Effect of application of composts on the dynamics of water in soil, nitrogen availability for plants and nitrate lixiviation: case of a silt loam Albeluvisol of the Parisian Basin

Effet de l'apport de composts sur la dynamique hydrique du sol, la disponibilité de l'azote pour la plante et le lessivage du nitrate : cas d'un sol limoneux cultivé du bassin parisien

Chalhoub Maha

This research aimed at evaluating the effect of repeated application of different types of urban composts on the dynamics of water and nitrogen (N) in a cultivated loamy soil. We conducted a field study to quantify the impact of compost on soil water dynamics, solute transport and nitrogen leaching. In addition to the monitoring of soil water potential and water content using tensiometers and TDRs, a tracer study was carried out to evaluate the effect of compost application on the transport of non-sorbing conservative solutes in soil. The dynamics of nitrogen was evaluated by sampling destructively the soil to measure its mineral nitrogen content. The deterministic soil-crop model PASTIS was used to simulate the observed water and N dynamics. Compost application affected the soil water properties only in the upper tilled horizon by increasing its water holding capacity and reducing cumulative evaporation under high evaporative demand. This could be explained by the increase in soil organic matter content after 10 years of compost application. Simulated N fluxes showed that the application of urban composts increased nitrogen availability for plants. Compost with high biodegradability presented higher nitrogen release the year following its application, while composts with low biodegradability allowed long term availability of N after several years of compost application

L'objectif de la thèse est d'étudier l'impact d'apports répétés de composts urbains sur la dynamique de l'eau et de l'azote dans le système sol-plante, en sol cultivé. La dynamique de l'eau a été suivie en sol nu et en sol cultivé avec du maïs à l'aide de sondes TDR et de tensiomètres, entre 20 et 160 cm de profondeur. Un suivi de la dynamique d'un traceur de l'eau (anion bromure) et de l'azote minéral du sol a été réalisé par des prélèvements destructifs. Les données mesurées ont été utilisées pour simuler la dynamique de l'eau et de l'azote dans le sol suite aux apports de composts à l'aide du modèle PASTIS. L'apport de composts a affecté les propriétés hydriques de l'horizon de surface du sol, en augmentant la rétention en eau et en diminuant les flux d'évaporation par rapport au témoin. Cet effet peut être relié à l'augmentation de la teneur en matière organique du sol après 10 ans d'apports des composts. La modélisation de la dynamique de carbone et de l'azote dans le sol a permis de montrer l'importance des arrières effets des apports précédents sur la fourniture en azote minéral du sol et un effet positif de l'apport de PRO sur la disponibilité de l'azote pour la plante. L'apport d'un compost à forte biodégradabilité, comme amendement organique, présente plus d'intérêt durant l'année qui suit son apport, alors que les composts à faible biodégradabilité représentent l'avantage d'avoir une minéralisation plus importante à long terme (après des apports répétés).

Mots clés: Urban composts; loamy soil; dynamics of water; Modeling water and nitrogen; nitrogen availability for plants

Mots clés: Composts urbains; sol limoneux; dynamique hydrique du sol; modélisation de la dynamique de l'eau et de l'azote; minéralisation des composts; disponibilité de l'azote pour la plante

Domaines: Science des sols

Chalhoub Maha. Effet de l'apport de composts sur la dynamique hydrique du sol, la disponibilité de l'azote pour la plante et le lessivage du nitrate : cas d'un sol limoneux cultivé du bassin parisien. Science des sols. Institut national agronomique paris-grignon - INA P-G, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00784391⟩