Phytoextraction d'un sol de jardin potager contaminé en éléments traces et effets d'amendements organiques sur leur mobilité et leur disponibilité

Abstract

Contexte Les sols de potagers urbains et périurbains sont des systèmes complexes encore peu étudiés jusqu’à aujourd’hui et sont souvent le reflet des activités industrielles actuelles et passées. La présence d’éléments traces dans les sols n’est pas un problème à minimiser compte tenu des transferts sol - plante possibles, mettant à mal à la sécurité de la chaîne alimentaire. En réponse à cette problématique, la phytoextraction gagne en succès comme perspective de décontamination plus respectueuse de l’environnement et moins impactante sur le plan économique. Objectifs Les objectifs de ce travail sont : i) étudier l’effet de la présence d’une plante extractrice, Helianthus annuus L. ou Brassica juncea (L.) Czern, sur la capacité de Beta vulgaris L. subsp. vulgaris, en culture associée, à extraire les formes mobiles des éléments traces présents dans un sol multi-contaminé urbain, ii) identifier le potentiel stabilisateur ou mobilisateur de l’ajout de compost de déchets verts et de biochar sur les formes mobiles ou facilement disponibles des éléments traces présents dans le sol, iii) évaluer les impacts de l’ajout de compost de déchets verts et de biochar sur la capacité des végétaux cultivés à extraire les éléments traces. Méthodes Une expérience en pots et en champ a été mise en place sur une période de 14 semaines. L’expérience in situ a pris place dans un jardin potager, le Potager Saint – Germain, situé à Soiron (Province de Liège, Belgique) sur cinq zones dont l’horizon cultivé (0 – 20 cm) présente des niveaux de contamination différents en Zn, Cd et Pb. Le sol utilisé dans les pots provenait d’une de ces dernières. Les expérimentations consistent en une culture associée entre du tournesol ou de la moutarde et des bettes, sur un sol préalablement amendé avec du compost de déchets verts ou du biochar. La fraction soluble, disponible et pseudo-totale en éléments traces dans le sol ainsi que le pH et le COT ont été quantifiés. Les teneurs retrouvées dans la biomasse aérienne des plantes récoltées ont également été mesurées. Résultats De manière générale, la présence d’une plante extractrice n’a pas permis de diminuer les teneurs accumulées par les bettes en deçà des valeurs seuils pour la commercialisation de ces dernières. Aucun des deux amendements organiques n’a conduit à une diminution systématique des teneurs solubles en Zn, Cd et Pb dans les sols. Cependant, le compost de déchets verts a limité les teneurs en Zn et Cd accumulées par les bettes. La culture associée a conduit à une importante disparité de biomasse produite par ces dernières à laquelle s’ajoute, en pots, un faible développement global des plantes dû à l’espace limité disponible. Conclusions La variabilité visible dans les résultats ainsi que les divergences existantes entre l’essai en pots et en champ nécessitent l’établissement de nouvelles expérimentations pour mieux comprendre le comportement des interactions entre les contaminants, le sol et les plantes. La capacité extractrice de la moutarde brune ainsi que les effets bénéfiques des amendements organiques n’ont pas pu être mis systématiquement en évidence. Le caractère dynamique et évolutif des sols montre le besoin d’essais sur le long terme de manière à pouvoir mettre en évidence des tendances générales. L’urbanisation croissante combinée à la part d’autoconsommation grandissante de produits cultivés en ville poussent à continuer d’investiguer la présence d’éléments traces dans les sols et les techniques de remédiation.