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Résumé

L’apport de produits résiduaires organiques (PRO) en agriculture permet de recycler des éléments fertilisants. Cependant, cette pratique peut engendrer une accumulation d’éléments en traces (ET) dans les sols. La présente étude visait à (i) évaluer, dans une expérimentation de longue durée, l’impact d’apports réguliers de composts urbains et de fumier de bovin sur les teneurs en ET dans l’horizon de labour et les cultures, (ii) comparer les bilans à l’échelle de la parcelle avec les évolutions de stocks d’ET dans les sols, et (iii) proposer une évaluation prospective de cette pratique, basée sur l’estimation de valeurs seuils sans risque et la simulation de l’accumulation des ET sur 100 ans. Dans l’expérimentation de longue-durée, les propriétés physico-chimiques et les teneurs en ET (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb et Zn) ont été mesurées dans les PRO, les sols, les plantes et les eaux de percolation, entre 1998 et 2015. Ces données ont ensuite été utilisées pour calculer les bilans à l’échelle de la parcelle et les simulations à long-terme d’accumulation d’ET.

Les composts de déchets verts en mélange avec des boues (GWS) et d’ordures ménagères municipales (MSW) étaient les PRO présentant les teneurs en ET les plus élevées, alors que le fumier de bovins présentait les plus faibles. L’apport répété de PRO a conduit à une accumulation significative de Zn et Cu dans l’horizon d’incorporation des PRO (pas pour Cr, Cd, Hg, Ni, Pb), surtout pour GWS, sans dépasser les valeurs seuils estimées. L’apport répété de PRO n’a pas entraîné d’effets sur les teneurs dans les grains (blé, maïs, orge). Le bilan de masse des ET à l’échelle de la parcelle a été expliqué majoritairement par l’apport d’ET par les PRO, ce qui a résulté à l’augmentation des stocks dans les sols pour Cu et Zn. Selon la simulation, les teneurs dans l’horizon de labour atteindraient en 2100 0.4 mg Cd kg^-1 sol (GWS, MSW), 38 mg Cu kg^-1 sol (GWS) et 109 mg Zn kg^-1 sol (GWS), sans dépasser les valeurs seuils sans risque.]

Source : Environ Sci Pollut Res 27, 5367–5386 (2020). https://doi.org/10.1007/s11356-019-07166-8 

Mots clés : expérimentation au champ, métaux lourds, produits résiduaires organiques, PNEC, qualité du sol, transfert sol-plante

Simulation d’évolution des teneurs en ET de l’horizon de labour