Dynamique des agrégats du sol et réaction de la communauté végétale après l’épandage de biosolides dans une prairie semi-aride

Citation

Wallace, B.M., Krzic, M., Newman, R.F., Forge, T.A., Broersma, K., Neilsen, G. (2016). Soil aggregate dynamics and plant community response after biosolids application in a semiarid grassland. Journal of Environmental Quality, [online] 45(5), 1663-1671. http://dx.doi.org/10.2134/jeq2016.01.0030

Résumé en langage clair

Les biosolides sont des solides organiques des eaux usées qui ont été traités, habituellement par digestion anaérobie, pour les rendre microbiologiquement appropriés à l’épandage sur les terres. Les biosolides sont de riches sources d’éléments nutritifs pour les plantes, et la recherche a montré qu’ils peuvent améliorer à court terme la productivité des graminées fourragères dans les prairies semi-arides. Toutefois, on connaît mal les effets à long terme des biosolides sur la structure des sols et les changements dans la composition des communautés végétales. Une expérience a été mise sur pied en 2001 pour déterminer les effets d’une application unique de biosolides, à deux doses différentes (20 et 60 tonnes de biosolides secs par hectare), sur la stabilité des agrégats du sol, un indicateur de la santé du sol, et la composition de la communauté végétale dans une prairie semi-aride de l’intérieur sud de la Colombie-Britannique. La stabilité des agrégats du sol a été mesurée en 2005, 2006 et 2009; et la communauté végétale a été évaluée en 2009. Il y a eu des augmentations considérables de la stabilité des agrégats du sol avec les applications à faible et à forte teneur en biosolides, respectivement. Le faible taux d’épandage de biosolides n’a eu aucun effet sur la composition de la communauté végétale, mais le taux élevé a réduit l’abondance des espèces fourragères vivaces tout en augmentant l’abondance des plantes herbacées non graminoïdes qui ont moins de valeur comme fourrage. Ces résultats indiquent que même si les biosolides peuvent améliorer certains aspects de la santé des sols, leur application aux prairies indigènes en milieu semi-aride doit se faire avec prudence et tenir compte des changements possibles à long terme dans la composition des espèces végétales.

Résumé

© American Society of Agronomy, Crop Science Society of America et Soil Science Society of America. 5585 Guilford Rd., Madison, WI 53711, États-Unis. Tous droits réservés. Les biosolides peuvent améliorer la fonction écologique des prairies semi-arides dégradées, mais il est essentiel de comprendre la communauté végétale. Une expérience a été mise sur pied en 2001 pour déterminer les effets d’une application de biosolides à une seule surface sur la stabilité des agrégats du sol et la composition de la communauté végétale dans une prairie semi-aride de la Colombie-Britannique, au Canada. Quatre traitements ont été évalués : (i) application de biosolides en surface à raison de 20 Mg ha-1 (Bio-20) et (ii) de 60 Mg ha-1 (Bio-60), (iii) application d'engrais minéral et (iv) traitement témoin. Tous les traitements ont été répétés en quatre blocs. Des échantillons de sol ont été prélevés au printemps (mai), en été (juin-juillet) et à l'automne (octobre) en 2005, 2006 et 2009; la communauté végétale a été évaluée en 2009. Les plus fortes augmentations de la taille des agrégats stables par rapport au témoin ont été observées au printemps et en été, ce qui a coïncidé avec une augmentation printanière de 1,6 à 2,1 fois la concentration de N dans les agrégats stables lorsque les biosolides étaient appliqués à raison de 20 et 60 Mg ha-1, respectivement. Les concentrations d’azote du traitement Bio-60 n’étaient pas différentes de celles du traitement témoin, mais le traitement Bio-20 présentait 42 % plus d’azote que tous les autres traitements durant l’été. L’épandage de biosolides dans cet écosystème n’a pas entraîné d’augmentation du nombre d’espèces de graminées fourragères vivaces par rapport au témoin, et lorsque les biosolides ont été appliqués à raison de 60 Mg ha-1, il y a eu une réduction de 75 % des espèces de plantes fourragères vivaces. L’épandage de biosolides dans les prairies indigènes en milieu semi-aride doit se faire avec prudence, particulièrement lorsque des espèces de plantes annuelles d’hiver (ex. le brome des toits [Bromus tectorum L.]) sont présentes avant l’épandage.

Date de publication

2016-01-01

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