2.2. Minéralisation de l'azote dans le sol 2.2.1.
Mécanisme de minéralisation d'azote
La minéralisation consiste à la
dégradation de N organique en N inorganique (NH+4 et
NO-3) par les microorganismes du sol. C'est un processus important
dans le fonctionnement des écosystèmes car il permet aux plantes
d'absorber le N sous sa forme minérale. La minéralisation de N
implique des étapes successives, où des protéines
complexes sont dégradées en composés azotés simples
qui sont ensuite hydrolysées, et elle se réalise en deux phases
à savoir : l'ammonification et la nitrification.
L'ammonification : résulte de la
décomposition de la MO et elle comprend la conversion de N organique en
ammonium (ou ammoniac) qui est alors disponible soit pour la nitrification soit
pour l'assimilation.
La nitrification : c'est le processus par
lequel l'ammonium se transforme en nitrate par oxydation. Ce processus est
effectué par certains microorganismes (bactéries :
Nitrosomonas et Nitrobacter) qui transforment l'ammonium en
nitrite (NO- 2) qui, à son tour, s'oxyde rapidement pour
former le nitrate. La nitrification se réalise en deux étapes
à savoir : La nitritation qui est l'oxydation de l'ammonium en nitrite
et qui est effectuée par les Nitrosomonas, les Nitrosolobus et les
Nitrospira qui sont les bactéries autotrophes
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(Équation 1), et la nitratation
où les nitrites formés dans la première étape sont
oxydés en nitrates principalement par les Nitrobacter
(Équation 2).
Équation 1: Première étape
de nitrification (= Nitritation) 2NH+4 + 3O2
?2NO2- + 2H2O + 4H+ + Énergie Équation
2: Deuxième étape de nitrification (= Nitratation)
2NO2- + O2 ?2NO3- + Énergie
Étant donné que la nitrification est
assurée par un groupe limité de bactéries, les facteurs
environnementaux ont une influence marquée dans ce processus. Toutefois,
de nombreux écosystèmes naturels (terrestres) ne parviennent pas
à produire le nitrate de façon significative malgré les
conditions favorables propices pour la nitrification (Vitousek et al.,
1979). Ceci conduit à conclure que cette dernière joue un
rôle mineur dans le cycle de N dans les écosystèmes non
perturbés.
2.2.2. Minéralisation brute et nette d'azote
La minéralisation brute de N reflète les flux de
minéralisation de N, qui résultent de la décomposition de
la biomasse métabolique active ou passive. Ainsi, c'est le passage de N
de la forme organique à la forme minérale. Lorsque la
minéralisation brute dépasse l'assimilation, un gain net de N
inorganique se réalise alors que dans le cas contraire lorsque la
croissance de la biomasse nécessite plus de N que la quantité
disponible, une immobilisation nette de N inorganique est observée dans
le sol (Rosswall, 1982). Dans la plupart des sols, la disponibilité de C
détermine la croissance microbienne et en conséquence, puisque la
plupart des sols en sont limités, la minéralisation nette de N
est observée.
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