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Etude et modélisation de la minéralisation et du transfert d'azote en milieu tropical. Cas des sols ferrallitiques

Sierra Jorge. 2003. Etude et modélisation de la minéralisation et du transfert d'azote en milieu tropical. Cas des sols ferrallitiques. In : Productions maraîchères et horticoles : sessions lutte intégrée et agronomie. Kahane Rémi (ed.). CIRAD-FLHOR-PMH. Montpellier : CIRAD-FLHOR, 1 Cd-Rom Journées annuelles du FLHOR, Montpellier, France, 26 August 2002/27 August 2002.

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Abstract : Les sols tropicaux se caractérisent par un régime iso-hyperthermique qui a de fortes conséquences sur la flore microbienne: biomasse relativement faible, rapport champignon/bactérie élevé, amplitude annuelle d'activité réduite (= température non limitante). Contrairement aux idées établies, l'activité microbienne n'est pas nécessairement plus élevée dans les sols tropicaux cultivés que dans ceux des régions tempérées. D'une part, cela est lié à une faible disponibilité du carbone et, d'autre part, aux limitations imposées par les composantes abiotiques (Sierra, 2002). Nos travaux sur la minéralisation et sur le transfert d'azote ont montré que les sols ferrallitiques ont au moins trois particularités qui doivent être considérées afin de quantifier l'azote disponible pour les cultures: i- L'optimum de la minéralisation est déplacé vers des températures plus élevées, par rapport aux sols tempérés. Cela est associé à l'adaptation des microbes au régime thermique du sol, et à la faible accessibilité de la matière organique aux micro-organismes, probablement à cause de la protection des oxydes et hydroxydes de Fe, Mn et Al (Sierra and Marbán, 2000). ii- Une partie importante de l'azote minéral du sol est sous la forme de NH4, ce qui est dû à l'effet des facteurs abiotiques sur les nitrifiants: acidité et/ou Al soluble, fortes températures et fluctuations rapides de la teneur en eau en surface (Sierra et al., 2001). iii- La présence des charges variables confère aux sols une capacité d'échange anionique (CEA) importante dès les couches de surface, et notamment en profondeur, ce qui contribue à retenir les ions NO3 - et donc à diminuer le lessivage (Noël, 2001). En collaboration avec N. Brisson et D. Ripoche (Unité CSE, INRA Avignon), nous avons introduit ces caractéristiques dans le modèle STICS afin de le tester sous les conditions de la Guadeloupe. La nitrification y est décrite comme le résultat des effets multiplicatifs du pH, de la température et de la teneur en eau du sol, afin d'obtenir un coefficient qui affecte la concentration en NH4 (p.e. NH4 provenant de la minéralisation ou des engrais). Le lessivage affecte seulement les NO3 et il se déclenche quand leur concentration dépasse un seuil représentant la CEA. L'absorption végétale est considérée comme étant non préférentielle, c'est à dire la vitesse d'absorption est la même pour les deux formes d'azote minéral. Quelques paramètres concernant la minéralisation et la nitrification ont été calés sur une parcelle de sol ferrallitique nu (pH 5.3, 0 cmol Al3+ kg-1), puis le modèle a été testé sur deux parcelles cultivées avec une population de maïs tropical : sol acide (pH 4.5, 2.1 cmol Al3+ kg-1, correspondant à 20% de saturation aluminique), et sol chaulé (pH 5.1, 0 cmol Al3+ kg-1). Les deux sols cultivés ont été fertilisés avec 150 kg N (urée) ha-1. Le modèle décrit raisonnablement la teneur en eau des sols, la minéralisation, le transfert et l'aborption d'azote. Il prédit une capacité de rétention des NO3 - de l'ordre de 40 kg N ha-1 jusqu'à 0.8 m de profondeur. La distribution de NH4 et NO3 est bien décrite dans le sol nu et dans la parcelle de sol acide. Dans la parcelle chaulée, le modèle surestime la concentration des NO3 et sous-estime celle de NH4, notamment dans la couche 0-0.2 m. Compte tenu que la population de maïs utilisée a été sélectionnée sur des sols non acides de la Guadeloupe, où l'azote minéral du sol est sous la forme des NO3, il est possible que l'écart expérience - modèle observé dans la parcelle chaulée soit associé à la préférence nitrique de la plante. Comme la toxicité aluminique affecte notamment l'absorption des NO3, cette préférence serait affectée dans la parcelle acide. (Résumé d'auteur)

Mots-clés Agrovoc : Culture maraîchère, Zea mays, Type de sol, Minéralisation, Azote, Modèle, Zone tropicale, Température, Nitrification, Teneur en eau du sol, Modélisation

Mots-clés géographiques Agrovoc : Guadeloupe

Mots-clés complémentaires : Sol ferrallitique

Classification Agris : F04 - Fertilizing
P33 - Soil chemistry and physics

Auteurs et affiliations

  • Sierra Jorge, INRA (GLP)

Autres liens de la publication

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/510799/)

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