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Effets à court-terme d’apports de lisier de porc et de son digestat sur les propriétés biochimiques des sols et des émissions de composés organiques volatiles

Monard, C., Jeanneau, L., Le Garrec, J.L., Le Bris, N., Binet., F.

Monard & al., 2020
Monard & al., Applied Soil Ecology 147 (2020) 103376

Source : https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0929139318314896?via%3Dihub

Résumé

[La production de biogaz par digestion anaérobie de déchets organiques joue un rôle clé dans le développement des énergies renouvelables, et les impacts environnementaux de l’utilisation des digestats obtenus comme fertilisants organiques nécessitent d’être évalués. Cette étude s’est intéressée aux effets de la fertilisation organique des sols par du lisier de porc et son digestat de méthanisation sur la matière organique et les communautés microbiennes actives du sol ainsi que les conséquences en termes d’émission de CO2 et de composés organiques volatiles (COVs). A partir d’une expérimentation en conditions contrôlées, nous avons montré que les apports de lisier de porcs avaient un effet immédiat plus important sur la matière organique du sol que ceux de son digestat (Figure 1). En effet, ils ont entrainé une augmentation de la proportion de composés phénoliques dans le sol. Ces molécules étant relativement récalcitrantes à la dégradation microbienne, l’augmentation de la teneur en carbone dissous dans le sol fertilisé avec le lisier de porcs était plus durable (au moins 30 jours) que dans le cas des apports de digestat. En analysant la réponse des communautés microbiennes actives dans les sols, nous avons observé que les communautés de champignons et d’archées étaient plus affectées dans leur composition que celle des bactéries (Figure 2). Malgré ces changements observés dans la matière organique et les communautés microbiennes du sol, les émissions de CO2 dans les différents traitements (sol sans apport et sols ayant reçu du lisier ou son digestat de méthanisation) n’étaient pas significativement différentes tout au long de l’incubation qui a duré 60 jours au total. Cependant, des changements ont été observés au niveau des émissions de COVs. Quelque soit le traitement, l’acétone, le 2-pentanone et le diméthylsulfide étaient les COVs majoritaires parmi ceux mesurés. Directement après les apports, le lisier de porcs entrainait une émission totale de COVs plus importante que son digestat mais cette différence ne se maintenait pas dans le temps. Ce travail a mis en évidence des différences d’impacts des deux fertilisants sur certaines propriétés du sol et l’effet des digestats nécessite de plus larges études notamment sur le terrain.]

Mots-clés : Archaea, bactéries et champignons du sol; Digestion anaérobie; Digestat; Composition biochimique de la matière organique; Fertilisant organique; Qualité des sols.

 

Monard & al., 2020-1

Figure 1 : Concentrations en carbone organique dissous (DOC) et en molécules organiques dans le lisier de porcs, son digestat de méthanisation et dans le sol des microcosmes ‘contrôle’, et ayant reçu du lisier de porcs (soil + PS) ou son digestat de méthanisation (soil + DPS) à différents temps après les apports. Copy right Monard et al. 2020

Monard & al., 2020-2

Figure 2 : Richesses des communautés microbiennes et proportions en bactéries, champignons et archées actifs dans le sol contrôle et les sols ayant reçu du lisier de porcs ou du digestat de lisier de porcs à différents temps d’incubation. Copy right Monard et al. 2020