 LA
CARACTÉRISATION BIOCHIMIQUE
DE LA MATIÈRE ORGANIQUE
INTRODUCTION
L'utilisation en agriculture des produits organiques pour améliorer le rendement et la
qualité des productions agricoles existe depuis toujours.
Pour une utilisation rationnelle de ces produits, il est nécessaire de connaître leurs
propriétés agronomiques : effet amendant et/ou fertilisant.
Outre les éléments nutritifs apportés ou libérés, certains produits organiques
apportent des quantités importantes de composés organiques qui, après transformation
dans le sol, reconstituent le stock humique du sol.
Le rapport C/N est un indicateur du potentiel humique du produit, c'est à dire de la
proportion d'humus stable qui se forme dans le sol après décomposition de la matière
organique.
Il est couramment admis que, plus le rapport C/N d'un produit est élevé, plus il se
dégrade lentement dans le sol et plus il fournit de l'humus stable. Ce rapport C/N est un
indicateur fréquemment utilisé dans la pratique pour préciser l'utilisation d'un
produit organique inconnu.
Cependant, de nombreuses études ont montré les limites de l'utilisation
systématique de ce paramètre par la mise en évidence de vitesses de décomposition
rapide pour des produits à C/N élevé ou une décomposition lente pour des produits
ayant un rapport C/N faible.
L'estimation de ce potentiel humique, couramment exprimé par le coefficient
iso humique K1 (Hénin et Dupuis,1945) reste délicate. Des expérimentations de longues
durées en plein champ ou des techniques respirométriques en laboratoire sont
nécessaires pour déterminer ce coefficient.
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Les travaux de Djakovitch
(1988) et Lineres
et Djakovitch (1993) estiment ce coefficient K1 par une analyse biochimique du produit.
Cette analyse détermine la proportion de produits solubles, d'hémicelluloses, de
cellulose et de lignine de la matière organique par solubilisation successive de chaque
fraction par un solvant approprié.
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Cette technique d'analyse a été reprise et
étudiée sur un panel large de produits organiques pour mieux préciser l'usage
agronomique et le potentiel humique des produits testés.
MÉTHODOLOGIE
61 échantillons de produits organiques ont été caractérisés par cette technique de
fractionnement.
Les produits étudiés représentent un panel large des substances organiques utilisables
en agriculture.
Chaque fraction biochimique est solubilisée par un réactif approprié et le résidu
restant est séché puis pesé. On détermine ainsi les teneurs en fraction soluble,
hémicelluloses, cellulose, lignine et matières minérales de la fraction sèche de
chaque produit.
RÉSULTATS
L'analyse statistique des résultats en
composantes principales et analyse factorielle discriminante permet de distinguer quatre
groupes différents du point de vue statistique et agronomique :
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Groupe I - Engrais organiques : tous les produits
possèdent une fraction soluble supérieure au moins à 30 % de la matière sèche.
-
Groupe II -
Amendements organiques : tous les produits de ce groupe possèdent une fraction de
cellulose et de lignine au moins supérieure à 39 % de la matière sèche.
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Groupe III -
Produits riches en fraction soluble et hémicelluloses : il n'est pas possible de fixer
une caractéristique commune à l'ensemble des produits si ce n'est la non appartenance
aux autres groupes suivant les limites définies.
-
Groupe IV - Produits
riches en matières minérales : tous les produits possèdent une teneur en matières
minérales supérieure à 40 %.
Un exemple de la composition biochimique de la partie organique de
produits organiques couramment utilisés en agriculture est présenté
ci-dessous :
Par incubation en conditions contrôlées de huit produits de
ce panel, il est possible de suivre la décomposition du carbone dans le sol de chaque
produit. On peut ainsi dégager une relation entre le taux de carbone provenant du produit
et restant à long terme après décomposition dans le sol et la composition biochimique
du produit. La relation ainsi trouvée est du type:
Tr (MO) = (a* % Fraction soluble) + (b* %
Hémicelluloses) + (c * % Cellulose)+ (d * % Lignine) + (e * % Matières minérales)
avec a, b, c, d et e des constantes, Tr (MO) la proportion de C du
produit restant dans le sol après décomposition et les pourcentages respectifs de chaque
fraction biochimique exprimé par rapport à la matière sèche du produit.
L'estimation du taux potentiel d'humus stable par cette méthode
pour les 61 produits testés est cohérente avec les groupes statistiques
définis précédemment : le Tr (Mo) est faible pour les engrais organiques et les produits riches en
matières minérales, élevé pour les amendements organiques et variable selon la nature
des produits pour le groupe III.
La classification agronomique des produits est plus aisée avec cette méthode que par la
seule utilisation du rapport C/N. Si le C/N moyen de chaque groupe est différent,
l'intervalle minimum-maximum est trop large pour décréter l'appartenance d'un produit à
un groupe sur son seul rapport C/N.
Bien que les modes de calcul soient complètement différents, cette méthode est une
approche cohérente du coefficient iso humique K1. Le coefficient iso humique
de produits
couramment utilisés : boues urbaines, résidus de culture, fumier de ferme, etc., est du
même ordre de grandeur que le Tr(Mo) estimé par cette méthode.
CONCLUSION
Ce procédé d'analyse, constitue un outil de routine pouvant préciser de manière simple et
rationnelle l'usage des produits organiques destinés à l'agriculture.
Il constitue un complément important des analyses de routine nécessaires à la
caractérisation des produits organiques. Il permet de classer un produit inconnu en terme
d'usage agronomique: engrais, amendements, etc. et de préciser son potentiel humique.
Les analyses d'autres produits organiques pourront permettre d'enrichir le référentiel
ainsi réalisé et donc de mieux préciser l'usage des produits ainsi caractérisés.
RÉFÉRENCES
BIBLIOGRAPHIQUES
Djakovitch
J.L. (1988)
Mise au point d'une méthode de détermination rapide du coefficient iso humique, de
matériaux utilisables pour l'amendement des sols. Diplôme d'Ingénieur du C.N.A.M. de
Bordeaux
Hénin
S, Dupuis M.
(1945) Essai de bilan de la matière organique du sol. Annales agronomiques (nouvelle
série), 3,17-29
Linères M, Diakovitch J.L. (1993) Caractérisation de la stabilité biologique des
apports organiques
par l'analyse biochimique. In: Matières organiques et agriculture. Quatrièmes journées
de l'analyse de terre (GEMAS). Cinquième forum de la fertilisation raisonnée
(COMIFER).
16-18 novembre 1993, Decroux et Ignazi Editeurs, 159-168
Robin D. (1997)
Intérêt de la caractérisation biochimique pour l'évaluation de la proportion de
matière organique stable après décomposition dans le sol et la classification des
produits organo-minéraux. Agronomie, 17,157-171
Van Soest PJ,Wine
R.H.
(1963) Use of detergents in the analysis of fibrous feeds VI. Determination of plant cell
constituents. Journal of OfficiaI chemists, 50, 50-55
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