Soutenance mémoire
LES DECHETS ET LEUR GESTION
LES AMENDEMENTS ORGANIQUES
Définition
Historiquement, les amendements ont été utilisés pour modifier la structure des sols. Le Larousse agricole considère comme amendement, toute substance organique ou minérale incorporée au sol en quantité importante pour améliorer les propriétés de celui-ci. L’AFNOR (2006) entend par amendements organiques, toutes « matières fertilisantes composées principalement de combinaisons carbonées d’origine végétale, fermentées ou fermentescibles, destinées à l’entretien ou à la reconstitution du stock de matière organique (MO) du sol et à l’amélioration de ses propriétés physiques et/ou chimiques et/ou biologiques ». La teneur totale en N, P2O5 et K2O ne doit dépasser chacune 3% (sur produit brut). En plus les pourcentages en matière sèche et en matière organique (sur produit brut), doivent être respectivement inférieurs à 30% et supérieurs à 20%. L’ITAB (2001) considère comme amendements organiques, la fraction fermentescible des déchets d’une part et les composts qui en résultent d’autre part. Les matières fertilisantes comprennent les engrais minéraux, les engrais organiques, et les amendements, et d’une manière générale, tous les produits dont l’emploi est destiné à assurer ou à améliorer la nutrition des végétaux ainsi que les propriétés physiques, chimiques et biologiques des sols.
Les caractéristiques agronomiques des amendements organiques
Selon la nouvelle norme de l’AFNOR (2006), l’efficacité d’un amendement organique est appréciée à travers les critères suivants : – La teneur en matières sèches par rapport au produit brut (MS) ; – La teneur en matière organique par rapport au produit brut (MO); – Les teneurs en éléments fertilisants majeurs : azote (N), phosphate (P2O5) et potasse (K2O) ; – Les teneurs en éléments fertilisants secondaires : oxyde de calcium (CaO) et oxyde de magnésium (MgO) ; – La minéralisation potentielle du carbone et de l’azote.
INFLUENCE DES AMENDEMENTS ORGANIQUES SUR LA FERTILITE DU SOL
Influence des amendements organiques sur les propriétés physiques du sol
TEJADA et al. (2006) ont étudié la stabilité structurale d’un sol 4 ans après l’enfouissement d’amendements organiques. Ils obtiennent un effet notable de la perméabilité hydrique du sol, de la capacité de rétention en eau et de la densité apparente du sol. Ces résultats ont été obtenus bien avant par KIELH (1985) après un épandage de compost sur une période de cinq ans. Ces résultats montrent que l’effet des amendements organiques sur les propriétés physiques du sol est perceptible uniquement lorsque les épandages se font sur une période assez longue.
Influence des amendements organiques sur les propriétés chimiques du sol
SNAPP et al.(1998) montre qu’en se décomposant, la matière organique libère plusieurs éléments nécessaires à la croissance des plantes. C’est en effet la source de presque la totalité de l’azote et du soufre absorbés par les plantes dans un sol n’ayant pas reçu d’apport de ces éléments sous forme d’engrais. La décomposition de la matière organique fournit aussi d’importantes quantités de phosphore, de potassium, de calcium, de magnésium, de bore, de molybdène ainsi que du cuivre et du zinc. La libération de ces éléments est lente et progressive, en harmonie avec les besoins nutritionnels de la plante qui sont échelonnés dans le temps. Le rythme de libération maximum a lieu en saison de pluies lorsque les conditions de température et d’humidité sont favorables à la fois pour l’activité des microorganismes du sol et pour la croissance rapide des cultures. Ceci confère à la matière organique un avantage certain sur les engrais minéraux azotés et soufrés, qui tendent à être drainés par les eaux de lessivage (TERMAN et al., 1973 ). Ces auteurs expliquent ceci par l’hypothèse selon laquelle les colloïdes humiques ont une capacité d’échange cationique élevée qui confère à la matière organique la capacité de mieux retenir les engrais, assurant ainsi une meilleure nutrition des cultures. Cette hypothèse est vérifiée par BENGTSON et CORNETTE (1973) qui signalent un modeste accroissement de la capacité d’échange cationique (CEC) d’un sol argileux après épandage de doses importantes de composts. En se décomposant, les amendements organiques libèrent certains anions (citrates, oxalates, tartrates, lactates) qui ont plus d’affinités avec les cations Fe3+, Al3+, Mn2+ et autres métaux lourds que l’ion H2PO4-. Ainsi, les anions organiques vont se combiner avec ces métaux lourds libres pour former des molécules complexes, débarrassant ainsi la solution du sol de ces cations métalliques. Partis sur cette hypothèse, VISHNU et al. (2008) montrent que l’enrichissement d’un compost avec des oxydes de fer réduit la capacité d’absorption du cuivre par une graminée (Lolium perenne L.). Les mêmes auteurs montrent que la combinaison compost/zéolite réduit la capacité d’absorption du cadmium sur la même plante.
Influence des amendements organiques sur la biologie du sol
L’enrichissement des sols en matières organiques par épandage d’amendements organiques influence significativement les propriétés biologiques du sol (TEJADA et al., 2006). Bien avant, CUINIER (1975) a montré que le compost a un rôle proche de celui du fumier dans la stimulation de la micro flore d’un sol de vignoble. Cette stimulation peut jouer un rôle important dans l’absorption des éléments nutritifs. L’impact des amendements organiques sur la microflore tellurique a été confirmé par ONWUENE et SINHA (1991) qui montrent que la matière organique en se décomposant fournit un substrat nutritif pour la multiplication d’organismes du sol dont l’activité est en retour bénéfique au sol et aux plantes.
INFLUENCE DES AMENDEMENTS ORGANIQUES SUR LA CULTURE DES LEGUMES
Les divers effets d’une application des amendements organiques sur les caractéristiques physiques, chimiques et microbiologiques du sol se traduisent le plus souvent sur la plante par une meilleure croissance et une augmentation de rendement par rapport aux témoins. Cet effet est plus perceptible sur le rendement frais que sur le rendement sec, même en condition d’alimentation d’eau favorable. De tels effets ont été constatés sur laitue par JUSTE et SOLDA (1977), sur la morelle africaine (noire) par MBOGNING (2000) et sur l’amarante potagère par NZILA et al. (2007). Tout récemment, BUSTAMANTE et al. (2008) ont testé sur la culture de la laitue deux co-composts. Ces derniers sont constitués d’un mélange de sous produits agro industriels et des déchets d’élevage. Les résultats de ces travaux montrent que les cocomposts n’ont pas eu d’effet significatif sur la germination de la laitue. Cependant une différence a été observée sur la masse fraîche. Les auteurs expliquent ces résultats par l’amélioration de la fertilité du sol que l’on observe à la suite des épandages. Cependant, JUSTE et SOLDA (1977) notent qu’une application de compost immature cause une déficience en azote sur la laitue. FIORAMONTI et MARTY (1966) donnent, pour la résistivité du compost à 80 % d’humidité, des valeurs comprises entre 87 et 139 ohms/cm/cm2. On peut dès lors se poser la question de savoir si le mélange terre-compost ne risque pas d’avoir une concentration saline trop élevée, qui augmenterait temporairement la pression osmotique jusqu’à des valeurs incompatibles avec le développement radiculaire normal. Ces mêmes auteurs constatent qu’une dose de 100 t/ha de compost peut abaisser la résistivité en dessous des seuils dangereux pour la plante, ce qui n’est pas le cas pour le fumier, même à 200 t/ha.
INFLUENCE SOCIO-ECONOMIQUE DES AMENDEMENTS ORGANIQUES
L’importance socio-économique liée à l’utilisation des amendements organiques peut se réduire à la création des emplois et à la génération des revenus. Ainsi, une étude de l’ADEME (1993) montre que le nombre d’emplois créés pour une collectivité de 100 000 habitants qui génèrent 420 kg de déchets/habitant/an, est compris entre 20 – 35, selon le tonnage collecté. L’adjonction d’une filière de valorisation agricole entraîne une augmentation de 25% d’emplois. Aussi, OUL TOURAD et al. (2003) montrent-ils que la collecte des déchets ménagers constitue une source de revenu non négligeable en Mauritanie.
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Table des matières
FICHE DE CERTIFICATION D’ORIGINALITE DU TRAVAIL
FICHE DE CERTIFICATION DE CORRECTIONS APRES SOUTENANCE
DEDICACE
REMERCIEMENTS
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES FIGURES
LISTE DES PHOTOS
LISTE DES ANNEXES
LISTE DES ABREVIATIONS
RESUME
ABSTRACT
INTRODUCTION GENERALE
1. CONTEXTE ET JUSTIFICATION DE L’ETUDE
2. PROBLEMATIQUE
3. OBJECTIFS DE L’ETUDE
4. HYPOTHESES DE RECHERCHE
5. IMPORTANCE DE L’ETUDE
CHAPITRE 1: REVUE DE LA LITTERATURE
1.1. LES DECHETS ET LEUR GESTION
1.1.1. Le concept de déchet
1.1.2. La production des déchets
1.1.3. Typologie des déchets
1.1.4. Les méfaits environnementaux dus à la production des déchets
1.1.5. Le traitement et la gestion des déchets
1.1.6. Valeur agronomique des déchets
1.2. LES COMPOSTS ET LE COMPOSTAGE
1.2.1. Le compost
1.2.1.1. Définition
1.2.1.2. Les intérêts des composts
1.2.1.3. Utilisation agronomique des composts
1.2.2. Le compostage
1.2.2.1. Définition et principes
1.2.2.2. Les phases du compostage
1.3. LES AMENDEMENTS ORGANIQUES
1.3.1. Définition
1.3.2. Les caractéristiques agronomiques des amendements organiques
1.4. INFLUENCE DES AMENDEMENTS ORGANIQUES SUR LA FERTILITE DU SOL
1.4.1. Influence des amendements organiques sur les propriétés physiques du sol
1.4.2. Influence des amendements organiques sur les propriétés chimiques du sol
Mémoire de Master II Professionnel en Etudes d’Impacts Environnementaux
Préliminaire
1.4.3. Influence des amendements organiques sur la biologie du sol
1.5. INFLUENCE DES AMENDEMENTS ORGANIQUES SUR LA CULTURE DES LEGUMES
1.6. INFLUENCE SOCIO-ECONOMIQUE DES AMENDEMENTS ORGANIQUES
1.7. RISQUES ENVIRONNEMENTAUX DES AMENDEMENTS ORGANIQUES
1.7.1. Les microbes pathogènes
1.7.2. Les métaux lourds
1.7.3. Les composés organiques traces et substances inertes indésirables
CHAPITRE 2: PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
2-1 LOCALISATION DE LA ZONE D’ETUDE
2-2 MILIEU PHYSIQUE
2-3 MILIEU HUMAIN
2-3-1 Groupes socioculturels
2-3-2 Activités agropastorales
2-3-2-1 Agriculture
2-3-2-2 Elevage
2.4. LES SITES D’ETUDES
CHAPITRE 3: MATERIELS ET METHODES
3.1. MATERIELS
3.1.1. Matériel végétal
Afin d’évaluer l’impact des amendements organiques sur le rendement d’une culture, la
3.1.2. Matières fertilisantes
3.1.2.1. Les amendements organiques
3.1.2.2. Engrais minéraux
3.1.3. Outils aratoires
3.1.4. Appareils de laboratoire
3.1.5. Les logiciels utilisés
3.2. METHODES
3.2.1. Evaluation agronomique des amendements organiques
3.2.1.1. Types de fertilisation
3.2.1.2. Dispositif expérimental
3.2.1.3. Variables de réponses
3.2.1.4. Collecte des données
3.2.1.4.1. Prélèvement des échantillons de la production sur une parcelle expérimentale
3.2.1.4.2. Prélèvement des échantillons de sol
3.2.1.4.3. Prélèvement des échantillons de laitue
3.2.1.4.3. Prélèvement des échantillons d’amendements organiques
3.2.1.5. Traitement des données
3.2.2. Evaluation de l’impact des amendements organiques sur le coût de fertilisation
3.2.3. Evaluation de l’impact des amendements organiques sur l’assainissement des villes
3.2.4. Evaluation des risques liés à l’usage des amendements organiques
3.2.4.1. L’analyse des microbes pathogènes
3.2.4.2. L’analyse de la teneur en métaux lourds
CHAPITRE 4: RESULTATS ET DISCUSSIONS
4.1. RESULTATS
4.1.1. Caractéristiques des sols des différents sites avant essai
4.1.2. Caractéristiques agronomiques des amendements organiques
4.1.3. Impacts agronomiques des amendements organiques expérimentés
4.1.3.1. Performances des amendements organiques sur le rendement frais de la laitue
4.1.3.2. Rendement frais de la laitue en fonction de la dose des amendements expérimentés
4.1.3.3. Variation de la fertilité du sol
4.1.3.4. Teneur en éléments minéraux majeurs dans la partie aérienne
4.1.4. Impact économique des amendements organiques sur la fertilisation de la laitue
4.1.5. Impacts environnementaux des amendements organiques expérimentés
4.1.5.1. Masse d’ordures ménagères éliminée ou recyclée pour produire une unité de masse de laitue
4.1.5.2. Risques microbiens des amendements organiques expérimentés
4.1.5.3. Risques de contamination en quelques métaux lourds des amendements organiques expérimentés
4.2. DISCUSSION
4.2.1. Impacts individuels des amendements organiques expérimentés
4.2.2. Impacts des amendements organiques expérimentés combinés aux engrais chimiques
CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
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