Mécanismes de sorption de cations et d'anions sur différents sols tropicaux

法语. Ce rapport est relatif à la mise en place d'une expérimentation, consacrée à l'étude des mécanismes physico-chimiques (adsorption et transport de l'eau et des éléments nutritifs) sur quatre sols tropicaux dont un est un sol remanié par des vers de terre. Cette étude des différents types de sols a pour finalité d'adapter les apports d'intrants sur les cultures agricoles, selon chacun des sols, dans une perspective de meilleur respect de l'environnement. Afin de répondre à ces objectifs, une expérimentation a été menée dont la première étape consistait à déterminer la concentration de CaCl2 (0.1 ou 0.2M) permettant la saturation maximale de tous les sites d'échange de la matrice du sol. Par la suite, une seconde expérience en trois phases a été menée. Elle consistait à la saturation de la matrice de ces sols avec une solution de CaCl2 dont la concentration avait été déterminée lors du premier test (étape de saturation). Tous les anions et cations de la matrice initiale sont remplacés respectivement par des Cl et des Ca2+. Afin de neutraliser les ions Ca2+ etCl non adsorbés ou adsorbés puis relâchés par le complexe d'échange plusieurs lavages à l'éthanol ont été effectués. Ensuite plusieurs solutions de KNO3, à différentes concentrations ont été ajoutées. Le but était d'évaluer l'affinité du complexe d'échange pour les deux espèces ioniques considérées : K+ et NO3 versus Ca2+ et Cl et ce à deux niveaux de pH (4.5 et 8). On constate in fine des ions K+, Ca2+ Cl, NO3 adsorbés et en solution (étape de déplacement ionique). Sachant que la variation de pH change les propriétés électriques des substances colloïdales (argiles), il convenait d'en évaluer les conséquences sur les mécanismes de sorption et ce pour différentes concentrations de l'électrolyte. Via une solution de CaCl2 à la concentration initialement choisie, nous avons pu enfin procéder à l'extraction de ces différents ions sorbés sur le complexe d'échange. Pour achever l'expérimentation, le dosage des chlorures et des nitrates a été effectué par colorimétrie grâce à un auto-analyseur, celui du potassium et du calcium par spectrométrie d'absorption atomique. Au vu des résultats du dosage, nous avons pu discuter des affinités du complexe d'échange vis à vis des divers ions. Toute expérience sur un sol nécessite des travaux préliminaires afin de connaître certains paramètres agronomiques classiques en l'occurrence matière sèche (MS), capacité d'échange cationique (CEC), teneur en azote et carbones, cations échangeables. Tous ces paramètres définissent les caractéristiques intrinsèques du sol. Ces manipulations ont été effectuées sur les sols ferrallitiques, andosols, vertisols et andosols + vers de terre (andosol remanié).

英语. This report is based on an experimentation, dedicaced to study of physical and chemical mechanisms (namely adsorption as well as water and nutritive elements transport) upon four tropical soils, one of which modified with worms. Tha study of different kinds of soils aimed at adapting what intrants provide upon agricultural cultures, according to the type of soils considered, to reach the best respect of the environment. So as to reach our goals, an experimentation was led, whose first step aimed at determining the CaCl2 concentration (0,1 or 0,2M), allowing to saturate at the utmost all the exchange sites of the soil matrix. Afterwards, a second three-stage experiment took place. The latter consisted in saturating the matrix of these soils with a CaCl2 solution, whose concentration had been set thanks to the first test (namely the saturation stage). All the onions and cations of the original matrix were respectively replaced by both Cl and Ca2+ ions. In order to neutralize the Ca2+ and Cl wich had not been adsorbed or first adsorbed then released by the exchange complex, several ethanol washing were made. Then, some KNO3, solutions, with various concentrations were added. The aim was to evaluate the affinity of the exchange complex with both considered ionic species, that is to say, K+ and NO3 versus Ca2+ and Cl, at two pH levels (4.5 and 8). Thus, we got some adsorbed K+, Ca2+, Cl, NO3 and such as solutions (the ionic move stage). Given tha pH variation alters the electric properties of colloidal substances (clays), we searched to witness the consequences for the sorption mechanisms as well as the different ionic concentrations of the electrolyte.With an originally chosen CaCl2 solution, we managed to extract those different sorbed ions from the exchange complex. To complete the experimentation the chloride and nitrate dosage was made possible by colorimetry,thanks to an auto-analyser and both potassium and calcium dosage, by atomic absorption spectometry. Given the outcomes, we have come to explain the affinities of the exchange complex, according to the various ions. Any experiment upon a soil requires preleminary works, so as to know some classic agronomic parameters, in this case, the dry matter, the cationic exchange capacity, the nitrogen and carbon content and the exchangeable cations. All those parameters define the intrisic characterstics of the soil. To finish, those manipulations were realised upon ferralitic soils, andosoils, vertisols and andosoils with worms put in it (ie modified andosoils).