Agronomie 23 (2003) 719-724
DOI: 10.1051/agro:2003048

A spectroscopic study of soil fulvic acid composition after six-year applications of urban waste compost

Giovanni Gigliotti^a, Alceo Macchioni^b, Cristiano Zuccaccia^b, Pier Lodovico Giusquiani^a and Daniela Businelli<sup>a

a</sup>  Dipartimento di Scienze Agroambientali e della Produzione Vegetale, Università di Perugia, Borgo XX Giugno 72, 06121 Perugia, Italy
^b  Dipartimento di Chimica, Università di Perugia, via Elce di Sotto 8, 06123 Perugia, Italy

(Received 3 June 2002; accepted 17 July 2003)

Abstract
A FT-IR, ¹H- and ¹³C-NMR study was carried out to determine the changes in the composition of fulvic acids (FA) in a soil that was repeatedly amended with urban waste compost (UWC). Fuloic acids were extracted from a clay-loam soil (unamended soil - UNS), a compost and two soil-compost mixtures. One soil sample was taken from a freshly prepared laboratory mixture (LAS) while the other was collected from a 6-year field experiment 8 months after the last amendment (6YAS). Spectroscopic analyses of fuloic acids extracted from compost and unamended soil showed that the former had a higher content of aliphatic and carboxylic groups and a lower content of carbohydrates and aromatic C. Immediately after compost addition, soil fuloic acids had a higher content of aliphatic C-H and carboxylic groups and a lower content of aromatic rings and polysaccharides. The results showed that there was a progressive modification of soil organic matter during the six-year field experiment. Although the concentration of aliphatic chains, aromatic rings and polysaccharides tended to return to the value of the unamended control, a greater variety in functional groups was observed by the spectroscopic analysis.

Résumé
Étude spectroscopique de la composition des acides fulviques du sol après six ans d'application de compost à base de déchets solides urbains. La présente expérimentation avait pour but de déterminer les modifications que subit la composition des acides fulviques du sol suite à des amendements répétés de composts à base de déchets solides urbains (UWC). Les acides fulviques étaient extraits d'un sol argilo-limoneux (sol non amendé - UNS), d'un UWC et de deux mélanges sol-compost - un échantillon de sol provenant d'un mélange fraîchement préparé en laboratoire (LAS) et un second échantillon prélevé sur place 8 mois après le dernier d'une série de traitements avec compost effectués durant six années (6YAS). Les analyses spectroscopiques effectuées ont démontré que, par rapport au sol non amendé, le compost possède une teneur plus élevée en groupes aliphatiques et carboxyliques et une teneur moindre en hydrates de carbone et C aromatiques. Immédiatement après l'addition de compost, les acides fulviques du sol se modifient, présentant une teneur plus élevée en C-H aliphatiques et groupes carboxyliques et une concentration moindre en noyaux aromatiques et hydrates de carbone. Pendant l'intervalle de 8 mois écoulé entre le dernier amendement et le prélèvement des échantillons de sol, les données des analyses spectroscopiques pour 6YAS, LAS et UNS montrent que la substance organique du sol a subi une évolution, la concentration en chaînes aliphatiques, noyaux aromatiques et polysaccharides tendant à se rapprocher des valeurs du contrôle non amendé.

Key words: urban waste compost / humic substance / organic matter amendment / FT-IR spectroscopy / NMR spectroscopy

Mots clés : compost / déchet solide urbain / substance humique / analyse spectroscopique

Correspondence and reprints: Giovanni Gigliotti gigliott@unipg.it

Communicated by Marco Trevisan (Piacenza, Italy)

© INRA, EDP Sciences 2003