Détermination du taux de nitrification dans les sols à l’aide d’un essai d’incubation

(1)

Méthodes de référence des stations de recherche Agroscope

Détermination du taux de nitrification dans les sols à l’aide d’un essai d’incubation

Version 1.2 (2020)

Code B-NI-BA Secteurs

d’utilisation possibles

Secteur d’utilisation

Conseil de fumure

Grandes cultures et herbage Légumes (en pleine terre et sous serre)

Viticulture, Arboriculture, Culture de baies, Plantes aromatiques et médicinales

Caractérisation du site x

Appréciation des polluants

Analyse de fertilisants

Engrais de recyclage

Compost Digestat solide Digestat liquide Boue d’épuration Engrais de ferme Fumier

lisier Engrais minéraux

Charbon végétal Recherche

Méthodes

correspondantes

Prélèvement de l’échantillon B-M-PN Préparation de l’échantillon B-PAL

extraction B-NM-Ex

mesure B-NI-BA, NM-NO3, NM-NH4, TS

Domaine de concentration

Résultat

Le taux de nitrification (NU) par g de matière sèche et par jour, est exprimé comme le pourcentage de substrat transformé pendant une durée d’incubation de n jours.

Remarques sur méthodes équivalentes

Sécurité / environnement

(2)

Schweizerische Referenzmethoden der Forschungsanstalten Agroscope

2/4 B-NI-BA Version 1.2 (2020)

1. Principe

Un échantillon de sol est mélangé est mis en contact avec une solution de sulfate d’ammonium puis incubé à 25 °C sous conditions aérobies. L’oxydation de l’ammonium par unité de temps est déterminée par la mesure du nitrate formé.

2. Exécution

Appareils et ustensiles:

(A) Flacons Schott de 250 ml utilisés comme bouteilles d’incubation et d’extraction (B) Balance (graduation jusqu’à 1000 g, division en 0.1 g)

Réactifs:

(1) Eau déminéralisée (H2O, conductibilité < 5 S/cm) (2) Substrat: solution de sulfate d’ammonium à 1 % (SV):

Dissoudre, dans une fiole jaugée de 100 ml, 1 g de sulfate d’ammonium ((NH4)2SO4, M = 132.14 g/mol, p.a.) dans de l’eau (1). Ajouter de l’eau jusqu’à la marque.

Mode opératoire:

 Peser, dans les bouteilles d’incubation (A), une quantité de sol frais correspondant à 10 g de matière sèche

(12 bouteilles).

 Dans chaque bouteille, ajouter goutte à goutte 1 ml de solution de sulfate d’ammonium (2) et la quantité d’eau (1) nécessaire pour obtenir une capacité de rétention d’eau maximale de 50 % (méthode B-WHK). Précaution: les agrégats de sol ne doivent pas se désagréger, ne pas agiter!

 Extraction immédiate de 3 échantillons (méthode: B-NM-EX).

 Peser les bouteilles restantes, inscrire le poids brut sur chaque bouteille afin de pouvoir

contrôler et combler toute perte d’eau survenant pendant l’incubation. Combler les pertes d’eau environ 1 fois par semaine.

 Boucher les bouteilles d’incubation (A) sans les fermer complètement pour empêcher les pertes d’eau et permettre un échange gazeux suffisant.

 Incubation à 25 °C.

 Aux points d’échantillonnage 7, 14 et 21 jours, combler les pertes d’eau puis extraire 3 échantillons par point d’échantillonnage.

 Remarque:

 Les échantillons peuvent être congelés au lieu d’être extraits immédiatement. Avant l’extraction, dégeler les extraits dans un réfrigérateur (4 °C).

3. Calcul

 Calcul de la teneur en N effectué en fonction de la matière sèche (mg NO3-N / kg de sol TS).

Teneur dans le sol = multiplier la teneur dans l’extrait par la quantité totale de liquide contenu dans l’extrait puis diviser par la quantité de matière sèche de sol.

mg NO3-N/ kg sol-TS = a * (100 + x + (EW*WG %)) (EW*TS %) où:

a = teneur en NO3-N dans l’extrait (mg NO3-N /l) 100 = quantité d’extrait ajoutée (ml)

(3)

x = adjonction de la solution de sulfate d’ammonium et d’eau au début de l’incubation (ml)

EW = poids de sol frais (g)

WG % = teneur en eau du sol frais (méthode TS) (%)

TS % = teneur en matière sèche du sol frais (méthode TS) (%) - Utiliser la formule correspondante pour NH4-N

 Pour de plus longues durées d’incubation, la quantité de NO2-N peut, soit être négligée, soit être additionnée à la quantité de NO3-N.

 Il faut tenir compte du fait que la quantité de NH4 oxydable dans le substrat (SV) peut être grossie par une quantité complémentaire de NH4 provenant de l’ammonification et que le nitrate formé ainsi que l’ammonium présent peuvent être partiellement assimilés par la microflore terrestre (en particulier lorsque le rapport C/N du sol est élevé). Il faut donc tout d’abord calculer l’assimilation nette.

   

Assimilation nette (NA) = NH3-N (B) + NO3-N (B) - SV + NH3-N (0) + NO3-N (0)

Les indications ”0” et ”B” données dans les parenthèses se rapportent aux valeurs d’ammonium et de nitrate établies au temps 0 (début d’incubation) ou après l’incubation. SV = substrat.

On calcule finalement le taux de nitrification (NU) selon la formule suivante:

NU(NO -N(B) - NO -N(0)) x 100 (SV-N + NA) x n jours

3 3

4. Résultat

Le taux de nitrification (NU) par g de matière sèche et par jour, est exprimé comme le pourcentage de substrat transformé pendant une durée d’incubation de n jours.

5. Remarques

 Utiliser du sol frais pour réaliser cette méthode (méthode B-PAL).

 Utiliser la production du nitrate pour le calcul de la nitrification. Théoriquement, il serait possible d’utiliser l’ammonium non encore transformé pour le calcul. Ceci est déconseillé car l’extraction de l’ammonium est incomplète dans certains sols.

 Pour calculer le taux de nitrification, choisir le temps d’incubation le plus long correspondant à une période où

80 % au plus de l’ammonium initialement présent sont transformés.

 Une pré-incubation de l’échantillon n’est pas nécessaire.

(4)

6. Histoire

Version Type du changement nouveau avant

Version 1 (1996) établissement de la méthode

Version 1.1 (1998) Autorisation de la méthode

Version 1.2 (2020) éditorial Publication électronique avec nouveau layout

Impressum

Éditeur Agroscope

Reckenholzstrasse 191 8046 Zürich

www.agroscope.ch/referenzmethoden Renseignements Diane Bürge