CHAPITRE I : AMENDEMENT ORGANIQUE ET COMPOSTAGE
La matière organique du sol (MOS) représente la
majeure partie du pool (1600× 1015 g C) du carbone terrestre en
réserve (2200 × 1015 g C) excédant de loin la
quantité stockée par les plantes (600 × 1015 g C)
par le biais de la photosynthèse qui fixe environ 120 ×
1015 g C par an. Seulement 0,7 % des résidus sont
annuellement transformés en humus or le cycle naturel du carbone est
fortement affecté dans le contexte actuel des changements climatiques,
notamment en zone tropicale où l'horizon humifère devient de plus
en plus rare. Ces sols très altérés ont besoin de la
matière organique qui représente la plus grande réserve et
source de nutriments (N, P, S etc...) pour les plantes avec une influence sur
le pH du sol, sa capacité d'échange en cation (CEC), sa
capacité d'échange en anion (CEA) et sa structure (Bouwman et
al., 1990).
I.1 : MATIÈRE ORGANIQUE DU SOL
La matière organique est l'ensemble des composés
de carbonés et d'azotés issus de la dégradation des
produits de la faune et de la flore, de surface et du sous-sol. Elle
présente une gamme de substances très différentes et
à des stades d'évolution très variée (Stevenson,
1994). On distingue par ordre d'évolution :
la matière organique vivante (racine, faune,
microorganisme, microfaune), la matière organique fraîche, peu
décomposée (provenant du reste de microorganisme vivant
présent ou apporté dont la structure est encore facilement
reconnaissable), les composés organiques chimiquement bien
définis tels que les sucres, les acides organiques, les acides
aminés (issus de la décomposition) et enfin l'humus
(matière organique stabilisée) et les éléments
microbiens constituant la biomasse,
les résidus organiques apportés au sol sous
forme de litières, de résidus de récolte, de composts ou
de fumiers, d'exsudats racinaires, constituent l'apport organique
exogène. Cette matière organique exogène qui est
incorporée au sol intact ou broyée constitue une source
d'éléments nutritifs pour les organismes vivants du sol, animaux
ou végétaux,
la matière organique peut suivre deux voies : la
minéralisation ou l'humification. La minéralisation est une
assimilation par les organismes du compost des composés organiques comme
source d'énergie et comme élément pour leur
métabolisme, au cours de laquelle la matière organique est
transformée en composés minéraux (CO2, N2, etc.). La
vitesse de minéralisation est très fortement dépendante,
d'une part, de la nature des composés organiques et des factures
environnementales telle que l'aération ou l'humidité, de la
température, du pH et, d'autre part, de l'accessibilité aux
microorganismes de la matière organique. La nature des composés
organiques influe considérablement sur la vitesse de
minéralisation.
6
Figure 1: Les quatre voies de l'humification
(Stevenson, 1994)
La voie 1, est strictement chimique et est
connue sous le nom de la réaction de Maillard. Glucides
réducteurs et acides aminés, sous-produits du métabolisme
microbien, se condensent sans catalyse enzymatique et conduisent à des
mélanoïdes de couleur brun.
La voie 2, privilégie la formation de
polyphénols par les micro-organismes à partir de composés
non lignine. L'oxydation enzymatique de ces polyphénols en quinones est
suivie d'une polymérisation produisant les substances humiques.
Dans la voie 3, les acides et
aldéhydes phénoliques, produits de la dégradation
microbienne de la lignine, sont convertis en quinones sous l'action d'enzymes.
Ces quinones ensuite polymérisent en présence ou absence de
composés aminés et forment les substances humiques. La
voie 4, est appelée théorie
ligno-protéique. Les composés aminés des micro-organismes
réagissent avec les lignines modifiées. Les lignines sont
dégradées de façon incomplète, provoquant une perte
des groupes méthoxyle (OCH3), la génération
d'O-hydroxyphénols, et l'oxydation des composés aliphatiques
conduisant à la formation de groupes COOH.
| 
