PARTIE I : GÉNÉRALITÉS ET ZONE
D'ÉTUDE
CHAPITRE I : GÉNÉRALITÉS
CHAPITRE II : PRÉSENTATION DE
LA ZONE D'ÉTUDE
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CHAPITRE I : GÉNÉRALITÉS SUR LES
PHOSPHATES
Introduction
Dans ce chapitre, nous nous évertuerons à
présenter, en nous basant sur les connaissances et principes
préalablement établis par les travaux antérieurs, les
amendements phosphatés et BSP. C'est donc une synthèse de ces
dits travaux.
I.1 Phosphates
I.1.1 Origine des phosphates
L'association des ions métalliques et des ions
phosphates (PO4)3- donne lieu aux roches phosphatées (RP). Le
terme de « roche phosphatée » désigne les assemblages
minéraux naturels contenant des minéraux phosphatés tant
en quantité élevée qu'en faible proportion. Ils
proviennent de dépôt géologiques d'origines
différentes (FAO, 2004). Environ 80 à 90% de la production
mondiale est issue des gisements sédimentaires localisés dans des
formations d'âges géologiques très différents. Ces
gisements montrent une gamme très large de compositions chimiques et de
formes physiques, se trouvant souvent en couches épaisses relativement
horizontales, et pouvant être à la base de terrains de
recouvrement peu profonds. Les gisements qui représentent la majeure
partie de la production mondiale de RP sont au Maroc (Figure 1) et dans
d'autres pays africains, aux Etats-Unis, au Proche Orient et en Chine. La
plupart des gisements sédimentaires contiennent de la fluoroapatite
carbonatée appelée francolite (McConnell, 1938). Les francolites
ayant une importante substitution avec les carbonates de phosphate, ils
s'avèrent fortement réactifs et sont les plus appropriés
pour l'application directe comme engrais ou amendement.
La RP est une ressource naturelle finie et non renouvelable.
Le phosphate de calcium est un autre type de RP qui se trouve dans des roches
magmatiques et dans des roches sédimentaires de différents
âges. Ces roches peuvent avoir été plus ou moins
métamorphisées ou remaniées, altérées ou
lessivées. Plus de 80% des besoins mondiaux en P, exprimés en
millions de tonnes (Mt) de minerais en place, est fournie par la Chine, le
Maroc, la Russie et les Etats Unis d'Amérique (Ouchiha et Oulebsir,
2013).
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Figure 1 : Réserves mondiales en roches
phosphates en Mt.
Source : US Geological Survey (2010)
I.1.2 Dynamique du phosphore dans les sols
La quantité de phosphore présent dans le sol,
plus précisément dans les tous premiers centimètres est
considérable. Cette teneur varie entre 600 et 1000 mg P.kg
sol-1, malgré ce fait, la partie disponible pour les plantes
se trouvant dans la solution du sol sous forme d'orthophosphate ne
représente que quelques milligrammes par kilogramme de sol (Berne,
2004). Les ions orthophosphates (P inorganique) sont en grande partie
présents sous la forme de divers phosphates de Ca (notamment des
apatites) dans les sols neutres à alcalins. Dans les sols acides et
très altérés abondamment présents en zone
tropicale, ils sont largement liés aux minéraux d'Aluminium, de
Fer et argileux de type 1-1 (Jones and Oburger, 2011). Ainsi, quoi qu'en
général les sols, y compris les sols ferrallitiques de Côte
d'Ivoire, renferment du P en quantité importante (Rabeharisoa, 2004), la
quantité directement disponible pour les plantes n'excède pas 2%
(Richardson et al., 2009a), les 98% restant précipitent et sont
transportés par diffusion. Les principaux mécanismes
régissant la disponibilité du P dans les sols sont :
? dissolution et précipitation de P avec le carbonate
de Calcium et les formes amorphes du Fer et de l'Aluminium ;
? adsorption et désorption de P sur les sites
d'adsorption des argiles (Rao et al., 2004) ;
? capacité des MSP du sol à fixer et
minéraliser le P organique ;
? complexation et chélation des oxyhydroxydes de Al et
Fe par les exsudats racinaires.
Les phénomènes de désorption et de
solubilisation du P inorganique et la minéralisation du P organiques
dans les sols conditionnent la disponibilité du P directement
assimilables par les plantes
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(Figure 2) (Richardson et al., 2009a). Le P organique
est le P présent dans l'humus et la matière organique
fraîche à un taux de 25 à 30 % du phosphore total des sols
cultivés de longue date, et un taux de 75 et 80% dans les sols des
forêts et prairies (zones à couverture végétale
permanente naturelle (Fardeau et Conesa, 1994). Dans les sols, il est
majoritairement sous la forme d'inositolphosphates. Ces derniers, et
particulièrement l'acide inositolhexaphosphorique (phytate), constituent
presque 50% du P totale dans les sols (Turner et al., 2002) ; ils
représentent donc des réserves considérables de phosphore
dans les sols pouvant être utilisés comme engrais direct pour
améliorer la nutrition des plantes. Dans certains cas, pour pallier
cette carence, les plantes font appel aux processus physico-chimique comme
l'acidification de la rhizosphère (Hinsinger, 2001 ; Rengel, 2008 ;
Sánchez Chávez et al., 2009), qui modifie le taux de P
inorganique disponible par action sur la cinétique
d'adsorption-désorption du P (Richardson et al., 2009a). Par
ailleurs, l'activité de la phytase est inhibée par l'acide
humique en présence de Fe (Pospisil et Hrubcová 1975) ou d'Al (He
et al., 2006) entraînant l'accumulation de phytate dans le sol.
Pour augmenter la teneur en phytate sorbé en goethite, les plantes
produisent des anions organiques (Giles et al., 2012). La
décomposition et la minéralisation du P organique de la
matière organique (MO), dépend non seulement de la composition de
la MO elle-même mais aussi de l'humidité du sol, de la
concentration en oxygène dans le sol et du pH (Stroia, 2007 ;
Andrianambinina, 2013), nécessite l'intervention de microorganismes
(Smith et al., 2003 ; Pereda Campos, 2008).
Figure 2 : Dynamique du phosphore dans le système
engrais-sol-plante. Schéma adapté d'après De Brouwer
et al. (2003) et Richardson et al. (2009)
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Bien qu'il ait été considéré
pendant de nombreuses années comme étant immobile car lié
aux particules de sol (Haygarth et Jarvis, 1999), des études ont
montré que le phosphore inorganique (Pi), à l'instar des autres
éléments chimiques du sol peut être perdu sous forme de
Phosphore transféré de façon accidentelle (PTA) ou de
phosphore transféré sous forme dissoute (PTD) ou encore de
phosphore transféré associé à des solides (PTS),
suite aux processus de lixiviation, de lessivage, de ruissellement,
d'écoulement de subsurface et d'érosion (Berne, 2004).
Des travaux de recherche menées conjointement par
Kassin et al., en 2012 sur le territoire ivoirien, ont permis de
savoir que 81% des sols ivoiriens sont déficitaires en P. La Côte
d'Ivoire se révèle donc être un pays exportateur
d'amendements phosphatés afin d'accroitre ses productions.
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