DOI: 10.1051/agro:2000144
Agronomie 20 (2000) 491-504
Elemental and spectroscopic characterization
of humic acids fractionated by gel permeation
chromatography
Aaziz Ouatmanea - Valeria Doraziob -
Mohamed Hafidic - Jean-Claude Reveld -
Nicola Senesib
aFaculté des Sciences et Techniques, Laboratoire Sol et Environnement, BP 523,
Beni-Mellal, Morocco
bUniversity Degli Studi, Inst. Chem. Agraria, Via Amendola 165/A, 70126 Bari,
Italy
cFaculté des Sciences Semlalia, BP S15, Marrakech, Morocco
dÉcole. Nationale Supérieure d'Agronomie, Auzeville-Tolosane, BP 107, Toulouse,
France
(Received 21 September 1999; revised 1 February 2000; accepted 24 February 2000)
Abstract:
Humic acids were extracted from one year aged farmyard manure and domestic
waste composts and from carob tree fresh litter. Their elution pattern and particle
weight distribution were investigated by successive gel chromatography using three
grades of sephadex gel: G25, G75 and G100. The fractions obtained were characterized
by elemental analysis, E4/E6 ratio, Fourier transform infrared and fluorescence
spectroscopy. Compounds apparently of high molecular weight dominated in composted
farmyard manure and domestic waste, nitrogen-rich, humic acids, whereas the compounds
of apparently medium molecular weight were more important in the litter's, less
nitrogen-rich, humic acids. Besides, the increase in molecular weight was accompanied
by an important increase in the amount of nitrogen-rich components and, to a lesser
extent, polysaccharides and aliphatic long-chain components. Polycondensation of
humic substances did not develop significantly with increasing particle weight but
the confrontation of all the results agrees with the coexistence of both more or less
highly humified and non-humified compounds in the large particle weight fraction. At
the same time a striking similarity in either elution patterns, quantitative and
qualitative composition was observed among all the fractions of the same humic acid.
The structure of humic acids is discussed on the basis of these results.
Keywords:
humic acids / gel chromatography / particle weight distribution / elemental analysis
/ spectroscopic characterization
Résumé:
Composition élémentaire et caractérisation spectroscopique d'acides humiques
fractionnés par gel-filtration. Les acides humiques ont été extraits d'une litière de
caroubier et de deux composts: un fumier de ferme et les ordures ménagères, compostés
pendant un an. Les profils d'élution et la distribution des poids particulaires de
ces acideshumiques ont été examinés par gel-filtration, après élutions successives
sur Sephadex G25, G75 et G100. Les fractions obtenues ont été caractérisées par
l'analyse élémentaire, le rapport E4/E6, l'infrarouge (transformation de Fourier) et
la fluorescence. Les composés de poids moléculaire apparemment élevé dominent dans le
cas des acides humiques riches en azote (fumier et ordures ménagères), tandis que les
composés de poids moléculaire apparemment moyen dominent dans le cas des acides
humiques plutôt pauvres en azote (cas de la litière de caroubier). De plus,
l'augmentation du poids moléculaire a été accompagnée d'un net enrichissement en
constituants azotés, et à moindre degré, en polysaccharides et en carbone
aliphatique. Parallèlement à l'augmentation des poids moléculaires il ne semble pas y
avoir de forte polycondensation des molécules humiques. Toutefois, la confrontation
de l'ensemble de nos résultats est en accord avec la coexistence, dans la fraction
des grosses molécules, de composés peu ou non humifiés et de composés à degré élevé
d'humification. De même, il a été constaté une ressemblance entre les différentes
fractions du même acide humique aussi bien à l'élution qu'à l'échelle quantitative
que qualitative. La structure des acides humiques a été discutée à la lumière de ces
résultats.
Mots clé :
acide humique / gel-filtration / distribution de poids particulaire / analyse
élémentaire / caractérisation spectroscopique
Communicated by Isabelle Lamy
Correspondence and reprints: Aaziz Ouatmane
ouatmane@fstbm.ac.ma
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