Soutenance mémoire
Généralités sur le compost
Définition du compost
Le compostage est un processus contrôlé de dégradation des constituants organiques d’origine végétale et animale, par une succession de communautés microbiennes évoluant en condition aérobies, entraînant une montée en température, et conduisant à l’élaboration d’une matière organique humifiée et stabilisée. Le produit ainsi obtenu est appelé compost (Kaiser, 1981 ; de Bertoldi et al., 1983 ; Leclerc, 2001). Pour Gobat et al. (2003), le compostage est un procédé de traitement intensif des déchets organiques qui met en œuvre des processus biologiques aérobies de dégradation et de stabilisation des matières organiques complexes. Les matières premières du compostage sont composées principalement de restes de végétaux et relativement peu de restes d’animaux ou de substance minérales (Fuchs et al., 2001). Les composts qui en résultent ont une double nature: amendement, car ils renferment des composés organiques précurseurs de 1’humus et de l’engrais, par leurs teneurs en éléments fertilisants (Gobat et al., 2003). Ils permettent donc de combler le déficit des sols surexploités et d’en améliorer la fertilité à long terme.
Effets du compost sur les propriétés physiques du sol
Le changement des propriétés chimiques et microbiologiques du sol sllite à l’amendement du compost est souvent associé à un changement direct ou indirect des propriétés physiques. , Ainsi, l’augmentation de la matière organique, l’élévation du pH, du contenu en calcium, ainsi que de la biomasse microbienne et de son activité, s’accompagnent aussi de la formation d’agrégats plus gros et plus stables (Gerzabek et al., 1995)~ L’application de compost a généralement des effets positifs sur la stabilité des agrégats à court-terme. Cependant, ,ces effets se maintiennent lors d’applications répétées. L’utilisation de composts mûrs améliore nettement la stabilité des agrégats comparée à celle de « composts jeunes » (Hartmann, 2003 ; Petersen et Stoppler-Zimmer, 1999). La stabilité des agrégats et l’amélioration de la struc~e du sol qui y sont liées conduisent à une augmentation de la porosité et une diminution de la densité (Asche et al., 1994 ; Giusquiani et al., 1995 ; Asche, 1997 ; Timmermann et al., 1999 ; Hartmann, 2003). On observe également une augmentation de la capacité de rétention de l’eau. Cet effet semble cependant n’apparaître qu’après un certain temps (Avnimelech et al., 1993 ; Kahle et Belau, 1998; Hartmann, 2003), comme le montrent les recherches d’Evany10 et Sherony (2002) qui n’ont trouvé aucune augmentation de la capacité de rétention de l’eau après 2 ans d’application de compost. L’augmentation de la stabilité des agrégats et de la porosité favorise aussi l’infiltration de l’eau dans le sol. Comme les autres effets positifs concernant les caractéristiques physiques des sols, cet effet sur l’infiltration de l’eau n’est observable qu’après quelques années d’utilisation de composts (Gilley et Eghball, 1998 ; Evanyl0 et Sherony, 2002 ; Landes et al., 2002).
De manière générale, l’augmentation de la stabilité des agrégats et l’amélioration de l’infiltration de l’eau ont également des conséquences positives quant à la problématique de l’érosion des sols. Ainsi, différentes études ont pu montrer une augmentation de la résistance tant à l’érosion hydrique (Bazzoffi et al., 1998 ; Landes et al., 2002) qu’éolienne (Hartmann, 2003).
Effets du compost sur les propriétés chimiques du sol
Dans la plupart des essais, l’application de compost en agriculture ou en horticulture a conduit à une augmentation de la teneur en carbone organique (Corg) et de l’azote total (Ntot) dans l’horizon supérieur du sol. Cette augmentation est observable pendant de nombreuses décennies, jusqu’à ce qu’un équilibre soit atteint. A l’exception des analyses effectuées par Hartmann (2003), l’accroissement de Corg était associé avec celui de Ntot (Werner et ar; 1988; Diez et KIaussv 1997; Landes et al., 2002). Une augmentation Mignificative de la teneur , en Corg suite à des apports réguliers de composts s’observe à court terme (Landes et al., 2002 ; Hartmann, 2003). Uépandage d’une grande quantité de compost enune seule fois (lQO t de matière fraîche.ha-I ) peut également contribuer à une augmentation durable de la teneur én Corg et Ntot dans le sol (Kahle et Belau, 1998). Le niveau d’équilibre des teneurs en Corg et
Ntot est essentiellement influencé par des facteurs locaux (sol, climat), les modes d’exploitation (travail du sol, assolement), la quantité de compost épandue, ainsi que par la qualité de ce dernier. En général, une étroite corrélation a été observée entre la quantité de matières organiques apportée par le compost et l’accroissement de la teneur en Corg dans le . sol (Giusquiani et al., 1995). Cependant, la même quantité de matières organiques au;gmente de manière plus conséquente la teneur en Corg dans un sol lourd et riche en argile que dans un sol léger et sableux (Gutser et Ebertseder, 2002). La composition et les caractéristiques de la matière organique du compost diffèrent de celles du sol dans presque tous ses paramètres (Joergensen et al., 1996 ; Leifeld et al., 2002). Le processus de compostage conduit à la formation de composés organiques stables et à la mise en place de matières humiques. Joergensen et al. (1996) ont comparé, lors d’un essai d’incubation, les paramètres chimiques du sol et ceux du compost. lis ont constaté que les composts de déchets de jardin et de cuisine avaient des valeurs nettement plus élevées que le sol pour tous les paramètres tels que Corg, Ntot, le pH, les carbonates, la capacité d’échange cationique (CEC), la salinité, les chlorures et les sulfates. Leifeld et a/. (2002) ont aussi trouvé des valeurs nettement plus élevées pour
les paramètres Corg, Ntot, CIN, lignine et pH de composts de jardin (compost de déchets verts) de maturités différentes que le sol. Dans un essai en plein champ, Gigliotti et al. (1999) ont observé que les acides fulviques de composts de jardins avaient une grande proportion de groupes aliphatiques et carboxyliques et une faible proportion de polysaccharides par rapport au sol. Il est donc facile de comprendre que l’application de substances organiques stabilisées a pour conséquence une modification de la composition de la matière organique du sol, et que celle-ci dépendra de la qualité du compost et du lieu de l’application. Leifeld et a/. (2002) ont pu montrer que des apports de composts n’ont pas seulement conduit à une augmentation de Corg et Norg, mais également de la teneur en carbones aromatiques et en lignine.
La plupart des composts ont un pH relativement élevé (8). De ce fait, l’apport de compost conduit généralement à une élévation du pH des sols cultivés (Diez et Krauss, 1997 ; Kahle et Belau, 1998 ; Landes et al., 2002 ). Cependant, cela ne se produit pas dans tous les cas (Avnimelech et al., 1993 et 1994 ; Kremer, 2001). De manière générale, l’applicati.on de 1 composts conduit à une stabilisation dû pH du sol (Stamatiadis, et al., 1999). L’argile et les composés humi’ques constituent les parties essentielles qui déterminent la capacité d’adsorption d’un sol. Le complexe argilo-humique permet de s~ocker les éléments nutritifs et de les fournir aux plantes. La capacité d’échange cationique (CEC) est l’un des pm-amè!I’es les plus importants caractérisant la, capaéité d’adsorption d’un sol. En général, la CEC de la matière organique décomposée d’un sol est nettement plus élevée que celle des minéraux argileux (Sheffer et Schachtschabel, 1989). L’enrichissement en matière organique peut donc contribuer à une élévation significative de la CEe, surtout dans les sols legers à faible capacité d’adsorption. Ainsi, Hard et Erhart (2002), tout comme Giusquiani et al. (1995) ont pu mettre en évidence une corrélation significative entre la quantité de compost appliquée et la teneur en Corg et la CEC dans le sol. On observe également une augmentatio,n du taux de saturation basique (Ca, K, Na) en rapport avec l’élévation du pH et de la CEC (Kahle et Belau, 1998).
Effets du compost sur les propriétés biologiques du sol
A la fin du processus de décomposition (compostage), les composts mûrs renferment une communauté importante et diversifiée de microorganismes mésophiles (Gobat et al » 2003). Ainsi, l’addition de compost dans un sol ne signifie pas seulement un apport de matières humifères contenant des composés minéraux, mais aussi un apport de microorganismes vivants. D’autre part, le compost peut également représenter une source nutritionnelle pour les organismes indigènes du sol (Dick et McCoy, 1993). Ainsi, l’apport de compost peut influencer l’activité microbienne aussi bien dans le sol (perucci, 1990) qu’au niveau de la microflore (pera et al., 1983). D’un autre côté, la biomasse microbienne, fraction organique active, représente une source importante d’approvisionnement nutritionnel pour la plante (Smith et Paul, 1990), et l’augmentation de la biomasse microbienne par l’amendement de compost peut améliorer à long terme la fertilité du sol. Non seulement la quantité de microorganismes telluriques peut être influencée par un apport de compost, mais Perucci (1990) a également observé une augmentation significative de diverses activités enzymatiques (uréases, protéases, phosphatases, sulfatases). En améliorant le potentiel biologique et enzymatique des sols, le compost crée des conditions optimales pour la croissance des plantes, grâce à la minéralisation, l’humification et la disponibilité des éléments nutritifs.
|
Table des matières
I.NTRODUCTION
CHAPITRE 1 : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
1.1. La matière organique
1.1.1. Définition
1.1.2. Source et composition
1.1.3. Décomposition et évolution des différents constituants
1.1.4. Rôle de la matière organique et des engrais minéraux dans le sol
1.2. Généralités sur le compost
1.2.1. Définition du compost
1.2.2. Effets du compost sur les propriétés physiques du sol
1.2.3. Effets du compost sur les propriétés chimiques du sol
1.2.4. Effets du compost sur les propriétés biologiques du sol
1.3. Généralités sur les champignons du genre Trichoderma
1.3.1. Historique et taxonomie
1.3.2. Morphologie
1.3.3. Ecologie
1.3.4. Production deinétabolites
1.3.5. Trichoderma et l’homme
1.4. Trichoderma harzianum
1.4.1. Description morphologique
1.4.2. Biologie
1.4.3. Source de carbone et d’azote
1.4.4. Dégradation de la matière organique
1.4.5. Trichoderma harzianum et amélioration de la nutrition des plantes
1.4.6. Pouvoir antagoniste
1.5. Généralités sur le niébé et le maïs
1.5.1. Leniébé
1.5.1.1. Description, origine et classification
1.5.1.2. Ecologie
1.5.1.3. Importance de la production du niébé
1.5.2. Le Maïs
1.5.2.1. Description, origine et classification
1.5.2.2. Ecologie
1.5.2.3. Importance de la production du maïs
CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES
2.1. Matériels
2.1.1. Site de l’étude
2.1.2. Prélèvement et préparation des échantillons de sol
2.1.3. Essai en pot sous serre
2.1.4. Matériel biologique
2. L.5. Fumure orgamque et minerai 2Y
2.2. Méthodes
2.2.1. Dispositif expérimental
2.2.2. Condition de culture
2.2.3. Paramètres mesurés
2.2.3.1. Chez le niébé
2.2.3.2. Chez le maïs
2.2.4. Analyses des paramètres chimiques du sol et du matériel végétaL
2.2.4.1. Analyse du sol
2.2.4.2. Analyse du matériel végétal
2.2.5. Estimation du maintien des spores dans les pots
2.2.6. Analyses stàtistiques
CHAPITRE III : RESULTATS ET DISCUSSIONS
3.1. Effet de l’enrichissement du compost sur les paramètres agronomiques du niébé et du maïs
3.1.1. Résultats
3.1.1.1. Effet sur la croissance et la biomasse du niébé
3.1.1.2. Corrélation entre la biomasse aérienne et racÏnaire du niébé
3.1.1.3. Effet sur la croissance, le diamètre et la production en biomasse du
maïs
3.1.1.4. Corrélation entre la biomasse aérienne et racinaire du maïs
3.1.2. Discussion
3.2. Effet de l’enrichissement sur la nodulation du niébé
3.2.1. Résultats
3.2.1.1. Effet Sllr le nombre et le poids sec des nodules
3.2.1.2. Corrélation entre le poids et le nombre de nodules et entre le nombre de nodules et les biomasses du niébé
3.2.2. Discu,ssion
3.3. Effet de ,l’enrichissement du compost sur les teneurs en éléments minéraux du sol et de la biomasse aérienne du niébé et du maïs
3.3.1. Résultats
3.3.1.1. ..Effet sur les teneurs en éléments minéraux du sol sous niébé
3.3.1.2. Effet sur les teneurs en éléments minéraux du sol sous maïs
3.3.1.3. Effet de l’enrichissement sur les teneurs en azote et Phosphore total de la
biomasse aérienne du niébé
3.3.1.4. Effet de l’enrichissement sur les teneurs en azote et phosphore total de la
biomasse aérienne du maïs
3.3.1.5. Maintien des spores dans les pots
3.3.2. Discussion
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPIDQUES
ANNEXE
Télécharger le rapport complet
