Academic literature on the topic 'Sols – Lessivage'

Parmi les processus pédogénétiques, le lessivage des argiles dans les sols est un processus très répandu qui consiste en un transfert de particules, d’un horizon supérieur éluvié vers un horizon illuvié. Néanmoins, un certain nombre de lacunes persiste dans la compréhension de ce processus. Nous avons donc étudié : les processus d’écoulement de l’eau dans la porosité active, l’effet des cycles pluie - interpluie sur la rétention des particules, et les conséquences des perturbations physico-chimiques de la solution du sol sur la stabilité en suspension des particules de sols. Pour aborder ces différents points, nous avons fait le choix d’une approche réductionniste de laboratoire couplée à des méthodes analytiques modernes, souvent peu usitées en sciences du sol. Comme matériaux modèle, des horizons E de luvisol non remanié et des particules argileuses naturelles extraites de ces mêmes horizons ont été utilisés. Pour la première fois nous avons pu visualiser que les écoulements macroporeux préférentiels s’effectuent sous forme de ruisselets. Notre travail permet en outre, une première avancée vers l’estimation de la surface de contact eau – sol. Nous montrons que la rétention des particules s’effectue dans une zone de matrice à proximité macropores actifs, zone plus ou moins importante selon la durée de l’interpluie. Nous avons enfin montré que les variations de la concentration en calcium et du pH de la solution, consécutives à l’infiltration de l’eau de pluie dans la porosité, provoquent une évolution de l’arrangement des particules en suspension sur une échelle de temps correspondant à la durée d’un évènement pluvieux<br>Clay translocation is a widespread process of particle transfer from a surface eluviated horizon to a deeper illuviated horizon. Nevertheless, a number of gaps persist in understanding this process. We therefore investigated: the water flow processes in the active porosity, the effect of rain-interrain cycles on the retention of particles, and the consequences of physical and chemical disturbances of the soil solution on the stability of soil particles in suspension. To address these issues, we have made the choice of a laboratory reductionist approach coupled with modern analytical methods, poorly used in soil science. As a model materials, we used undisturbed luvisol E horizons and natural clay particles extracted from these horizons. We show experimentaly for the first time that macroporous preferential flow consist in rivulets. Our work also provides a first step towards estimating the water-soil specific surface area. We show that particle retention occurs in the matrix close to active macropores, the thickness of the concern matrix being a function of the interrain duration. Finally we have shown that the variations of the calcium concentration and pH of the soil solution, subsequent to the infiltration of rain water into the pores, cause a change in the arrangement of the particles in the soil suspension on a timescale corresponding to the duration of a rainfall event

L’influence de différents composts sur le lessivage du diuron en sols viticoles a été étudiée. Les expériences ont montré que la matière organique exogène peut augmenter le lessivage du diuron, du fait de l’augmentation de la teneur en MOD en solution. Les interactions diuron-MOD sont expliquées par la formation de liaisons hydrogène et hydrophobe. Ce résultat a été confirmé à l’aide de colonnes de sol non perturbé. Au laboratoire, le lessivage du diuron est augmenté à travers le sol viticole sableux du Beaujolais amendé, mais est non modifié ou diminué dans le cas du sol argileux de Vosne-Romanée. La modélisation des transferts a mis en évidence l’effet de la structure du sol sur les conditions d’écoulement des solutés, avec des flux homogènes dans la majorité des colonnes de sol. En conditions extérieures, après un an de suivi, une augmentation du lessivage du diuron n’est observée que pour le sol du Beaujolais suite à l’ajout des composts, du fait de la formation de complexes diuron-MOD mobiles et/ou la compétition entre le diuron et la MOD pour les sites d’adsorption du sol. La nature et le degré de maturité des composts appliqués n’influencent pas les quantités de diuron lessivé<br>The influence of several different composts on diuron leaching through vineyard soils was studied. Experiments showed that exogenous organic matter sometimes increases diuron leaching, due to the increase in DOM content in solution. Diuron-DOM interactions are explained by the formation of hydrogen and hydrophobic bonds. This result was confirmed when using undisturbed soil columns. In the laboratory, diuron leaching increases through an amended sandy soil from Beaujolais, but is either unmodified or decreases for a clay soil from Vosne-Romanée. The use of a model highlights the effect of soil structure on water flow conditions, with homogeneous transfers in most of the columns. In outdoor conditions after one year, increased diuron leaching is only observed for the Beaujolais soil after compost addition. The formation of mobile diuron-DOM complexes and/or competition between diuron and DOM for the soil adsorption sites could explain this increase. For both soils, the amount of diuron leached is not influenced by the nature and degree of maturity of the composts applied

La Californie est la plus grande région productrice de fraise en Amérique du nord et cette production ne serait pas possible sans irrigation. Toutefois, les ressources en eau sont limitées dans cette région et la qualité des eaux souterraines est menacée par le lessivage des nitrates. Dans ce contexte, il est essentiel d’optimiser la gestion de l’irrigation afin d’économiser l’eau et de limiter le lessivage tout en maintenant le même niveau de productivité. Des travaux antérieurs ont démontré que le rendement était maximal avec une gestion humide par tensiométrie avec un seuil de -10 kPa, mais l’efficacité d’utilisation de l’eau (EUE) n’est pas maximisée. Des gains d’efficacité pourraient être obtenus en utilisant un seuil plus sec lorsque les besoins en eau de la plante sont plus faibles. Le premier volet de cet ouvrage consistait à comparer différentes stratégies d’irrigation de déficit à une gestion humide et à une gestion conventionnelle de l’irrigation. Des augmentations significatives de l’EUE ont été obtenues avec l’irrigation de déficit sans diminution de rendement significative comparativement à la gestion humide. Toutefois, ces régies tendaient à diminuer le rendement de 0 à 3 % et comme le prix du produit est élevé, il serait pertinent dans des travaux futurs de vérifier si cette tendance de baisse du rendement se confirme. De plus, la gestion par tensiométrie a diminué le lessivage comparativement à la gestion conventionnelle puisque cette technologie permet un ajustement plus précis du temps d’irrigation afin de limiter la perte d’eau et de nutriments au-delà de la zone racinaire. Le deuxième volet visait à mesurer l’impact de différentes régies d’irrigation sur la salinité du sol et à vérifier si la conductivité électrique (CE) de la solution du sol était un indicateur fiable pour suivre la concentration de nitrate dans le sol. Différentes régies d’irrigation basées sur le potentiel matriciel du sol ont été comparées à des régies basées sur l’évapotranspiration et à la régie conventionnelle du producteur. Aucune différence significative n’a été observée sur les deux sites, tous les traitements ont subi une hausse de salinité pendant la saison, mais les pluies hivernales ont été suffisantes pour lessiver cette accumulation de sels. La régie d’irrigation de déficit par tensiométrie ne présente donc pas de risque d’augmentation de salinité dans le sol comparativement à une gestion humide. De plus, la CE du sol s’est avérée inefficace pour estimer la concentration en nitrate du sol puisque la contribution de l’ion nitrate est très faible comparativement à d’autres ions naturellement présents dans le sol.<br>California is the largest strawberry producing region in North America and this productionwould not be possible without irrigation. However, water resources are limited in thisregion and the water quality has become an issue in some growing areas due to nitrateleaching. Therefore, it appears essential to optimize the irrigation management to savewater and to limit the leaching of nutrients without decreasing fruit productivity. Previousworks have shown that maximum yield is obtained under wet irrigation managementconditions (i.e. irrigation being initiated when a soil matric potential threshold of -10 kPawas exceeded), but the water use efficiency (WUE) is not maximized. WUE could beimproved by using drier thresholds when the water need of the plant is lower.The first chapter aimed to compare different deficit irrigation strategies to wet managementand to conventional grower management. Significant increases in WUE were obtainedusing deficit irrigation compared to wet management (-10 kPa) without any significantimpact on fruit yield. However, deficit irrigation tended to decrease fruit yield by 0 to 3 %and given the high value of the strawberry product, it would be relevant to verify whetherthis trend of yield loss is confirmed. Moreover, using a predetermined soil water potentialthreshold to manage irrigation more efficiently could reduce the water leaching comparedwith conventional grower management as this technology allows a finer adjustment ofirrigation period and therefore limits the loss of water and nutrients beyond the root zone.The second chapter aimed to measure the impact of different irrigation strategies on soilsalinity and to determine whether the electrical conductivity (EC) of the soil solution was anappropriate indicator to follow the concentration of nitrates in the soil. Different irrigationmanagements based on soil water potential were compared with irrigation managementbased on evapotranspiration (ET) and with conventional grower management. Nosignificant difference was observed among treatments on both sites, as all five irrigationstrategies resulted in a salinity build-up over the season, but winter rainfalls were sufficientto leach the salt accumulation from the root zone. Thus, tension-based deficit irrigationmanagement does not represent a risk of increasing the soil salinity. Furthermore, the ECof the soil turned out to be inadequate to assess the nitrate concentration in the soil sincethis ion did not have a great impact on the soil salinity compared with other ions naturallypresent in the soils investigated.

L'étude porte sur les sols les plus différenciés et les plus engorgés par l'eau, dans une séquence évolutive lessivage hydromorphie temporaire. Le lessivage d'argile a permis l'installation de nappes perchées et l'apparition de processus d'oxydo-réduction. Le fonctionnement actuel est dominé par une podzolisation modérée, localisée dans les horizons supérieurs : en conditions acides et organiques, les phyllites ferromagnésiennes s'altèrent et les éléments solubilisés sont redistribués dans le profil et dans le paysage par l'intermédiaire des solutions et des nappes, sans qu'il y ait constitution de véritables horizons spodiques

Ce travail de recherche a eu pour objectif de quantifier les évolutions récentes des sols induites par les pratiques anthropiques. Parmi les différentes pressions anthropiques exercées sur les sols, ce travail s’est concentré sur l’impact de deux facteurs, la mise en culture et le drainage. L’ensemble de ces travaux a été conduit sur des luvisols dégradés. Nous avons choisi une approche d’analyse de la phase solide des sols sur la base d’échantillonnages en séquences orientées en fonction des facteurs étudiés. Nous avons par ailleurs mis l’accent sur la quantification de l’évolution des phases solides de ces séquences. La mise en culture des sols recouvre une extrême diversité de pratiques susceptibles de modifier l’intensité et/ou le sens de l’évolution des sols. Nous avons montré que cette diversité de pratiques provoquait une diversité d’impacts parfois opposés entre eux. Dans les horizons de subsurface, les pratiques de chaulage ralentissent le processus d’oxydo-réduction par rapport à ce qui est observé sous forêt. A l’inverse, le drainage accélère localement l’intensité du processus d’éluviation et la formation de diverses formes de ségrégations d’oxy-hydroxydes de manganèse. Les comparaisons quantitatives ont montré que l’intensité des évolutions récentes étaient du même ordre de grandeur que celle de l’impact de la formation long terme sur plusieurs milliers d’années. Les évolutions liées au drainage se sont produites en seulement une quinzaine d’années. On conclue à une extraordinaire rapidité de l’évolution récente des sols par rapport aux processus de formation long terme.

L’objectif de ce travail était de comparer la mobilité de l'atrazine et de la terbuthylazine dans trois types de sol: un sol brun calcique, un sol brun calcaire et un pélosol, et d'évaluer les risques de contamination des nappes phréatiques par ces xénobiotiques. Des études d'adsorption et de désorption en Batch ont été menées au laboratoire. Les résultats ont montré que les trois sols possèdent une affinité plus élevée pour la terbuthylazine que pour l'atrazine. Il n'a pas été observé de relation entre l'adsorption et le taux d'argile. L’adsorption de ces triazines augmente non seulement avec la teneur en carbone organique, mais aussi avec le degré d'humidification et de polymérisation de la matière organique des sols. Des incubations en conditions contrôlées au laboratoire ont montré une biodégradation plus rapide de l'atrazine par rapport à la terbuthylazine, et une formation de résidus non extractibles plus importante dans le cas de la terbuthylazine, 38% contre 22% pour l'atrazine. Des expériences ont été conduites en colonne de laboratoire avec des sols reconstitués afin d'apprécier les possibilités de lessivage des deux triazines. Les profils de distribution des deux herbicides montrent que les quantités d'atrazine désorbées en surface se redistribuent plus profondément que pour la terbuthylazine. De plus, la vitesse de migration des deux triazines est plus rapide dans le sol brun calcique que dans les deux autres sols. Parallèlement à ces modèles de laboratoire, la mise en place de lysimetres en plein champ a permis d'étudier, sous conditions naturelles, les différences de comportement de l'atrazine dans les trois sols. La persistance de l'atrazine est alors deux à trois fois supérieure à celle estimée au laboratoire. Par ailleurs, les résultats indiquent une migration plus importante des résidus s-triaziniques dans le sol brun calcaire par rapport aux deux autres sols. Ainsi, les pertes par lessivage sont de 3,3% de la quantité d'atrazine appliquée pour le sol brun calcaire, contre 1,1% pour le pélosol et 0,9% dans le sol brun calcique

Ce travail est consacré à l'étude de trois types de sols gonflants. Il s'agit de l'argile de Mila en provenance du nord Constantinois (Algérie), de la Bentonite calcique et de la marne prélevée lors du creusement du tunnel de Chamoise (France). Des appareillages ont été mis au point permettant le suivi des cinétiques de gonflement et de pression de gonflement à volume pratiquement constant, couplés à la mesure de l'infiltration. Des relations entre le gonflement et l'infiltration et la pression de gonflement et l'infiltration sont proposées. L'évolution du gonflement en fonction des variables suivantes : temps, épaisseur, mode d'hydratation, contraintes appliquées, taille des mottes et l'évolution du volume d'eau infiltré en fonction du temps dans un milieu déformable sont proposées. Enfin pour l'argile de Mila traitée à la chaux, nous présentons deux études l'une sur l'évolution des paramètres de gonflement en fonction du pourcentage de chaux, du temps de cure, du mode de conservation et de la teneur en eau. L'autre traite de l'évolution des caractéristiques physiques et minéralogiques en fonction du pourcentage de chaux ajouté, du temps de cure et du pourcentage de carbonate de sodium. Le problème de permanence de la chaux après lessivage a été aussi étudié<br>This work is the study of the expansive clay of Mila (Algeria). It is not aimed as resolving swelling problems which could take place in Algeria, but a working aid to help designers, contractors, etc. . . In decision making when conducting foundation projects in these areas. The first part of this work deals with literature review of swelling mechanisms, methods and measuring procedures as well as the stabilisation of clayey-soils. The second part quantifies the swelling phenomenon, the physical and mineralogical characteristics of treated and untreated expansive clay samples. Two new apparatus were developed, the first for monitoring the swelling kinetic and seepage, and for varying the hydration mode, the second for measuring the swelling pressure at a virtually constant volume under controlled volume of infiltration water. A study of swelling variation with : time, thickness, hydration mode, applied stress, clods size and infiltration water volume was conducted on untreated clay samples. However; studied of treated clay were carried out on the variation of swelling with : lime percentage, time of treatment, conservation mode, moisture, and the evolution of the physical and mineralogical characteristics with he added lime percentage, time of treatment and sodium carbonate percentage. Finally, the problem of retained lime after leaching was also treated

Le potassium (K), le calcium (Ca) et le magnésium (Mg) sont en compétition pour saturer la CEC du sol. Le lessivage du K a été peu documenté. Cette étude porte sur l'effet de la fertilisation potassique sur le lessivage du K en lien avec celui du Ca et du Mg sous culture de pomme de terre en sols sableux. De 2012 à 2014, deux sites par année étaient établis sur des sols de texture sable loameux près de la ville de Québec. Les séries de sols étaient Morin, Orléans et Saint-Nicolas. Chaque site comprenait huit traitements potassiques constitués d’une combinaison de doses et de sources de KCl et de Sul-Po-Mag répétées trois fois. En 2012, le K fut appliqué à quatre doses (0, 70, 140 et 210 kg K2O ha-1). En 2013 et 2014, une dose de plus de K fut ajoutée (105 kg K2O ha-1) ainsi que trois doses de calcium (15, 125, 250 kg Ca ha-1) appliquées sous forme de CaSO4. L’échantillonnage de la solution du sol dans des lysimètres à succion a eu lieu toutes les deux semaines de la plantation à la récolte. Les concentrations en K (SSK), Ca (SSCa) et Mg (SSMg) furent dosées dans la solution du sol. De 2012 à 2014, l’ajout de fertilisants potassiques n’a pas influencé significativement la SSK sauf à des dates précises. La perte du K était plus élevée au début de la saison de culture, ensuite elle diminuait progressivement mais augmentait à la sénescence de la plante. Pour les sites en 2013 et 2014, la SSCa et la SSMg, étaient significativement influencées par les traitements de K et la date d'échantillonnage. La dose de K n’a généralement pas eu d’impact sur le lessivage du K en sol sableux mais a augmenté le lessivage de SSCa et de SSMg.<br>Quantification of nutrient movement from agricultural soils is important for both fertilizer and environmental management. This study evaluated the impact of potassium (K) fertilization on K leaching in relation to calcium (Ca) and magnesium (Mg) leaching under potato crop in sandy soils. From 2012 to 2014, two sites per year were established on loamy-sand textured soils near Quebec City. Soil series were Morin, Orleans and Saint-Nicolas. Each site included eight K treatments as a combination of rates and sources of KCl and Sul-Po-Mag with three replications. In 2012, the K was applied at four rates (0, 70, 140 and 210 kg K2O ha-1). In 2013 and 2014, another K rate was added (105 kg K2O ha-1) as well as three rates of calcium (15, 125, 250 kg Ca ha-1) applied as CaSO4. The soil solution was sampled biweekly from planting to harvest using suction lysimeters and the concentrations of K (SSK), Ca (SSCa) and Mg (SSMg) in the soil solution were measured. From 2012 to 2014, adding K fertilizers did not significantly influence the SSK except on specific dates. K leaching was higher at the beginning of the growing season, then it gradually decreased but increased at the end of the growing season until plant reached senescence stage. For all the sites, SSCa and SSMg were significantly influenced by the K treatments and the sampling period. The rate of K generally had no impact on the leaching of K in sandy soils but increased SSCa and SSMg leaching.

Les pertes de fertilisant azoté utilisé en agriculture sont parmi les principaux polluants impliquées dans la dégradation de la qualité de l’eau au Québec. Sous couvert de grande culture, les nitrates lessivés peuvent atteindre 185 kg ha-1. Synchroniser la fertilisation azotée avec le prélèvement des cultures serait une manière d’optimiser l’utilisation de l’azote et ainsi de réduire le lessivage de nitrate. La modélisation déterministe du cycle de l’azote couplé à un modèle de dynamique de l’eau dans le sol pourrait aider à cette optimisation. Les objectifs de l’étude étaient : (1) de développer un modèle empirique de production de nitrate à la surface du sol, (2) de combiner ce modèle avec HYDRUS afin de prédire la quantité de nitrate lessivé vers les drains et (3) d’évaluer la contribution de l’azote fourni par la matière organique du sol au lessivage de nitrate. Dans cette étude, nous avons utilisé des équations d’estimations des pools d’azotes et de leurs transformations. Les équations ont été combinées en 60 patrons de relâchement du N utilisant une fonction de mise en solution de N pour le nitrate, 4 fonctions pour l’ammonium, 5 pools d’azote organique du sol et 3 fonctions de relâchement de N de l’azote organique du sol et des lisiers. Ces patrons de relâchement de N ont été appliqués dans un traitement de fertilisation minérale et quatre traitements de fertilisation organiques pour un total de 300 patrons uniques de relâchement de nitrate. Les résultats démontrent que les méthodes d’évaluation des contributions des formes d’azote basées sur des données atmosphériques, de rotation de culture ou de granulométrie du sol peuvent mener à des résultats intéressants. La méthode de prédiction doit être différente si le fertilisant appliqué sur la parcelle est organique ou minéral.<br>Agricultural nitrogen fertilizer losses are among the main pollutants involved in water quality degradation in Quebec. Under maize crop, leached nitrate can reach up to 185 kg ha-1. Synchronizing nitrogen fertilization with crop uptake would be a way to optimize the use of nitrogen fertilizer and reduce nitrate leaching. The process-oriented modeling of the nitrogen cycle coupled with a soil water model could contribute to simplifying the optimisation of nitrogen fertilizer use. The objectives of this study were to: (1) to determine the most suitable soil surface empirical nitrate production model, (2) to couple this model with HYDRUS in order to predict nitrate leaching into subsurface drains, and (3) to evaluate the soil organic nitrogen contribution to nitrate leaching. In this study, we used nitrogen pools and transformations in governing mass balance equation. The equations were combined into 60 N-release patterns taking into account one dissolution function of nitrate, 4 transformation and dissolution functions for the ammonium, 5 organic nitrogen pools and 3 N organic nitrogen from the soil and manure release functions. These N release patterns were applied for a mineral fertilizer treatment and four organic fertilizer treatments for a total of 300 unique nitrate release patterns. The results demonstrate the accuracy of the methodological framework to evaluate the contributions of nitrogen based on atmospheric data, crop rotation or soil particle size. The prediction method must be different if the fertilizer applied to the plot is organic or mineral. In addition, the study showed that the soil organic nitrogen contribution tends to decrease as the organic fertilizer application rates increases. The simulations also showed that the nitrate masses leached are closely related to the fertilizer supply nitrogen content.