2.2.3. Variation de minéralisation dans le profil du
sol
La variation de minéralisation nette de N dans le
profil du sol a fait l'objet de plusieurs études qui montrent qu'elle a
tendance à diminuer avec la profondeur du sol (Stanford et al.,
1974; Mahli et al., 1992; Benjelloun, 1993; Kandeler et al.,
1994; Benjelloun et Ahmiri, 2000). Linden et al. (1992) par
exemple ont trouvé que l'accumulation de N minéral était
la plus importante dans les 20 premiers centimètres du sol suivi par une
diminution suivie d'une baisse marquée au-delà de ladite
profondeur. Ceci est en bon accord avec d'autres résultats qui montrent
qu'il y a généralement une
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diminution de l'activité microbienne dans les couches
profondes du sol. Les travaux effectués par Kandeler et al.
(1994) ont montré que l'ampleur d'activités enzymatiques
liées à la biomasse microbienne du sol diminue de façon
similaire à celle de minéralisation nette de N avec la profondeur
de 0 à 50 cm. De la même façon, Kaiser et al.
(1995) ont trouvé des différences significatives dans les
niveaux de C microbien entre trois couches (10 cm chacune) dans les premiers 30
cm sol. Une enquête plus approfondie sur les différentes fractions
de N dans le sol a révélé qu'avec une augmentation de
profondeur, la quantité totale, ainsi que celle de nitrates
extractibles, diminuent tandis que celle d'ammonium extractible était
uniforme (Cassman et Munns, 1980). Dans ce cas, la minéralisation nette
de N dans les 18 cm supérieurs a contribué à 42% de
minéralisation nette totale sur une profondeur étudiée de
108 cm. Comparativement à ces découvertes, Kandeler et al.
(1994) ont aussi trouvé que les 20 cm supérieurs
contribuaient de près de 75% de minéralisation nette totale dans
une étude sur la profondeur variant de 0 à 50 cm.
La diminution avec la profondeur du contenu azoté
d'acides aminés est aussi relativement plus marquée que celle de
N total, ce qui peut être dû au piégeage d'acides
aminés dans les composés organiques complexes qui sont moins
décomposables par des processus biologiques. Soudi et al.
(1990) ont également trouvé qu'il y a une baisse au niveau
des constantes de vitesse d'hydrolyse qui montre une dégradation
chimique réduite de composés N avec la profondeur. Cela
suggère que la biodégradabilité diminue avec la profondeur
des sols.
2.2.4. Facteurs influençant la minéralisation
d'azote ? Quantité et qualité de litière (matière
organique)
En plus des facteurs pédologiques et environnementaux,
l'incorporation de la MO provenant des résidus de plantes et d'animaux
influent sur la minéralisation de N. Parmi les facteurs liés
à la MO, la quantité et la qualité de détritus sont
à la fois impliquées dans le processus de sa dégradation
ainsi que la production d'ammonium dans le sol.
En termes pratiques, la quantité et la qualité
de la MO (par exemple le rapport C: N, la teneur en lignine) influencent la
production d'ammonium et la disponibilité en N dans les sols et les
sédiments (Updegraff et al., 1995; Kumar et Goh 2000; Kyuma
2004).
La litière provenant d'espèces typiques des
écosystèmes productifs (herbes, espèces à feuilles
caduques) se décompose généralement plus rapidement que
celle provenant des écosystèmes à base des
conifères qui sont généralement moins productifs
(Cornelissen, 1996; Perez-Harguindeguy et al., 2000).
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y' Humidité du sol
L'humidité du sol influe aussi directement sur
l'activité microbienne et, ce qui à son tour, affecte la
minéralisation de N dans sol. Elle est liée étroitement
à la température et ses niveaux optimaux favorisent aussi
l'activité microbienne. La MO se décompose plus rapidement
à des potentiels d'eau de l'ordre de -10 à -50 kPa (Web 5), et la
décomposition ralentit progressivement à mesure que teneur en eau
dévie dans les deux sens à partir de cette gamme optimale.
Lorsque l'humidité du sol s'approche à la saturation totale, la
décomposition ralentit car les conditions deviennent de plus en plus
anaérobies. La teneur en eau du sol peut également influer sur le
système sol-plante où on assiste à des pertes de N dans le
sol. Le N mobilisé (nitrates) peut se déplacer facilement dans ce
système de sol, ce qui amplifiera les processus de lixiviation des
nutriments nécessaires pour les plantes. Il est à signaler que
les conditions particulièrement humides du sol, mais pas de saturation,
peuvent conduire à la surabondance des processus de décomposition
microbienne et de minéralisation, et donc provoquant un excès de
N qui sera perdu dans les eaux souterraines.
y' Température du sol
La température est un facteur primordial
influençant la minéralisation de N du sol car elle affecte
directement la décomposition microbienne, étant donné que
c'est elle qui arrête le processus de libération de N.
Généralement, les conditions de température favorables
à la croissance des plantes ressemblent étroitement à des
conditions optimales pour décomposition microbienne. Les travaux
réalisés par Powers (1980) ont montré que dans les
conditions optimales de température au niveau des sols forestiers, la
minéralisation de N augmente à mesure que la température
moyenne du sol en été, augmente. Ceci est en raison de
l'activité microbienne qui augmente au fur et mesure que la
température augmente.
y' pH du sol
Le pH est l'un des facteurs les plus importants
influençant la décomposition qui se déroule
généralement plus facilement dans les sols neutres que dans ceux
qui sont acides. L'acidité du sol et la teneur élevée en
sels de la solution du sol ont des effets marqués sur tous les processus
microbiens, y compris la minéralisation de l'N. En régulant le
type, la quantité et les activités de microorganismes
impliqués, le taux de transformation de N ainsi que sa
disponibilité dans le sol sont affectés. Le pH optimal
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pour la croissance de la biomasse du sol a été
établi proche de la neutralité, la minéralisation
étant restreinte à des niveaux bas. Ceci est
particulièrement vrai dans les cas où la végétation
est composée principalement des conifères dont la matière
est généralement acide avec le pli qui varie entre 3,5 et 4,5
(Swift et al., 1979). Dans ces conditions, la décomposition de
la MO ainsi que la minéralisation d'N sont plus lentes par rapport aux
cas où la végétation est décideuse.
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