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SLS-1000 > Chapitre 4.2 > Flashcards

Chapitre 4.2 Flashcards

1
Q

Qu’est-ce qu’un groupe fonctionnel

A

Groupe d’atomes regroupés ensemble et attaché à une molécule. Cela donne une fonction spécifique à la molécule. (

Dans la MO, ces atomes sont attachés au carbone

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Q

Types de groupes fonctionnels

A
  • Groupes fonctionnels acides: rendent la solution plus acide en étant des donneurs de protons (H+)
  • Groupes fonctionnels basiques: rendent la solution plus basique en étant des accepteurs de protons (H+)
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Q

Principaux groupes fonctionnels acides

A

Carboxyliques (R-COOH)
Phénoliques (Ar-OH)
Énoliques (R1R2C=C-R3OH)

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4
Q

Lien entre pKa et force de l’acide
Quand est-ce qu’il y aura réaction?
Qu’elle est la réaction?
Abondance au québec fort ou faible ?

A

Plus le pKa est bas, plus l’acide est considéré fort

Réaction quand pH > pKa

Réaction: acide perd son H+, la molécule devient donc chargée négativement (charge variable)

Qc: plus d’acide faible que fort dans nos sol.

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5
Q

pKa des groupes carboxyliques et des groupes phénoliques

A

Carboxylique: 0 < pKa < 6
Phénoliques: 4 < pKa < 11

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6
Q

2 principaux groupes fonctionnels basiques

A

À base d’azote

À base de soufre

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7
Q

Quand est-ce que la réaction se passe pour les groupes fonctionnels basiques

A

pKa > pH
La molécule captera un H+ et deviendra chargée positivement.

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8
Q

Dans la MO quels groupes fonctionnels est plus abondant (acide vs basique)

Contribuent-ils à la CEC ou CEA?

Pourquoi est-ce important

A

Groupes fonctionnels acides

Contribuent à la CEC

Important, car aide à retenir les cations d’éléments nutritifs tel que le k+, etc

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9
Q

Quelles sont les propriétés chimiques du sol

A

Groupe fonctionnels acides et basiques
pH (tamponnement)
Échange ioniques (CEC, CEA)
Minéralisation (N,P,S): libération des éléments attachés au carbone (organique vers inorganique)

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10
Q

Propriétés biologiques du sol

A

Source d’éléments nutritifs
Support

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11
Q

Recap importance de l’humus. (qu’est ce qu’il influence)

A

Propriétés physiques du sol
- Couleur, rétention eau, structure
Propriétés chimiques du sol
- Groupes fonctionnels, pH, échanges ioniques, minéralisation
Propriétés biologiques du sol
- Source d’éléments nutritifs, support

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12
Q

Humus > Matière organique labile (substances non humifiés), quels sont-ils

A

Hydrate de carbone
N org., P org., S org.
Composés aromatiques
Acides organiques
Lipides

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13
Q

Hydrate de carbone

A

En ordre croissant de facilité de décomposition:
- Glucides simples
- Hémicelluloses
- Pectines
- Cellulose
- Lignines

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14
Q

Hémicellulose

A

Polymère de sucre autre que glucose
Dégradées en même temps que cellulose (mais plus facile)

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15
Q

Cellulose

A

Polymère de glucose
Structures en fibres (avec pont H)

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16
Q

Lignine

A

Composés aromatiques importants dans les sols

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17
Q

Azote organique

A

Représente 90% de l’azote contenu dans les horizons de surface des sols minéraux

Exemple: Acides aminés, sucres aminés, chlorophylle

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18
Q

Azote minéral (inoraganique)

A

NH4 + , majorité est lié aux minéraux
NO3 -, mais ne s’accumule pas, car négatif et d’autre ion plus fort vont former des liens avec les quelques cations disponible dans le sol. Résultat: perte par lessivage ruissellement, etc

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19
Q

Soufre organique

A

Forme principale de soufre dans la plupart des sols minéraux
Exemple: acides aminés, sulfolipides

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20
Q

Phosphore organique
Abondant ou?
Exemple

A

Très abondant dans les fumiers

Inositols phosphates
Phospholipides
Acides nucléiques

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21
Q

Matière organique stable (substances humifiées), quels sont les deux paradigmes

A
  1. Modèle des macromolécules humiques
  2. Modèle de l’agrégation moléculaire
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22
Q

Évolution de la MO

A

Minéralisation primaire
- MO facile à décomposer, rapide
Humification
- Formation de fraction plus stable
Minéralisation secondaire
- Minéralisation de la fraction stable, lent

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23
Q

En gros qu’est ce que le modèle des macromolécules humiques

A

Séquetration de C dans des molécules complexes qui ont été créent par les microorganismes
Fraction humine
Fraction acides humiques
Fractions acides fulviques

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24
Q

Qu’est ce qui ne fonctionne pas dans ce modèle (modèle macromoléculaire humique)

A

Énergétiquement parlant ce n’est pas viable pour un organisme de créer des grosses molécules complexes simplement pour créer des réserves.

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25
Q

Modèle de l’agrégation moléculaire

A

Agrégats
Surfaces minérales

C’est la stabilisation de la MO via la formation d’agrégat et de complexe organo-minérale

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26
Q

Propriétés de l’humus (fraction stable)

A

Réaction acide (humates,…)
Hydrophile
Colloïdes électronégatifs
Structure du sol -> complexe argilo-humiques
Azote (3 à 5%), phosphore, soufre
C/N = 10 - 12

27
Q

Pourquoi C/N est important

A

Car microorganismes ont des exigences nutritionnelles (comme le N)
Il faut qu’il y ait un équilibre entre C/N, car affecte le taux de décomposition et quantité d’humus formée

28
Q

Que se passe t il lorsque C/N est élevé

A

Beaucoup de C peu de N

Immobilisation de l’azote: compétition entre microorganismes et plantes pour l’azote disponible

Carence aux plantes = perte de rendement

29
Q

Que se passe t il lorsque C/N est faible

A

Peu de C, beaucoup de N
Trop de N

Minéralisation de l’azote

30
Q

Qu’est-ce qu’on recherche en C/N

A

C/N équilibré

Dépend aussi de la composition de la MO (exemple pas juste de la lignine)

31
Q

Que se passe t il lorsque le C/N est optimal
Proportions C humus et C perdu

A

35% C transformé en humus (stable)
65% C perdu en CO2

32
Q

Qu’Est ce que le coefficient isohumique (coefficient d’humification)

A

Quantité d’humus produit par un amendement organique

33
Q

Analyse et fractionnement de la MO

A
  • C organique et MO
  • C total (combustion)
  • Extraction des fractions humiques (vieux paradigme)
  • Analyses des fibres
34
Q

Qu’est ce que l’Analyse des fibres

A

Matières organiques soluble (SOL)
Hémicellulose (HEM)
Cellulose brute (CEL)
Lignine-cutine (LIC)

ISB (indice de stabilité biologique)

35
Q

Cycle de l’Azote

A

Étudier la page 65 (diapo 130)

Entrés:
- Résidus animaux, végétaux, humains
- Fertilisant organiques et minérales
- Fixation biologique (plante)
- Déposition sèche ou humides

Pertes:
- Volatilisation (NH3)
- Dénitrification (N2, N2O, NO)
- Récolte (des cultures)
- Érosion
- Lessivage

Processus à l’interne
- Absorption par les racines (NO3-, NH4+)
- Adsorption/désorption à l’argile et
particules colloïdales
- Nitrification (ammonium -> nitrite ->
nitrate
- Ammonification
Immobilisation

36
Q

5 procédés importants du cycle de l’azote

A
  1. Protéolyse
  2. Ammonification
  3. Nitrification
  4. Réduction des nitrates
  5. Fixation de l’Azote moléculaire
37
Q

3 étapes de la minéralisation dans le cycle de l’azote

A
  1. Protéolyse
  2. Ammonification
  3. Nitrification
38
Q

Protéolyse, qu’est-ce que c’est

A

Dégradations de protéines
Libération de l’azote dans les protéines
- Acides aminés
- Urée
Enzymes bactériennes

39
Q

Ammonification (hydrolyse) qu’est-ce que c’Est?

Qu’est-ce qui peut être un inhibiteur ou catalyseur

A

Formation d’ion ammonium (NH4 +) ou d’ammoniac (NH3)
Acides aminés et urée de la protéolyse
Urée vers ammoniac gazeux, ammoniac gazeux vers ammonium

Dépend du pH:
- Basique = inhibiteur
- Acide - catalyseur

40
Q

Nitrification, qu’est ce que c’est

Quelles sont les bactéries en jeux

A

Réaction d’oxydation

Formation de nitrates (NO3-) à partir d’ion ammonium (NH4+)

2 étapes:
- Nitrification: nitrosomonas
- Nitratation: nitrobacter

On espère que la nitratation se passe rapidement car le nitrite peut se dissiper et en plus c’est toxique pour un sol

41
Q

Réduction des nitrates, qu’est-ce que c’est?
2 types

A

Types
- 1. Assimilatrice (immobilisation)
- 2. Dissimilatrice (pertes gazeuses)

42
Q

Expliquer réduction assimilatrice et dissimilatrice

A

Réduction assimilatrice:
C’est l’absorption des NO3- par les microorganismes pour produire des NH4+. Se produit naturellement. Minimiser le phénomènes = avoir un équilibre dans le ratio C/N

Réduction dissimilatrice:
La dénitrification NO3- vers NO2- vers NO vers N2O vers N2. Se produit en condition anaérobique, lorsque l’oxygène est limité. Le nitrate devient donc accepteur d’électrons. Le premier symptome de ce phénomène est la couleur jaune des plantes, signe qu’il manque d’azote.

43
Q

Quels sont les facteurs qui influencent la réduction des nitrates

A
  • Disponibilité NO3-
  • Source de C métabolisable
  • Humidité (+ de contrôle)
  • Aération (+ de contrôle)
  • pH sol
  • Température sol
44
Q

NO3-, que se passe-t-il avec ces ions dans les sols

A
  • Absorption par les plantes
  • Dénitrification
  • Immobilisation
  • Lessivage
  • Érosion, ruissellement
  • +/- accumulation (car anion faible)
45
Q

NH4+-, que se passe-t-il avec ces ions dans les sols

A
  • Absorption par les plantes
  • Immobilisation
  • Nitrification
  • Transforme en NH3 gazeux (pH trop élevé)
  • Accumulation grâce à la CEC (phylo,
    permanentes et variables)
  • Érosion/ruissellement
46
Q

Qu’est-ce que la fixation de l’azote moléculaire (enzyme, types de fixation)

A

Azote vient de l’air
Catalyseur: enzyme nitrogénase (sensible à l’O2)

Types
- Symbiotiques (légumineuse-rhizobium)
- Asymbiotiques (cyanobactéries)

47
Q

Quelles sont les conditions de fixation symbiotique de l’azote moléculaire

A
  • Protection de l’enzyme
  • Mo, Fe, P
  • Absence de NH4+
  • Absence de NO3-
  • Énergie (photosynthèse)
48
Q

Cycle biogéochimique du phosphore

A

Pas de red-ox, reste sous la même forme
Forme de base en solution: H2PO4-, HPO42- Ils sont très réactifs

Équilibre C/P, important

Saturation en phosphore, si saturé, phosphore sera lessivé

Entrées:
- fertilisants organiques
- Fertilisants minéraux
- Résidus (végétal, animal)

Sortie:
- Absorption par les plantes (récolte)
- Érosion
- Lessivage

Processus interne:
- Minéralisation/immobilisation
- Dissolution (minéraux primaires)
- Dissolution/précipitation (minéraux sec, phosphate de Ca, de Al et de Fe)
- Adorption/désorption: avec argiles et hydroxydes de Fe et Al

49
Q

4 processus du cycle du phosphore

A
  1. Minéralisation du phosphore org
  2. Immobilisation du phosphore soluble
  3. Microorganismes et disponibilité du phosphore inorganique
    - Bactérie
    - Mycorhyzes
50
Q

Minéralisation du phosphore organique

A

Lorsque le ratio C/P est bas
Phosphate de Fe, de Al et de Ca: dissolution vers H2PO4 ou HPO4

51
Q

Immobilisation du phosphore organique

A

Lorsque le ratio C/P est élevé
Incorporation dans les microorganismes

52
Q

Microorganismes et disponibilité du P inorganique 2 types

A
  1. Bactéries dissolvant le phosphore inorganique
  2. Mycorhizes
53
Q

Rôles des actéries pour le phosphore inorganique

A

Microorganismes (bactéries, mycètes) capables de dissoudre le P inorganique.
- Production acides organiques
- Inoculation

54
Q

Mycorhizes et disponibilité du P inorganique

A
  • Mycètes (symbiose)
  • Absorption du P par le mycète puis transfert à la plante hôte
  • Ectomycorhizes
  • Endomycorhyzes
  • Inoculum
55
Q

Différence entre endomycorhyzes et ectomycorhyzes
Abondance en agriculture

A

Ecto = à l’extérieur de la cellule végétale
Endo = À l’intérieur de la cellule végétale

Agriculture = endo
Foresterie = ecto

56
Q

Facteurs favorisants les mycorhyzes

A
  • travail réduit du sol
  • Faible contenu en phosphore
  • Présence de culture de couverture (culture)
  • Pas de plante de la famille des Brassicacées dans la rotation
57
Q

Cycle du soufre

A

SO4 2- en solution

Exemple de fertilisant = gypse

Entrées:
- Fertilisant minéral
- Résidus (végétal, animal)
- Dépôt aérien

Sortie:
- Absorption par les plantes
- Lessivage
- Volatilisation (S2-)
- Érosion

Processus interne
- Minéralisation/immobilisation
- Dissolution/précipitation
- RED/OX
- Adsorption/désoption

58
Q

4 processus du cycle du soufre

A
  1. Minéralisation du soufre organique
  2. Oxydation du soufre
  3. Réduction du soufre
  4. Immobilisation du soufre
59
Q

Minéralisation du soufre organique

A

S org devient sulfates, sulfures, composés volatils

Microorganismes hétérotrophes
- Bactéries
- Mycètes

Eau, pH, température, P dispo

60
Q

Oxydation (perte d’électrons) du soufre

A

Souvent du H2S oxydés en SO4 2-.

Contribue à l’acidification des sols, car libère 2H+. lors de l’oxydation il forme un acide phosphorique fort qui se dissocie très rapidement.

Bactéries

61
Q

Réduction (gain électrons) du soufre

A

Sulfates et sulfites accepteurs d’électrons

62
Q

Immobilisation du soufre

A

Sulfates dans les tissus des microorganismes lorsque soufre peu abondant (C/S élevé)

63
Q

Cycle du carbone

A

Entrées:
- Photosynthèse
- Résidus (végétal, animal)

Sorties:
- Lessivage
- Volatilisation
- Respiration hétérotrophe et autotrophe
- Utilisation énergie fossile

64
Q

Cycle du potassium

A

Pas de potassium organique, mais il peut être retenu par la MO et dans les organismes vivants

Entrées:
- Fertilisant minéral
- Résidus (végétal, animal)

Sortie:
- Lessivage
- Érosion

Processus interne:
- Minéralisation
- Altération (dissolution)
- Absorption par les plantes

SLS-1000 (12 decks)

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