e essentiellement s o u s f o r m e d'aliments. Un tel s y s t è m e a é t é p r o p o s é par CLARKE (1972). Le s c h é m a général peut varier c o n s i d é r a b l e m e n t . N o u s nous sommes proposés d'analyser l'étape 4 du modèle suivant.
Energie alimentaire
1}
C o n s o m m a t e u r principal (poisson)
Détritus ^
Il s'agissait d'utiliser les boues p r o v e n a n t d'élevages de p o i s s o n s . C e s boues sont d'origines diverses : f è c e s , refus alimentaires, f l o c u l a t i o n de s u b s t a n - ces en s o l u t i o n , et sont en partie r e s p o n s a b l e s de la pollution o r g a n i q u e o b s e r - ' v é e en aval des piscicultures. L'étude e n t r e p r i s e a v a i t pour objet la c o m p a r a i s o n de l'efficacité de ces boues c o m m e a m e n d e m e n t o r g a n i q u e avec celle d u f u m i e r d e f e r m e .
2. — ETUDE EXPERIMENTALE 2.1. — Origine dés boues
Les boues utilisées proviennent de la pisciculture de Font-Rome * à M a n t h e s dans la D r ô m e . Les p r é l è v e m e n t s ont été effectués en avril 1975. A c e t t e é p o q u e le taux de recirculation des eaux était de 50 p. 100. Les c a r a c t é r i s t i q u e s (*) Les auteurs remercient M. BEAL qui leur a aimablement communiqué les renseignements
•concernant sa pisciculture et fourni la boue utilisée lors des expérimentations.
Energie lumineuse
Production végétale Eléments dissous
(minéralisation)
v
Eléments figurés
C o n s o m m a t e u r s s e c o n d a i r e s
. Détritus
Eléments figurés
kB o u e s
Eléments dissous
4 3
p h y s i q u e s et c h i m i q u e s de l'eau à l'entrée et à la sortie de la pisciculture m o n t r e n t q u ' i l s ' a g i t d'une eau calcaire relativement riche en nitrates ( t a b l , 1). Les résultats p r o v i e n n e n t d'une analyse effectuée en o c t o b r e 1974.
Caractéristiques Eau entrée Eau sortie
physiques p i s c i c u l t u r e pisciculture
A s p e c t claire, fin dépôt claire
O d e u r néant néant
10°5 11°5
pH (laboratoire) 7,2 7,5
C o n d u c t i v i t é en mhos à 20° C 505 497
M a t i è r e s totales
en suspension 2,8 < 0,5
Caractéristiques Eau entrée Eau sortie
chimiques p i s c i c u l t u r e pisciculture
O2 dissous (terrain) 11 8,0
O x y d a b i l i t é à f r o i d en 4 h 0,45 0,60 A l c a l i n i t é totale en H C 03 . . . 295 275 S u l f a t e s en S 04 p r é s e n c e présence
N i t r a t e s en N 03 27 29
N i t r i t e s en N 02 0 0,06
Sels ammoniacaux en NH4 . . 0 0
O r t h o p h o s p h a t e s en PO4 . . . 0 - 0
C a l c i u m en Ca; 1-26 120
D é t e r g e n t s anioniques 0 0
Tableau 1. — Caractéristiques physiques et chimiques des eaux de pisciculture (analyses effectuées par le Laboratoire du CTGREF, Division Q u a - lité des Eaux, Pêche et Pisciculture, Paris).
Table 1. — Physical and chemical characteristics of hatchery waters (analyses worked out by the CTGREF Laboratory (Centre Technique du Génie Rural, des Eaux et des Forêts), Division of Water Quality, Fishing and Fish Farming, Paris.
Tableau 3. — Quantités d'éléments fertilisants et d'oligo-éléments apportés à l'ha
par l'épandage de 30 t de fumier de ferme ou de 50 m 3 de boue de pisciculture à 88,9 p. 100 d!humidité.
Table 3. — Quantifies of fertilizing éléments and oligo-elements brought per ha by spreading of 30 t of farm manure or 50 m 3 of hatchery deposits at 88.9 p. 100 of humidity. Boues de Fumier de pisci ferrr a> o
Iture .... c
ro —>
ro - i 00 en O o
O
W en ro o Z '
C D O0 Oî r o
T F
O
Cn
ro ro r o co o
7^
O
kg/h à
ro Mg
1 097. 84 Ca
C O C O
en ^ - n CD
3 905 504 Zn
- » r o -fc. C O -fc. - >
Cu g/ha
841 1 932 Mn Tableau 2. — Composition des boues de pisciculture et du fumier de ferme.
Table 2. — Composition of hatchery deposits and of farm manure. Boues de pisciculture Fumier de ferme .... 88.9
80.0 Humi-
U1 lç
20.9
38.0 O
% niât, sèche
2.72
2.20 z
% niât, sèche
7.7
17.3 C/N
87.7
11.0
T J
O 0% de matière, sèche
3.7
37.2 7^
ro
O
%0 de matière, sèche
b co
Mg %0 de matière, sèche
199.5
14.0 O
a>
%0 de matière, sèche
6260
5800 -n
CD
mg/kg
00 - >
-C o
N
mg/kg
ro
-U r o O
c
mg/kg
00' - » ro en ro co
Mn mg/kg
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mg/kg
! 2 o
mg/kg
I ê
T J C T
mg/kg
I co | . 2 -
mg/kg
2.2. — Aspect et composition des boues de pisciculture
Le produit se présente sous forme d'une suspension en milieu liquide t i t r a n t 110 g e n v i r o n de matière sèche par litre. A p r è s séchage à l'air, la boue e s t pulvérisée par passage dans un broyeur. Les dosages sont effectués sur la p o u d r e ainsi o b t e n u e et les résultats ramenés à la matière sèche. Le carbone e t l'azote total sont déterminés en utilisant les méthodes de A N N E et de KJELDAHL.
Pour les autres éléments, on p r o c è d e à une calcination au four à 450° C pendant 8 h. Les cendres sont reprises par de l'acide chlorhydrique pur et on mesure la t e n e u r en acide p h o s p h o r i q u e par réduction du complexe p h o s p h o m o l y b d i q u e r é d u i t par l'acide a s c o r b i q u e , les métaux étant dosés directement par absorption a t o m i q u e .
Les résultats qui figurent dans le tableau 2, dans lequel on a fait mention é g a l e m e n t à titre de c o m p a r a i s o n de la c o m p o s i t i o n du fumier de ferme utilisé p o u r l'essai, m o n t r e n t que le produit possède une teneur en azote aussi impor- tante que celle du fumier, un rapport C / N faible, une concentration très élevée e n a c i d e p h o s p h o r i q u e et calcium ; par c o n t r e , les taux de potasse et de magnésie s o n t beaucoup plus faibles que ceux du fumier. Ce tableau fait ressortir en o u t r e , p a r r a p p o r t au fumier, une charge non négligeable en oligo-éléments et m é t a u x lourds, notamment en fer, zinc e t manganèse. Ces oligo-éléments peuvent p r o v e n i r des farines animales entrant dans la composition du poisson ou, plus s i m p l e m e n t , d'une c o n c e n t r a t i o n des éléments-traces présents dans les eaux, c e t t e accumulation des métaux lourds par les boues étant un phénomène bien c o n n u . Il convient c e p e n d a n t de préciser que les teneurs mesurées dans ce type d e b o u e s sont b e a u c o u p plus faibles que celles que l'on rencontre habituelle- m e n t dans des boues issues par exemple du traitement des eaux usées urbaines.
Pour mieux fixer les idées, on a indiqué dans le tableau 3 les quantités des d i f f é r e n t s éléments qui seraient apportés à l'hectare de sol cultivé sur lequel on aurait effectué un arrosage de 5 mm à l'aide des boues de pisciculture à l'état f r a i s . O n a représenté également dans ce tableau les quantités d'éléments qui s e r a i e n t apportées par l'épandage de 30 t/ha de fumier de ferme à 80 p. 100 d'hu- m i d i t é , dose c o u r a m m e n t employée en agriculture.
C e tableau met en évidence que l'épandage de 50 m3/ha de boues de pisciculture c o r r e s p o n d à un a p p o r t d'éléments fertilisants non négligeable, notam- ment en ce qui c o n c e r n e l'azote et s u r t o u t l'acide phosphorique, alors que les q u a n t i t é s de potasse incorporées de cette matière sont beaucoup plus faibles, v o i r e négligeables quand on les compare à celles qu'amène le fumier. O u t r e les é l é m e n t s majeurs, les boues amènent au sol des quantités importantes d'oligo- é l é m e n t s , particulièrement- de zinc et de fer.
La simple analyse des boues d e pisciculture fait donc apparaître un cer- t a i n potentiel e n tant que s o u r c e d'éléments nutritifs ; encore faut-il s'assurer du c a r a c t è r e n o n - p h y t o t o x i q u e de ce matériau et essayer de mettre en évidence un effet bénéfique éventuel, lié à autre chose qu'une aptitude à fonctionner comme s o u r c e d'éléments nutritifs pour la plante. Pour cela, on a réalisé en serre un essai en vases de végétation portant une culture-test, en l'occurrence du ray- grass d'Italie, dont on a comparé le c o m p o r t e m e n t : d'une part, en présence d e f u m i e r de f e r m e (l'analyse de ce dernier figure dans le tableau 2), d'autre part, d e boues d e pisciculture, les deux amendements étant introduits dans le substrat d e culture en quantités identiques.
2.3. — Dispositif expérimental utilisé
L'essai a été c o n d u i t en petits vases de v é g é t a t i o n en matière plastique;
dans lesquels on a introduit 1,4 kg de sable lavé à l'acide et d é b a r r a s s é de toute impureté organique.
Tous les pots r e ç o i v e n t une f e r t i l i s a t i o n minérale identique, c o m p o r t a n t :
— de l'azote (ammonitrate 33 p. 100),
— de l'acide p h o s p h o r i q u e ( s u p e r p h o s p h a t e 25 p. 100),
— de la potasse (sulfate de potasse),
— de la magnésie (sulfate d e magnésium).
Cette fertilisation, équivaut à l'épandage de 150 u/ha de c h a c u n de c e s éléments majeurs.
Les pots reçoivent également au cours de leur remplissage :
— 1 kg de carbonate de c a l c i u m ,
— 1 kg de sulfate d e calcium,
de manière à uniformiser les pH et à pallier tout risque de c a r e n c e e n s o u f r e . O n sème dans chaque pot 1 g de ray-grass d'Italie, et on maintient l'humidité d u substrat à 75 p. 100 de la capacité de rétention en eau par des a r r o s a g e s q u o t i - diens à l'eau permutée. Quatre coupes espacées de trois à quatre semaines o n t été réalisées. A partir de la première c o u p e et tous les 15 j o u r s , les pots r e ç o i v e n t un c o m p l é m e n t de fertilisation minérale a p p o r t é e sous f o r m e de s o l u t i o n nutritive préparée à. partir des sels suivants : nitrate d'ammonium, phosphate m o n o p o t a s - sique, sulfate- de potassium et sulfate de magnésium ; la quantité de s o l u t i o n nutritive ajoutée à chaque arrosage (25 ml) équivaut à un épandage dé 150 u/ha d'azote, d'acide p h o s p h o r i q u e et de potasse, e t d e 75 u/ha de magnésie.
Le ray-grass se trouve donc placé ainsi dans des c o n d i t i o n s de nutrition minérale optimales. Les différences de v é g é t a t i o n qui peuvent apparaître à la suite de l'introduction du fumier ou des boues d e . pisciculture (ajoutés sous f o r m e d e poudre et intimement mélangés au sable) traduisent donc : soit un effet p h y t o - toxique de l'amendement e x p é r i m e n t é , soit — dans le cas d'une stimulation de la croissance — une action liée à autre chose que l'aptitude de cet a m e n d e m e n t à fournir des éléments nutritifs.
2.4. — Protocole expérimental
L'essai comporte cinq traitements,- répétés chacun cinq fois : 1 = témoin sans apport de matière o r g a n i q u e ;
2 = a p p o r t d'une quantité de boue de pisciculture c o r r e s p o n d a n t à 9 t/ha de matière sèche ;
3 = apport d'une quantité de fumier de f e r m e c o r r e s p o n d a n t à 9 t/ha de matière sèche ;
4 = fertilisation minérale s u p p l é m e n t a i r e introduite au moment du r e m p l i s s a g e des pots, c o r r e s p o n d a n t à la quantité d'éléments fertilisants présents dans les neuf tonnes de boues de p i s c i c u l t u r e ;
5 = fertilisation minérale supplémentaire introduite au moment d u r e m p l i s s a g e des pots, c o r r e s p o n d a n t à la quantité d'éléments fertilisants présents dans les neuf tonnes de fumier.
Les plus petites différences significatives-(ppds) calculées se rapportent aux différences existant entre les moyennes des dif-férents traitements qui comportent chacun cinq répétitions. Elles sont exprimées en g/pot.
H.S. = hautement significatif (essai significatif au seuil de 1 rç. 100).
N.S. = non significatif (essai non significatif au seuil de 5 p. 100).
Tableau 4. — Production en g/pot de matière sèche du ray-grass. Moyennes
des 5 répétitions.
Table 4. —< Production in g/container of dry matter of ray-grass. Means of the five treatments. Interprétation statistique ppds 5 % PPds 1 % 1) Témoin 2) Boues de p sciculture 3) Fumier de ferme
4) Boues de pisciculture (équi-valent minéral) 5) Fumier (équivalent minéral) . Traitement
H.S.
0.24 0.32 oo ro - * - * - »
C O <J> C O C D co
4». oo 4». on
Coupe 1
p p i 3.11 3.04 2.90
3.03 3.43 Coupe 2
H.S. 0.12 0.16 2.15 2.50
2.55
1.49 1.52 Coupe 3
H.S. (N.S. entre 2 et 3)
o o -> o o b C D
en ro
Coupe 4
C O > l 00 00 ~ J
ro b î 1b. C D C D en 00 o o
Total
-» o ro ro o
oo ro 4 * o o
Indice de comparaison
Les différences entre les traitements 2 et 4 d'une part, et 3 et 5 d'autre part, p e r m e t t e n t de mieux p r é c i s e r un effet spécifique éventuel des amendements mis en c o m p a r a i s o n , q u i ne s o i t pas lié à leur teneur e n é l é m e n t s f e r t i l i s a n t s .
Les déterminations effectuées ont consisté à d é t e r m i n e r là p r o d u c t i o n de matière sèche de chaque pot.
2.5. — Résultats obtenus (tabl. 4)
A la première c o u p e , les pots qui ont reçu l'équivalent minéral d e - 9 t/ha de boues ou de f u m i e r f o u r n i s s e n t une p r o d u c t i o n nettement s u p é r i e u r e à celle obtenue eh présence des amendements organiques : cette différence s'explique sans doute par le f a i t que les éléments nutritifs présents dans les amendements, et surtout l'azote, s o n t , p r o g r e s s i v e m e n t libérés.
A la c o u p e suivante, en effet, ce phénomène s'atténue, puis s'inverse totale- ment à partir de la t r o i s i è m e coupe. A la quatrième c o u p e , les pots qui n'ont pas reçu d'amendement o r g a n i q u e ne fournissent aucune récolte. C e t t e absence de végétation peut s'expliquer, soit par une déficience en un o u plusieurs oligo- éléments, soit par l'accumulation dans le milieu j u s q u ' à des doses toxiques d'élé- ments nutritifs imparfaitement utilisés par la plante en l'absence de matière organique.
O n peut o b s e r v e r q u e si, pour l'ensemble des 4 c o u p e s , les matières organiques c o n d u i s e n t à un s u p p l é m e n t de récolte de l'ordre de 20 p. 100, il n'ap- paraît pas au c o u r s de toute la culture de différence significative entre les deux types de c o m p o s t s o r g a n i q u e s expérimentés.
O n peut d o n c c o n c l u r e q u e , dans lès c o n d i t i o n s e x p é r i m e n t a l e s m i s e s en j e u , un poids donné de boue de -pisciculture s'avère être un a m e n d e m e n t orga- nique aussi efficace que le même poids de fumier.
3. — C O N C L U S I O N S
Cette e x p é r i e n c e montre qu'il est possible d ' e m p l o y e r les substances orga- niques et minérales figurées rejetées par une pisciculture utilisant un recyclage même partiel des eaux. TENORE, G O L D M A N et CLARNER (1973) et TENORE, M A S Ô N et C H E S N A Y (1974) ont entrepris la v a l o r i s a t i o n de ces déchets "par des g r o u p e s z o o l o g i q u e s d é t r i t i p h a g e s . Dans une p r e m i è r e étape, l'utilisation comme amendement o r g a n i q u e des boues de p i s c i c u l t u r e constitue une approche plus simple de cette v a l o r i s a t i o n . Les deux méthodes peuvent être c o m p l é m e n - taires, aboutissant à une meilleure utilisation du flux é n e r g é t i q u e distribué sous forme d'aliments au c o n s o m m a t e u r p r i n c i p a l , - l e p o i s s o n .
4. — BIBLIOGRAPHIE
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LESEL R., IFERGAN C a t h e r i n e , 1975. Essai de productions aquicoles i n t é g r é e s : utilisation des eaux d e rejets d'un circuit fermé e x p é r i m e n t a l de pisciculture pour la culture d e c r e s s o n . Bull. Fr. Piscic, 259, 41-52.
TENORE K:R., G O L D M A N J.S., CLARNER J.P., 1973. The f o o d chain d y n a m i c s of the oyster, clam and musse! in an aquaculture f o o d ' chain. S. exp. mar. Biol.
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TENORE K.R., M A S O N G.B., C H E S N A Y E.J. Jr., .1974. P o l y s p e c i e s aquaculture Systems : the detrital t r o p h i c level, J. mar. Res., 32 (3), 425-432.
