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Les sols de notre planète sont menacés par la dégradation. Or, ils constituent l'une de nos ressources les plus précieuses. Pour répondre aux besoins alimentaires de demain, la production agricole devra s'intensifier, tout en en minimisant ses impacts environnementaux. Dans cette étude, la capacité de l'agroécologie comme méthode alternative de production à restaurer la fertilité des sols a été analysée. Trois paires de parcelles de la région d'Ancash au Pérou ont été étudiées et comparées (Carhuaz, La Merced, La Trinidad). Deux approches ont été utilisées pour étudier les paramètres de fertilité du sol. Une série d'analyses visuelles qualitatives a d'abord été réalisée sur le terrain. Elle a ensuite été complétée par des analyses physico-chimiques quantitatives de ces mêmes sols. La technique alternative de chromatographie de sol a été utilisée en supplément dans cette étude. Après avoir adopté des pratiques agroécologiques depuis au moins cinq ans, les sols des parcelles étudiées montrent des améliorations des paramètres biologiques, structuraux, et de développement racinaires par rapport aux parcelles conventionnelles. Les analyses physico-chimiques appuient ces observations, avec une amélioration mesurée pour 92,9 % des moyennes des paramètres du sol étudiés (pH, %MO, %N, P, K, CEC, Ca2+, Mg2+, K+, Na+, Al3++H+, Σcations, Σbases, %saturation en bases). L'amélioration conjointe de ces variables a également été étudiée. Enfin, les relations observées entre les paramètres physico-chimiques, l'analyse visuelle et la chromatographie de sol participent à valider ces deux dernières techniques comme outils pertinents d'analyse de sol.

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Agriculture is facing a major challenge in terms of fertilizer use whose efficiency is currently below 50%. Sustainable and more efficient alternatives to these fertilizers need to be found. In last decades, studies focusing on biochar reported improved soil properties particularly in highly weathered soils through modified physico-chemical characteristics. Recently, studies have demonstrated that biochar enhanced by organic or inorganic products prior its amendment to soils can serve as a slow-release fertilizer and improve nutrient cycling. This study focuses on the nutrients dynamics of biochar-based fertilizers and on their potential use as slow-release fertilizers. Biochar enhanced with fertilizers, urine and through co-composting have been compared through serial nutrients extractions to assess their potential as substitutes to conventional chemical fertilizers. Furthermore, the effect of the duration of biochar incorporation in soils and its impact on nutrients dynamics have been assessed through the study of biochar remained in tropical soils for 6 and 18 months. Results demonstrate that non-enhanced pristine biochar becomes rapidly depleted of nutrients whereas biochar enhanced by maceration in urine revealed improved nutrient cycling as far as potassium and magnesium are concerned. Biochar enhanced by maceration with a chemical fertilizer shows a good potential in terms of phosphorus release. Biochar is thus a good support for slow-release fertilizers when macerated in cow urine or enhanced by maceration with phosphorus fertilizers.

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Contexte et objectifs. Le riz, première denrée alimentaire de l'Asie, nécessite un apport de silicium (Si) biodisponible pour sa croissance et la réduction des pestes. Cultivé sur des sols tropicaux pauvres car fortement altérés, le biochar permet d'influencer les paramètres physico-chimiques du sol. S'il est déjà prouvé que son application donne une amélioration des paramètres de fertilité, il est moins connu pour son impact sur le Si. Dans cette étude, nous examinons le potentiel du biochar riche en phytolithes en combinaison avec des engrais organiques et inorganiques sur le cycle du Si en rizières. Méthodes. Dix traitements différents sont appliqués sur des parcelles expérimentales de la province d'Hué, au Vietnam. Les combinaisons mises en place sont des traitements avec une dose faible et une dose importante de fertilisants, un mix de manure avec les deux doses de fertilisants, un mix de biochar avec les deux doses de fertilisants, un mix du biochar, de la manure et deux doses de fertilisants et enfin, un traitement de biochar seul et un témoin. A partir des échantillons de sol et de biomasse récoltés, nous avons mesuré les caractéristiques physico-chimiques du sol et calculé la matière sèche et le rendement de chaque parcelle. Les concentrations en Si total dans le sol, la biomasse et le Si biodisponible ont été mesurées par MP-AES. Résultats. Le traitement GF+FB+FM modifie le pH en l'alcalinisant, améliore la solubilité du phosphore biodisponible et influence positivement celle du calcium et magnésium. Les rendements ne montrent pas de différence selon les traitements mais la matière sèche est directement améliorée avec le traitement GF+FB+FM. Les concentrations de Si dans le sol, la biomasse et biodisponible ne présentent pas de différence. Conclusion. L'utilisation du biochar permet d'optimiser le potentiel de la manure et des engrais inorganiques. L'absence de variations dans les concentrations de Si sont le reflet de l'impact de la source lithogénique du sol dans le cycle du Si qui masque les effets possibles du biochar et de la manure dans la source biogénique.

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Most soils in Burkina Faso are highly weathered and have low nutrients and organic matter contents. Hence, organic and mineral fertilisers are necessary to maintain the nutrients balance and crops productivity. However, because of high leaching rates during wet seasons, plants do not efficiently uptake these fertilisers. Biochar has been heralded as a solution for nutrients retention and soil quality improvement. Despite low initial nutrients concentrations, woody biochar nutrients properties can be boosted by combination with nutrients-rich compounds that entails nutrients releasing for longer time period in the soil. Therefore, nutrients loaded biochar could serve as a new slow release fertiliser in West Africa. This work studied two enhanced biochar: compost activated (CBC) and NPK loaded (MBC) biochar and focused on their effects on nutrients recycling in a plinthosol from Burkina Faso in a soil column experiment. Five treatments have been studied: co-composted biochar (CBC), compost (C), pristine biochar (BC), NPK loaded biochar (MBC) and reference columns (T). The cycling of nutrients under these different treatments has been analysed through the study of soil columns leachates and plants minerals uptakes. The results showed no significant differences between the shoot yields and the plants nutrients uptake. In terms of initial stock, CBC and BC treatments allowed better cations retention and yet, did not reduce phosphorus (P) leaching. On the contrary, MBC decreased P leaching but not cations losses. This study set the first explanatory steps to understand the effects of nutrients loaded cotton biochar in plinthosols and how this new technology could be used effectively to solve soils fertility problems encountered in West Africa.

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Les biochars sont connus de l'Homme depuis plusieurs siècles puisque les Amérindiens amendaient déjà leurs terres de culture avec du charbon de bois (terra preta). L'intérêt initial des biochars résidait donc avant tout dans l'amélioration des rendements agricoles même si, depuis lors, d'autres avantages, notamment la mitigation de l'augmentation des concentrations de gaz à effet de serre ont été révélés. Cependant, si des effets positifs nets sur les rendements agricoles sont observables pour des sols altérés, on sait assez peu de choses sur les potentiels intérêts à additionner des biochars à des sols fortement productifs, comme les sols wallons. De plus, l'impact du vieillissement de ces biochars sur les propriétés physico-chimiques des sols ou sur le rendement agronomique de ceux-ci reste assez méconnu. Dans ce contexte, il est intéressant de mettre en place des expériences qui permettraient de comparer les effets de biochars d'âges différents sur les paramètres précités. Les échantillons de sols (forestier et agricole) ont été collectés en début Septembre 2015. Lors de l'échantillonnage, trois répétitions du prélèvement ont été réalisées dans une aire de faulde et six en dehors. L'expérience de culture de froment a été réalisée en pot dans des chambres de cultures contrôlées. Les concentrations et contenu en composants élémentaires (carbone organique, azote,nutriments), diverses autres propriétés physico-chimiques (pH, CEC, %BS) ou encore certains traits physiologiques remarquables (biomasse, taux de germination, taille et nombre de feuilles, SLA, minéralomasses) ont été analysés. Les résultats ont montré que l'ajout de jeunes biochars permettait d'augmenter, dans les écosystèmes étudiés, la biodisponibilité des nutriments dans une gamme de variation allant de+13% à +127% en fonction de l'élément. Cependant, il a été remarqué que l'association de vieux biochars et d'un sol dont le pH est fortement acide était hautement contraignante pour la biodisponibilité des éléments, particulièrement celle du phosphore. Aucune variation substantielle de pH n'est observée après l'ajout des jeunes biochars. La production de biomasse en fonction des modalités est significativement variable. Cette variation entre modalité est observable dans les deux écosystèmes étudiés et peut être reliée à la biodisponibilité de certains nutriments essentiels.