Espèces de phosphore colloïdales et dissoutes dans les extraits aqueux de terre végétale provenant d'un transect de prairie du cambisol au stagnosol
Citation
Jiang, X., Bol, R., Cade-Menun, B.J., Nischwitz, V., Willbold, S., Bauke, S., Vereecken, H., Amelung, W., Klumpp, E. (2017). Colloid-bound and dissolved phosphorus species in topsoil water extracts along a grassland transect from Cambisol to Stagnosol. Biogeosciences, [online] 14(5), 1153-1164. http://dx.doi.org/10.5194/bg-14-1153-2017
Résumé en langage clair
La perte de phosphore (P) du sol vers l’eau est préoccupante parce qu’elle peut provoquer des proliférations d’algues nocives. Le P qui est transporté peut être dissous dans l’eau ou se retrouver sous forme de particules de différentes tailles, dont de très petites particules (colloïdes nanométriques). À l’aide de différentes techniques de pointe, nous avons étudié les formes de P qui se trouvaient dans des sols de prairie en Allemagne situés le long d’un gradient d’humidité variant de plutôt sec à partiellement saturé d’eau. Les résultats montrent que les formes de P qui sont transportées des sols plutôt secs sont différentes de celles qui se retrouvent dans les sols beaucoup plus humides, ce qui pourrait nécessiter des pratiques de gestions différentes pour réduire les pertes de P.
Résumé
Les espèces de phosphore (P) peuvent être distribuées différemment dans les fractions colloïdales et « dissoutes » du sol. Pour déterminer les espèces qui s’y retrouvent, nous avons obtenu des extraits aqueux des sols superficiels d’un gradient de cambisol, cambisol stagnique à stagnosol d’une prairie tempérée d’Allemagne. Les extraits ont été filtrés jusqu’à < 450 nm, puis divisés en trois fractions : petits colloïdes (20–450 nm), nanocolloïdes (1–20 nm) et « P dissous » (<1 nm), par fractionnement asymétrique en continu (AF4), ainsi que par spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) du 31P en milieu liquide. Le P total des extraits aqueux de sol a augmenté dans l’ordre cambisol<cambisol stagnique<stagnosol en raison des contributions croissantes de la fraction de P dissous. Les associations de C–Fe/Al–PO4/pyrophosphate étaient absentes des colloïdes nanométriques (1–20 nm) du cambisol, mais présentes dans le stagnosol. La RMN du 31P indique que ces résultats étaient accompagnés de proportions élevées de P inorganique dans l’ordre cambisol>cambisol stagnique>stagnosol. Dans tous les types de sols, les proportions élevées d’espèces d’inositol hexakisphosphate (IHP), par exemple myo-, scyllo- et D-chiro-IHP étaient associées à des particules minérales du sol (c.-à-d. des colloïdes de sols en vrac et des colloïdes de petite taille), alors que d’autres monoesters d’orthophosphate et phosphonates ont été trouvés dans la fraction de P « dissous ». Après avoir utilisé des techniques de caractérisation avancées du sol (AF4 et RMN), nous en concluons que la composition en espèces de P varie dans les fractions colloïdales et « dissoutes » de sol. De plus, les propriétés stagniques influent sur la spéciation et la disponibilité du P en libérant potentiellement du P inorganique dissous et des formes de P estérifié de même que des nanocolloïdes de matière organique–Fe/Al–P.