Soutenance mémoire
Devenir des pesticides dans le sol
La dégradation
Le processus déterminant le comportement des pesticides après leur application, concernent leur dégradation, leur rétention et leur transport (Barriuso et al., 1996a). La dégradation des pesticides est due à de nombreuses transformations qui peuvent être abiotiques ou biologiques (Columa, 1977 ; Barriuso et al., 1996a). La transformation abiotique est dominée par deux phénomènes majeurs dont le phénomène de la photolyse (caractérisé par les réactions photochimiques) et le phénomène de la catalyse (caractérisé par les réactions d’oxydoréductions). La dégradation biologique des pesticides est l’œuvre de la microflore tellurique. La majorité des études rapporte que les bactéries et les champignons interviennent dans la dégradation des pesticides (Savadogo et a!., 1999; Kwon et a!., 2002; Verma et a!., 2005). Kwon et al. (2002) ont montré que la bactérie K. pneumoniae KE.1 peut dégrader plus de 93 % de l’endosulfan s’il est appliqué à 93,7 µg /ml.
La rétention
La rétention est un processus qui conditionne la disponibilité des pesticides. Selon Barriuso et al. (1996b), elle peut jouer un rôle de protection à l’égard de la dégradation biologique. La rétention implique le processus d’absorption par les végétaux ou par la microflore du sol, le processus d’adsorption et de désorption. Dans le sol, la rétention des pesticides est classiquement caractérisée à l’aide de coefficients de partage ou de distribution (Kd) du pesticide entre les phases solide et liquide (Barriuso et al., 1996b). Calvet et al. (1980) ont montré que la teneur en matière organique du sol est le paramètre le mieux corrélé avec le coefficient d’adsorption. Les résultats des travaux de Barriuso el al. (1996a) ont révélé que le fait de doubler la teneur en matière organique d’un sol par addition du compost, cela se traduit par l’augmentation du coefficient d’adsorption de 1’atrazine de 0,64 à 1,71 L / kg. Les processus intervenant dans la rétention des pesticides sont sans doute essentiels dans l’appréciation des risques de transport vers les eaux de surface et les eaux souterraines.
Les phénomènes de transport des pesticides
Trois types de déplacements sont couramment définis pour un pesticide appliqué sur le sol (Columa, 1977) : la volatilisation, le lessivage et le ruissellement.
– La volatilisation : Elle est définie comme étant le passage d’une substance du sol, de l’eau ou des végétaux vers l’atmosphère (Columa, 1977). Elle dépend des mouvements de l’air et de la température. La volatilisation est un phénomène qui a été assez peu étudié. Toutefois, dans Columa (1977), il a été montré que des pertes liées à la volatilisation au bout de 48 heures, à 25° C, atteignaient 85 % pour l’atrazine et 60 % pour le linuron. La principale propriété physico-chimique qui rend compte du degré de volatilisation d’une molécule est sa pression de vapeur. Plus elle est forte, plus la volatilisation de la molécule est élevée.
– Le lessivage: Les déplacements des molécules dans le sol sont dus à la diffusion moléculaire et à la convection. La nature chimique de la molécule et les propriétés physicochimiques des sols sont les principaux facteurs qui dictent le processus de lessivage. Les études de lessivage pennettent de quantifier le risque de contamination des eaux souterraines. Flury (1996) cité par Dndo (2007) a montré que les pertes par lessivage sont estimées en général à moins de 1 % de la quantité de produit appliqué, mais elles peuvent atteindre 5 %. Les travaux de Vig et al. (2006) ont révélé que l’endosulfan appliqué à une dose agronomique de 750 g / ha sur un sol limono-sableux, est lessivé à 25 % en 90 jours.
– Le ruissellement: il se produit lorsque les précipitations dépassent les capacités de rétention et d’infiltration du sol (Colleu et Mignard, 2000). Dans le cas d’une parcelle expérimentale entièrement isolée, c’est la quantité d’eau qui s’échappe au bas de la parcelle. Le ruissellement est en grande partie responsable de l’érosion des sols (Zougmoré, 1991) et de l’entraînement des pesticides en surface (Columa, 1977). Les résultats de Larson et al. (1997) donnés par Dndo (2007) révèlent des pertes de pesticides par ruissellent de 2 % de la quantité appliquée avec des cas extrêmes de 8 %. Silburn et al. (2002) indiquent que la couverture végétale limiterait les pertes d’endosulfan dans les champs de coton. Les résultats de leurs travaux révèlent qu’avec 65 mm de pluie, les pertes par ruissellement de l’endosulfan varient entre 2,5 à 5,3 %. Kennedy et al. (2001) ont trouvé que pour une application de 750 g / ha de J’endosulfan, la concentration des résidus ruisselés peut varier de 0,33 à 6 % selon le temps d’irrigation ou J’intensité de l’orage.
La pente est un facteur clé dans le processus de ruissellement (Zougmoré, 1991 ). Avec une pente de 3 %, les pertes observées avec le dicamba et le piclorame varient de 3 à 5 % de la quantité apportée (Columa, 1977). Les molécules de pesticides contenues dans l’eau ruisselante sont entraînées vers les eaux de surface (barrage, cours d’eau etc.). La conséquence est la pollution des écosystèmes aquatiques dont leur toxicité peut être détenninée par l’utilisation de certains indicateurs biologiques.
|
Table des matières
Introduction Générale
Chapitre 1 : Synthèse bibliographique
1.1. Devenir des pesticides dans le sol
1.1.1. La dégradation
1.1.2. La rétention
1.1.3. Les phénomènes de transport des pesticides
1.2. Indicateurs biologiques du sol et de toxicité
1. 2. 1. Indicateurs biologiques du sol
1.2.2. Indicateurs biologiques de toxicité
1.3. Biologie du sol
1.3.1. Organismes vivants des sols
1.3.2. Facteurs influençant la biologie des sols
Chapitre 2 : Site, matériel et méthodes d’étude
2.1. Présentation du site: La station de Saria
2.2. Matériel
2.2.1. Eaux de ruissellement
2.2.2. Sol
2.2.3. Pesticides utilisés
2.2.4. Les œufs de crevette (Artemia salina)
2.3. Méthodes
2.3.1. Dispositif expérimental
2.3.2. Echantillonnage des sols et des eaux
2.32.1. Echantillonnage des sols
2.3.2.2. Echantillonnage des eaux
2.4. Analyses au laboratoire
2.4.1. Méthodes de caractérisation physico-chimique des sols
2.4.2. Etude de l’impact des résidus de pesticides et de différents types de fumures
2.4.3. Etude de l’impact des résidus de pesticides et de différents types de fumures sur la biomasse microbienne des sols
2.4.4. Détennination de la respiration spécifique (RS) ou quotient respiratoire
2.4.5. Etude de la toxicité des eaux de ruissellement
2.4.6. Traitement statistique des données
Chapitre 3 : Résultats et discussion
3.1. Résultats
3.1. 1. Effet des modes de gestions de la fumure sur les paramètres chimiques, l’activité respiratoire, la biomasse microbienne et quotient respiratoire des sols
3.1.1. 1. Effet sur les paramètres chimiques des sols
3.1.1.2. Effet sur l’activité respiratoire des sols
3.1.1.3. Effet sur la biomasse microbienne et le quotient respiratoire des sols
3.1.2. Effet des pesticides sur l’activité respiratoire, la biomasse microbienne et le quotient respiratoire des sols
3.1.2.1. Effet sur l’activité respiratoire
3.1.2.2. Effet sur la biomasse microbienne et le quotient respiratoire
3.1.3. Effet interactif des modes de gestion de la fumure et de l’application des pesticides sur l’évolution de l’activité respiratoire, la biomasse microbienne et le quotient respiratoire des sols
3.1.3.1. Effet sur l’évolution de l’activité respiratoire des sols
3.1.3.2. Effet sur l’évolution de la biomasse microbienne des sols
3.1.3.3. Effet sur l’évolution du quotient respiratoire des sols
3.1.4. Toxicité des échantillons d’eau de ruissellement vis-à-vis des larves de crevette
3.2. Discussion
3.2.1. Effet des modes de gestions de la fumure sur les paramètres chimiques, la respiration, la biomasse microbienne et le quotient respiratoire des sols
3.2.2. Effet des pesticides sur la respiration, la biomasse microbienne et le quotient
respiratoire des sols
3.2.3. Effet interactif des modes de gestion de la fumure et de l’application des pesticides sur l’évolution de l’activité respiratoire, la biomasse microbienne et le quotient respiratoire des sols
3.2.4. Toxicité des échantillons d’eau de ruissellement vis-à-vis des larves de crevette
Conclusion générale
Bibliographie
Télécharger le rapport complet
