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Résumé

Le recyclage de résidus organiques dans les agrosystèmes présente des avantages, mais aussi des risques liés à la présence de contaminants. Parmi ceux-ci, certains métaux traces peuvent s’accumuler dans les sols suite à des apports réguliers de produits résiduaires organiques (PRO) et induire un risque écologique. L’augmentation des teneurs en métal trace dans les horizons de labour amendés par des PRO peut être prédite par une approche de bilan de masse à la parcelle, alors que l’évolution des fractions disponibles est une question plus complexe. Nous avons eu pour objectif de modéliser cette évolution en utilisant les données d’une expérimentation de longue durée avec des apports au champ de différents PRO (fumier et trois composts urbains). Deux fractions opérationnelles de 6 métaux trace ont été quantifiées dans les PRO et les horizons de labour amendés entre 2002 et 2015 : métaux solubles et potentiellement disponibles, extraits respectivement par des solutions de 0.01 M CaCl2 et 0.05 M EDTA. Les métaux potentiellement disponibles ont progressivement augmenté dans les horizons de labour, à un rythme dépendant des éléments et des types de PRO. Pour Zn, ces augmentations correspondaient en moyenne aux apports de Zn potentiellement disponible des PRO. Mais les stocks dans le sol de Cu potentiellement disponible ont augmenté plus rapidement que les apports en Cu extractible par EDTA, avec des pentes des régressions linéaires comprises entre 1.4 et 2.5, en fonction du type de PRO. L’influence du PRO a été interprétée au travers de leur efficacité pour augmenter la matière organique du sol et de leurs apports d’oxydes réactifs. Le cuivre soluble a augmenté avec les apports répétés d’amendements. En revanche, le cadmium, nickel et zinc solubles ont généralement diminué, du fait des effets des changements du pH et de la matière organique du sol sur leur disponibilité. Des modèles statistiques ont été utilisés pour évaluer les relations entre métaux solubles et extractibles par EDTA et d’autres variables du sol. Pour Cu, les modèles statistiques les plus satisfaisants reliaient simplement Cu soluble et Cu potentiellement disponible. Développer de tels modèles pourrait contribuer à prédire les effets à long terme du recyclage de PRO en agriculture sur les métaux disponibles dans les sols.

Evolution du stock Zn/Cu de l’horizon de labour en fonction de l’apport de Zn/Cu 

Source : Science of the Total Environment 651 (2019) 2961–2974