Arsenic et vieilles parcelles. États et bilans géochimiques dans l’horizon de surface d’un NÉOLUVISOL de lœss nu avec ou sans apports de matières fertilisantes depuis 1928.

Résumé :

Dans la continuation de l’étude des évolutions pédologiques dans un NEOLUVISOL de lœss dans le dispositif expérimental des 42 parcelles de Versailles (van Oort et al. 2016) le présent travail précise les impacts des applications d’engrais et d’amendements depuis 1928 sur la composition géochimique de l’horizon de surface. Les concentrations totales en 7 éléments majeurs (Ca Mg K Na Al Fe P) et 13 éléments en trace (As Cd Co Cr Cu Mn Mo Ni Pb Sc Tl U et Zn) ont été analysées sur des échantillons prélevés en 2014 dans l’ensemble des 42 parcelles. Elles sont comparées avec celles mesurées sur des échantillons d’archives des parcelles « témoins » de 1929 considérés comme représentatifs de l’état initial. La comparaison simple entre les teneurs de 1929 et de 2014 permet un aperçu rapide de la variabilité des changements géochimiques de leurs amplitudes et fournit des indications sur des apports d’éléments majeurs et en trace avec les matières fertilisantes ou par retombées atmosphériques et des pertes qui varient selon les conditions physicochimiques induites. Toutefois les concentrations ne prennent pas en compte les modifications intervenues dans les premiers 25 cm du sol en 85 ans comme le changement de masse volumique ou encore l’effet de l’exportation de terre suite aux prélèvements d’échantillons effectués depuis 1929. Nous avons donc calculé les stocks pour chaque élément et pour des groupes de traitements de masse volumique comparable en tenant compte ainsi de l’effet d’approfondissement ou de surélévation de l’horizon de surface au cours du temps. Notre approche de calcul des bilans a été validée par une approche d’équivalence de pertes en sc, ium (Sc) et en argile par lessivage dans les parcelles sodiques. Dans les parcelles « témoins » les bilans sont positifs et significatifs pour le Na de 1 000 kg/ha et pour 6 éléments en trace Pb Zn Cr Co Mo et Cd de +95 +50 +50 +4, 5 +0, 15 et +0, 15 kg/ha respectivement. Ces valeurs sont souvent plus importantes que les apports par dépôt atmosphérique reportés pour la région d’étude. Dans les parcelles fertilisées les bilans ont été établis par rapport aux parcelles « témoins ». Les plus importants concernent les éléments majeurs ciblés par les engrais (P K Ca) et les amendements basiques (Ca Mg) ou encore du fer dans les scories mais aussi de nombreux éléments en trace Mn Zn Cd Cr Ni Mo U Tl As. Par ailleurs le rôle des différents processus pédologiques développés sous les contraintes expérimentales (acidification lixiviation dissolution minérale lessivage d’argile alcalinisation) dans le devenir des éléments majeurs (Ca Mg Al Fe P) et en trace (Mn Cd Co Zn Sc As Tl Mo) a pu être précisé : l’acidification des sols affecte particulièrement Ca Mg Mn Cd Co et Ni alors que le lessivage d’argile impacte Fe Al Mg Sc Ni Tl et As. Enfin pour un gran nombre d’éléments les bilans sont le résultat à la fois d’apports et de pertes comme le montre l’exemple du cadmium dans le traitement phosphate d’ammoniaque avec un bilan net proche de zéro. Malgré un cahier des charges très strict et en absence de végétation pour ce dispositif expérimental des 42 parcelles l’interprétation des évolutions dans la composition géochimique de l’horizon de surface sur un pas de temps décennal reste délicate.