Investigation of soil legacy phosphorus transformations in long-term agricultural fields using sequential fractionation, P K-edge XANES and solution P-NMR spectroscopy.

Liu, J., Hu, Y.F., Yang, J.J., Abdi, D., et Cade-Menun, B.J. (2015). « Investigation of soil legacy phosphorus transformations in long-term agricultural fields using sequential fractionation, P K-edge XANES and solution P-NMR spectroscopy. », Environmental Science & Technology, 49(1), p. 168-176. doi : 10.1021/es504420n  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La compréhension de l’accumulation du phosphore (P) au cours du temps et de sa réduction à partir d’une fertilisation à long terme est essentielle à une gestion efficace du P. Au moyen de parcelles répétées en Saskatchewan, Canada, ayant reçu une fertilisation en P de 1967 à 1995, suivie soit par une fertilisation au P soit par un arrêt de fertilisation (1995–2010), nous avons caractérisé le P du sol dans des couches en surface et sous la surface par fractionnement séquentiel, spectroscopie de structure près du front d’absorption X du front K du P (XANES) et spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) du P31 en solution. Le P accumulé au cours des 28 ans était suffisant pour 15 années de culture du blé, conduisant à aucune différence significative de rendement en 2010. Dans les sols en surface, des tests sur le P (Olsen) ont indiqué une diminution significative dans les parcelles non fertilisées, comparativement à 1995, diminution qui était reflétée par un déclin du P inorganique associé à l’(hydr)oxyde d’aluminium (fractionnement et XANES). De plus, l’analyse par XANES a révélé une diminution du P associé au calcium dans les sols non fertilisés jusqu’en 2010, aux deux profondeurs, et une augmentation du P associé aux (hydr)oxydes de fer dans les sols fertilisés jusqu’en 2010 et dans les sols de surface non fertilisés jusqu’en 2010, comparativement aux sols de 1995. Nous avons observé une augmentation du P organique total et des diesters d’acide orthophosphorique, par RMN, et une accumulation d’hexaphosphate d’inositol, par XANES, dans les sols en surface où la fertilisation avait cessé. Dans les sols sous la surface, nous avons détecté peu de transformations de P accumulé. Ces résultats fournissent des renseignements importants sur l’accummulation du P avec le temps afin d’améliorer la durabilité tout réduisant la détérioration de la qualité des eaux.

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