L'activité biologique, le phosphore et sa disponibilité dans les sols

L’activité biologique du sol

Définition et rôle de l’activité biologique du sol

L’activité biologique d’un sol, correspond au métabolisme de tout ce qui y vit, c’est-à-dire à l’ensemble des processus complexes de transformation de matière et d’énergie au cours des phénomènes d’anabolisme et de catabolisme au sein dc sa population (Bachelier, 1973). Les organismes du sol comprennent la faune du sol (nématodes, annélides, arthropodes) et la microflore (Champignons, bactéries, actinomycètes, algues). Les organismes du sol jouent un rôle important dans le maintien des équilibres pédoJogiques (Bachelier, 1973 ; Mémento de l’agronome, 2002). Selon leurs natures et leurs actions, ces êtres vivants ont une influence plus ou moins marquée sur la morphologie des sols, leurs qualités physiques, leurs caractéristiques chimiques, leurs dynamiques et leurs fertilités (Bachelier, 1973). La faune du sol contribue grandement à la fragmentation des débris végétaux. Elle peut m0difier considérablement la porosité, la structure, la rétention et les éléments chimiqucs par leur activité de fouissage ou de cimentation ou de transports d’éléments (Bachelier, 1913). La microflore, accroît le potentiel enzymatique des sols et assure plus ou moins les cycles biologiques de nombreux éléments minéraux: azote, carbone, soufre, phosphore fer, manganèse. Elle conditionne la synthèse et la dégradation des substances humiques. Les organismes du sol interviennent en agissant sur le stock d’éléments minéraux assimilables, obtenus par minéralisation de la matière organique (Kaur et al., 2005 ; Zombré, 2006).

Facteurs influençant l’activité biologique du sol

Les caractéristiques physiques et chimiques du sol

L’activité biologique, bien qu’à l’origine des équilibres pédologiques dépend fortement des propriétés physiques et chimiques des sols.

– L’humidité du sol
L’humidité du sol conditionne l’activité des microorganismes telluriques. En effet, Fardoux et al. (2000) ont enregistré en laboratoire des biomasses microbiennes plus faibles obtenues avec des sols humidifiés à 5 % de la capacité au champ comparativement à des sols humidifiés à 100 % de la capacité au champ. Mabuhay et al (2004) ont noté pendant des études sur des sites érodés et non érodés une corrélation positive entre l’humidité du sol et la biomasse microbienne (r2 =0,920).

– L’acidité du sol
L’acidité du sol détermine l’abondance, les formes, et J’activité des microorganismes du sol. En effet, il a été montré que les champignons sont prépondérants dans les sols acides tandis que les bactéries prédominent dans les sols neutres ou légèrement alcalins (Davet, 1996). Des expérimentations ont permis de constater que la synthèse de certains métabolites n’avait lieu que dans des limites de pH très étroites à l’intérieur du domaine de croissance. On a l’exemple d’Aspergillus parasiticus dont la croissance est indifférente à des pH compris entre 3,3 et 7,1 ; mais il ne produit de l’aflatoxine qu’à des pl-I inférieurs à 5,5 (Davet, 1996).

– La teneur en matière organique et en éléments nutritifs des sols
La matière organique est la principale source d’énergie pour les microorganismes telluriques (Chaussod, 1996). Li et al. (2004) ont noté dans des sols forestiers une relation positive entre la biomasse microbienne du sol et la teneur en carbone du sol (r = 0,46 ; P < 0,02). Les travaux de Li et al. (2008) en chine, ont montré également des corrélations positives entre la biomasse microbienne du sol et les propriétés chimiques du sol. Ces auteurs observent des coefficients de corrélations de 0,91 entre la matière organique du sol et le carbone de la biomasse microbienne. Les coefficients de corrélation sont respectivement de 0,94 et de 0,85 entre la biomasse microbienne du sol et la teneur en azote du sol et entre la biomasse microbienne et la teneur en phosphore du sol.

– La granulométrie du sol
La proportion des différentes fractions granulométrique du sol détermine l’activité biologique du sol. Les études de Pallo et al. (2008) dans la zone sud soudanienne du Burkina Faso, notent des coefficients de corrélation négatifs entre le carbone de la biomasse microbienne et le pourcentage d’argile. Ces auteurs notent également des coefficients de corrélation positifs entre le carbone de la biomasse microbienne et le rapport sable/argile. Feller et al. (1983) notent dans un sol sableux une biodégradabilité plus élevée de la matière organique associée aux fractions grossières du sol se traduisant par un taux de minéralisation plus élevé du carbone. Les fractions inférieures à 50 µm ont une biodégradabilité plus faible. Ouattara (2009) n’a pas trouvé de différences significatives entre la biomasse microbienne en sols argileux et celle en sols sableux de Bondoukui au Burkina.

Les modes de gestion des sols

Les hommes à travers leurs activités et leurs modes de gestion des sols modifient intensément l’activité biologique des sols. Les modes de gestion du sol tels que le travail du sol peuvent modifier l’activité biologique du sol. Les travaux de Saffigna el al. (1989) ont souligné des biomasses microbiennes de 14 à 21 fois plus élevées dans un système sans labour que dans un système avec labour. MaurerTroxler el al. (2006), ont relevé dans un système de travail intense du sol (labour) 94 g/n/ de lombrics contre 190 g/m2 dans un système de semis direct sans labour. La mise à feu influence aussi la biologie du sol. Les études de Waldrop et Harden (2008) montrent que la mise à feu réduisait la biomasse microbienne et influençait sa composition dans les horizons organiques du sol. L’apport de fertilisants organique et minéral modifie la biomasse microbienne et l’activité biologique du sol. Il ressort des travaux de Zombré (2006), au Burkina Faso que l’activité biologique est nettement améliorée par l’apport de compost et de paille de Loudelia logoensis en sol ferrugineux tropicaux lessivé et en sols brunifiés. Kaur el al. (2005) note en Inde que l’application de fumier, de fiente de volaille seule ou combinée à la fertilisation chimique, améliorait l’activité de flore microbienne et la biomasse microbienne du sol. Ils notent des valeurs de biomasse microbienne de 150 à 177 mg/kg avec la fertilisation minérale seule contre des valeurs de 302 à 397 mg/kg dans les sols recevant le fumier de ferme, les résidus de canne à sucre et de 541 mg/kg dans les sols recevant les fiente de volaille. Li el al. (2008) en Chine, ont aussi observé des valeurs de biomasse microbienne plus élevées au niveau des sols ayant reçu en plus de la fertilisation minérale du fumier de porc (451 mg/kg), de la paille de maïs (281 mg/kg) et des valeurs faibles au niveau des sols non traités (96 mg/kg) et des sols ne recevant que la fumure minérale (214 mg/kg). Mabuhay et al. (2006) notent également des valeurs de biomasse microbienne 3,2 et 2,9 fois plus élevées respectivement avec la fiente de volaille (856 mg/kg de sol) et la fumure minérale (770 mg/kg) comparativement au sol non amendé (298 mg/kg).

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Table des matières

Introduction
Chapitre l : L’activité biologique, le phosphore et sa disponibilité dans les sols
1. 1 L’activité biologique du sol
1.1.1 Définition et rôle de l’activité biologique du sol
1.1.2 Phénomènes influençant l’activité biologique du sol
1.1.2.1 Les caractéristiques physiques et chimiques du sol
1.1.2.2 Les modes de gestion des sols
1.2 Le phosphore et sa disponibilité dans les sols
1.21 Le rôle du phosphore
1.2.2 Forme de phosphore dans le sol et mécanismes de prélèvement par la plante
1.2.3 La disponibilité en phosphore des sols
1.2.3.1 Définition
1.2.3.2 Facteurs influençant la disponibilité du phosphore des sols
1.2.4 Le phosphore dans les sols du Burkina Faso
Chapitre II : Matériel et méthodes
2.1 Site de l’étude
2.2 Matériel d’étude
2.2.1 Matériel Végétal
2.2.2 Fertilisants
2.3 Méthodes
2.3.1 Essai au champ
2.3.1.1 Dispositif expérimental
2.3.1.2 Les opérations culturales
2.3.1.3 Echantillonage des sols
2.3.1.4 Paramètres mesurés
2.3.2 Analyses de sols
2.3 .2.1 Détermination du pH du sol
2.3.2.2 Dosage du carbone et de la matière organique du sol
2.3.2.3 Extraction et dosage du phosphore Bray 1
2.3.2.4 Détermination de la biomasse microbienne
2.3.2.5 Extraction et dosage du phosphore résine et du phosphore microbien
2.3.3 Méthodes d’analyses statistiques
Chapitre III Résultats et Discussion
3.1 Effet des amendements organiques sur le pH et la teneur en matière organique du sol
3.1.1 Résultats
3.1.2 Discussion
3.1.3 Conclusion
3.2 Effet des amendements organiques sur le phosphore disponible du sol
3.2.1 Résultats
3.2.1.1 Effet sur le phosphore disponible Bray 1
3.2.1.2 Evolution du phosphore résine au cours de la culture
3.2.1.3 Relation entre le pH, la teneur en matière organique et la disponibilité en
phosphore des sols
3.2.2 Discussion
3.2.3 Conclusion
3.3 Effet (à long terme) des amendements organiques sur la biomasse microbienne et le phosphore microbien du sol
3.3.1 Résultats
3.3.2 Discussion
3.3.3 Conclusion
3.4 Effet des amendements organiques sur la croissance et le rendement du sorgho
3.4.1 Résultats
3.4.2 Discussion
3.4.3 Conclusion
3.5 Relations entre les différents paramètres chimiques, biologiques et les rendements agricoles
3.5.1 Résultats
3.5.2 Discussion
3.5.3 Conclusion
Conclusion générale
Perspectives
Références bibliographiques
Annexes