L’épandage répété de déchets organiques a une incidence sur la composition de la matière organique du sol : Résultats de l’analyse thermique et de la spectroscopie FTIR-PAS des sucres aminés et des biomarqueurs de la lignine

© 2016 L’épandage de déchets organiques sur les terres est une solution de rechange importante à l’enfouissement et à l’incinération, car il aide à restaurer la fertilité du sol et présente des avantages environnementaux et agronomiques. Ces avantages peuvent être liés à la composition biochimique des déchets, qui peut mener à l’accumulation de différents types de composés carbonés dans le sol. L’objectif de cette étude était de décrire et de caractériser les variations de composition de la matière organique du sol (MOS) après des applications répétées de déchets organiques. Des échantillons de sol de l’expérience sur le terrain intitulée CRUCIAL et menée au Danemark ont été prélevés après douze ans d’application annuelle de compost d’ordures ménagères, de fumier de bovins et de boues d’épuration, et ont été comparés à un traitement témoin, soit un sol ayant reçu une fertilisation azote-phosphore-potassium, ou NPK. Le CO2 émis par les sols a été caractérisé (AGE-CO2) par analyse thermique avec augmentation graduelle de la température, les sols ont été analysés par spectroscopie photoacoustique dans l’infrarouge moyen (FTIR-PAS) et on a mesuré les phénols des glucides aminés et de lignine. La MOS provenant des traitements au compost et au fumier de bovins présentait une plus grande stabilité thermique que la MOS traitée aux boues et au NPK, ce qui concordait avec la stabilité thermique des déchets appliqués. Les sols modifiés par le compost et le fumier présentaient également une plus grande teneur en lignine avec un degré d’oxydation plus faible et une plus grande contribution des glucides aminés bactériens comparativement aux glucides aminés fongiques que les sols ayant reçu un traitement NPK. La forte accumulation de C dans le sol combinée à la faible teneur en C des glucides aminés dans la MOS provenant du traitement par compost semble indiquer une stimulation réduite de l’activité microbienne, tandis que le fumier de bovins semblait induire à la fois une stimulation microbienne et l’accumulation de formes de C thermiquement stables. La FTIR-PAS a révélé une plus grande vibration de la liaison C=O des groupes carboxyliques et des amides dans les sols traités aux boues et au NPK, indiquant une MOS plus oxydée et la présence de protéines. Ensemble, ces résultats montrent qu’il y avait accumulation dans le sol de différents composés C pour les différents types de déchets organiques appliqués, qui semble être fonction du degré de stimulation de l’activité microbienne et du type de communautés microbiennes introduites avec les déchets ou associées à la décomposition des déchets appliqués. Ils peuvent à leur tour avoir des effets importants sur le fonctionnement des écosystèmes et le stockage à long terme du carbone dans le sol.