Phytomanagement of a metal-contaminated agricultural soil with Sorghum bicolor near the former Pb/Zn Metaleurop Nord smelter | Phytomanagement d'un sol agricole contaminé par des métaux avec Sorghum bicolor près de l'ancienne fonderie de Pb/Zn Metaleurop Nord

International audience

إنجليزي. <div><p>Lignocellulosic energy crops matter due to their ability to grow on contaminated and degraded soils, producing biomass for biofuels and thereby reducing the pressure on the limited arable lands. Sorghum bicolor (L.) Moench can potentially produce a high biomass suitable for bioethanol, renewable gasoline, diesel, and sustainable aircraft fuel production on contaminated soils, despite adverse environmental conditions (e.g. drought) while phytoextracting relevant amounts of Cd, Pb and Zn. This field study aimed at assessing the S. bicolor growth on a metal-contaminated (11 mg Cd, 536 mg Pb and 955 mg Zn kg -1 ) agricultural soil amended with humic/fulvic acid alone (HFA) and paired with arbuscular mycorrhizae fungi (HFAxAMF). The 2-year field trial consisted of three treatments in triplicates: control (C), HFA and HFAxAMF. After harvest, the shoot dry weight (DW) yield, ionome, and metal uptake of S. bicolor and the 0.01M Ca(NO3)2-extractable soil Cd, Pb and Zn concentrations were annually determined. The HFA and HFAxAMF treatments did not significantly affect the shoot DW yield and metal uptake. Sorghum produced an average of 12.4 t DW ha -1 year -1 despite experiencing a severe drought season in year 1. Its growth contributed to decrease 0.01 M Ca(NO3)2-extractable soil Cd, Pb and Zn concentrations by 95%, 73% and 95%, respectively, in year 2. The annual shoot Cd, Pb and Zn removals averaged 0.14, 0.20 and 1.97 kg ha -1 , respectively. This evidenced S. bicolor as a relevant plant species for phytomanaging a large area with metal-contaminated soil, such as those near the former Pb/Zn Metaleurop Nord smelter, amidst ongoing climate change.</p></div>

فرنسي. Les cultures énergétiques lignocellulosiques sont importantes en raison de leur capacité à pousser sur des sols contaminés et dégradés, à produire de la biomasse pour les biocarburants et à réduire ainsi la pression sur les terres arables limitées. Le Sorghum bicolor (L.) Moench peut potentiellement produire une forte biomasse pour la production durable de bioéthanol, de biocarburants renouvelables, dont diesel et carburant pour avions, sur des sols contaminés, malgré des conditions environnementales défavorables (par exemple la sécheresse), tout en phytoextractant des quantités importantes de Cd, Pb et Zn. Cette étude de terrain visait à évaluer la croissance de S. bicolor sur un sol agricole contaminé par des métaux (11 mg Cd, 536 mg Pb et 955 mg Zn kg-1) amendé avec des acides humiques/fulviques seuls (HFA) et associés à des champignons mycorhiziens à arbuscules (HFAxAMF). L'essai sur le terrain, d'une durée de deux ans, comprenait trois traitements en trois replicats : contrôle (C), HFA et HFAxAMF. Après la récolte, le rendement en matière sèche (MS) des parties aériennes, l'ionome et le prélèvement des métaux de S. bicolor ainsi que les concentrations de Cd, Pb et Zn extractibles du sol à 0,01M Ca(NO3)2 ont été déterminés annuellement. Les traitements HFA et HFAxAMF n'ont pas eu d'effet significatif sur le rendement MS des parties aériennes et sur le prélévements des métaux. Le sorgho a produit en moyenne 12,4 tonnes MS /ha/an, malgré une grave sécheresse la première année. Sa croissance a contribué à diminuer les concentrations de Cd, Pb et Zn dans le sol extractible à 0,01 M Ca(NO3)2 de 95%, 73% et 95%, respectivement, au cours de l'année 2. Les prélèvements de Cd, de Pb et de Zn par les parties aériennes ont été en moyenne de 0,14, 0,20 et 1,97 kg ha-1 /an, respectivement. Cela a montré que S. bicolor est une espèce végétale pertinente pour phytomanager une vaste zone dont le sol est contaminé par des métaux, comme c'est le cas près de l'ancienne fonderie de Pb/Zn Metaleurop Nord, dans le contexte du changement climatique en cours.