Добірка наукової літератури з теми "Biomasse végétale – Sols – Méthodologie"

Objectif : L’agroforesterie est l’une des techniques permettant d’atténuer les effets néfastes de la dégradation des terres. Cette étude vise à évaluer le potentiel agroforestier de deux espèces de légumineuses Albizia lebbeck (L.) Benth. et Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp., promues dans l’agroforesterie. Méthodologie et résultats : Pour cela les paramètres physico-chimiques et biologiques des sols sous houppier et hors houppier de Albizia lebbeck et Gliricidia sepium ont été caractérisés. Des tests de comparaison de moyennes, une ANOVA à mesures répétées et une analyse en composante principale (ACP) ont permis de comparer les sols sous houppier et hors houppier des deux espèces. Les résultats montrent que Albizia lebbeck et Gliricidia sepium ont eu un effet positif sur la biomasse microbienne, l’activité respiratoire et la densité de spores des sols (P< 0,05). Albizia lebbeck et Gliricidia sepium ont également induit une amélioration des paramètres physico-chimiques des sols sous houppiers. Conclusion et application des résultats : Ces résultats permettent de conclure que l’utilisation des deux espèces de ligneuses en association avec les cultures garantit une exploitation durable des sols. Ces résultats peuvent servir à améliorer la production végétale en agroforesterie. Mots clés : Fertilité des sols, agroforesterie, Albizia lebbeck ; Gliricidia sepium; Burkina Faso ABSTRACT Effect of Albizia lebbeck (L.) Benth. and Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp. on soil fertility parameters Objective: Agroforestry is one of the techniques to mitigate the negative effects of land degradation. This study aims to assess the agroforestry potential of two species of legumes Albizia lebbeck (L.) Benth. and Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp., promoted in agroforestry. Methodology and Results: For this, the physico-chemical and biological parameters of the soils under the crown and outside the crown of Albizia lebbeck and Gliricidia sepium were characterized. Comparison of means tests, repeated measures ANOVA and principal component analysis (PCA) were used to compare the soils under crown and outside the crown of the two species. The results show that Albizia lebbeck and Gliricidia sepium had a positive effect on microbial biomass, respiratory activity and soil spores’ density (P Kabore et al., J. Appl. Biosci. 2020 Effet de Albizia lebbeck (L.) Benth. et Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp. sur les paramètres de fertilité du sol 16079 <0.05). Albizia lebbeck and Gliricidia sepium also induced an improvement in the physico-chemical parameters of soils under crowns. Conclusion and application of results :These results allow to conclude that the use of the two woody species in association with the cultures guarantees a sustainable use of soils. These results can be used to improve crop production in agroforestry. Keywords: soil fertility, agroforestry, Albizia lebbeck; Gliricidia sepium; Burkina Faso

En système d’agriculture de conservation, les résidus de cultures ne sont plus brassés dans un volume de sol labouré mais maintenus à la surface des sols ou partiellement enfouis. Leur présence contribue à la durabilité de ces systèmes par le maintien des équilibres agronomiques et environnementaux qu’ils induisent. Dans ce contexte, la connaissance de l’évolution de leur quantité à la surface d’un sol, de la récolte au semis de la culture suivante, devient un enjeu important de gestion des sols. Plusieurs auteurs ont établi une relation entre le taux de couverture du sol (TC) et la biomasse, propre à chaque espèce végétale, à partir d’un formalisme développé par Grégory (1982). Les objectifs de ce travail sont de tester sa validité dans le contexte pédoclimatique de la région Grand-Est (France), après récolte et au cours du processus de décomposition des résidus. Ce travail a été réalisé sur des exploitations pratiquant l’agriculture de conservation depuis plusieurs années. Les résidus ont été broyés lors de la récolte ou d’une opération spécifique. Les données de biomasse ont été collectées à l’aide de cadres de 0,5 m × 0,5 m, tandis que la couverture du sol a été étudiée à l’aide de photographies numériques. Le taux de couverture du sol a été calculé à l’aide d’un logiciel d’analyse d’images. Ce travail compare également deux périodes de mesure : en sortie d’hiver, plusieurs mois après la récolte, et juste après la récolte estivale. Les résultats montrent une très bonne correspondance entre le TC et la biomasse mesurée au sol, toutes espèces et période de mesures confondues, moyennant l’ajout d’un paramètre au formalisme de Grégory (1982). L’intégration de la variabilité spatiale au sol permet de proposer l’emploi d’un ajustement linéaire unique qui simplifie la prédiction du TC du sol ou « la prédiction » de la quantité de biomasse.

Le recyclage de la biomasse végétale et animale joue un rôle central dans le fonctionnement des systèmes agro-sylvopastoraux. En Afrique de l’Ouest, la variabilité des précipitations impacte les pratiques de gestion de cette biomasse pour nourrir les hommes, le bétail, le sol et les plantes. Cette étude décrit un modèle d’action conceptuel basé sur des règles ≪ si-alors-sinon » qui représentent les décisions de gestion de la biomasse des ménages agricoles. L’étude souligne les conséquences en cascade d’un aléa pluviométrique sur le calendrier des activités agricoles, les quantités et la nature des biomasses mobilisées. Les activités les plus directement impactées sont le semis et la récolte des cultures, l’alimentation animale et, indirectement, la fertilisation des sols et la gestion des stocks alimentaires. Le modèle d’action regroupe les principales règles et modalités de gestion constituant les pratiques des ménages agricoles. Il est défini pour quatre types de ménages agriculture-élevage selon leurs activités dominantes : agricultureversusélevage et vivrierversusvente. Les ménages vivriers et élevage sont plus sensibles aux variations pluviométriques. Ils présentent une gestion plus adaptative car ils sont davantage dépendants de leur propre production. Ce modèle d’action a été conçu en vue de son intégration dans un modèle à base d’agents pour simuler les conséquences de l’aléa pluviométrique sur les flux de biomasses résultant des interactions entre les ménages agricoles d’une communauté villageoise en Afrique de l’Ouest.

Dans le cadre de cette étude, la richesse et les groupements floristiques ont été identifiés dans les trois sites ainsi que la structure du peuplement. La méthodologie a consisté d’abord en un relevé floristique dans des placettes circulaires de 25m de rayon implantées dans une zone la plus homogène possible. L’étude du couvert arboré actuel a permis : (i) d’identifier dans 12 placettes 118 arbres de 49 espèces, reparti en 19 familles ; (ii) de définir six types de formation végétale relativement dégradés et (iii) de mettre en lumière leurs liens avec les principaux facteurs du milieu (sols, topographie). La densité est de 50 tiges par hectare dans l’ensemble des surfaces échantillonnées. Des caractéristiques biophysiques comme le diamètre, la hauteur, la surface terrière et l’indice de valeur d’importance des arbres ont été calculé par site. Des enquêtes ont porté sur la perception de la Direction National des Eaux & Forêts des habitants du village au sujet des milieux, des espèces et des changements en cours. Ils sont très conscients des énormes services que procurent le milieu et les espèces végétales, de l’ampleur des changements en cours (dégradation du couvert végétal et baisse de la disponibilité des espèces végétales spontanées) et des risques pour leur bien-être et celui des générations futures.

L’étude des racines a été entreprise dans le laboratoire du Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures pour tenter d’élucider l’effet inattendu d’un virus qui, exploité dans le contexte de la sélection végétale, aidait à augmenter le potentiel de biomasse de l’espèce. La complexité de la vie des racines amène bien des embûches dans de telles études. Le monde des interactions au niveau des racines est si complexe que la méthode cartésienne n’offre pas les outils adéquats pour comprendre le système. Malgré tout, on peut développer des méthodes utiles et efficaces pour comprendre et gérer cette complexité. Après avoir approfondi les acquis des méthodes cartésiennes, il faut aller vers des approches synthétiques offrant une possibilité de continuité des progrès académiques et pratiques. Les racines les mieux adaptées et les plus plastiques par rapport à leur écosystème possèdent de nombreuses propriétés probablement interreliées. Un progrès global vers la santé des racines est donc un but envisageable, et dont le succès serait important au niveau environnemental. La génétique et la régie peuvent y contribuer. Pour progresser dans ce domaine, il faut donc oser sortir des voies conventionnelles. Ce n’est pas seulement la difficulté d’une question complexe qui est en cause, mais également le fait que notre éducation nous a enseigné à éviter de côtoyer la complexité. L’approche réductrice ne permet de comprendre ni la santé des racines, ni celle de la plante, ni le lien entre la plante, ses ennemis, la rhizosphère, et l’environnement. C’est donc à juste titre que des philosophes nous mettent en garde contre les impacts du morcellement des connaissances. Ce texte s’inscrit dans le désir d’aborder le monde des racines dans sa complexité et d’éviter les pièges associés à la logique cartésienne à l’état pur.

Objectif : Cette présente étude visait à déterminer la distribution verticale des stocks de carbone organique du sol et de la biomasse racinaire dans un parc agroforestière à Prosopis africana (Guill., et Rich.) Taub au Burkina Faso. Méthodologie et Résultats : L’étude a été menée à Saria sur un dispositif factoriel avec 3 répétitions. L’échantillonnage des racines et du sol a été fait par l’extraction de monolithes sur 5 couches à une profondeur de 150 cm. Les résultats montrent que la profondeur a influencé les stocks de carbone. La couche 0-50 cm renferme 91% du stock total de carbone de la biomasse racinaire. Les stocks de Carbone Organique du Sol (COS) le plus élevé a été enregistré dans la couche 80-120 cm (26,59±7,94 tC ha-1), contre 8,74±6,05 tC ha-1 dans la couche 0-20 cm. Conclusion et implication des résultats : Les résultats montrent que les parcs agroforestiers étudiés ont un fort potentiel de séquestration de carbone. Cependant, les éventuels projets de carbone dans les parcs agroforestiers devront se focaliser sur la biomasse végétale aérienne et souterraine car le carbone organique du sol parait ne pas être influencé par les différents aménagements. Aussi pour une bonne gestion de ces stocks de carbone, des études complémentaires doivent être menées en vue de comprendre le cycle de de renouvellement des racines fines des parcs agroforestiers afin de de mesurer les flux de carbone organique du sol dans les parcs agroforestiers. Mots clés : Carbone organique du sol; Parc agroforestier, Prosopis africana, séquestration de carbone ; Biomasse racinaire 16482 Koala et al., J. Appl. Biosci. Vol.160 :2021 Distribution des stocks de carbone du sol et de la biomasse racinaire dans un parc agroforestier à Prosopis africana (Guill., et Rich.) Taub au Burkina Faso, Afrique de l’Ouest Distribution of carbon stocks from soil and root biomass in Prosopis africana (Guill., And Rich.) Taub agroforestry parkland in Burkina Faso, West Africa. ABSTRACT Objectives The aim of this study was to determine soil organic carbon stocks and root biomass carbon vertical distribution in an agroforestry parkland of Prosopis africana (Guill., And Rich.) Taub in Burkina Faso. Methodology and Results: The study was carried out in Saria on factorial design with 3 replicates. Root and soil sampling was done by extracting monoliths in 5-layer up to 150 cm depth. Results show that depth influenced carbon stocks. 0-50 cm layer contains 91% of root biomass total carbon stock. Highest soil Organic Carbon (SOC) stocks were recorded in 80-120 cm layer (26.59 ± 7.94 tC ha-1), compared to 8.74 ± 6.05 tC ha-1 in 0-20 cm layer. Conclusions and application of findings: Our results show that agroforestry parklands have a high carbon sequestration potential. However, any carbon projects in agroforestry parklands have to focus on trees above-ground and below-ground biomass because soil organic carbon does not influenced by management. Also for good management of these carbon stocks, additional studies must be carried out in order to understand the renewal cycle of fine roots in agroforestry parks in order to measure organic carbon flow from soil in agroforestry parklands. Keywords: Soil organic carbon; Agroforestry parklands, Prosopis africana, carbon sequestration; Root biomass INTRODUCTION L’agroforesterie est un système d’utilisation des terres traditionnel qui est toujours utilisé de nos jours par les populations (Santoro et al., 2020). Elle est considérée comme un système durable car contribuant à lutter contre la dégradation des terres. Sa contribution à l’amélioration à la productivité de l’agriculture est bien reconnue de nos jours (Montagnini and Nair, 2004). L’amélioration de la productivité est due à l’augmentation de la matière organique et au recyclage des éléments

IDENTIFICATION OF ENVIRONMENTAL FRAGILITIES IN THE MICROBACY OF JARUCU RIVER, MUNICIPALITY OF BRAZIL NOVO – PAIDENTIFICATION DES FAIBLESSES DANS L'ENVIRONNEMENT JARUCU RIVIÈRE, BRESIL NEW COUNTY – PAO objetivo deste trabalho é avaliar a fragilidade ambiental da microbacia Hidrográfica do rio Jarucu, localizada no município de Brasil Novo, no Pará, a partir de uma visão sistêmica, oriunda de modelagens matemático-espaciais, para melhor análise da gestão de seus recursos naturais. Para a sua realização, utilizou-se a metodologia de álgebra de mapas proposta por Ross (1994), por intermédio da sobreposição de camadas, atribuindo-se a elas, notas e pesos, utilizando-se, como plataforma, o software ArcGIS 10.1, gerando mapa síntese a partir de multicritérios. Para esse fim, foram utilizados mapas de declividades, solos, proximidade de drenagens e nascentes, além do uso e cobertura do solo, mediante classificação orientada a objeto, utilizando-se o software eCoguinition 9.01, bem como cenas do sensor RapidEye, disponível no site do Ministério do Meio Ambiente (resolução espacial de 5 metros). Os resultados demonstram que a bacia apresenta fragilidade entre baixa e média, devido a índices moderados de declividade e solos estáveis quando se tem a presença da vegetação. As regiões com fragilidade localizam-se nas Áreas de Preservação Permanente de Cursos d’água, devido à declividade acentuada nesses pontos e à falta de cobertura vegetal, gerada pela substituição de áreas de floresta por pastagens, muitas destas degradadas, um padrão comum no processo de ocupação da região da Transamazônica, acarretando, em se tratando de uma bacia hidrográfica, um processo de lixiviação e assoreamento dos cursos d’água, mesmo que ainda incipiente.Palavras-chave: Fragilidade Ambiental; Modelagens Espaciais; Rio Jarucu, Brasil Novo.ABSTRACTThe objective of this work was to evaluate the environmental fragility of the hydrographic microbasin Of the Jarucu River located in the municipality of Brasil Novo in Pará from a systemic view derived from mathematical-spatial modeling, to better analyze the management of its natural resources. In order to achieve it, it was used the methodology of map algebra proposed by Ross (1994) by overlapping layers and assigning them grades and weights, using as Platform ArcGIS 10.1 software, generating synthesis map from multicriteria. To this end, besides the ground cover through object-oriented classification using the eCoguinition software 9.01 and scenes of the RapidEye sensor available on the Ministry of Environment website (resolution Space of 5 meters), Maps of Slopes, Soils, proximity to drains and springs were used. The results showed that the basin presents its fragility between low and avarsge due to moderate rates of slope and stable soils when there is vegetation. The regions where they showed the greatest fragility are located in the Permanent Preservation water course areas due to the marked slope in these points and the lack of vegetation coverage, generated by the replacement of forest areas by pastures, many of these degraded, what is a common pattern in the process of occupation of the Transamazonica region, leading to, when it comes to a river basin, a process of leaching and sedimentation of watercourses, even if still incipient.Keywords: Environmental Fragility; Spatial Modeling; Jarucu River, Brasil NovoRÉSUMÉRésumé: L'objectif de ce travail était d'évaluer la fragilité environnementale de la micro-puce hydrographique de la rivière Jarucu située dans la municipalité de Brasil Novo à Pará à partir d'une vue systémique dérivée de la modélisation mathématique et spatiale afin de mieux analyser la gestion de ses ressources naturelles. Pour sa réalisation, la méthodologie de l'algèbre de carte proposée par Ross (1994) à travers le chevauchement des couches et leur attribuant des notes et des poids, en utilisant comme plate-forme le logiciel ArcGIS 10.1, générant une carte de synthèse multicritère. À cette fin, des cartes des pentes, des sols, de la proximité du drainage et des sources ont été utilisées, ainsi que l'utilisation et la couverture des terres grâce à une classification orientée objet à l'aide du logiciel eCoguinition 9.01 et des scènes du capteur RapidEye disponibles sur le site Web du ministère de l'Environnement Espace de 5 mètres). Les résultats ont montré que le bassin présente une fragilité entre le bas et le moyen, en raison des indices modérés de pente et des sols stables lorsque la végétation est présente. Les régions où elles sont les plus fragiles sont situées dans les zones de conservation permanentes des cours d'eau en raison de la pente marquée de ces points et de l'absence de couverture végétale générée par le remplacement des zones forestières par les pâturages, dont beaucoup sont dégradés, un modèle commun dans le processus de Occupation de la région de Transamazonica, conduisant à un processus de lixiviation et de sédimentation des cours d'eau, même si elle était encore incipiente.Mots-clés: Fragilité de L'environnement; L'espace de Modélisation; Rivière Jarucu, Brésil Nouveau.

L’utilisation des déchets urbains comme fertilisants organiques peut être à l’origine d’une contamination du sol en éléments traces métalliques. Le maïs, l’une des céréales les plus consommées au Burkina Faso, pourrait accumuler ces éléments toxiques et provoquer des problèmes sanitaires à l’homme à travers leur consommation. Pour évaluer le potentiel de translocation du maïs, un essai est mis en place dans le périmètre maraicher de Sakabi, dans la commune de Bobo Dioulasso. Pour ce faire, des parcelles ont été confectionnées et organisées selon un dispositif en bloc complètement randomisé avec six répétitions. Des doses croissantes de 20, 40 et 60 tonnes de déchet par hectare ont été apportées dans les différentes parcelles pour constituer les traitements. Les échantillons de sol et la biomasse végétale ont été prélevés pour déterminer les teneurs en éléments traces métalliques. Les résultats des analyses montrent que les sols sont contaminés en métaux lourds et ont contribué à la translocation de ces derniers dans les différents organes du maïs. Les facteurs de translocation sont supérieurs à 1 dans tous les organes exception faite pour les tiges donc les valeurs sont comprises entre 0,5-0,8 et 0,76-0,93 respectivement pour le cadmium et le cuivre. En outre la corrélation de Pearson a montré une forte relation entre les teneurs en métaux lourds dans les différents organes. Lorsque le cadmium dans le sol augmente de 1 mg il y a une forte probabilité qu’il augmente de 0,22 mg dans les racines, 1,33 mg dans les tiges, 0, 31 mg dans les feuilles et 0,56 mg dans les grains. De même, au niveau du cuivre, il peut augmenter de 2,56 mg, 0,28 mg, 0,57 mg respectivement pour les racines, tiges et feuilles pour une augmentation de 1 mg de Cu dans le sol. Au niveau du plomb, il y a une forte probabilité que les teneurs dans les feuilles et dans les grains augmentent respectivement de 6,84 mg et 5,81 mg pour une augmentation de 1 mg de plomb dans le sol. Pour le cas du zinc, il peut augmenter de 0,61 mg, 0,17 mg, 0,15 mg respectivement pour les tiges, feuilles et grains pour une augmentation de 1 mg dans le sol. The use of municipal waste as organic fertilizers may result in contamination of the soil with trace metals. Corn, one of the most widely consumed cereals in Burkina Faso, could accumulate these elements and cause health problems for humans. To assess the translocation potential of maize, a trial is being carried out in the Sakabi vegetable perimeter. To do this, plots were made and organized according to a completely randomized block device with six repetitions. Increasing amounts of waste 20, 40 and 60 tons per hectare were brought into the different plots to constitute the treatments. Soil samples and plant biomass were collected to determine trace metal content. The results of the analyzes show that the soils are contaminated with heavy metals and have contributed to their translocation to the different organs of the maize. The translocation factors are greater than 1 in all organs except for the rods, so the values are between 0.5-0.8 and 0.76-0.93 respectively for cadmium and copper. In addition, the Pearson correlation showed a strong relationship between the heavy metal contents in the different organs. When cadmium in soil increases by 1 mg, there is a high probability that it will increase by 0.22 mg in roots, 1.33 mg in stems, 0.31 mg in leaves, and 0.56 mg in grains. Similarly, at the level of copper, it can increase by 2.56 mg, 0.28 mg, 0.57 mg respectively for roots, stems and leaves for an increase of 1 mg of Cu in the soil. At this level, there is a high probability that leaf and grain levels will increase by 6.84 mg and 5.81 mg, respectively, for an increase of 1 mg lead in soil. For zinc, it can increase by 0.61 mg, 0.17 mg, 0.15 mg for stems, leaves and grains respectively for an increase of 1 mg in the soil.

L’utilisation des déchets urbains comme fertilisants organiques peut être à l’origine d’une contamination du sol en éléments traces métalliques. Le maïs, l’une des céréales les plus consommées au Burkina Faso, pourrait accumuler ces éléments toxiques et provoquer des problèmes sanitaires à l’homme à travers leur consommation. Pour évaluer le potentiel de translocation du maïs, un essai est mis en place dans le périmètre maraicher de Sakabi, dans la commune de Bobo Dioulasso. Pour ce faire, des parcelles ont été confectionnées et organisées selon un dispositif en bloc complètement randomisé avec six répétitions. Des doses croissantes de 20, 40 et 60 tonnes de déchet par hectare ont été apportées dans les différentes parcelles pour constituer les traitements. Les échantillons de sol et la biomasse végétale ont été prélevés pour déterminer les teneurs en éléments traces métalliques. Les résultats des analyses montrent que les sols sont contaminés en métaux lourds et ont contribué à la translocation de ces derniers dans les différents organes du maïs. Les facteurs de translocation sont supérieurs à 1 dans tous les organes exception faite pour les tiges donc les valeurs sont comprises entre 0,5-0,8 et 0,76-0,93 respectivement pour le cadmium et le cuivre. En outre la corrélation de Pearson a montré une forte relation entre les teneurs en métaux lourds dans les différents organes. Lorsque le cadmium dans le sol augmente de 1 mg il y a une forte probabilité qu’il augmente de 0,22 mg dans les racines, 1,33 mg dans les tiges, 0, 31 mg dans les feuilles et 0,56 mg dans les grains. De même, au niveau du cuivre, il peut augmenter de 2,56 mg, 0,28 mg, 0,57 mg respectivement pour les racines, tiges et feuilles pour une augmentation de 1 mg de Cu dans le sol. Au niveau du plomb, il y a une forte probabilité que les teneurs dans les feuilles et dans les grains augmentent respectivement de 6,84 mg et 5,81 mg pour une augmentation de 1 mg de plomb dans le sol. Pour le cas du zinc, il peut augmenter de 0,61 mg, 0,17 mg, 0,15 mg respectivement pour les tiges, feuilles et grains pour une augmentation de 1 mg dans le sol.

1 RESUME Objectif : La présente étude a été menée pour identifier les différentes contraintes et opportunités relatives à cette intégration, une étude a été faite à Mushinga et propose des orientations pour une efficacité et durabilité du système. Méthodologie et résultats : Une enquête collectant des données sur les caractéristiques de l’exploitation, de la production végétale et animale ont été recueillies dans 100 exploitations choisies aléatoirement. Les principales contraintes identifiées pour l’intensification de l’agriculture-élevage dans les exploitations de Mushinga sont la faible fertilité des sols (45%), les maladies et ravageurs des cultures (17%), le prix élevé d’intrants (14%), la rareté des pâturages conduisant à la faible production animale (13%) et les pathologies animales (8%). Les exploitations qui couplent l’agriculture à l’élevage produisent du fumier pour la fertilisation organique des cultures et nourrissent leurs troupeaux des résidus des cultures. Le fumier génère des revenus et les résidus des cultures sont utilisés pour le paillage. Conclusion et application des résultats : La prise en compte des contraintes identifiées serait l’une des voies majeures qui permettraient d’améliorer efficacement et durablement le système d’intégration agriculture-élevage au sein des exploitations rurales de Mushinga en particulier et du Sud-Kivu en général. ABSTRACT Constraints and opportunities of Crop – livestock integration system at Mushinga in the Eastern DR Congo Objective: This study was carried out in Mushinga for assessing the various constraints and opportunities related to this integration and proposes guidelines for the system efficiency and sustainability. Farm, crop and animal production characteristics were collected in 100 farms randomly selected. Methodology and results: A survey collecting data on farm characteristics, crop and animal production into 100 farms was done. The main constraints identified for intensification of crop-livestock in Mushinga farms were low soil fertility (45%), crop diseases and pests (17%), high input prices (14%), the scarcity of pastures leading to low livestock production (13%) and animal diseases (8%). Farmers applying crop-livestock integration, produce manure for organic fertilization of crops and feed their flocks with crop residues. Manure generates income and crop residues are used for mulching. Conclusion and results application: Addressing the identified constraints would be one of the major ways of improving the efficiency and durability of the crop-livestock integration system in rural farms in Mushinga as well as in South –Kivu.

Les activités des anciennes industries métallurgiques spécialisées dans la production et la transformation de plomb, de zinc ou d’autres métaux ont engendré une pollution métallique importante des sols selon la localisation de ces derniers. Des études actuelles proposent ainsi des solutions de requalification de ces sols via des processus de phytoremédiation afin de valoriser au maximum les plantes cultivées sur ces sols contaminés. Ce projet de thèse a ainsi été réalisé dans le but de valoriser des écocatalyseurs hétérogènes régénérables. Ces derniers sont obtenus à partir des plantes cultivées sur des sols contaminés dans la synthèse organique pour la production de composés à haute valeur ajoutée. Les sols contaminés utilisés dans ce projet proviennent de la région Hauts-de-France (Auby et Noyelles-Godault). Dans cette optique, quatre types de réactions ont été testés pour valider l’efficacité et la recyclabilité des écocatalyseurs : La réaction d’aminolyse, La réaction de Friedel-Crafts, La transformation d’aza-Michael, et enfin La réaction de transestérificationDes écocatalyseurs riches en zinc (EcoZn), obtenus à partir de la biomasse végétale de ray-grass (Lolium perenne L.), ont été caractérisés par des méthodes physico-chimiques puis validités leurs critères d’efficacité et de recyclabilité. Ceux-ci ont ainsi permis de synthétiser plusieurs séries de composés à activité anti-inflammatoires connus (piroxicam, méloxicam, idrocilamide) et de nouveaux, des inhibiteurs de la farnésyltransférase (à visée anticancéreuse ou pour combattre des maladies orphelines telles que la progéria) ou encore de découvrir un nouvel accepteur d’aza-Michael
The activities of the former metallurgy industries specialized in the production and processing of lead, zinc or other metals have resulted in significant metallic pollution of soils depending on their location. Current studies propose solutions for the requalification of these soils through the phytoremediation processes in order to maximize the value of plants grown on these contaminated soils. This PhD thesis project was thus realized with the aim of valorizing regenerative heterogeneous ecocatalysts. The latter were obtained from the plants cultivated on contaminated soils in organic synthesis for the production of high value added molecules. The contaminated soils used in this project came from the Hauts-de-France region (Auby and Noyelles-Godault). In this light, four types of reactions have been tested to validate the efficiency and recyclability of ecocatalysts: The aminolysis reaction The Friedel-Crafts reaction The aza-Michael transformation The transesterification reactionThe zinc-rich ecocatalysts (EcoZn), obtained from the plant biomass of ryegrass (Lolium perenne L.), were characterized by physicochemical methods and validated their efficiency and recyclability criteria. The latter were successfully used to reach various series of compounds with anti-inflammatory activity known (piroxicam, meloxicam, idrocilamide) and new, inhibitors of farnesyltransferase (for anticancer purpose or to fight orphan diseases such as progeria) or to discover a new aza-Michael acceptor

Cette thèse a pour premier objectif d'intégrer le changement de l'usage des sols et des pratiques en relation avec le développement des biocarburants de seconde génération (2nde G) dans l'analyse économique à travers les effets privés (conséquences pour les producteurs) et les effets externes (pollutions). L'effort est porté sur les impacts de ce changement sur l'environnement en privilégiant les effets de la consommation d'intrants azotés sur les émissions de polluants (N2O, NH3 et NO3). Le deuxième objectif est de pouvoir évaluer le potentiel de développement de la filière éthanol de 2nde G. L'analyse économique proposée ici privilégie la dimension spatiale à un niveau aussi fin que le permettront les outils de modélisation économique et les données disponibles. En effet, les résultats d'offre en ressources de biomasse fournis par le modèle AROPAj sont par la suite confrontés aux différentes demandes de bioénergie à l'échelle française sous contraintes de différents types de politiques publiques, modélisées dans le modèle TIMES-GeoMIRET. Ce travail de modélisation a permis notamment de mettre en évidence la cohérence des objectifs bioénergie avec le potentiel de ressource à travers l'analyse des choix technologiques et la régionalisation des unités industrielles. Les résultats ont montré que la compétition avec "le fuel" serait plus "feed" que "food" puisque la production de la biomasse dédiée à l'énergie est induite par les modifications affectant l'alimentation et la production animale. La production d'une culture dédiée à la biomasse réduit la surface des terres allouées aux cultures à forte consommation d'azote ce qui réduit les pertes en azote. Il ressort du couplage entre AROPAj et TIMES-GeoMIRET qu'une production de 0.5 Mt d'éthanol/an devrait être atteinte à l'horizon de 2030 (l'équivalent de trois sites de production). Les unités de production seraient implantées dans la région nord-ouest de la France plus particulièrement à Lillebonne où existe déjà une unité de production d'éthanol de première génération
The main objective of this thesis is to perform an economic analysis of the impacts of second generation (2G) biofuel crops production on land use, agricultural practices and the environment. As for the environmental impacts, we focus on the relationship between the nitrogen fertilizers' consumption and the pollutants emissions (N2O, NH3 et NO3). The second objective is to estimate the potential development of 2G ethanol production in France. The available data and modeling tools that we use in this thesis allow for an economic analysis on a fine spatial dimension. The agricultural supply, given by the AROPAj model, is then combined with the different French bioenergy demands and public policies, which are modeled by the TIMES-GeoMIRET model. This modeling framework allows us to highlight the coherence of bioenergy objectives with the biomass resource potential through the analysis of the technological choices and the regionalisation of the bioenergy plants. Results indicate that "fuel" is not competing only with food, but also with "feed" because producing biomass is achieved at the expense of food and feed production. Cultivating dedicated biomass crops decreases land allocated to crops with high nutrient requirements, and consequently reduces the nitrogen losses. The coupling between AROPAj and TIMES-GeoMIRET has shown that 0.5 Mt of ethanol/year should be produced in 2030, which corresponds approximately to an output capacity of 3 processing plants. These plants should be built in the French northwest region, more precisely at Lillebonne where a 1G ethanol plant already exists

Au sud de Montréal (Québec, Canada), une zone de plus de 12 000 hectares de sol organique est réputée pour sa production maraichère. D’anciens dépôts de végétation forment ce sol se distinguant des sols minéraux typiques, avec des propriétés favorables à cette culture induite par le taux élevé de matière organique. Toutefois, plusieurs mécanismes causent leur dégradation. De plus, différentes propriétés physiques ou hydrauliques se détériorent avec l’évolution du sol, causant également des problèmes de drainage. Ainsi, des mesures de conservation nécessitent d’être mises en place afin d’assurer la pérennité de ces terres agricoles. Parmi les approches envisagées, l’incorporation de biomasse végétale broyée permettrait d’apporter de la matière organique, mais également d’améliorer la qualité physique du sol. Pour valider cette méthode, différentes doses de biomasse végétale d’espèces ligneuses et de graminées ont été incorporées à des échantillons de sol et incubées pendant 12 mois. Des mesures ponctuelles de diverses propriétés physiques et des comportements hydrauliques ont permis d’évaluer l’amplitude et la durée de l’effet des biomasses selon la dose appliquée. Le suivi de la hauteur des échantillons a permis de noter un gain jusqu’à 73 mm de sol organique après l’incorporation d’une forte dose de biomasse, comparativement au témoin. La modélisation de la courbe de rétention a permis d’établir des relations marquées de l’augmentation de la teneur en air de 23,8% à 37,8% selon le dosage durant l’incubation pour le sol de surface, mais sans changements notables en profondeur. Trois indicateurs de performance ont été utilisés pour évaluer le comportement du drainage, qui s’est avéré rapide dans les conditions du dispositif expérimental. Le drainage a ralenti selon la dose de biomasse, mais le sol s’aérait plus rapidement en surface. Les biomasses des espèces ligneuses ont eu une plus grande influence sur les différentes propriétés des sols étudiés que les graminées.
South of Montreal (Québec, Canada), an area of 12 000 hectares is well known for its vegetable production. Accumulated vegetation led an organic soil with advantageous properties for vegetable production when compared to typical mineral soils. However, several degradation processes are affecting soil properties and a too low level (under 40 cm) of the organic layer thickness may be reached within in the next decades if conservation practices are not implemented. Physical and hydraulic properties have shown signs of deterioration leading to drainage problems. Thus, soil conservation strategies need to be developed to ensure the sustainable use of these agricultural land. Incorporation of plant biomass could compensate for losses of organic matter and could also improve the soil physical properties. To validate this mitigation practice, different vegetal biomass rates from woody and grass species were incorporated into undisturbed organic soil cores before an incubation period of 12 months. Discrete measurements allowed for the evaluation of the amplitude and persistency of the biomass effect on various physical and hydraulic properties. After an application of biomass at high rate (20% v/v), the final soil height within the cores increased up to 73 mm when compared to control cores. The modelling of the soil water retention curves led to linear relations between biomass application rates and air content. The latter increasing from 23,8% to 37,8% in the surface soil layer throughout the incubation period, but had only a minor effects on deeper soil layers. Three indicators of performance were chosen to evaluate the drainage behavior, which appeared to be fast under the experimental conditions. Drainage was slowed down with increasing biomass application rate, but surface aeration improved on the other end. In general, wood type biomass had a greater influence than the grass type biomass on the studied variables.

Des produits à base de cuivre sont utilisés depuis plus d’un siècle en viticulture pour lutter contre le mildiou (et d’autres maladies). Cet élément s’accumule dans le sol, où il peut atteindre des concentrations importantes, susceptibles d’en altérer le fonctionnement biologique. Bien que potentiellement dangereux pour la biocénose des sols, le cuivre est toujours utilisé, notamment en Agriculture Biologique. Dans ce travail, nous avons cherché à préciser les impacts du cuivre sur quelques aspects de la qualité biologique des sols viticoles en conditions « réelles », à court, moyen et long terme. Les effets à long terme ont été appréciés à l’échelle d’une région viticole (la Champagne) à travers l’étude d’échantillons de sols représentant une large gamme de teneurs en cuivre. Deux sites différents, l’un en Bourgogne, l’autre en Champagne, ont été utilisés pour aborder les effets à moyen terme (décennie). Enfin, pour étudier plus en détail les effets à court terme (1 à 4 ans), nous avons utilisé une approche expérimentale diachronique dans trois sites différents, les apports de cuivre représentant la seule source de variation. Des indicateurs biologiques reconnus (biomasse microbienne, activités de minéralisation du carbone et de l’azote, nitrification) ont été utilisés en routine. Par ailleurs, deux populations fongiques d’intérêt agro-viticole ont été étudiées : les champignons endomycorhiziens et les levures isolées par culture sur jus de raisin. Les principales caractéristiques physico-chimiques des échantillons de sols correspondants ont été déterminées, incluant les teneurs en cuivre total et en cuivre extractible à l’EDTA. La biomasse microbienne est un indicateur robuste de la qualité des sols mais, pour les doses modérées de cuivre, les variations spatio-temporelles sont supérieures aux éventuels effets des apports. Il en est de même pour les activités globales de minéralisation du carbone et de l’azote. L’activité de nitrification (oxydation de l’ammonium) s’avère peu sensible et est beaucoup moins affectée par le cuivre que par les apports antérieurs d’azote réduit ; elle n’est pas utilisable en tant que bioindicateur de contamination par le cuivre. Les populations de champignons endomycorhiziens s’avèrent potentiellement intéressantes pour évaluer les effets de pratiques culturales, dont les apports de cuivre, pour peu que les autres sources de variation soient maîtrisées. Elles peuvent donner lieu à des déterminations quantitatives (nombre de spores) et qualitatives (diversité des types morphologiques) ; des différences statistiquement significatives entre traitements ont été observées dans nos expérimentations. Toutefois, l’efficacité agronomique de ces populations n’est pas abordée par ces tests. Les populations de levures s’avèrent également intéressantes pour évaluer les effets du cuivre dans les sols viticoles. Un protocole a été mis au point, permettant l’appréciation parallèle de la diversité génotypique et phénotypique des populations. La caractérisation génotypique a fait appel d’une part à la PCR-RFLP du 18S rRNA, d’autre part au polymorphisme de la région D1-D2 de l’ADNr 26S. La caractérisation phénotypique s’est limitée à évaluer l’aptitude des souches à croître sur un milieu contenant des concentrations croissantes en cuivre. Les résultats montrent une absence de relation entre caractérisation génotypique et phénotypique. Par ailleurs, de nombreuses souches sont capables de tolérer de fortes concentrations en cuivre, même lorsqu’elles ont été isolées d’un sol sans historique d’apport de cet élément
Copper-based fungicides are used for more than a century by vine growers to fight against mildew (and other diseases). As a result, copper accumulates in soil, reaching high concentrations, with potential harmful effects on soil biocenosis. In spite of this threat, copper-based products are still in use, especially in organic farming. In this work, we tried to make clear the effects of copper on some aspects of biological quality of vineyards in “real” conditions, on the short, medium and long term. Long term effects were studied in a region (Champagne) through soil samples representing a large range of copper concentrations. Two different sites, in Burgundy and Champagne were used to study the medium-term effects (decade). Finally, to study in details the short term effects (1-4 years) we used an experimental approach, in three different locations, copper additions being the only source of variation. Biological indicators (microbial biomass, C & N mineralization, nitrification) were used for routine analysis. In addition, two fungal populations of interest for vine growing and wine making were studied: mycorrhizal-arbuscular fungi (MA) and yeasts able to grow on vine juice. The main characteristics of the soil samples were measured simultaneously, including total and EDTA-extractable copper. Microbial biomass is a reliable indicator of soil quality but, for low levels of Cu, spatio-temporal variations were higher than the effects of copper addition. The same observations were made for C and N mineralization activities. Nitrification activity (ammonium oxidation) turned out to be less affected by copper additions than by previous nitrogen additions (as reduced forms: organic N and ammonium N). Therefore, nitrification is not a reliable indicator of Cu contamination. Our results also showed that MA fungal populations are of potential interest to assess the effects of cultural practices, including copper additions, provided the other sources of variation are under control. These populations can be characterized both quantitatively (spore numbers) and qualitatively (diversity of morphological types). Significant differences between treatments were observed in our experiments. However, the efficiency of these populations (for P uptake) are not addressed by these tests. Populations of yeasts are also potentially interesting to study the effects of Cu in vineyards. We developed a protocol to assess both genotypic and phenotypic diversity of these fungal populations. Genotypic characterization was based on 18S rDNA PCR-RFLP and polymorphism of D1-D2 region of 26S rDNA. Phenotypic characterization was limited to the assessment of copper tolerance by measuring growth rate on a medium containing increasing Cu concentrations. The results showed no correlation between genotypic and phenotypic characterization. Many strains were able to grow on media containing high concentrations of copper, even when they were isolated from soil samples without previous Cu application

Depuis un siècle, le cuivre est utilisé pour lutter contre le mildiou de la vigne. Les apports ont conduit a des teneurs dans les vignobles pouvant atteindre plusieurs centaines de mg cu/kg sol. Afin d'estimer les effets du cuivre, deux sites ont été choisis. Le dispositif d'hagetmau est un site de contamination monométallique. Le cuivre a un effet sur la diversité des souches bactériennes, analyse ardra. D'après l'étude de la tolérance, le cuivre agit comme une pression de sélection (adaptation ou sélection de populations). L'effet du cuivre a été estimé sur la nitrification, la dégradation de deux herbicides (glyphosate et diuron). Les effets induits apparaissent limités, et pluôt moindres que les effets sur les populations. L'étude de la métabolisation du glucose montre que l'effet sur la biomasse microbienne peut s'expliquer en partie par un mécanisme de découplage énergétique. En vignoble bourguignon, bien que l'on observe une relation inverse entre la biomasse microbienne et les teneurs des sols, la dégradation du diuron, du glyphosate et des substrats des plaques biolog gn n'est pas fortement corrélée aux teneurs en cuivre. Il semble que la dégradation du diuron soient indépendante de la teneur en cuivre. En ce qui concerne cet herbicide, le rôle épurateur du sol n'est donc pas altéré par le cuivre. Globalement, on observe généralement une diminution de la biomasse microbienne, qui peut être attribuée aux effets liés a l'altération du métabolisme énergetique et à la toxicite propre du cuivre. Certains groupes bactériens sont plus affectes, ce qui induit une modification de la biodiversité. Dans les parcelles contaminées, les micro-organismes tolérants seraient donc en mesure d'assurer l'activité biologique du sol. Cette conclusion reste toutefois limitée aux populations et activités étudiées. Une utilisation raisonnée du cuivre et une limitation des apports restent une sage précaution pour préserver le patrimoine sol.

Les plantes arbustives naturelles envahissent les terres agricoles abandonnées. Pour remettre en valeur ces friches, on a traditionnellement recours au brûlage ou au broyage sur place. D’invention récente, le Biobaler coupe et met en balle les arbustes qui peuvent alors être déplacés et valorisés. Un champ agricole à St-Augustin-de-Desmaures (Québec, Canada), abandonné depuis 20 ans, a été inventorié pour les plantes présentes et les sols. Des modèles allométriques ont été développés pour prédire la biomasse de 11 espèces pionnières (R² moyens de 0,93). Les sols avaient un pH moyen de 5,0, 0,32% de N-total et un carbone organique de 4,0 %. Soixante-deux balles récoltées sur 2,7 ha pesaient 413 kg en moyenne à 44% de teneur en eau. La biomasse récoltée, entre 3,3 et 9,6 t de matière sèche par hectare, représentait 18 à 43 % de récupération. Les données permettront d’évaluer le Biobaler sur les friches.
English Title : Soil and native woody crop properties on an abandoned agricultural field harvested with a Biobaler. Natural woody crops overtake abandoned agricultural land. To bring back these areas into useful production, traditional methods include prescribed burning or on-site mulching. A recent technology, the Biobaler cuts and forms round bales of woody crops which can be moved for useful application. An agricultural field in Saint-Augustin-de-Desmaures (Quebec, Canada), abandoned for 20 years, was monitored for crop identification and soil properties. Allometric models were developed for 11 native woody crops (average R² of 0.93). Soil pH averaged 5.0, total N, 0.32% and organic carbon, 4.0%. Sixty two bales were harvested, averaging 413 kg at 44% moisture. The harvested biomass, between 3.3 and 9.6 t of dry matter per hectare, represented 18 to 43% of above-ground biomass. Data will be useful in assessing Biobaler operation on fallow land.

Les rémanents de coupe constituent une ressource non exploitée potentiellement utilisable à des fins énergétiques, mais aussi un compartiment essentiel pour la fertilité et la biodiversité des sols forestiers. Des études en zones tropicales ou boréales prouvent les impacts négatifs de telles pratiques sur les écosystèmes forestiers. Le réseau Matières Organiques des Sols (MOS) a été élaboré afin d’évaluer les effets à court et long terme des manipulations de matière organique sur les peuplements forestiers tempérés.Cette thèse a deux objectifs : i) élaborer la méthodologie nécessaire pour caractériser la variabilité des écosystèmes puis mettre en oeuvre le dispositif expérimental national de manipulations de matière organique en tenant compte de cette variabilité et ii) décrire les impacts à très court terme des prélèvements de biomasse sur le fonctionnement des sols forestiers. Ce second objectif s'articule en deux volets: une première partie vise à évaluer l’impact de ces pratiques sylvicoles sur l'équilibre des cycles biogéochimiques et la diversité des communautés fongiques du sol in situ. Une seconde échelle d’étude, en conditions contrôlées, concerne le décryptage des interactions trophiques entre l'arbre, les champignons ectomycorhiziens associés, et les champignons lignivores au cours de la dégradation du bois.Ce premier suivi des sites du réseau MOS nous renseigne sur la réactivité à très court terme des sols forestiers en zone tempérée. L’absence de tendance claire confirme une préservation de l’équilibre des cycles sur un faible laps de temps mais permet de dégager des indicateurs fonctionnels qui semblent répondre rapidement aux perturbations. Un suivi annuel consolidera ces observations sur l’ensemble du dispositif MOS, incluant les indicateurs biologiques qui pourront être mis en évidence sur les communautés fongiques
Logging residues represent a non-exploited supply which could be used for energetic purpose, but they are also a relevant compartment for forest soil fertility and biodiversity. Some studies in tropical and boreal context have highlighted the negative impacts of these practices on the forest ecosystems. The MOS network has been set up to evaluate the effects of organic matters manipulations on temperate forest stands at short and long term.This thesis has two objectives: i) to set up the methodology necessary to characterized the ecosystems’ variability and then, to implement the national experimental design of organic matter manipulation by taking into account this variability and ii) to describe the very short terms impacts of organic matter removal on the forest soil cycling. This second aim is organized into two axes: a first part evaluates the impacts of these sylvicultural practices on the biogeochemical cycles and the diversity of fungal communities. A second study scale, in controlled conditions, deals with the understanding of the trophic interactions between trees, ectomycorrhizal fungi and saprotrophic fungi during the wooddecaying process.The absence of clear trend confirms the persistence in the soil functioning at very short term. This first monitoring permitted to identify some functional indicators. A regular monitoring will strengthen these observations by introducing some biological indicators on fungal communities

L'utilisation de la télédétection spatiale a révolutionné notre compréhension du système Terre ces trente dernières années en particulier dans les domaines de la météorologie et de l'océanographie. L'utilisation de la télédétection en hydrologie est plus récente. Depuis le milieu des années 2000, plusieurs instruments micro-ondes (radiomètres et radars), offrent la possibilité de cartographier l'humidité des sols à l'échelle globale avec un temps de revisite de un à quelques jours. Des produits d'humidité du sol sont désormais élaborés dans un contexte opérationnel par EUMETSAT (à partir du diffusiomètre vent en bande C ASCAT), et le satellite SMOS (radiomètre en bande L) de l'ESA, conçu pour l'observation de l'humidité des sols, a été lancé en novembre 2009. Afin d'assurer l'utilisation de ces produits, il est important de développer des outils permettant d'améliorer les simulations des modèles des surfaces continentales à partir de données de télédétection. L'objectif de cette thèse est d'étudier dans quelle mesure l'utilisation de la télédétection peut améliorer les simulations du modèle ISBA-A-gs. Pour cela, la première étape a été d'évaluer la capacité du modèle à représenter les principales variables de surface, à savoir les flux d'eau, d'énergie et de carbone. L'utilisation des données du site expérimental de SMOSREX a permis d'améliorer la représentation de l'impact de l'humidité du sol sur les flux de carbone, plus particulièrement sur la respiration de l'écosystème. La seconde étape de cette thèse a été d'évaluer les produits d'humidité du sol dérivés de la télédétection satellitaire, à partir de données in situ. Les données d'humidité du sol à plusieurs profondeurs (5, 10, 20, 30cm) provenant du réseau de mesure SMOSMANIA ont permis d'effectuer la première évaluation du produit ASCAT. Les 12 stations SMOSMANIA localisées dans le sud-ouest de la France ont été utilisées. Cette étude a montré que la précision de ce produit est d'environ 0. 06m3m-3. Ces mesures in situ ont également permis d'évaluer la qualité de plusieurs produits d'humidité du sol issus de modèles : le modèle hydro-météorologique SIM et les analyses météorologiques opérationnelles de Météo France (modèle ALADIN) et du Centre Européen (système IFS). La confrontation d'une version de l'IFS qui assimile le produit ASCAT avec les données in situ montre un effet positif de l'assimilation des données ASCAT. .
The main goal of this thesis is to study how the use of remotely sensed data can improve the performances of the ISBA-A-gs Land Surface Model. Firstly the ability of ISBA-A-gs for modelling the main surface variables, water energy and carbon fluxes, has been evaluated. Then, in situ observations of surface soil moisture gathered from the SMOSMANIA soil moisture network of Météo-France were used to evaluate remotely sensed surface soil moisture. These in situ soil moisture measurements have been also used to evaluate various synthetics soil moisture products: from the SIM suite of models and operational analysis of Météo-France (ALADIN model) as well as from ECMWF (IFS system). Finally step the root zone soil moisture has been analyzed from observed surface soil moisture. A simplified extended Kalman filter has been coupled to ISBA-A-gs. In situ data is also used in order to demonstrate the positive impact of the joint assimilation of surface soil moisture and LAI observations on vegetation, water, energy and carbon fluxes. The recursive formulation of an exponential filter depending only on surface soil moisture to retrieve the variations of the root zone soil moisture was used with satisfactory results, also

Ce travail se situe dans un contexte du changement climatique. L’objectif est d’explorer le fonctionnement des communautés microbiennes de litières végétales dépendant des contrastes climatiques (sub-humide vs semi-aride) Nord/Sud de la Méditerranée mais aussi selon le contexte côtier/continental,et d’évaluer leur réponse au stress d'aridification en considérant les effets i) du type de litière (identité de l’espèce végétale et mixité) et ii) de la préexposition au stress intrinsèques des milieux côtiers. Le stress d’aridité a été appliqué en laboratoire (cycles de séchage/réhumectation) et in natura via des transferts de «litter bags» de France vers l’Algérie. Les résultats montrent que la biomasse microbienne et la respiration basale dépendent des traits chimiques de la litière (C/N et lignine/N): lorsque ces ratios augmentent la biomasse microbienne diminue, alors que l’effet sur la respiration dépend des contrastes climatiques. L’effet de la mixité binaire des litières sur les microbes dépend du contexte climatique et de la composition du mélange: certains mélanges semblent limiter le relâchement du carbone par respiration hétérotrophique en contexte aride Algérien. En outre, un fonctionnement microbien particulier des environnements côtiers a été mis en évidence: i) la préexposition aux contraintes côtières a limité l’effet du stress sur les structures cataboliques microbiennes en laboratoire ii) l’expérience in natura a montré que les réponses microbiennes au stress dépendent du contexte (côtier/continental) mais aussi du type de la litière, mettant en valeur une influence de la litière qui dépasse l’échelle locale pour s’imposer même à une large échelle spatiale
This work takes place in the context of climate change. We aimed to explore plant litter microbial communities' functioning depending on climate contrasts Northern/Southern Mediterranean but also according to inland/coastal context, and to assess their response to aridification stresses, considering the effect i) of the type of litter (plant species identity and mixture) and ii) of the preexposure to stress intrinsic of coastal environments. Aridity stress was applied in the laboratory (drying /rewetting cycles) and in natura via "litter bags" transfer from France to Algeria. Results show that microbial biomass and basal respiration depend on litter chemical traits (C/N and lignin/N): when these ratios increase, microbial biomass decreases, while the effect on respiration depends on the climate contrasts. The effect of binary litter mixtures on microbes depends on the climate context and the mixture composition: some mixtures seem to limit carbon release through heterotrophic respiration in Algerian arid context. In addition, a particular microbial functioning of coastal environments was highlighted: i) preexposure to coastal constraints limited the effect of stress applied in the laboratory on microbial catabolic structures ii) the in natura experiment showed that microbial responses to stress depend on the context (coastal/inland) but also on litter type, highlighting litter influence even at large spatial scales

De nombreux sols contaminés par les éléments métalliques résultent des activités humaines et industrielles. Pour gérer ces sols, la technique du phytomanagement a séduit les scientifiques et les gestionnaires des sites pollués. Tout en utilisant le génie végétal, cette technique permet de produire des biomasses qu’il convient de valoriser. Sur la base de cette approche, le présent travail décrit cette technique en utilisant des biomasses (raygrass et miscanthus) en association à des amendements phospho-calciques. Ces biomasses, décrites comme étant non-hyper-accumulatrices des éléments métalliques, ont été produites sur des terres de jardins et des terres agricoles. Les expérimentations ont été menées en serre, en mésocosme, et in situ, à proximité de l’ancienne fonderie de plomb Metaleurop Nord.L’utilisation raisonnée des composés phospho-calciques n’a pas affecté significativement les caractéristiques physico-chimiques et biologiques des sols. En revanche, il a pu être montré une amélioration de certains paramètres physiologiques des plantes. Par ailleurs, les composés phospho-calciques ont généralement réduit l’extractabilité et la phytodisponibilité de Cd et Pb tout en favorisant la mobilité et le transfert d’éléments d’intérêt vers les parties aériennes des biomasses. Ceci a permis de transformer ces biomasses en écocatalyseurs. Après avoir été caractérisés, ces derniers ont été utilisés en synthèse organique et leur recyclabilité a été montrée. Trois exemples ont été présentés dans le cadre du présent travail. Dans une perspective d’utilisation d’autres biomasses, les concentrations en éléments métalliques dans des plantes rudérales ont été déterminées
Many metal-contaminated soils result from human and industrial activities. To manage these soils, the phytomanagement has attracted scientists and managers of contaminated sites. While using plant engineering, this technique produces biomass that should be valued. Based on this approach, the present work describes this technic by using plant biomass (ryegrass and miscanthus) in combination with phosphocalcic amendments. These biomass, described as non-hyper-accumulators, were produced on garden soils and agricultural soils. The experiments were conducted in greenhouse, mesocosm and in situ near the former Metaleurop Nord smelter. The sustainable use of phosphocalcic compounds did not significantly affect the physicochemical and biological characteristics of soils. In contrast, some physiological parameters of plants were improved. In addition, the phosphocalcic compounds decreased the extractability and phytavailability of Cd and Pb in some cases while promoting the mobility and the transfer of other metallic elements from the soil to the aerial parts of the biomass studied. Metal-enriched biomass were transformed into ecocatalysts. After being characterized, these ecocatalysts were used in organic synthesis and their recyclability was demonstrated. Three examples have been detailed in the current thesis report. In view of using other biomass, metal concentrations in ruderal plants were determined