Agronomie 16 (1996) 153-166
DOI: 10.1051/agro:19960303

Épandages de lisiers : conséquences sur le phosphore biodisponible et sur la concentration de quelques cations dans la solution du sol

J.C. Fardeau^a and J. Martinez<sup>b

a</sup>  DEVM, CEA, Cadarache, F-13108 Saint-Paul-lès-Durance cedex
^b  Cemagref, 17, avenue de Cucillé, F-35044 Rennes cedex, France

Résumé - Les variations pluriannuelles de biodisponibilité du phosphore et de quelques cations présents dans la solution du sol ont été analysées dans un dispositif expérimental de plein champ mis en place pour transformer l'azote organique du lisier en azote moléculaire. Le dispositif est implanté en Bretagne sur un sol acide. Il comporte une parcelle témoin ne recevant pas de lisier et quatre sous-parcelles recevant du lisier ; l'ensemble est cultivé de Lolium perenne. Les apports annuels de lisier ont été en moyenne de 1 000 m ³ ha^-1 an^-1 et ceux de phosphore associé aux lisier ont été de 1 400 kgP ha^-1 an^-1. Des échantillons de terre ont été prélevés chaque année avant le début de chaque campagne d'épandage dans les horizons 0-20 cm, 20-40 cm et 40-60 cm des cinq parcelles. La méthode des cinétiques d'échanges isotopiques et la méthode Dyer ont été utilisées pour caractériser le phosphore biodisponible. Les résultats essentiels sont les suivants : i) à l'échelle pluriannuelle, et en situations d'épandages répétitifs, le phosphore présent dans le lisier peut être considéré comme aussi assimilable que celui des engrais phosphatés soluble-eau ; ii) la présence de matière organique dans le lisier contribue à diminuer le pouvoir fixateur de ce sol pour les ions phosphate ; iii) la méthode Dyer, généralement utilisée en France pour l'analyse du phosphore «assimilable» des sols non calcaires, extrait des formes de phosphore disponible par les plantes en l'état : iv) aux doses appliquées dans ce sol acide dont le pouvoir fixateur était initialement élevé, et plus élevé que la moyenne des sols de cette région, du phosphore a migré significativement au-delà de la couche labourée. Cependant l'accroissement du pouvoir fixateur avec la profondeur limitera généralement toute possibilité de migration des ions phosphate jusqu'aux nappes phréatiques.

Abstract - Pig slurry applications: effects on bioavailable phosphorus and cation concentration in soil solution. Bioavailability of soil phosphorus and cation concentration (Ca⁺⁺, Mg⁺⁺, K⁺ and Na ⁺) in the soil solution were analysed in soil samples taken from an experimental field designed to study the denitrification of nitrogen contained in pig slurry. The experimental set-up, located in Brittany (western France) on an acid soil, comprised a control plot that did not receive pig slurry, and four plots which all received pig slurry at the same rate. The experimental design was cropped with Lolium perenne. The mean rate of slurry application was about 1 000 m³.year^-1.ha^-1 and of phosphorus 1 400 kgP.year ^-1.ha^-1. Soil samples were taken each year in three soil layers 0-20, 20-40 and 40-60 cm just before each first campaign of slurry application. The main results observed were the following: (i) on a yearly scale, phosphorus included in slurry must be considered to be as available as phosphorus derived from water-soluble P fertilizers; (ii) organic matter in the slurry decreases the phosphate-fixing capacity of soils; as a consequence the risk of eutrophization of surface water is increased when soil particles containing available soil P enter into contact with surface waters; (iii) the Dyer method with 2% citric acid extraction, currently used in France to analyse 'available soil P' in non calcareous soils, overestimates it by dissolving calcium/magnesium phytate in soils that recently received pig slurry; (iv) at the rates of application utilized in this experiment, even in this acid soil where the initial fixing capacity was high, a P migration took place below the ploughed layer. However, the increase of P-fixing capacity with depth will generally limit the leaching of P into ground water.

Key words: pig slurry / bioavailable soil P / P Dyer / isotopic exchange / P migration / K migration

Mots clés : lisier / phosphore biodisponible / P Dyer / échange isotopique / migration P / migration K