Chapitre 4: La phase solide organiqueé: vie du sol et matière organique Flashcards Preview

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Flashcards in Chapitre 4: La phase solide organiqueé: vie du sol et matière organique Deck (37)
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1

Faune du sol

Biophages: vivants et saprophages: morts
1- Microfaune( 4 mm)
Annélides (lombricidés), vers
de terre ET Insectes (fourmis,
coléoptères, termites) ET Petits vertébrés (marmotte, écureuil)

2

Les vers de terre

1-Les deux espèces de vers de terre les plus répandues en Amérique du Nord et en
Europe sont: Lumbricus terrestris et Aporrectodea tuberculata
2-Épigés (Dendrobaena
octaedra): Petite taille (

3

Rôle de la faune de sol

1-Action mécanique
--fragmentation m.o.
--mélange m.o à matière minérale
--formation agrégaats
2-Action chimique
--Vers de terre principalement
--Remonter en surface les éléments lessivés (Ca)
--Déjections riche en K, P, Mg
--Enzymes digestives
3-Action biologique
--Stimule la flore microbienne

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Microoragnismes du sol

1-Procaryotes
(sans noyau) : Actinomycètes et Bactéries
2- Eucaryotes (noyau, chromosomes): Mycètes (levures,
moisissures, champignons) et Algues

5

Bactéries

1-Groupe diversifié
2-Participent activement à toutes les réactions impliquant la matière organique
3-Classification selon
--Caractéristiques
--Milieu de vie (aérobies vs anaérobies)
--Source d’énergie
i-Hétérotrophes: Décomposition de la matière organique
ii-Autotrophes: Énergie du soleil et minéraux
ii-Semi-autotrophes: Symbiotiques (ex: Rhizobium) et Non symbiotiques (Azotobacter, Clostridium)
4- Facteur: Aération, Teneur en eau (60% de la capacité au champ), Température (21-38 oC), pH (6-8), Ca2+ échangeable et M.o. (source de C)

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Bactéries et le cycle de N

-1Bactéries nitreuses: NH3 HNO2 et NO2- Nitrosomonas
2-Bactéries nitriques: NO2
- HNO3 et NO3- Nitrobacter
3-Bactéries réorganisatrices: NO3 - N organique- Enterobacter
4-Bactéries dénitrificatrices: NO3
- N2(g), N2O(g), NO(g)
-Pseudomonas
5-Cyanobactéries :Fixent l’azote
atmosphérique

7

Actinomycètes

1-Bactéries d’aspect ramifié comme un champignon
2-Streptomyces
3-Sensibles à l’acidité, pH optimum 6-7,5
4-Tolèrent les températures élevées
5-Production d’antibiotiques et de vitamines
6-Symbiose en milieu forestier (Frankia-aulne)

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Mycètes (champignons)

1-Groupe très diversifié
2-Levures, moisissures, autres champignons
3-Classification selon la taille: Macromycètes et Microcycètes
4-Classification selon le type de spores: Basidiomycètes et Ascomycètes
5- Action:
--Moisissures: impliquées dans la décomposition de la m.o. et Résistantes à l’acidité
--Mycorhizes: Réseau d’hyphes, Augmente la surface de contact sol-racine d’environ 400 fois, Mycorhizes endotrophes et Mycorhizes ectotrophes

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Algues

1-Unicellulaires ou multicellulaires
2-Certaines sont capables de photosynthèse
3-Fixation du CO2 et du N2(g)
4-Trois groupes:
--Algues vertes (sols acides et humides)
--Algues jaunes vertes
--Diatomées (sols bien drainés, riches en m.o.)

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Rôle de la microflore

1-Décomposition et humification de la matière organique
2-Altération et dissolution des minéraux
3-Développement de la structure du sol (hyphes fongiques, produits de décomposition, exsudats racinaires)
4-Nutrition des plantes (minéralisation, ammonification et nitrification)

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Type de microflore

1-Microflore de décomposition: Décomposition de la m.o. fraîche
2-Microflore d’assimilation:
Rhizosphère, Mobilise les substances nutritives dans des
complexes argilo-humiques. et Les éléments sous cette forme sont disponibles aux plantes

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Matière organique

1-Accumulation de résidus végétaux, animaux et microbiens partiellement décomposés et partiellement resynthétisés
--Organismes vivants
--Résidus de décomposition
--Produits secondaires de la dégradation microbienne
--Substances humiques

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Importance de la m.o.

1-Propriétés physiques du sol:
--Couleur
--Rétention en eau
--Structure
2-Propriétés chimiques du sol:
--Groupes fonctionnels acides
--pH
--Échanges ioniques
--Minéralisation
2-Propriétés biologiques du sol:
--Source d’éléments nutritifs
--Support

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M.o. Contient:

M.O.: (Litière et...)
1-Fraction légère
2-Biomasse microbienne
3- Humus:
--Substances humiques :Acides humiques, Acides fulviques et Humine
--Substances non humiques:
Hydrates de C,N, P, S org., Composés aromatiques,Acides organiques et Lipides
4-Fraction active: organismes vivants, débris en décomposition et produits transitoires
5-Fraction stable: composés humiques

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Substances non humiques

1- Hydrates de carbones
--glucides simples (+facile dégrader)
--hémicelluloses
--pectines
--cellulose
--lignines(+ diff à dégrader
2-hydrates de carbone: paille céréale, tiges maïs, moutard et ray-grass
3- Hémicelluloses:
--Polymères de sucres autres que le glucose
--Dégradées en même temps que la cellulose (mais dégradation des
hémicelluloses plus facile)
4- Cellulose: polymère de glucoses et structure en fibres
--milieu aéré et neutre: bactéries aérobie(humine microbienne) et champignons (acide humique et humine)
--milieu aéré et acide: champignon seul (cellulose non décomposé accumulé)
-- milieu asphyxiant et humide: bactéries anaérobies (méthane et hydrogène
5- Lignines: composé aromatiques importants
6- Azote organique: 90%
--Azote minéral (inorganique): NH4+ dont la majorité est liée aux
minéraux, NO3- = présent, mais ne s’accumule pas
7-soufre organique : Deux catégories de composés organiques: C-O-S (ester) et C-S
8- Phosphore organique: formes organiques: inositols phosphates

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Substances humiques

1-Fraction stable de la matière
organique
2-Fraction la plus réactive
chimiquement :Plusieurs groupes fonctionnels acides et basiques
3-charge variable
4-Définition...
--Fraction insoluble-humine
--Précipité-acide humiques
--fraction soluble-acide fulviques

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Comlexe argilo-humique

humique (-) et argilo(-) avec Ca2t entre

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Groupe fonctionnel

1-Groupe d’atomes dans une molécule qui possèdent une certaine réactivité
2-Groupes fonctionnels acides: donneurs de protons (H+)
--principaux: Carboxyliques (R-COOH), Phénoliques (Ar-OH), Énoliques (R1R2C=C-R3OH)
--dév charge négative dependament du pH (charge variable)
3-Groupes fonctionnels basiques: accepteurs de protons (H+)
--principaux: AZOTE: amine, amide, imine, pyridine, SOUFRE: sulfhydryl (R-SH)
--dév charge positive

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Substances humiques: composition élémentaire

Élément
1-Carbone(C)
--Acides humiques:53,8-58,7
-- Acides fulviques: 40,7-50,6
2-Oxygène (O)
--Acides humiques:32,8-38,3
--Acides fulviques: 39,7-49,8

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Substances humiques: Groupes fonctionnels

Acidité totale
--Acides humiques:560-890
-- Acides fulviques: 640-1420
COOH
--Acides humiques:150-570
-- Acides fulviques: 520-1120

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Substances humiques

1-Contenu en C
--Acides humiques:+
--Acides fulviques: -
2-Contenu en O
--Acides humiques: -
-- Acides fulviques: +
Acidité total
3---Acides humiques-
-- Acides fulviques: +
4-Taille
--Acides humiques:+
-- Acides fulviques: -

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Acides fulviques et Acides humiques

1-Acide fulvique
-- N non protéique
---COOH, -OH
-- tout milieux: acides mal drainés, champigno
-- petite taille ( pour substance humique)
2- Acides humiques
--Molécules polymérisées (complexes)
--N, sucres réducteurs, noyaux
aromatiques
--Plus grosses (jusqu’à 100000 g/mol)
--Acides humiques gris (mull calcique): Sols riches en minéraux calcaires
--Acides humiques bruns (moder): Sols légèrement acides, pauvres en calcium
--Humine: héritée ou résiduelle (lignine diminution de -OCH3+, augmentation de -COOH), humine d"insolubilisation, humine microbienne, humine évoluée (polycondensation)

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Humus

1- Propoiétés
--Réaction acide (humates ....)
--Hydrophile
--Colloïdes électronégatifs
--Structure du sol -> complexes argilohumiques
--Azote (3 à 6%), phosphore, soufre
--C/N = 10-12
2-Humus forestiers: mull, mor, moder, anmoor, mor tourbeux

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Évolution M.O

1-Minéralisation primaire
--Phase de prolifération microbienne
--Phase de décroissance microbienne
2-Humification (substances humiques)
--Insolubilisation
--Héritage
--Néosynthèse microbienne
3-Minéralisation secondaire

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Rapport C/N

1-Les microorganismes ont des exigences nutritionnelles
2-Dégradation des la matière organique: équilibre carbone/azote (C/N) est important
--Affecte le taux de décomposition
--Affecte la quantité d’humus formée
3- C/N ÉLEVÉ de la nouvelle m.o.
--Beaucoup de carbone
--Peu d’azote
--Compétition microorganismes et
plantes pour l’azote assimilable
(azote de la nouvelle matière
organique + azote du sol)
--IMMOBILISATION DE L'AZOTE
4- C/N FAIBLE
--Peu de carbone
--Beaucoup d’azote
--Trop d’azote pour les besoins
--MINÉRALISATION DE L'AZOTE

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Rapport C/N- résidus organiques

1- C/N 100- forte immobilisation avec peu d'azote
3-Cherche rapport équilibré:
--Pas trop élevé pour éviter
l’immobilisation de l’azote
--Pas trop faible pour éviter une
minéralisation trop intense et des
pertes d’azote.
--Le rapport C/N « idéal » dépend de la composition de la m.o. apportée
4-Résidu en décomposition ayant un C/N optimal:
--35% du C est transformé en humus
--65% du C perdu en CO2
--Le rapport C/N de l’humus formé: 10/1
5- Les résidus en décomposition n’ont pas tous un C/N optimal, ce qui affecte:
--Vitesse (taux) de décomposition
--Quantité d’humus formée
6- Rendement en humus: produit par amendement organique, s'estime avec coefficient isohumique

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Bilan humique

Variation de la m.o. du sol =
M.O. ajoutée au sol (Amendement organiques , réside de culture= coefficient isohumique)
MOINS
M.O. décomposée (minéralisation de l'humus= coefficient de minéralisation)

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Analyse et fractionnement de la m.o.

1-Carbone organique et m.o.
2-Carbone total (combustion)
3-Extraction et fractionnement des substances humiques
4-Analyse des fibres
-- Matière organique soluble (SOL)
--Hémicellulose (HEM)
--Cellulose brute (CEL)
--Lignine-cutine (LIC)
--ISB (Indice de stabilité biologique)

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Cycle de l'azote- en général

1- Minéralisation:
--Protéolyse
--Ammonification
--Nitrification
2-Réduction des nitrates
3-Fixation de l’azote moléculaire
4- immobilisation/minéralisation= rapport C/N

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Cycle de l'azote-minéralisation

1-Protéolyse
--Dégradation des protéines
--Libération de l’azote immobilisé dans les protéines: Acides aminés et Urée
--Enzymes bactériennes
2-Ammonification (hydrolyse) (ph)
--Formation d’ion ammonium (NH4+) ou d’ammoniac [NH3(g)]
--Acides aminés et l’urée issus de la protéolyse
--Urée + H2O = 2NH3(g) + CO2
--NH3(g) + H+ = NH4+
3-Nitrification (oxydation)
--Formation de nitrates (NO3-) à partir des ions ammonium (NH4+)
--Se fait en 2 étapes:
Nitritation (Nitrosomonas) 6e-
Nitratation (Nitrobacter) 2e-