Caractéristiques chimiques et spectroscopiques de l’acide humique d’un sol de type loam argileux en Ontario après 52 ans de fertilisation constante et de rotation des cultures

© 2021 Soil Science Society of China. La fertilisation et la rotation des cultures à long terme peuvent influer à la fois sur la séquestration du carbone (C) organique et sur la composition en C des sols, ainsi que sur les composés organiques du C plus résistants présents dans l’acide humique (AH). Dans la présente étude, nous avons examiné les effets de la fertilisation et du type de culture (monoculture de maïs, gazon de pâturin des prés et rotation des cultures de maïs-avoine-luzerne-luzerne) sur la composition du sol en AH dans le cadre d’une étude au champ menée pendant 52 ans dans le sud de l’Ontario, au Canada. Des échantillons d’acide humique ont été extraits du sol, et l’analyse des éléments, la spectroscopie infrarouge, la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire du 13C à l’état solide et les méthodes de résonance paramagnétique électronique ont servi à déterminer l’influence du type de culture sur les caractéristiques de l’AH. La fertilisation et le type de culture ont eu tous les deux une incidence sur les caractéristiques chimiques de l’AH. La fertilisation a donné lieu à une augmentation de 5,9 % du C, à une diminution de 7,6 % de l’oxygène (O) et à des ratios O/C et (N + O)/C plus faibles en AH par rapport aux traitements sans fertilisation correspondants. La rotation des cultures a donné lieu à une proportion de C plus faible (48,1 %) et à un ratio (N + O)/C plus élevé (0,7) par rapport à la monoculture. L’analyse par spectroscopie infrarouge a montré que l’AH contenait plus de groupements C-O dans les sols fertilisés que dans les sols non fertilisés de monoculture de maïs et de gazon de pâturin des prés. La fertilisation a augmenté les teneurs en C alkylique lié à l’oxygène (O-alkyle C), en C phénolique et en radicaux libres de l’AH comparativement aux traitements sans fertilisation. En ce qui concerne la monoculture de maïs et le gazon de pâturin des prés, la rotation a entraîné une diminution des groupes aliphatique et carboxyle et une augmentation des groupes O-alkyle, hydrate de carbone, aryle et phénol ainsi que des radicaux libres. La rotation des cultures et la fertilisation à long terme ont toutes deux modifié considérablement la composition du sol en AH. Des liens significatifs ont été observés entre la composition moléculaire de l’AH et le C organique du sol. Par conséquent, la caractérisation de l’acide humique pourrait être utilisée comme indicateur de la viabilité à long terme des pratiques de gestion des cultures.