La matière organique dans le sol

La matière organique dans le sol

Les constituants organiques du sol proviennent de la décomposition de la matière organique végétale, animale et bactérienne. Ces substances sont en constante évolution dans le sol et sont transformées par divers processus géochimiques à travers le temps. Comme elle joue un rôle majeur sur les propriétés du sol, il est important que la matière organique soit constamment renouvelée (Brady et Weil, 2008). D’ailleurs, la matière organique est un important indicateur de fertilité et de qualité des sols, c’ est pourquoi ce paramètre est souvent le premier mesuré lors de l’étude d’un sol et de son écosystème (paré, 2011).

La matière organique du sol, principalement composée de carbone, sera en partie transformée lors des réactions d’oxydation au contact de l’oxygène. Cependant, c’est la transformation par les organismes décomposeurs qui est le processus biochimique le plus important pour la transformation de la matière organique au sol. La nature de la matière organique fait en sorte qu’elle est plus ou moins facile à transformer. En effet, les composés organiques du sol peuvent être divisés en deux groupes, soit la fraction labile et la fraction récalcitrante. La fraction labile est composée de produits facilement minéralisés, par exemple les sucres, la cellulose et l’hémicellulose. Cette fraction produits divers composés volatils (retour à l’atmosphère) et non volatils (utilisés par les plantes) qui favorisent un cycle rapide du C.O. et de l’azote dans les sols. La fraction récalcitrante est quant à elle moins facilement décomposable et est composée de substances telles que la lignine, les cires et les phénols. Cette fraction conduit à la formation de substances humiques qui se caractérisent par leur stabilité et leur complexité dans le sol. TI est possible de connaître les principaux constituants des substances humiques à l’aide de diverses méthodes, comme la séparation par voie chimique et la Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) (Legros, 2007; Paré, 2011).

Divers processus chimiques, physiques et biochimiques peuvent protéger la matière organique du sol de la décomposition. Les phénomènes d’adsorption (c.-à-d. fixation des composés organiques sur les argiles et les limons) et d’agrégation (c.-à-d. assemblage des constituants organiques en agrégats) sont les principaux processus chimiques et physiques retardant la transformation des composés organiques. Enfm, la nature de la matière organique (labile ou récalcitrante) constitue sa principale protection biochimique, comme mentionné dans le paragraphe précédent (Paré, 20Il).

La matière organique augmente la capacité d’échange cationique des sols en plus de constituer un réservoir de nutriments assimilables pour la végétation. Lorsqu’elle se décompose, la matière organique relâche les divers nutriments sous forme d’ions, les rendant ainsi disponibles pour la végétation. Enfm, la matière organique animale et végétale constitue la principale source d’énergie et de carbone pour les organismes du sol. L’activité biochimique du sol serait impossible sans ces apports (Brady et Weil, 2008)

Dans un sol, les teneurs et les concentrations en C.O. vont varier en fonction de divers processus . menant à l’addition ou à la perte d’éléments nutritifs. Les gains sont liés aux intrants de matière organique dans le sol, alors que les pertes sont attribuables aux processus de transformation du carbone en CO2 et en C.O. dissous ainsi qu’à l’érosion du sol (Smith, 2007)

Influence des inondations sur la matière organique

L’accumulation de biomasse au sol et la formation de la litière sont affectées par le courant lors d’épisodes de crues (Drouin et al., 2011; Gervais-Beaulac et al., 2013). Les sédiments, la matière organique et par le fait même les nutriments peuvent être transportés par le courant vers l’aval, ce qui nuit au développement des sols en amont (perte de matière organique à la surface du sol) et affecte l’implantation de jeunes pousses végétales par la force des courants et des crues (Berthelot et al., 2014). Dans une certaine mesure, ces facteurs inhibent la régénération végétale, ce qui par la suite nuit au processus de formation de la litière et engendre une diminution de la matière organique du sol.

Selon Bayley et Guimond (2009), les crues ont plusieurs effets positifs sur l’environnement riverain en aval, par exemple de fournir un apport en eau, en nutriments et en sédiments. Néanmoins, les crues trop fréquentes perturbent les zones inondables en décapant les surfaces et causant une perte de la biomasse au sol (litière). Des travaux récents dans notre secteur d’étude permettent de constater un appauvrissement des sols riverains (Saint-Laurent et al., 2014). De plus, la teneur en C.Q. dans les sédiments est significativement plus élevée pour les zones à l’extérieur des plaines inondables que pour les zones affectées par les inondations. Cela suggère que les crues successives contreviennent à l’accumulation de la biomasse du sol. Il existerait donc parfois une relation négative entre la fréquence des inondations et la teneur en C.Q. des sols alluviaux.

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Table des matières

CHAPITRE 1
INTRODUCTION GENERALE
1.1 Problématique
1.2 Territoire à l’étude
1.3 Revue de littérature
1.3.1 La matière organique dans le sol
1.3.2 Le carbone organique et l’azote dans les sols
1.3.3 Répartition spatiale du carbone organique et de l’azote dans les sols
1.3.4 Variation des teneurs en fonction du régime des crues
1.4 Objectifs du projet
1.4.1 Description du cadre de l’étude
1.4.2 Objectifs de la recherche
1.5 Hypothèses de travail
1.6 Approche méthodologique
1.6.1 Données historiques d’inondations
1.6.2 Travaux de terrain et échantillonnage
1.6.3 Prétraitements des échantillons de sols
1.6.4 Analyse des données
1.7 Résultats
1.7.1 Gradient horizontal
1.7.2 Gradient vertical
1.8 Conclusion
CHAPITRE II
DISTRIBUTION SPATIALE DU CARBONE ORGANIQUE ET DE L’AZOTE DANS LES SOLS EN FONCTION DES ZONES DE RÉCURRENCE D’INONDATION
2.1 Résumé de l’article
2.2 Introduction
2.3 Matériels et méthodes
2.3.1 Zone d’étude
2.3.2 Sites et échantillonnage des sols
2.3.3 Analyses physiques et chimiques des échantillons
2.3.4 Analyses statistiques
2.4 Résultats
2.4.1 Caractéristiques du sol
2.4.2 Épaisseur de la biomasse au soL
2.4.3 Concentration en carbone organique total (COT%) et azote total (AT%)
2.4.4 Distribution verticale du carbone organique total (COT%) et de l’azote total (AT%)
2.4.5 Corrélation entre les différentes propriétés du sol
2.5 Discussion
2.5.1 Variation du pH, de la densité apparente et de la texture
2.5.2 Distribution du carbone organique et de l’azote selon les zones d’étude
2.5.3 Distribution verticale du carbone organique total (COT%) et de l’azote total (AT%)
2.5.4 Variation de l’épaisseur de la biomasse au sol en fonction des zones d’étude
Conclusion