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Espèces de phosphore colloïdales et dissoutes dans les extraits aqueux de terre végétale provenant d'un transect de prairie du cambisol au stagnosol

Jiang, X., Bol, R., Cade-Menun, B.J., Nischwitz, V., Willbold, S., Bauke, S., Vereecken, H., Amelung, W., Klumpp, E. (2017). Colloid-bound and dissolved phosphorus species in topsoil water extracts along a grassland transect from Cambisol to Stagnosol, 14(5), 1153-1164. http://dx.doi.org/10.5194/bg-14-1153-2017

Résumé

Les espèces de phosphore (P) peuvent être distribuées différemment dans les fractions colloïdales et « dissoutes » du sol. Pour déterminer les espèces qui s’y retrouvent, nous avons obtenu des extraits aqueux des sols superficiels d’un gradient de cambisol, cambisol stagnique à stagnosol d’une prairie tempérée d’Allemagne. Les extraits ont été filtrés jusqu’à < 450 nm, puis divisés en trois fractions : petits colloïdes (20–450 nm), nanocolloïdes (1–20 nm) et « P dissous » (<1 nm), par fractionnement asymétrique en continu (AF4), ainsi que par spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) du 31P en milieu liquide. Le P total des extraits aqueux de sol a augmenté dans l’ordre cambisol<cambisol stagnique<stagnosol en raison des contributions croissantes de la fraction de P dissous. Les associations de C–Fe/Al–PO4/pyrophosphate étaient absentes des colloïdes nanométriques (1–20 nm) du cambisol, mais présentes dans le stagnosol. La RMN du 31P indique que ces résultats étaient accompagnés de proportions élevées de P inorganique dans l’ordre cambisol>cambisol stagnique>stagnosol. Dans tous les types de sols, les proportions élevées d’espèces d’inositol hexakisphosphate (IHP), par exemple myo-, scyllo- et D-chiro-IHP étaient associées à des particules minérales du sol (c.-à-d. des colloïdes de sols en vrac et des colloïdes de petite taille), alors que d’autres monoesters d’orthophosphate et phosphonates ont été trouvés dans la fraction de P « dissous ». Après avoir utilisé des techniques de caractérisation avancées du sol (AF4 et RMN), nous en concluons que la composition en espèces de P varie dans les fractions colloïdales et « dissoutes » de sol. De plus, les propriétés stagniques influent sur la spéciation et la disponibilité du P en libérant potentiellement du P inorganique dissous et des formes de P estérifié de même que des nanocolloïdes de matière organique–Fe/Al–P.

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