Humus actif et Humus inerte - Recherches expérimentales sur la minéralisation de l'humus forestier

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Pour citer ce document :
URI: http://hdl.handle.net/2042/33555
Title: Humus actif et Humus inerte - Recherches expérimentales sur la minéralisation de l'humus forestier
Author: Duchaufour, Philippe
Abstract: Ce mémoire a pour but d'exposer les résultats obtenus au coursde recherches comparatives, portant sur les procédés d'activationde l'humus forestier par la chaleur, et effectuées conjointement aulaboratoire et sur le terrain. Au laboratoire, la minéralisation al'étuve A 3o°, c'est-A-dire la vitesse de formation d'azote ammoniacalet nitrique, a été étudiée pour plusieurs types d'humus forestiers,prélevés a. différentes saisons. Sur le terrain, les recherchesont porté, d'une part, sur l'effet des coupes, qui stimulent l'activitémicrobienne par l'augmentation de l'intensité des radiations ainsiprovoquée; d'autre part, sur l'influence d'une incinération partiellede la Matière organique d'un sol de landes.MINÉRALISATION A L'ÉTUVE A 30° DES HORIZONS DE SURFACECes expériences ont permis de caractériser chaque échantillond'humus par le taux de minéralisation, N minéral libéré/N total Voo,obtenu en 5 semaines. L'humus le plus sensible A l'activation parla chaleur n'est pas l'humus neutre ou très peu acide (pH 6-7), doncpresque saturé en ions calcium. En ce qui concerne les prélèvementsd'été, la minéralisation maxima est obtenue pour le Mull A pH 5,5;pour le prélèvement de printemps, elle est nettement déplacée versl'acidité et elle s'observe pour les Mor encore modérément acides(pH 4,5 A 5) et A rapport C/N inférieur A 25.,Ainsi, l'humus brut est facilement activable par la chaleur : d'oitl'idée d'utiliser, en forêt, deux méthodes d'activation, l'une faisantappel aux radiations solaires, l'autre à. l'action du feu par la pratique-de l'incinération.2° MINÉRALISATION DES HORIZONS PROFONDSLes horizons profonds, toujours plus riches en complexes humiquescolloïdaux que les horizons de surface constitués en majeurepartie par de la matière organique incomplètement décomposée, semontrent inertes et pratiquement inactivables par la chaleur.3° RECHERCHES SUR LE TERRAIN,CONCERNANT I:INFLUENCE DES COUPESCes recherches, ont été effectuées il la faveur de trouées de cita-. blis, permettant de suivre les étapes de la minéralisation de l'hunitis„ suivant l'ancienneté de la trouée: on constate une disparitiontotale de l'horizon Ao de surface, même s'il atteint Io cm d'épaisseur,a la suite d'une minéralisation intense. Par contre, le tauxd'humus colloïdal incorporé, provenant de réactions de synthèseinicrobiume, diminue très peu ou même augmente légèrement audébut: au cours de la minéralisation de l'horizon de Mot-, il v -adonc production d'acides humiques A minéralisation plus letite.4° RECHERCHES SUR LE TERRAINCONCERNANT LES EFFETS DF, L'INCINÉRATION[Ales ont été effectuées dans les Landes et dans les Cévennes, stirdes surfaces incendiées, et ont mis en évidence une production importanted'azote minéral; seule, une partie de l'azote total est perdue(2o A 5o. %), le reste est donc rapidement minéralise; la comparaisondes rapports .N ininéral/N total montre l'action identiquedos deux procédés, utilisation des radiations et incinération, surl'évolution de l'humus.5' INTERPRÉTATION D'ENSEMBLENotts avons pu déduire de ces recherches que la 'matière organiquefraîche, constituée en majorité de débris organiques incomplètementdécomposés (horizon A0), était généralement facile A activor par la chaleur, même si dans les conditions naturelles, A l'ombrenotamment, elle se décompose très lentement; elle constitue alorsnue source d'azote assimilable précieuse qu'il convient d'utiliser anmaximum au moment des régénérations.Par contre, les acides humiques, synthétisés par l'activité microbienne(rendzines), ou d'origine résiduelle (complexes lignineprotéinedes sols podzoliques), s'incorporent progressivement auxhorizons minéraux, s'ils sont abondants, soit par brassage (rendzines),soit par migration (podzols). Bien que ces deux types d'acideshumiques manifestent des propriétés physico-chimiques entièrementdifférentes (les premiers, riches en azote, sont plus faciles afloculer que les seconds et pratiquement insolubles dans la soudediluée), ils offrent en commun la propriété d'être peu sensibles z-1la stimulation par la chaleur, donc pratiquement inertes. Rappelonsque, les premiers constituent d'excellents ciments des agrégats caractéristiquesdes rendzines, alors qu'au contraire les seconds, beaucoup plus mobiles, favorisent le lessivage du fer et la podzolisation.6° APPLICATIONS A LA SYLVICULTURE1.es applications de ces recherches sont multiples; elles intéressentle sylviculteur alitant que le reboiseur.Mt sylviculture, il onlyicilt « préparer » l'humus en favorisant, grace a l'ombre du couvert et l'apport de débris d'originesvariées, l'accumulation en surface d'un humus incomplètement décomposé,pouvant présenter par la suite la sensibilité maxima a. l'activationpar la chaleur. Les moyens sont variés: sous-étage feuillus,dans les peuplements de résineux, culture de Légumineuses fixantl'azote atmosphérique, dans certains cas particuliers (pré-bois), pelouseconstituée par un mélange de Graminées et de Légumineuses ;non seulement l'humus se minéralisera ensuite très vite le momentvenu, mais on évitera ainsi toute évolution nuisible du sol (podzolisation).Ensuite, en période de régénération, la décomposition rapide del'humus, relativement peu acide ainsi préparé (minimum pH 5), seraobtenue lors des coupes, d'autant plus facilement que le contrasteavec l'état ombragé antérieur sera plus marqué.Pour les reboisemeats de lande, la pratique de l'incinération estconseiller, condition que la technique soit préalablement mise aupoint et qu'aucune des précautions qui s'imposent ne soit néglig,ée,Un chaulage modéré et proportionné aux possibilités d'absorptionde la capacité d'échange, donc permettant d'élever le pl Ijusque vers 5,5 à. 6 au maximum, est susceptible de compléter utilementces deux procédés d'activation par la chaleur.Rappelons pour mémoire que le Travail du sol, grâce au mélangedes horizons humiques et minéraux qu'il favorise, est aussi unmoyen efficace (l'accélérer la décomposition de la matière organique.Janvier 1951Research work on the mineralization of forest humus has beenconducted simultaneously in the laboratory and in the field. In thelaboratory, tests were made on the mineralization in the kiln at 30° ;in the field, research was carried out on the effect of sunlight onforest soils and on partial burning- of humus.1° Mineralization in the kiln Of the humus of the upper horizons.The « mineralization ratio », that is the N released mineral ,/ Ntotal ratio obtained in 5 weeks in the kiln at 30°, served to characterizethe mineralizing activity of the soils. Humus saturated withcalcium is not very sensible to this activation by heat. Those humuswhich are the most readily subjected to activation are, in Summer,the Mull (pH 5,5) and in Spring, the moderately acid Mor (pH 4,5to 5).2° Mineralization of the lower horizons.In certain soils, the lower horizons are characterized by a colloidalhumus mixed with the mineral soil, either by mixing action oreluviation, relatively inert and not very activable. Its mineralizationis always slow whether it is a calcic humus (rendzina), or, on thecontrary an acid one (B horizon of the podzols).3° Research on the influence of cuttings and of the effect of sunlighton the soil.After cuttings, leaving the soil denuded, the Ao horizon of rawhumus, when it exists, disappears rapidly, particularly on the calcareousparent-material, releasing an important quantity of mineralnitrogen. But the quantity of colloidal humus incorporated in themineral soil is not much reduced, it is even slightly- increased. Thereforea sudden insolation induces an intense mineralization ofthe f resh organic matter, which results in a production of slowly inineralized humic acids.4° Research an the effect of burning and liming.)ne part of the total nitrogen is lost (20 to 50 %). The remainingpart is rapidly mineralized ; the N mineral / N total ratio is rising strongly as compared to the check soil. Likevvise onsit erablyincreases the mineralization of an acid humus.5° General conclusions.Fresh organic matter is actively mineralized under the influenceof heat and its radiations, releasing important quantities of mineralnitrogen. This mineralization gives rise to humic acids, g-enerallyby a process of microbial synthesis: their quantity is variable, according.to the type of soil. These humic acids are always slowlymineralized and are. not sensible to activation by outer influences.Resides, their properties arc different according- to their originand the environment in which they appear. In calcareous soils, thehurnic colloids, generally floculated. are rich in nitrog,en and nettvery soluble in soda. On the contrary, in acid soils. they are poorin nitrogen and very soluble in soda; then their structure is peptizedand they favour the leaching- of iron.6° Applications.The practical applications are numerous. Two distinct phasescan be distinguished in the life of a forest:--- phase during- which the stand is growing old and willdevelop a humus with favourable properties. For this purpose, thesilviculturist can use different methods ; the best known being themixtnre of species.2 - - A short phase during which humus is activated. This correspondsto its rapid mineralization and occurs at the same time asthat of the regeneration felling-s. Liming, and burning, in certainunfavourable cases (raw humus) may be advantageously used inaddition to the fellings. Trad. M. Grospidier
Publisher: ENEF, Ecole nationale des eaux et forêts, Nancy (FRA)
Date: 1953

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