Influence de l'addition de differentes matieres fertilisantes sur la biodisponibilite du cadmium, du manganese, du nickel contenus dans un sol sableux amende par des boues de station d'epuration

En mettant en oeuvre une culture expérimentale de Ray-grass d’Italie conduite en serre, en petits vases de végétation, on a mesuré l’influence de divers matériaux (engrais azoté ammoniacal, carbonate de calcium, tourbe blonde acide, hydroxyde de fer, grenailles d’acier) sur la biodisponibilité des métaux lourds (Cd, Ni, Mn, Zn) d’un sol provenant d’un dispositif expérimental de plein champ où ont été épandues des boues à forte charge métallique. La biodisponibilité des métaux, estimée par leur concentration dans le végétal, est augmentée par l’acidification résultant de l’addition de l’engrais azoté ammoniacal et diminuée par l’effet alcalinisant du carbonate de calcium. Ces variations de biodisponibilité sont bien corrélées avec les quantités de métal extraites du sol par CACl2 ou BACl2 en solution décinormale mais pas avec celles extraites par HCl 0,1 N, en raison de la trop grande agressivité de ce réactif. Les réactifs chimiques mis en oeuvre ne permettent cependant pas d’interpréter l’action dépressive exercée sur la biodisponibilité du cadmium par la tourbe et surtout par les différentes sources de fer expérimentées. Lors des premières coupes, l’action bénéfique de l’azote de l’engrais ammoniacal ne permet pas de mettre en évidence un effet des métaux sur la production de matière sèche du ray-grass ; cette dernière est diminuée par la carence en manganèse induite par l’apport de CaCO3. Par contre, pour la dernière coupe, il existe une bonne relation entre la décroissance des concentrations en Cd et Ni du végétal, provoquée par l’ajout de tourbe, d’hydroxyde de fer ou de grenaille d’acier, et la plus grande production de matière sèche enregistrée en présence de ces 3 amendements. L’effet dépressif important exercé par les différentes sources de fer sur la biodisponibilité de métaux toxiques comme le cadmium pourrait avoir des retombées pratiques intéressantes pour la lutte contre la pollution métalique des sols cultivés.

The effect of various materials (ammonium sulphate, iron hydrous oxide, calcium carbonate, acid peat and steel shot) on the bioavailability of heavy metals (Cd. Ni, Zn, Mn) pre-existing in a sludge treated soil was investigated using a pot experiment procedure with Italian ryegrass as test-plant. Metal bioavailability (expressed as the plant metal content) was increased as a result of acidification due to ammonium sulphate addition (tables 2, 4, 5 and 9) ; calcium carbonate incorporation increased the soil pH and consequently diminished heavy metal content in the plant. The changes in bioavailability were strongly correlated with amounts of metals solubilized using 0.1 N BaCl2 or 0.1 N CaCl2 as extracting solutions (tables 6, 7 and 9). However it was not possible, using chemical extractants, to explain the drop of Cd bioavailability due to acid peat, iron hydrous oxide or steel shot addition to soil. For the first cut of the ryegrass, the fertilizing power of ammonium nitrogen probably alleviated a possible detrimental effect originating from the increase in metal bioavailability and, thus, enhanced the yield of ryegrass (table 3). In contrast, Mn deficiency induced by CaCO3 incorporation into the soil prevented an expected beneficial effect due to a lack of toxic metal bioavailability and, on the contrary, decreased dry matter production. However, it was obvious that peat acid, iron hydrous oxide or steel shot addition to soil resulted in a noticeable increase of dry matter yield at the last cuts of the ryegrass ; this beneficial effect was strongly correlated with a lack of cadmium and nickel content in ryegrass (table 10). The drop of bioavailability of such potentially hazardous metals as cadmium in soil treated with various iron components represents an interesting finding with a view to a better control of soil metal contamination.