Chapitre 6-Dégradation chimique et biologique

Question 1

Qu’est-ce que l’acidification?

Answer 1

diminution progressive du pH du sol

Question 2

L’acidité du sol résulte de quels processus?

Answer 2

-altération des minéraux
-perte de bases échangeables
-activité biologique du sol
-utilisation de fertilisants acidifiants
-réactions d’hydrolyse, combinées avec le déplacement des cations basiques du complexe d’échange Al3+ et AlOH2+ et le lessivage des cations basiques

Question 3

Qu’est-ce que l’altération des minéraux?

Answer 3

-composition du matériel parental
-acides carboniques et organiques favorisent hydrolyse des minéraux (libère ions H+) (Al3+ et Fe3+ hydrolysés = relâchent protons en formant des produits d’hydrolyse(AlOH2+ et Al(OH)2+) et des minéraux accessoires (gibbsite et goethite)

Question 4

Qu’est-ce que la perte de bases échangeables?

Answer 4

-précipitations abondantes > évapotranspiration
-lessivage des sels solubles et des cations échangeables (Ca2+, Mg 2+, K+, Na+)
-absorption cations par les racines libèrent ions H+ dans la solution du sol

Question 5

Qu’est-ce que l’activité biologique du sol?

Answer 5

-Organismes utilisent m.o. comme source d’énergie et produisent CO2
-CO2 + eau = acide carbonique (acide faible)
-Dissociation de l’acide et libère ions H+ dans la solution du sol
-décomposition m.o. produit acides organiques

Question 6

Qu’est-ce que l’érosion des sols?

Answer 6

perte de bases échangeables en surface

Question 7

Qu’est-ce que les fertilisants à base d’ammonium?

Answer 7

nitrification: ammonium (NH4+) est converti en nitrate (NO3-) libère ions H+

Question 8

Quelles sont les conséquences de l’acidification?

Answer 8

-limite croissance plantes
-affecte disponibilité des nutriments
-augmente toxicité de certains éléments comme Al
-maintient fertilité et santé des sols

Question 9

Quelle est l’évolution de l’acidification des sols du Québec?

Answer 9

-aucune diminution significative de pH depuis 1990
-pas considéré comme un problème majeur

Question 10

Qu’est-ce que la salinisation?

Answer 10

-accumulation de sels hydrosolubles (K, Mg, Ca, Cl, SO4, CO3, HCO3) atteignant des niveaux toxiques

Question 11

Qu’est-ce que la sodification?

Answer 11

augmentation des niveaux de sels riches en sodium

Question 12

Quelles sont les conséquences de la salinisation?

Answer 12

-certaines plantes ne croît pas
-réduit rendements agricoles
-affecte potentiel économique d’une région en limitant la variété de cultures possibles

Question 13

Qu’est-ce que la salinisation primaire?

Answer 13

évapotranspiration > précipitations

Question 14

Qu’est-ce que la salinisation secondaire?

Answer 14

-sol salinisé en raison des activités humaines directes
-irrigation et fertilisation inadéquate

Question 15

Quelle est l’évolution de la salinisation des sols dans les prairies canadiennes?

Answer 15

-déficits en eau, taux élevés d’évapotranspiration, concentrations élevées de sels minéraux dans les eaux souterraines
-mise en jachère et labour intensif
-pratiques réduisent risques: augmentation plantes fourragères vivaces, pâturage et cultures arbustives, non-labour et travail minimal, réduction mise en jachère, gestion de la neige (répartition plus uniforme de l’eau de fonte), utilisation efficace engrais et fumier
-risque salinisation a considérablement diminué depuis 1981

Question 16

Qu’est-ce que le déséquilibre nutritif?

Answer 16

nutriments essentiels pour les plantes sont soit déficients, soit présents en excès

Question 17

Qu’est-ce qui cause des déséquilibres nutritifs?

Answer 17

-fertilisation excessive ou insuffisante, qu’elle soit organique ou inorganique, et un système de culture inadéquat
(monoculture puise les mêmes nutriments et résidus restent les mêmes)

Question 18

Quelle est l’évolution de la surfertilisation des sols du Québec?

Answer 18

-2e problème le plus important au Québec en 1990
- P et K
-régions à forte densité d’élevage = niveau saturation en P plus élevé, taux élevé en Cu ou Zn
-P et Zn s’accumule davantage dans sable
-Cu s’accumule davantage dans argile

Question 19

Qu’est-ce que la contamination des sols?

Answer 19

pollution des sols par la présence de produits chimiques et de matériaux qui ont un effet négatif important sur les organismes ou les fonctions du sol

Question 20

Qu’est-ce qui cause la contamination des sols?

Answer 20

-utilisation excessive de produits agrochimiques, certains types d’amendements organiques (MRF), antibiotiques, métaux, plastiques, l’emploi de terre de remblai d’origine incertaine

Question 21

Que peut-on dire sur l’utilisation des matières résiduelles fertilisantes (MRF)?

Answer 21

-engrais (biosolides et composts), amendements calciques ou magnésiens (ACM)
-biosolides (boues d’épuration) proviennent du traitement des eaux usés
-ACM = cendres, poussières de cimenteries, bous de chaux de papetières, coquilles d’oeufs et autres résidus minéraux alcalins utilisés pour élever le pH

Question 22

Au Québec, quels sont les règlements pour l’usage des MRF?

Answer 22

-distances séparatrices du règlement sur le prélèvement des eaux et leur protection
-norme d’épandage de matières fertilisantes du règlement sur les exploitations agricoles
-teneur en éléments traces inorganiques, les agents pathogènes, odeurs et corps étrangers

Question 23

Que peut-on dire de l’utilisation des biosolides issus du traitement des eaux usées?

Answer 23

-peut être épandu après désinfection
-riche en N, P et m.o.
-diminue GES par rapport à incinération et enfouissement
-respecte limites de contaminants autorisées
-enrichissement excessif en Zn (à cause de l’eau potable)

Question 24

Quels sont les catégories de MRF?

Answer 24

-C: contaminants chimiques
-P: agents pathogènes
-O: spécificités d’odeurs
-E: teneur en corps étrangers

Question 25

Que peut-on dire sur la contamination en cuivre?

Answer 25

-excès Cu provoque stress oxydatif en augmentant la production d’espèces réactives de l’oxygène
-concentration varie selon type de sol, amendements, proximité de sources anthropiques, composition roche mère
-bain de pieds = sulfate de cuivre = épandu avec le fumier = adsorption Cu
-facteurs influencent disponibilité Cu: pH, CEC, m.o., activité racinaire
-Cu s’accumule davantage dans argile et tills

Question 26

Pourquoi les pesticides contaminent le sol?

Answer 26

-persistance résidus toxiques
-effets potentiellement néfastes sur la faune et la flore

Question 27

Quels sont les facteurs de la persistance d’un pesticide?

Answer 27

-Sol: perméabilité, texture, mo
-Environnement: précipitations, température, UV, humidité, pH
-Pesticides: composition chimique, solubilité à l’eau, volatilité & ruissellement, coefficient d’adsorption

Question 28

Quel est le devenir des pesticides dans l’environnement?

Answer 28

-dégradation par les microorganismes du sol
-hydrolyse
-photodégradation
-volatilisation
-absorption par culture
-lessivage dans les eaux souterraines
-adsorption sur les particules du sol

Question 29

Quel est le lien entre le carbone organique et les pesticides?

Answer 29

-carbone organique joue un rôle majeur de l’adsorption, la dégradation et la mobilité des pesticides dans le sol
-augmente activité microbienne, favorise dégradation pesticides
-ajouter mo, réduit lessivage en améliorant adsorption (accroit persistance pesticides)

Question 30

Quels sont les effets des pesticides sur la santé des sols et la biodiversité?

Answer 30

-érode une part de biodiversité
-menace santé des écosystèmes
-affecte structure du sol
-compromet air pur, eau, ressources génétiques et pollinisation

Question 31

Comment se produit la contamination par les pesticides?

Answer 31

-application directe
-lessivage
-dérive
-ruissellement

Question 32

Quelles sont les conséquences de l’utilisation des pesticides pour la santé humaine et environnementale?

Answer 32

-pollution environnement
-contamine sol et masses d’eau
-risque santé humaine
-nuit à la faune
-perturbe écosystèmes
-travailleurs agricoles plus à risque
-effets cancérigènes et neurotoxiques

Question 33

Quels sont les stratégies de gestion et de remédiation des effets néfastes des pesticides?

Answer 33

-bioremédiation à l’aide de microorganismes
-réduire utilisation pesticides et trouver des alternatives

Question 34

Que peut-on dire du cas du glyphosate?

Answer 34

-contamination eau, sol et culture une menace importante
-forte affinité avec particules sols
-Demi-vie varie entre 2 à 91 jours en milieu aqueux et 2 à 215 jours sol
-sols froids retiennent glyphosate
-biomasse élevée des arbres = photoremédiation
-altère diversité, structure et fonctions enzymatiques des microbes
-inhibe croissance bactérie rhizobium

Question 35

Quel est l’origine des microplastiques dans les sols agricoles?

Answer 35

-polyéthylène est polymère de plastique le plus retrouvé
-biosolides municipaux (produits lessive, produits de soins personnel et ruissellement urbain)
-revêtement de plastique des engrais à libération lente et films sur les graines enrobées
-paillis plastiques, tuyaux d’eau, emballages et couvertures de serre

Question 36

Que peut-on dire de la dégradation de paillis plastique en microplastique dans les sols?

Answer 36

-stress mécanique des activités agricoles (labour, récolte et recyclage des paillis de plastiques)
-microplastique de grande taille (mêmes activités agricoles, détérioration due aux rayons UV, érosion eau, vent et irrigation et cisaillement provoqué par l’eau)
-microplastiques plus petits et en nanoplastiques (décompositon chimique(acidité et alcalinité), assimilation microbienne(biodégradation), détérioration mécanique(mastication par les animaux du sol), biodégradation intestinale(microbiome animaux du sol)

Question 37

Quels sont les impacts des microplastiques sur les propriétés du sol?

Answer 37

-présence dans particules du sol: répulsion eau, influencer humidité, ruissellement, disponibilité, évapotranspiration
-perturber propriétés du sol: pH, densité apparente et cycle des éléments nutritifs, disponibilité eau et nutriments
-modification structure: affecte transport des nutriments et propriétés chimiques du sol, diminution fertilité

Question 38

Quels sont les impacts des microplastiques sur les cultures?

Answer 38

-modifie propriétés du sol en impactant organismes essentiels au recyclage des nutriments et la structure du sol
-microplastique peut se fixer aux graines et racines des plantules interférant absorption eau et respiration
-absorbe nanoplastique par les racines pour aller vers les parties aériennes (développement plante, risque alimentaire)
-influence sélection microorganismes de la rhizosphère modifiant cycle nutriments et activités enzymatiques (affecte caractéristiques racinaires et leur biomasse)

Question 39

Quels sont les impacts des microplastiques sur les microorganismes du sol?

Answer 39

-porosité du sol (flux d’oxygène, impact répartition microbes aérobies et anaérobies)
-microbes dégradent microplastiques par dépolymérisation enzymatique des chaînes moléculaires de polyéthylène libère CO2 via cycle tricarboxylique
-modifier communautés microbiennes influençant cycle nutriments et décomposition mo

Question 40

Quels sont les impacts des microplastiques sur la faune du sol?

Answer 40

-plus de microplastiques = effets plus prononcés sur la faune
-ingestion = blessures internes aux organes digestifs
-dommage externe de la peau
-développement et comportement faune perturbés par absorption microplastiques (investissement énergétique non favorable, prend de la place dans le tube digestif) compromet apport en énergie
-déséquilibre en énergie (altère structure communauté microbienne intestinale, stress oxydatif et modifications comportement alimentaire, locomotion, évitement)
-impact significatif sur les processus biogéophysiques et croissance des plantes

Question 41

Que faire pour réduire les impacts des microplastiques?

Answer 41

-améliorer recyclage paillis plastiques
-étudier transport et distribution mp dans plante et ingestion potentielle humaine
-investiguer mécanismes mp influence cultures
-établir critères niveau pollution
-identifier microbes dégradent polyéthylène
-effectuer expérimentations

Question 42

Qu’est-ce que la dégradation biologique?

Answer 42

-perte mo
-perte biodiversité
-pathogènes du sol
-GES
-perte de capacité à stocker le carbone

Question 43

Quels sont les causes de perte de mo?

Answer 43

-travail excessif du sol
-enlever résidus de récolte
-déficit d’apports en intrants organiques
-rotations de cultures courtes ou inexistantes
-absence couverture du sol

Question 44

Quelle est l’évolution de la teneur en mo des sols du Québec?

Answer 44

-sable diminution mo plus marquée
-argile et loam diminution mo moins marquée

Question 45

Quels sont les indicateurs de la mo du sol?

Answer 45

-quantité CO2 absorbée de l’atmosphère par des cultures et stockée sous forme de C organique
-au global, augmentation mo au Canada
-Ouest: augmentation mo, diminuer intensité travail du sol et réduction jachère
-Est: diminution mo, pâturage et prairies transformés en cultures annuelles (diminution bovins boucherie et du cheptel vaches laitières)

Question 46

Qu’est-ce que la perte de biodiversité?

Answer 46

-diminution en quantité et variété des formes de vie présentes et des fonctions qui en découlent

Question 47

Qu’est-ce qui cause une pression constante sur les habitats du sol?

Answer 47

-changement d’utilisation des terres
-surexploitations des ressources naturelles
-pollution
-espèces exotiques envahissantes
-changements climatiques

Question 48

À quoi contribue la biodiversité?

Answer 48

• multifonctionnalité des écosystèmes terrestres
  -fertilité sols
  -production alimentaire et fibreuse
  -cycle de l’eau
  -régulation maladies et ravageurs
  -piégeage du carbone
  -fixation N

Question 49

Quels sont les causes d’une perte de biodiversité?

Answer 49

-utilisation produits agrochimiques
-travail excessif du sol
-élimination des résidus de récolte
-manque apports organiques
-rotations culturales courtes ou inexistantes
-absence couverture du sol

Question 50

Que peut-on dire sur le biodiversité des sols au Canada?

Answer 50

-certains organismes seront favorisés temporairement après un perturbation et retrouveront leur biomasse initiale
-les opportunistes pourront proliférer plus longtemps dans les nouvelles conditions
-les résistants vont diminuer avant de retrouver leurs nombres initiaux
-les susceptibles vont décroitre
-les persistants ne seront pas affectés