Le silicium (Si) en riziculture :
Cycle biogéochimique au champ et impacts sur les filières
INTRODUCTION
Si est le 2ième élément par ordre d’abondance après l’oxygène : il constitue les silicates, les argiles et le quartz dans les sols. Dans la
culture des céréales, espèces accumulatrices de silicium, la matière sèche se compose de 0,1 à 10% Si. Le problème de la disponibilité de cet élément, bien que capital, n’est généralement pas pris en compte dans les bilans agronomiques alors que les besoins sont du même ordre de grandeur que les besoins en autres oligo-éléments : Ca (0,1 à 0,6%) ; S (0,1 à 1,5%) ; N (0,5 à 6%) ; P (0,15 à 0,5%) ; K (0,8 à 8%).
La connaissance et la maîtrise du cycle de Si en riziculture sont nécessaires pour l’évaluation de la réussite et de la durabilité des productions céréalières et de leurs impacts sur les filières de valorisation (bioconstruction, bio-énergie, enfouissement, …)
CYCLE BIOGEOCHIMIQUE AU CHAMP
LE SILICIUM ET QUELQUES VOIES DE VALORISATION DES PAILLES DE RIZ
CONCLUSIONS
La silice d’origine biogène est une source privilégiée de Si pour le riz et contribue pour 47% aux besoins de la culture sur un an. La culture intensive de céréales depuis 50 ans en Camargue a modifié la distribution des argiles des sols.
Le taux élevé de silice dans les pailles de riz (10%) devra être pris en compte lors du choix des filières de valorisation.
0 20 40 60 80 100 120 140 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Peak-w idth(2θ) b Lame d’eau Zone racinaire Semelle de labour SiD SiB diatomées Canaux de drainage grains Exportation agricole paille 270±60 90±20 180±40 320±70 50±10 Flux (kg/ha.an): Inconnu Mesuré Estimé Précipitation : SiD Eaux d’irrigation SiD, MES SiD Poussières MES silicates 30±15 3±2 6±3 100 D’après Desplanques( 2004)
Si biologique sous forme de :
a) Phytolithe de céréales - b) Diatomée - c) Spicule d’éponge
Estimation du bilan de Si dans l’agrosystème1
1
. Desplanques et al. (2006) – Journal of geochimical exploration. Doi : 10.1016/j.gexplo; 2005.08.036
F. TROLARD
R. Hammond, C. Monier, JC Mouret, B. Nougarèdes, C. Soulard UR Géochimie des sols et des eaux – Aix en Provence UMR Innovation - Montpellier
Mesures réalisées du semis à la récolte du riz
b c a Les problèmes de vitrification et d’abrasivité ont été résolus grâce à un prototype de chaudière fonctionnant avec des cannes de Provence, riches en silice. Le chauffage L’enfouissement/ Le mulch
La silice semble constituer un frein à la décompositiondes pailles mais, à ce jour, aucune mesure n’a été effectuée.
La bioconstruction
Le taux de silice élevé des pailles permet une meilleure résistance.
0 20 40 60 80 100 120 0 0,5 1 1,5 Peak-w idth(2θ) soil dep th ( cm ) Chlorite Kaolinite Illite Smectite a
La largeur à mi-hauteur des pics de diffractions des rayons X est un indicateur du degré de cristallinité des minéraux des sols. Les minéraux argileux en rizière
(a) sont plus cristallisés, donc moins biodisponibles, qu’en friche (b).
mai
avril juin juillet septembre
