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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE CHIMIE MINERALE ET CHIMIE PHYSIQUE MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME D’ETUDES APPROFONDIES (DEA) Option : Chimie de l’Environnement Présenté par : ANDRIAMIARISOA Sandaniaina Harimalala Président du jury : Etienne RAKOTOMARIA Professeur Titulaire Rapporteur : Madame Josette RAKOTONDRAIBE Professeur Titulaire Examinateur : Madame Noromalala RASOAMAMPIONONA RAMINOSOA Professeur d’Enseignement Supérieur et de Recherche (ESR) Date de soutenance : 30 Janvier 2010 (Janvier 2010) EFFETS DES POLLUANTS FERTILISANTS SUR UNE PLANTE ENRACINEE DANS L'EAU
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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
FACULTE DES SCIENCES
DEPARTEMENT DE CHIMIE MINERALE
ET CHIMIE PHYSIQUE
MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME
D’ETUDES APPROFONDIES
(DEA)
Option : Chimie de l’Environnement
Présenté par : ANDRIAMIARISOA Sandaniaina Harimalala
Président du jury: Etienne RAKOTOMARIA
Professeur Titulaire
Rapporteur: Madame Josette RAKOTONDRAIBE
Professeur Titulaire
Examinateur : Madame Noromalala RASOAMAMPIONONA RAMINOSOA
Professeur d’Enseignement Supérieur et de Recherche (ESR)
Date de soutenance : 30 Janvier 2010
(Janvier 2010)
EFFETS DES POLLUANTS
FERTILISANTS SUR UNE PLANTE
ENRACINEE DANS L'EAU
REMERCIEMENTS
Arrivée au terme de cette étude, je tiens à remercier Le Seigneur Dieu Tout Puissant
de m’avoir donné la santé, la force et le courage, à Lui seul la gloire et l’honneur à jamais.
Je tiens à remercier Monsieur Etienne RAKOTOMARIA, Professeur Titulaire à
l’Ecole Supérieur Polytechnique d’Antananarivo. C’est un grand honneur que vous nous
accordez en acceptant de bien vouloir présider ce jury malgré vos nombreuses occupations.
Nous vous adressons notre profonde reconnaissance et nos sincères remerciements.
Mes sincères remerciements à Madame Josette RAKOTONDRAIBE, Professeur
Titulaire, responsable de la formation doctorale en chimie de l’environnement, qui a consacré
son temps, malgré ses lourdes responsabilités, pour diriger ce mémoire. Vos conseils, vos
critiques constructives et vos compétences m’ont beaucoup aidée à l’élaboration de ce
mémoire. Je ne trouverai certainement pas la formule pour vous exprimer ma reconnaissance
et ma gratitude pour votre soutien total, tant dans la conception que dans la réalisation de ce
mémoire.
Je tiens également à remercier Madame Noromalala RASOAMAMPIONONA
RAMINOSOA, Professeur d’Enseignement Supérieur et de Recherche, responsable de la
formation doctorale d’option Biologie, Ecologie et Conservation Animale, chef du laboratoire
de Biologie des Populations Aquatiques. Malgré vos multiples responsabilités, vous avez
acceptez avec amabilité d’être parmi les membres de jury et d’examiner mon modeste travail.
J’ai eu le privilège de bénéficier comme tant d’autre de votre savoir faire et votre savoir être.
Nous vous adressons notre sincère et profonde gratitude.
Je tiens également à remercier Mademoiselle RAKOTO Nelly, qui a contribué à
l’élaboration de ce travail.
Et pour terminer, un grand remerciement également à toute ma famille et amis qui
n’ont cessé de me soutenir tout au long de mes études.
Que Dieu Tout Puissant vous bénisse
TABLE DES MATIERES
REMERCIEMENTS.........................................................................................................1
GLOSSAIRE ...............................................................................................................10
INTRODUCTION ..........................................................................................................1
PREMIERE PARTIE ........................................................................................................1
Chapitre I- EAUX D’IRRIGATION ...............................................................................2
I- REUTILISATION DE L’EAU ......................................................................................2
II- EAUX USEES URBAINES ..........................................................................................2
II-1- Origine des eaux usées urbaines [1]...............................................................2
II-2- Caractéristiques des eaux usées urbaines ....................................................3
II-3- Polluants-fertilisants dans les eaux usées urbaines .......................................4
II-4- Effets des eaux usées urbaines dans la nature ..............................................5
II-4-1- Effets sur les plantes [2]..................................................................................6
II-4-2- Effets sur le sol ...............................................................................................6
II-4-3- Effets sur les milieux naturels.........................................................................6
III- REGLEMENTATION ET NORMES POUR LES EAUX D’IRRIGATION [3] ....................6
Chapitre II- SOL .........................................................................................................8
I- CARACTERISTIQUES ................................................................................................8
I-1- Caractéristiques physiques du sol [4] ..............................................................8
I-2- Caractéristiques chimiques du sol ...................................................................9
II- PRINCIPE D’ESTIMATION DE LA FERTILITE ............................................................10
II-1- Fertilité des sols [5] ..........................................................................................10
II-2- Besoin des plantes en éléments nutritifs .......................................................11
II-3- Rôle des éléments nutritifs et leur source .....................................................11
DEUXIEME PARTIE .....................................................................................................12
PRESENTATION DES SITES ETPRESENTATION DES SITES ETPRESENTATION DES SITES ETPRESENTATION DES SITES ET METHODOLOGIEMETHODOLOGIEMETHODOLOGIEMETHODOLOGIE ......................................................12
Chapitre I- PRESENTATION DES SITES ......................................................................13
Remarque : S1= ST et S2= SA .................................................................................13
I- SITE TEMOIN ..........................................................................................................13
I-1- Localisation .......................................................................................................13
I-2- Description du site............................................................................................14
I-3- Choix du site .....................................................................................................14
I-4- Observation des photos ..................................................................................15
II- SITE POLLUE ..........................................................................................................15
II-1- Localisation ......................................................................................................15
II-2- Description du site...........................................................................................18
II-3- Choix du site ....................................................................................................18
II-4- Observation des photos .................................................................................18
III- DESCRIPITION DE LA PLANTE..............................................................................19
IV- PROBLEMATIQUE ................................................................................................19
V- OBJECTIF..............................................................................................................19
Chapitre II- METHODOLOGIE..................................................................................20
I- TRAVAIL EN LABORATOIRE ...................................................................................20
I-1- Préparation du sol et des plantes souches....................................................20
I-2- Essai préliminaire..............................................................................................20
I-3- Test définitif .......................................................................................................22
II- TRAVAIL SUR TERRAIN..........................................................................................23
II-1- Analyse des eaux usées dans le canal d’irrigation du site S2 ...................23
II-1-1- Choix des paramètres :...............................................................................23
II-1-2- Méthode d’analyse et appareillage .........................................................25
II-1-3- Période d’échantillonnage.........................................................................26
II-2- Analyse physico-chimique du sol du site S2 (avant culture) ....................26
II-2-1- Choix des paramètres.................................................................................26
II-2-2- Méthode d’analyse et appareillage .........................................................27
II-2-3- Echantillonnage...........................................................................................28
TROISIEME PARTIE.....................................................................................................27
Chapitre I- GENERALITES SUR L’INTERPRETATION DE L’ANALYSE DE L’EAU ET DU
SOL............................................................................................................................29
I- INTERPRETATION DE L’ANALYSE DE L’EAU [6] ......................................................29
II- INTERPRETATION DES ANALYSES DU SOL............................................................31
Chapitre II- RESULTATS DE L’OPTIMISATION DES DOSES DE POLLUANTS
FERTILISANTS .............................................................................................................34
I- RESULTATS DE L’ESSAI PRELIMINAIRE................................................................34
I-1- Cas du NO3- ......................................................................................................34
I-2- Cas du PO43- .....................................................................................................36
I-3- Cas du K+ ..........................................................................................................38
II- RESULTATS DU TEST DEFINITIF ..............................................................................40
II-1- Cas du NO3- .....................................................................................................40
II-2- Cas du PO43- ....................................................................................................41
II-3- Cas de K+ .........................................................................................................43
III- DOSES OPTIMALES DES FERTILISANTS EN mg /kg DE SOL................................44
IV- DOSES OPTIMALES DES FERTILISANTS NO3-, PO43-, K+ en mg/l ........................45
V- CONCLUSION PARTIELLE 1..................................................................................46
Chapitre III- RESULTATS ET INTERPRETATION DES ANALYSES DES EAUX
D’IRRIGATION DU SITE S2 .........................................................................................47
I- RESULTAS DES ANALYSES DES EAUX USEES DU SITE.............................................47
II- INTERPRETATIONS DES RESULTATS .......................................................................48
II-1- Salinité ..............................................................................................................48
II-2- Oxygène dissous .............................................................................................48
II-3- Turbidité............................................................................................................48
II-4- DBO, DCO, MES................................................................................................49
II-5- N, P, K ...............................................................................................................49
III- DONNEES SUR LES ELEMENTS FERTILISANTS DES EAUX USEES DU SITE .............50
IV- COMPARAISON DE LA TENEUR DES FERTILISANTS DES EAUX DU SITE AUX
NORMES DES EAUX USEES REJETANT SUR LES MILIEUX NATURELS .........................50
V- COMPARAISON DE LA TENEUR DES ELEMENTS FERTILISANTS DES EAUX DU SITE
AUX DOSES OPTIMALES OBTENUES PAR LE TEST EN LABORATOIRE ......................51
VI- CONCLUSION PARTIELLE 2................................................................................51
Chapitre IV- RESULTATS DES ANALYSES DU SOL DU SITE S2...................................52
Nous avons effectué des analyses physico- chimiques sur les échantillons des
sols pour démontrer le rôle des sols dans les cressonnières. .............................52
I- QUALITE PHYSICO- CHIMIQUE DU SOL DU SITE S2 AVANT CULTURE .................52
II- COMPARAISON DES RESULTATS DES ANALYSES DU SOL DU SITE S2 ET S1........52
II-1- Paramètres physiques ....................................................................................52
II-1-1- Acidité ..........................................................................................................52
II-1-2- Salinité...........................................................................................................53
II-1-3- Granulométrie..............................................................................................53
II-2- Paramètres chimiques ....................................................................................54
II-2-1- Matière Organique......................................................................................54
II-2-2- Phosphore assimilable ................................................................................54
II-2-3- Capacité d’Echange Cationique...............................................................55
II-2-4- Cations échangeables ...............................................................................55
CONCLUSION ET RESUME ........................................................................................57
BIBLIOGRAPHIE...........................................................................................................0
Tableau 1 : Origine et constituants des eaux usées urbaines -----------------------------------03 Tableau 2 : Polluants-fertilisants -------------------------------------------------------------------05
Tableau 3 : Normes pour les eaux usées ----------------------------------------------------------07
Tableau 4 : Groupes de sol --------------------------------------------------------------------------10
Tableau 5 : Détermination de la fertilité du sol --------------------------------------------------11
Tableau 6 : Sites d’étude ----------------------------------------------------------------------------13
Tableau 7 : Objectifs de choix des paramètres ---------------------------------------------------24
Tableau 8 : Méthodes d’analyses de l’eau et appareillage -------------------------------------25
Tableau 9 : Date et point de prélèvement ---------------------------------------------------------26
Tableau 10 : Objectifs de choix des paramètres--------------------------------------------------26
Tableau 11 : Méthodes et appareillages pour l’analyse des sols -----------------------------27
Tableau 12 : Définition des échantillons ----------------------------------------------------------28
Tableau 13 : Méthode d’échantillonnage ---------------------------------------------------------28
Tableau 14 : Relation entre la salinité et la conductivité électrique de l’eau d’irrigation--29
Tableau 15 : Rapport DBO/DCO ------------------------------------------------------------------30
Tableau 16 : Interprétation du pH du sol ----------------------------------------------------------31
Tableau 17 : Classification suivant la richesse du sol en matière organique, carbone, azote,
phosphore ----------------------------------------------------------------------------------------------32
Tableau 18 : Références pour le rapport C/N-----------------------------------------------------32
Tableau 19 : Références sur les valeurs de la somme des cations et la capacité d’échange
cationique ----------------------------------------------------------------------------------------------32
Tableau 20 : Références pour les bases échangeables ------------------------------------------33
Tableau 21 : Références pour les fractions sableuses -------------------------------------------33
Tableau 22 : Références pour les fractions limoneuses -----------------------------------------33
Tableau 23 : Références pour les fractions argileuses-------------------------------------------33
Tableau 24 : Doses optimales des polluants fertilisants en mg/l-------------------------------45
Tableau 25 : Résultats des analyses en laboratoire ----------------------------------------------47
LISTE DES GRAPHES
Graphe1 : Evolution journalière des longueurs des tiges de cressons (NO3-) ---------------34
Graphe2 : Doses-Réponses de NO3- ---------------------------------------------------------------35
Graphe3 : Evolution journalière des longueurs des tiges de cressons (PO43-) ---------------------- 36
Graphe4 : Doses-Réponses de PO43- -------------------------------------------------------------36
Graphe5 : Evolution journalière des longueurs des tiges de cressons (K+) -------------------------- 38
Graphe6 : Doses Réponses de K+------------------------------------------------------------------38
Graphe7 : Doses-Réponses de NO3- --------------------------------------------------------------40
Graphe8 : Doses-Réponses de PO43- -------------------------------------------------------------41
Graphe9 : Doses Réponses de K+------------------------------------------------------------------43
Graphe10 : Courbes représentant les doses optimales de NO3-, PO4
3-, K+ --------------------------- 44
Graphe11 : Comparaison de la teneur des fertilisants du site S2 aux normes ---------------50
Graphe12 : Comparaison de la teneur des fertilisants des eaux du site aux doses optimales
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------51
LISTE DES PHOTOS
Photo1 : Caractéristiques du site S1 ---------------------------------------------------------------14
Photo2 : Site alimenté par l’eau de source --------------------------------------------------------15
Photo3 : Site pollué (S2)-----------------------------------------------------------------------------18
Photo4 : Canal d’irrigation --------------------------------------------------------------------------18
Photo5 : Culture avant 7ème jour (essai préliminaire)--------------------------------------------21
Photo6 : Fin de la culture (essai préliminaire)----------------------------------------------------21
Photo7 : Culture avant 7ème jour (test définitif) --------------------------------------------------23
Photo8 : Fin de la culture (test définitif) ----------------------------------------------------------23
LISTE DES CARTES
Carte 1: Délimitation de la zone d’étude
Carte 2 : Point de prélèvement
LISTE DES ABREVIATIONS
pH : potentiel d’Hydrogène
DBO : Demande Biochimique en Oxygène
DCO : Demande chimique en oxygène
MES : Matière en suspension
MO : Matière Organique
CEC : Capacité d’échange Cationique
OD : Oxygène dissous
Turb : Turbidité
NO3- : Nitrate
PO43- : Phosphate
K+: Potassium
CUA : Commune Urbaine d’Antananarivo
GLOSSAIRE
- Eaux usées : eaux rejetées provenant d’une collectivité et des différentes activités
humaines. Suivant l’origine des substances polluantes, on distingue deux sortes d’eaux usées :
- les eaux usées domestiques urbaines provenant des rejets domestiques.
- les eaux usées industrielles provenant des rejets industriels. Leurs caractéristiques varient
d’une industrie à l’autre.
- Fertilisants : éléments nutritifs nécessaires au développement et à la croissance des plantes.
- Polluants : tous facteurs susceptibles d’entraîner ou de provoquer une modification du
milieu naturel.
- Nutriments : composés chimiques nécessaires à la croissance des végétaux. ex : PO43-
,
NO3-, K+.
- Eutrophisation
Apport en excès de substances nutritives (nitrates et phosphates) dans un milieu aquatique
pouvant entraîner la prolifération des végétaux aquatiques (fleurs d’eau). Pour leur
décomposition, ces végétaux aquatiques ont besoin d’oxygène. Ce sont de gros
consommateurs d’oxygène, ils asphyxient les autres formes de vie aquatique.
- Complexe absorbant : ensemble des colloïdes (composés humiques et argile) dotées de
charges négatives susceptibles de retenir les cations sous forme dite échangeables, c'est-à-dire
pouvant être remplacés par d’autres cations.
- Le complexe pédo-climatique est formé par :
- les facteurs climatiques : énergie lumineuse, pluviométrie, répartition des pluies,
températures …
- les caractéristiques texturales et structurales du sol : texture, porosité,…
- la teneur en matière organique.
- la profondeur du sol.
- Humification : ensemble de transformations organiques des substances végétales,
animales, microbiennes ou fongiques mortes qui n’ont pas été détruites au cours des processus
de minéralisation.
- Minéralisation : dégradation des matières organiques du sol par des simplifications
moléculaires successives, conduisant à la formation de composés minéraux tels que : CO2,
H2O, BH4+,…
- en agrégats : les éléments particulaires (limon, sable, argile) sont simplement juxtaposés les
uns à côtés des autres et non pas associés.
- en unités structurales : les éléments particulaires (limon, sable, argile) sont associés entre
eux.
- granulométrie : répartition des éléments d’une roche détritique selon leur taille.
1
INTRODUCTION
A Madagascar, la plupart des eaux polluées sont déversées dans la nature sans
traitement. En outre, la réutilisation des eaux usées est une pratique courante en agriculture.
Dans la CUA, les agriculteurs utilisent les eaux usées urbaines pour l’irrigation sans
aucun traitement préalable.
Les cressiculteurs utilisent les eaux usées urbaines en irrigation pour deux raisons :
- l’approvisionnement en eau propre devient de plus en plus difficile tant à cause de
l’accroissement de la population que du développement accéléré des techniques industrielles
modernes.
- l’emploi des eaux résiduaires dans les cressonnières est la pratique de fertilisation
azotée, phosphatée et potassique.
C’est pour ces raisons que nous avons pensé à étudier les effets des fertilisants NO3-, PO4
3-,
K+ sur les cressons.
Une question se pose : les fertilisants apportés par les eaux usées suffisent-ils à la
production des cressons sans utiliser des engrais ?
Des enquêtes menées auprès des cressiculteurs et des observations sur site conduiront
à l’identification des sources de pollution et au choix du site.
Des analyses physico-chimiques ont été effectuées en laboratoire pour déterminer les
teneurs en éléments fertilisants apportés par les eaux usées au cours d’un cycle.
Des échantillons de sol ont été aussi analysés avant culture avec des paramètres
physico-chimiques.
Notre étude est divisée en trois parties distinctes : la première consiste l’étude
bibliographique qui permet de montrer les acquisitions antérieures des autres auteurs sur des
points relatifs au sujet traité, la seconde est une présentation des sites et de la méthodologie
qui détermine les travaux effectués sur le terrain et au laboratoire, la troisième donne les
résultats et les interprétations.
PREMIERE PARTIE
BIBLIOGRAPHIEBIBLIOGRAPHIEBIBLIOGRAPHIEBIBLIOGRAPHIE
2
Quelques notions théoriques nécessaires à notre travail seront clarifiées dans cette
partie qui consiste à élucider des concepts relatifs à l’objet de l’étude à savoir : les eaux
d’irrigation et le sol.
Chapitre I- EAUX D’IRRIGATION
En général, les eaux usées sont réutilisées pour l’irrigation. Dans notre cas, les
cressonnières sont irriguées par des eaux usées urbaines.
I- REUTILISATION DE L’EAU
Les plantes sont des êtres vivants qui ont besoin d’eau pour constituer la matière
végétale et surtout pour assumer la fonction de transpiration. Leurs besoins se manifestent
avec une teneur variable pendant toute la durée de leur cycle. En général, les eaux usées
urbaines alimentent les cressonnières, comme dans le site d’Andravoahangy. Cependant, ces
eaux d’irrigation sont susceptibles de comporter des substances toxiques freinant le
développement des cressons. De plus, ces eaux d’irrigation n’ont subi aucune épuration.
Donc, les eaux usées urbaines doivent être analysées avant leur utilisation en irrigation.
La valeur agricole des eaux usées urbaines est basée sur :
- l’apport d’eau indispensable aux plantations
- l’apport en éléments nutritifs fondamentaux : N, P, K
- l’apport en matière organique, en oligo-éléments ainsi qu’en calcium.
II- EAUX USEES URBAINES
L’eau rejetée, provenant d’une collectivité et de différentes activités humaines est appelée
eau usée urbaine.
II-1- Origine des eaux usées urbaines [1]
Les eaux usées urbaines proviennent des rejets domestiques. Elles sont divisées en eaux
ménagères et en eaux vannes.
3
Tableau 1 : Origine et constituants des eaux usées urbaines
Origine Constituants
Eaux ménagères Eaux de lavage corporel et du
linge, eaux de cuisine
- constituent
approximativement les 2/3 en
volume des eaux usées
urbaines.
-renferment des MES, des
matières grasses plus ou
moins émulsionnées, des
fibres diverses, des matières
dissoutes.
- sont caractérisées par
l’apport de savons et de
détergents.
Eaux vannes Toilettes - urines et matières fécales.
L’urine apporte Cl-, Na+ et
K+.
-matière organique comme :
l’urée, l’acide urique
II-2- Caractéristiques des eaux usées urbaines
Les eaux usées urbaines sont des liquides troubles, généralement grisâtres. Elles
contiennent des matières en suspension, des nutriments, des micro-éléments et des agents
pathogènes.
• Matières en suspension (MES)
Ce sont les charges en matières solides apportées par les eaux usées urbaines.
Autrement dit, les MES sont des matières non dissoutes d’origine minérale et organique à des
teneurs extrêmement variables.
4
• Nutriments
Ce sont des composés chimiques nutritifs nécessaires à la croissance des végétaux
comme NO3-, PO4
3-, K+, Ca2+, Mg2+.
Ces ions sont directement assimilés par les plantes.
• Micro-éléments
Les éléments nocifs les plus importants sont les métaux lourds : Cu, Zn, Cd, Cr Pb, Hg,
Ni. Ce sont les polluants les plus fréquemment rencontrés.
• Agents pathogènes
Les eaux usées urbaines transportent de nombreux micro-organismes dont certains sont
pathogènes : bactéries, virus, protozoaires .Les bactéries pathogènes les plus fréquemment
rencontrés sont les salmonelles.
II-3- Polluants-fertilisants dans les eaux usées urbaines
Les éléments : NO3-, PO4
2-, K+, Ca2+, Mg2+ sont des polluants-fertilisants apportés par
les eaux usées urbaines. En réalité, ce sont des éléments fertilisants qui en grande quantité
sont polluants.
5
Tableau 2 : Polluants-fertilisants
Fertilisants Polluants
NO3-
- l’azote assure la
multiplication et l’élongation
des tiges et des feuilles.
- changent la composition de
certaines espèces sensibles
aux composés azotés.
- provoquent sur l’homme des
maladies comme le cancer.
PO4- -
- le phosphore intervient dans
la solidité de la plante et sur
le développement de la
semence et des fruits.
- entrainent la prolifération
excessive d’algues, donc il y a
raréfaction d’oxygène d’où le
phénomène d’eutrophisation
K+
le potassium joue un rôle
important sur
l’accroissement, sur la
rigidité des tiges et feuilles.
-
Ca+ +
- le calcium forme le
squelette de la plante en
assurant la rigidité des
cellules.
-le phosphate de calcium est
nocif pour les organismes
aquatiques.
Mg+ +
- intervient dans la
photosynthèse (c’est un des
constituants de la
chlorophylle).
-
Remarque : NO3-, PO4
2-, K+ se rencontrent en proportion beaucoup plus grande dans les eaux
usées urbaines, pour Ca2+, Mg2+ la quantité est plus faible.
II-4- Effets des eaux usées urbaines dans la nature
Dans un périmètre agricole irrigué, les eaux usées urbaines ont des effets sur les plantes
et sur le sol. Ils peuvent aussi modifier les milieux naturels.
6
II-4-1- Effets sur les plantes [2]
- L’activité agricole utilise des quantités considérables d’eau pour l’irrigation. Ceci permet
d’entreprendre des cultures plus variées et surtout d’obtenir des rendements beaucoup plus
élevées.
- Certaines plantes absorbent les polluants-fertilisants apportés par les eaux urbaines avec
des doses optimales pour assurer leur croissance.
- L’apport excessif d’oligoélément par les eaux d’irrigation à la plante provoque un effet
toxique.
II-4-2- Effets sur le sol
- La texture et la structure du sol sont sensibles à la qualité de l’eau.
- Les eaux usées urbaines tendent à enrichir le sol en éléments minéraux (éléments totaux et
cation échangeables).
- Les eaux usées urbaines peuvent varier la composition chimique et le pH du sol.
II-4-3- Effets sur les milieux naturels
Par l’intermédiaire des poudres à laver, la pollution domestique est la cause principale
de l’augmentation du phosphore et de l’azote dans les eaux usées urbaines.
Dans un milieu aquatique, l’excès de nutriments (nitrates, phosphates) apportés par les eaux
usées urbaines entraîne une prolifération excessive d’algues. En se décomposant, les algues
consomment l’oxygène dissous et il y a raréfaction d’oxygène. D’ où le phénomène
d’eutrophisation.
III- REGLEMENTATION ET NORMES POUR LES EAUX D’IRRIG ATION [3]
Les normes ont été établies par le Ministère de l’environnement en 2003. Suivant
l’article 5 du Décret n°2003/464 du 15/04/03 portant sur la réglementation des rejets
d’effluents liquides, les rejets d’eaux usées doivent être incolores, inodores et les paramètres
présentés dans le tableau ci- dessous ne doivent pas dépasser les valeurs limites indiquées,
afin de préserver les milieux naturels.
7
Tableau 3 : Normes pour les eaux usées
Paramètres Unité Normes
pH 6,0 - 9,0
CE µS/cm 200
MES mg/l 60
T° °C 30
Turbidité NTU 25
TDS mg/l 100
DBO5 mg/l 50
DCO mg/l 150
NO3 mg/l 20
PO4 mg/l 10
K mg/l 12
Ca2+ mg/l 75
Mg2+ mg/l 30
8
Chapitre II- SOL
Le sol est la partie meuble de la surface de l’écorce terrestre susceptible d’être irriguée
et de produire des récoltes. On peut considérer le sol soit comme un milieu de culture, soit
comme simple support de plante cultivée.
La morphologie du sol permet de connaître les caractéristiques du sol et les
comportements en matière de fertilité des sols.
I- CARACTERISTIQUES
Il est nécessaire de distinguer les caractéristiques physiques et les caractéristiques chimiques.
I-1- Caractéristiques physiques du sol [4]
Les propriétés physiques des sols dépendent naturellement des proportions relatives des
éléments constituants, mais aussi de la façon dont ces éléments sont associés entre eux pour
former des unités structurales.
� Texture des sols
- La texture du sol est définie par les proportions relatives des éléments constituants, groupés
par classes de dimensions après avoir été individualisés.
- La totalité des analyses du sol est effectuée sur la terre fine dont les éléments ont moins de
2mm de diamètre.
- Les constituants de la terre fine sont groupés par dimensions selon les limites suivantes :
� Argile 0 à 2µ
� Limon 2 à 20µ
� Sable très fin 20 à 50µ
� Sable fin 50 à 200µ
� Sable grossier 200 à 2000µ
9
� Structure du sol
C’est la manière dont les particules élémentaires sont associées entre elles soit en
agrégats, soit en unités structurales.
I-2- Caractéristiques chimiques du sol
L’appréciation des caractéristiques chimiques des sols permet de déterminer leur
composition chimique, leur pH et leur salinité.
• Humus et acides humiques
Les sols constituent la source essentielle de la matière organique issue des débris des
végétaux et des animaux. Par minéralisation, la matière organique donne des produits solubles
ou gazeux et par humification, elle se transforme en humus colloïdal.
• Complexe d’échange
Il désigne l’ensemble des ions positifs échangeables fixés par le sol.
Il comprend :
� Les cations basiques rencontrés habituellement dans les sols : Ca++, Mg++, K+, Na+
dont la somme S représente les cations échangeables.
� Les ions hydrogène H+
� Les ions Al3+, rencontrés dans les sols très acides.
La somme A=H++Al3+ désigne l’acidité d’échange
La somme T de toutes ces charges positives est la capacité d’échange cationique (CEC).
T= Ca++ + Mg++ + K+ + Na+ + H+ + Al3+
S A
CEC est la quantité maximum de cations métalliques pouvant être fixés par le sol.
• pH du sol
Le pH mesure le degré de l’acidité ou l’alcalinité d’un sol. L’acidité exprime la
concentration des ions H+ à l’état libre dans les particules du sol.
Quatre groupes de sols peuvent être considérés.
10
Tableau 4 : Groupes de sol
pH Réaction du sol et comportement végétal
pH<5,5
La concentration élevée de l’aluminium et du
manganèse rend ces éléments toxiques pour le
végétal.
5,6<pH<6,5
L’activité des micro-organismes du sol
décroît lorsque le pH est inférieur à 6. Il en
résulte une minéralisation plus lente des
substances organiques.
6,6<pH<7,8
Les sols situés au voisinage de la neutralité
sont parmi les plus aptes à une production
maximale pour la majorité des plantes
cultivées.
pH>7,8
Il y a difficulté d’assimilabilité par les plantes
de certains éléments qui leur sont
indispensables.
• Salinité
La conductivité mesure la salinité fixée par le complexe absorbant. La salinité provoque
une augmentation de la pression osmotique des solutions du sol, empêchant l’absorption
racinaire. En effet les plantes absorbent l’eau par osmose, cette absorption est conditionnée
par la différence de la pression osmotique de leur sève et de la solution du sol.
II- PRINCIPE D’ESTIMATION DE LA FERTIL ITE
La fertilité est l’aptitude d’un sol à produire des récoltes en fonction de ses qualités et
des techniques culturales utilisées.
II-1- Fertilité des sols [5]
� La fertilité d’un sol se rapporte à l’aptitude de ce sol à produire des récoltes plus ou moins
abondantes grâce à l’action de l’agriculteur.
Toutefois, cette aptitude ne dépend pas uniquement du sol ; elle représente en réalité la
potentialité de production du milieu, considéré dans son ensemble pédo-climatique.
Deux groupes de tests sont réalisés sur le sol pour déterminer ses qualités et ses défauts.
11
Tableau 5 : Détermination de la fertilité du sol
Test Détermination effectuées
Fertilité chimique
Evaluation de la
disponibilité des facteurs de
la croissance végétale
intervenant dans le sol
Teneur en C, en éléments
nutritifs assimilables (N, P, K),
en calcaire, en matière
organique, la CEC.
Fertilité physique
Evaluation de la qualité des
transferts
Température du sol, texture et
structure du sol, densité,
porosité, perméabilité
� Le rapport carbone/azote appelé quotient C/N de la matière organique joue un rôle
important.
En effet, le carbone est la source d’énergie pour beaucoup de bactéries du sol. Les
bactéries ont besoin beaucoup d’azote, de telle sorte qu’il se crée une rivalité entre les
bactéries et les plantes, qui ont aussi besoin d’azote. Lorsque C/N est élevé, ce qui favorise le
développement des bactéries, la plante peut souffrir d’une insuffisance en azote. L’azote ne
disparait pas, mais il n’est pas disponible pour la croissance de la plante. Il est donc
important que ce rapport ne soit pas trop élevé.
II-2- Besoin des plantes en éléments nutritifs
Pour leur métabolisme et leur croissance, les plantes ont besoin d’éléments nutritifs tels
que le carbone, l’hydrogène, l’oxygène, l’azote, le phosphore, le potassium, le soufre, le
calcium et le magnésium. Ces éléments sont présents sous forme d’ions dans le sol. Mais ils
sont absorbés rapidement et en quantité élevée par la plante sous forme minérale. La fertilité
du sol et les exigences de la plante déterminent le besoin d’une plante en élément nutritifs.
II-3- Rôle des éléments nutritifs et leur source
Les éléments nutritifs constituent l’ensemble des ions présent dans le sol rapidement
assimilables par les plantes. Ces ions sont entraînés vers les racines par les mouvements d’eau
dans le sol.
• Azote
- Il provient de la matière organique plus ou mois décomposée, de l’azote de l’air, des
micro-organismes morts.
12
- Sous forme de nitrates présents dans le sol, l’azote pénètre dans le système radiculaire à
l’état nitrique qui est la forme la plus facilement absorbée.
- L’azote représente un élément nécessaire à la multiplication cellulaire et au développement
des organes végétatifs. Il est un élément important de la chlorophylle. Dans la feuille, il se
trouve réparti entre les chloroplastes et les cytoplasmes. C’est dans les tissus jeunes qu’on le
trouve aux taux les plus élevés.
• Phosphore
- Il est combiné à des matières organiques sous forme insoluble.
- Les composés minéraux du phosphore dans le sol, sont représentés par des phosphates
calciques, des phosphates de fer et d’aluminium. Ex : Ca(H2PO4)2, FePO4, AlPO4.
- Le phosphore est un élément constitutif des tissus végétaux. Il est un facteur de
croissance indispensable. Il est absorbé par la jeune plante avec une vitesse élevée.
• Potassium
- Il est sous forme insoluble dans certains minéraux comme le mica.
- Le potassium est absorbé en quantité relativement importante par les végétaux, notamment
par les plantes à racines et les plantes à tubercules.
- Il augmente l’activité photosynthétique des feuilles et assure une meilleure utilisation de la
radiation.
• Calcium
- II est présent dans le sol sous plusieurs états, mais seuls les minéraux calciques nous
intéressent. ex: CaCO3, CaSO4
- II joue un rôle négligeable dans la physiologie de la plante.
• Magnésium
- II se rencontre dans le sol sous différents états, mais ce qui nous intéresse sont les
minéraux magnésiens, par exemple MgCO3
- II est un élément indispensable à la plante, c’est un constituant de la chlorophylle.
En résumé, les eaux usées urbaines sont des eaux polluées provenant des égouts
communaux. Ces eaux contiennent des nutriments, des charges polluantes et des éléments
toxiques. Le sol irrigué contient des éléments nutritifs assimilés par les plantes.
DEUXIEME PARTIE
PRESENTATION DES PRESENTATION DES PRESENTATION DES PRESENTATION DES
SITES ETSITES ETSITES ETSITES ET
METHODOLOGIEMETHODOLOGIEMETHODOLOGIEMETHODOLOGIE
13
Cette partie est réservée principalement à la présentation des sites et la méthodologie.
Les situations géographique des deux sites seront donc présentées, suivie de la problématique
et des objectifs de notre étude avant d’aborder à la méthodologie.
Chapitre I- PRESENTATION DES SITES
Deux sites ont été retenus :
- le premier est considéré comme site témoin où nous avons prélevé les sols utilisés pour le test
en laboratoire.
- le deuxième est le site pollué où nous avons effectué le suivi des teneurs en nutriments
apportées par les eaux d’irrigation au cours d’un cycle.
Tableau 6 : Sites d’étude
S1 S2
Nom Ambatomanga Andravoahangy
Nature Site témoin Site pollué
Remarque : S1= ST et S2= SA
I- SITE TEMOIN
Le site témoin est alimenté par l’eau de source.
I-1- Localisation
Ambatomanga est une des 23 communes dans la sous préfecture de Manjakandriana,
préfecture de l’Imerina centrale. Elle est située dans la partie Sud et s’étend sur une superficie
de 30,73km2. Le centre de la commune se trouve à 18 km à partir d’Ambohimalaza de la RN2
et à 15,5 km à partir du PK30 de Carion sur la RN2.Elle est limitée :
- au Nord par la commune Rurale de Manjakandriana.
- au Sud par la commune Rurale de Miadanandriana.
- à l’Est par la commune Rurale de Mantasoa.
- à l’Ouest par la commune Rurale d’Alarobia.
14
I-2- Description du site
Le site Ambatomanga est caractérisé par les points suivants :
- mosaïques de climat variable, à température fraîche inférieure à 20°C pendant plusieurs
mois,
- diverses cultures vivrières,
- type de sol généralement acide; les sols de bas fonds sont de type hydromorphe ou
limoneux propice à la riziculture et à la culture de contre saison.
Le cresson est la principale culture de la région. Il est irrigué par une eau de source.
I-3- Choix du site
- La zone de culture de cresson d’Ambatomanga a été choisie comme un site témoin suite
à des entretiens auprès des personnes originaires de la région et un responsable de grande
et moyenne surface.
- Elle est alimentée par des eaux de source dans un milieu propre ayant un
environnement sain.
- La commune rurale Ambatomanga est située à proximité de la capitale (18km).
Photo 1 : Caractéristiques du site S1
15
Photo 2 : Site alimenté par l’eau de source
I-4- Observation des photos
La photo montre que le site S1 est situé dans un milieu propre alimenté par de l’eau de
source.
II- SITE POLLUE
Le site pollué (S2) est alimenté par des eaux à usage domestique.
II-1- Localisation
Le site Andravoahangy se trouve dans le Fokontany Andravoahangy Tsena du 3ème
arrondissement, dans la Commune Urbaine d’Antananarivo.
Le Fonkontany s’étend sur une superficie de 175031km2. 2760 habitants se
répartissent dans 562 ménages.
Il est limité :
- au Nord par le Fokontany Ambodivona.
- au Sud par le Fokontany Mahavoky-Andravoahangy Andrefana.
- à l’Ouest par Fokontany Mandialaza Ambodivona.
- à l’Est par le Fokontany Anjanahary IIS.
16
Carte 1 : Délimitation de la zone d’étude
Source : Foiben- Taosaritanin’i Madagasikara (FTM)
Légendes
Eglise
Route Principale
Canal
17
Carte 2 : Point de prélèvement
Source : Google earth
Entrée
18
II-2- Description du site
La culture de cresson occupe la majeure partie du périmètre agricole du milieu. Elle
s’étend sur une superficie de 15000m2. Les eaux d’irrigation sont des eaux à usages
domestiques.
Le canal d’irrigation du site est un milieu récepteur des eaux de cuisine, des eaux de
lavage de linge, des eaux de toilette, des déchets domestiques et aussi des déchets humains.
II-3- Choix du site
- Le site Andravoahangy est la zone d’étude dans un environnement considéré comme
pollué, alimenté par des eaux à usages domestiques.
- Les eaux usées sont utilisées sans traitement préalable.
- Le site est localisé dans la commune Urbaine d’Antananarivo.
Photo 3 : Site pollué (S2)
Photo 4 : Canal d’irrigation
II-4- Observation des photos
Les photos nous permettent de dire que l’eau est très polluée sur le site S2. Les eaux
sont de couleur grisâtre, d’apparence trouble. Des déchets solides en bordure des canaux
d’irrigation ont une odeur désagréable.
19
III- DESCRIPITION DE LA PLANTE
Le cresson est une plante aquatique qui peut vivre toute l’année mais la meilleure
production s’obtient en saison fraîche. Il y a plusieurs types de cressons. Mais ce que nous
étudions est le cresson de fontaine.
Le cresson de fontaine appartient à la famille des Cruciféracées, genre : Nasturtium,
espèce : officinale. D’où son nom scientifique : Nasturtium officinale.
C’est une plante vivace aquatique à tiges rampantes qui pousse spontanément dans de
nombreux ruisseaux.
Il comprend 4 variétés :
- le cresson de fontaine amélioré à larges feuilles : plantes à feuilles entières, ovales, d’un
volume supérieur au type spontané.
- le cresson de fontaine Boulanger : au feuillage large, dont chaque feuille se compose de
5 folioles arrondies (variété que nous avons étudié).
- le cresson de fontaine Chéron : au feuillage vert foncé, chaque feuille est formé de 3
folioles arrondies.
- le cresson de fontaine Billiet : variété voisine de la précédente par son port et son
feuillage mais diffère par sa couleur vert-pâle.
IV- PROBLEMATIQUE
A Madagascar, la culture des cressons se fait particulièrement dans les Hautes Terres.
Le plus souvent elle est basée sur l’utilisation des eaux usées urbaines qui apportent des
phosphates, des nitrates et du potassium favorisant l’eutrophisation. Pourtant, ils assurent la
multiplication, l’élongation et l’accroissement de la rigidité des tiges et feuilles des végétaux
aquatiques donc ils sont fertilisants. On se demande donc, quelle est la teneur en NO3-, PO4
3-,
K+ nécessaire au cresson pour éviter leurs effets polluants ? La quantité en NO3-, PO4
3-, K+
apportée par les eaux usées est-il apte à la production des cressons ?
V- OBJECTIF
Cette étude vise à déterminer les quantités optimales en NO3-, PO4
3-, K+ des eaux usées
dans les cressonnières.
20
Chapitre II- METHODOLOGIE
Elle se fait en trois étapes :
- optimisation de la dose des polluants : elle s’effectue en laboratoire par des cultures des
cressons avec des quantités de NO3-, PO4
3-, K+ variables pour obtenir la dose optimale.
- évaluation de la quantité de NO3-, PO4
3-, K+ apportés par les eaux usées urbaines.
- évaluation de la fertilité des sols.
I- TRAVAIL EN LABORATOIRE
On procède à la culture des cressons en pots avec des quantités d’ions NO3-, PO4
3-, K+
variables.
I-1- Préparation du sol et des plantes souches
• Préparation du sol (sol témoin)
- Rincer et sécher les pots de culture.
- Broyer le sol et tamiser à 5 mm.
- Peser une quantité de 300 g et mettre dans un pot.
- Hydrater cette quantité avec 170 ml d’eau distillée.
• Préparation des plantes souches
- sélectionner des plantes souches de même longueur, même taille dans la cressonnière du site
témoin.
- transplanter les plantes sélectionnées dans les pots au laboratoire.
I-2- Essai préliminaire
C’est l’optimisation de la dose des polluants-fertilisants.
• Début de culture : 24 heures après l’hydratation
• Principe : optimisation de la dose en prenant 6 doses différentes par chaque fertilisant : NO3-,
PO43-, K+ dans un cycle de 21 jours.
• Mode opératoire :
- prendre 6 pots différents par chaque ion NO3-, PO4
3-, K+.
- après hydratation, couvrir les pots pendant 24 heures.
- transplanter les plantes souches sélectionnées avec 5 échantillons par pots.
21
- arroser et mesurer la longueur de la tige des plantes tous les 2 jours.
- au 7ème jour, apport des polluants-fertilisants avec des différentes doses : 0,1, 10, 100,
500,1000 mg par kg de sol.
- mesurer la matière fraîche, la matière sèche à la fin de la culture.
Photo 5 : Culture avant 7ème jour (essai préliminaire)
Photo 6 : Fin de la culture (essai préliminaire)
22
I-3- Test définitif
C’est la détermination de la dose optimale.
• Début de culture : 24 heures après hydratation
• Principe : détermination de la dose optimale des fertilisants NO3-, PO4
3-, K+ par une
2ème culture de cressons dans un cycle de 21 jours.
• Mode opératoire :
- nous avons utilisé la même méthode que pour l’essai préliminaire.
- au 7ème jour, apport des polluants-fertilisants avec des doses différentes.
- pour NO3- et K+ : on prend les doses 30, 50, 70, 90 mg par kg de sol.
- pour PO43- : on prend les doses 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450 mg par kg de sol.
-mesurer la matière fraîche, la matière sèche à la fin de la culture.
Photo 7 : Culture avant 7ème jour (test définitif)
Photo 8 : Fin de la culture (test définitif)
23
II- TRAVAIL SUR TERRAIN
C’est un suivi d’un cycle de culture de cressons, avec des prélèvements d’eau et de sol
et des analyses au laboratoire.
II-1- Analyse des eaux usées dans le canal d’irrigation du site S2
Nous avons analysé les eaux à l’entrée des cressonnières avec les paramètres suivants :
pH, TDS, CE, OD, Turbidité, DBO, DCO, MES, NO3-, PO4
3-, K+ par prise d’échantillon 3
fois au cours d’un cycle.
II-1-1- Choix des paramètres :
Les paramètres ont été choisis afin de déterminer la qualité des eaux et les teneurs en
nutriments apportés par ces eaux et pour atteindre les objectifs dans le tableau ci-dessous.
24
Tableau 7 : Objectifs de choix des paramètres
Paramètres Objectifs
couleur détermine la présence de matière organique ou
minérale.
organoleptiques
odeur indique la pollution de l’eau et la présence de
matière organique en décomposition.
pH détermine l’acidité ou l’alcalinité de l’eau
Température intensifie les odeurs et les saveurs. C’est un
facteur déterminant un grand nombre de
processus biologique et chimique
Turbidité,
Matières en
suspension
détermine le taux de matières solides dans
l’eau :
-matières en suspension de nature organique
ou minérale.
-matières grossières décantables ou non
décantables.
Conductivité
électrique
permet d’évaluer la minéralisation de l’eau, la
réutilisation de l’eau dépend du taux des
minéraux dissous et la teneur en ions.
Taux de salinité détermine la salinité de l’eau
NH4+, NO3
-, PO43-
, K+
déterminent les teneurs des éléments
fertilisants dans l’eau et leur aptitude à
l’agriculture.
DBO permet de connaître la consommation
d’oxygène relative à la destruction des
matières organiques
DCO permet d’évaluer la charge polluante de l’eau
physico-chimique
Oxygène dissous c’est un paramètre majeur dans la vie des
organismes qui résident dans l’eau.
25
II-1-2- Méthode d’analyse et appareillage
Après prélèvement, les échantillons doivent être bien conservés en attendant le début
d’analyse.
• Mode de conservation de l’échantillon
- L’échantillonnage dans les eaux usées est délicat. S’il n’est pas réalisé dans de très bonne
condition, les erreurs liées aux caractéristiques du prélèvement seront presque toujours
largement supérieures aux erreurs d’analyse.
- Les échantillons doivent être conservés à 4°C jusqu’au laboratoire dans un laps de temps ne
dépassant pas 24 heures.
• Méthodes d’analyses
Toutes les déterminations physiques ou chimiques sont à pratiquer sur l’eau obtenue
après libre passage de l’échantillon au travers d’un tamis à maille de 5 mm de côté.
Tableau 8 : Méthodes d’analyses de l’eau et appareillage
Paramètres Unité Méthodes Appareillage Précisions
pH - Méthode électrometrique pH-mètre de CONSORT
Potentiel mV Méthode électrometrique Potentiomètre de CONSORT
TDS mg/l Méthode électrometrique Conductimètre de CONSORT
±0,1
CE µS.cm-1 Méthode électrometrique Conductimètre de CONSORT
±0,1
OD mg/l Méthode électrometrique Oxymètre de CONSORT
±0,1
Turbidité NTU Méthode photométrique PALINTEST ±0,1 MES mg/l Méthode photométrique ±0,1 K+ mg/l Méthode photométrique PALINTEST ±0,1
NH4+ mg/l Méthode photométrique PALINTEST ±0,1 NO3
- mg/l Méthode photométrique PALINTEST ±0,1 PO4
3- mg/l Méthode photométrique PALINTEST ±0,1 Source : Laboratoire chimie de l’environnement
26
II-1-3- Période d’échantillonnage
Le prélèvement sera effectué avec beaucoup de soins sur un point précis.
• Choix du point de prélèvement
Un seul point de prélèvement a été choisi à l’entrée des cressonnières, qui représente la
qualité des eaux usées urbaines et de l’eau d’irrigation.
• Période de prélèvement
Tableau 9 : Date et point de prélèvement
Point de prélèvement Date de prélèvement
E : entrée des cressonnières 3 fois durant le cycle :
04-mars-09
18-mars-09
01-avril-09
II-2- Analyse physico-chimique du sol du site S2 (avant culture)
L’évaluation de la fertilité du sol du site S2 se fait par détermination des propriétés
physico-chimiques des sols : pH, CE, granulométrie, éléments nutritifs, matière organique,
capacité d’échange cationique, cations échangeables.
II-2-1- Choix des paramètres
Les paramètres ont été choisis afin de déterminer les teneurs en éléments nutritifs
disponibles et les éléments chimiques qui ont une relation avec la fertilité des sols.
Tableau 10 : Objectifs de choix des paramètres
Paramètres Eléments analysés Objectifs
granulométrie -indique la proportion des éléments du sol
selon leur grosseur : argile, limon, sable.
pH
-détermine la concentration en ion H+ dissociée
dans la solution du sol
-influe sur la disponibilité des éléments du sol
-permet de connaître la fertilité du sol.
physiques
CE
-mesure les sels minéraux fixés sur le
complexe absorbant.
27
matière organique -favorise une structure du sol et retient les
substances nutritives.
-indique principalement la fertilité du sol.
Capacité d’échange
cationique
-indique la quantité des cations métalliques
pouvant être fixée par le sol
-renseigne sur la richesse du sol.
Cations
échangeables
-détermine les teneurs des cations (Ca2+, Mg2+,
Na+, K+) qui sont fixés sur le sol.
chimiques
éléments nutritifs -permet d’évaluer la fertilité du sol et de
connaître son aptitude à l’agriculture.
II-2-2- Méthode d’analyse et appareillage
L’analyse physico-chimique du sol sera effectuée avec des échantillons secs.
Tableau 11 : Méthodes et appareillages pour l’analyse des sols
Paramètres Unités Méthodes
pH - Rapport eau-sol (2/5)
CE µS/cm Rapport eau-sol (2/5)
Granulométrie % Densimètre de Bouyoucos
C % Volumétrique en milieu acide
N % Extraction à l’acide sulfurique concentré
P ppm Extraction par le molybdate d’ammonium en milieu
acide suivi d’un dosage colorimétrique.
CEC méq/100g Extraction par l’acétate d’ammonium et dosage
volumétrique.
Cations
échangeables
méq/100g Extraction par l’acétate d’ammonium et dosage par un
spectromètre d’absorption atomique.
28
II-2-3- Echantillonnage
Il est important de considérer plusieurs points pour prélever les échantillons de sol.
Tableau 12 : Définition des échantillons
SA ST
Sol Andravoahangy Sol Témoin
Remarque: SA= S2 et ST= S1
• Choix du point de prélèvement
Les échantillons de sol ont été prélevés dans chaque parcelle afin de bien connaître les
teneurs en éléments nutritifs présents dans le sol, leur aptitude à l’agriculture et surtout la
fertilité du sol.
• Méthode d’échantillonnage
Le tableau 13 présente le nombre d’échantillon du sol, les paramètres analysés, le point et
la date de prélèvement.
Tableau 13 : Méthode d’échantillonnage
Date de
prélèvement
Point de
prélèvement
Nombre
d’échantillon
Analyse
effectué
Paramètres
analysés
SA
04- mars- 09
ST
20- octobre-
09
4 points par
parcelle
Un
échantillon
bien mélangé
Analyse en
laboratoire
granulométrie,
pH, CE, CEC,
cations
échangeables,
matière
organique,
azote, carbone,
phosphore
En résumé, le site S2 a été considéré comme un site pollué. Il est alimenté par des eaux
domestiques. Nous avons effectué un suivi d’un cycle de culture de cressons sur ce site.
L’influence des polluants-fertilisants NO3-, PO4
3-, K+ sur les cressons a été étudié en
laboratoire.
TROISIEME PARTIE
RESULTATS ET
INTERPRETATIONS
29
La troisième partie du mémoire est consacrée à la présentation et à l’interprétation des
résultats. Nous présentons dans cette partie les normes d’interprétation de l’analyse de l’eau
et du sol, les résultats des analyses des eaux d’irrigation avec les interprétations, la
caractérisation physico-chimique du sol Andravoahangy comparée à celle du sol témoin.
Chapitre I- GENERALITES SUR L’INTERPRETATION DE L’ANALYSE DE
L’EAU ET DU SOL
Ce chapitre présente les normes d’interprétation de la pollution des eaux usées et des
analyses de sol au laboratoire.
I- INTERPRETATION DE L’ANALYSE DE L’EAU [6]
Nous considérons les paramètres de pollution des eaux usées.
• Conductivité
La mesure de la conductivité permet d’évaluer la salinité de l’eau.
Tableau 14 : Relation entre la salinité et la conductivité électrique de l’eau d’irrigation
Conductivité (µS/cm) Salinité
CE < 250 Eaux non salines
250 < CE < 750 Eaux à salinité moyenne
750 < CE < 2250 Eaux à forte salinité
2250 < CE < 5000 Eaux à très forte salinité
5000 < CE < 20000 Eaux à salinité excessive
• Turbidité
La turbidité d’une eau est due à la présence de matières en suspension finement divisées :
argile, limon, sable, matière organique, etc.
En général, la turbidité des eaux résiduaires et des eaux polluées est très élevée.
• Demande Biochimique en Oxygène (DBO)
C’est la quantité d’oxygène exprimée en mg/l qui est nécessaire pour décomposer par
oxydation les matières organiques des eaux usées avec l’aide des bactéries.
30
• Demande Chimique en Oxygène (DCO)
C’est la quantité d’oxygène consommée par les matières existant dans l’eau et
oxydables dans des conditions définies. En fait, la mesure correspond à une estimation des
matières oxydables présentes dans l‘eau, quelle que soit leur origine organique ou minérale.
Pour caractériser la pollution de l’eau, on considère souvent le rapport DBO/DCO.
Tableau 15 : Rapport DBO/DCO [1]
DBO/DCO Effluent Origine
>0,1 eaux à dominante
organique
eaux usées domestiques
<0,1 eaux à dominante
chimique ou minérale
eaux usées industrielles
• Nitrates
Les nitrates ont pour origine une nitrification de l’azote organique.
Les normes européennes ont retenu comme limite supérieure 100mg/l.
• Potassium
Le potassium est un élément à peu près constant dans l’eau. Les quantités trouvées sont
presque très largement inférieures aux teneurs en sodium. Cet élément ne présente pas
d’inconvénients pour la santé des populations aquatiques.
• Classement des eaux
Le décret 2003/464du 15/04/03 promulgué par le Ministère de l’Environnement
classifie les eaux de surface en fonction des concentrations des éléments présents dans l’eau.
� Facteurs physiques et chimiques
Paramètres Classe A Classe B Classe C Hors classe T°C T<25 25<T<30 30<T<35 T>35
pH
6<pH<8,5
5,5<pH<6,0 ou
8,5<pH<9,5
pH<5,5 ou
pH<9,5
-
MES mg/l MES<30 30<MES<60 60<MES<100 MES>100 CE µS/cm CE<250 250<CE<500 500<CE<3000 CE>3000
31
� Facteurs biologiques
OD mg/l OD>5 3<OD<5 2<OD<3 OD<2
DCO mg/l DC O<20 20<DCO<50 50<DCO<100 DCO>100
DBO5 mg/l DBO5 <5 5< DBO5 <20 20< DBO5
<70
DBO5
Source : Décret N°2003/464 du 15/04/03 Madagascar
Qualité des eaux par classe
Classe A : excellente qualité, très satisfaisante pour tout usage.
Classe B : qualité moyenne, utilisable comme eau d’irrigation, nécessite un traitement de
potabilisation.
Classe C : qualité médiocre pour l’irrigation, baignade interdite.
Hors classe : inapte pour tout usage, constitue une menace pour la santé publique.
II- INTERPRETATION DES ANALYSES DU SOL
Côtes de référence utilisée pour l’interprétation des analyses des sols [7]
• pH du sol
Le pH permet de préciser le degré d’acidité ou de basicité d’un sol, en fonction de
l’abondance des ions H+.
Tableau 16 : Interprétation du pH du sol
Interprétation pH
Extrêmement acide <4,5
Très fortement acide 4,6 à 5
Fortement acide 5,1 à 5,5
Moyennement acide 5,6 à 6
Faiblement acide 6,1 à 6,5
Neutre 6,6 à 7,3
Légèrement acide 7,4 à 7,8
Moyennement alcalin 7,9 à 8,4
Fortement alcalin 8,5 à 9
Très alcalin >9,1
32
• Matière organique, carbone, azote, phosphore du sol
La matière organique améliore les propriétés physiques et les caractères chimiques d’un
sol. Elle fournit également l’azote et le phosphore nécessaires aux cultures.
Tableau 17 : Classification suivant la richesse du sol en matière organique, azote,
carbone, phosphore
Classe MO% C% N% P (ppm)
Très pauvre <0,3 <0,5 <0,05 <2,5
Pauvre 0,3 à 0,6 0,5 à 1 0,05 à 0,1 2,5 à 5
Moyen 0,6 à 1,7 1 à 3 0,1 à 0,15 5 à 10
Riche 1,7 à 3 3 à 5 0,15 à 0,25 10 à 25
Très riche >3 >5 >0,25 >25
Tableau 18 : Référence pour le rapport C/N
Rapport C/N Correspondance
15-25 Matière organique décomposée
8-12 Matière organique bien décomposée
<10 Sols minéralisés à faible réserve en
matière organique
• Capacité d’échange cationique, Cations échangeables
La capacité d’échange cationique est la quantité totale de cations qu’un échantillon de sol
peut retenir sur son complexe absorbant. Les cations échangeables sont : Ca2+, Mg2+, K+, Na+.
La fertilité du sol croit généralement avec la somme des bases échangeables.
Tableau 19 : Références sur les valeurs de la somme des cations et de la capacité
d’échange cationique
Classe CEC (méq/100g) Somme des cations (S)
me/100g
(Ca2++Mg2++K++Na+)
Très faible <5 <2
Faible 5 à 10 2 à 5
Moyenne 10 à 25 5 à 10
Forte 25 à 40 10 à 15
Très forte >40 >15
33
Tableau 20 : Référence pour les bases échangeables
Interprétation CaO (méq/100g) MgO (méq/100g) K2O (méq/100g)
Très pauvre <1 <0,4 <0,1
pauvre 1 à 2,3 0,4 à 1 0,1 à 0,2
Moyen 2,3 à 3,5 1à 1,5 0,2 à 0,4
Riche 3,5 à 7 1,5 à 3 0,4 à 0,8
Très riche >7 >3 >0,8
• Fractions sableuses, limoneuses, argileuses
La proportion des fractions sableuses, limoneuses, argileuses détermine la texture d’un
sol à partir du triangle de texture (cf. Annexe).
Tableau 21 : Référence pour les fractions sableuses
Sol Sableux normal élevé Très élevé
% >55 <20 20 à 30 >30
Tableau 22 : Référence pour les fractions limoneuses
Sol limoneux faible normal élevé très élevé
% >50 <15 15 à 25 25 à 35 >35
Tableau 23 : Référence pour les fractions argileuses
Sol argileux Très faible faible normal élevé Très élevé
% >25 <8 8 à 15 15 à 25 25 à 35 >35
34
Chapitre II- RESULTATS DE L’OPTIMISATION DES DOSES DE
POLLUANTS FERTILISANTS
Pour déterminer les doses optimales des polluants-fertilisants, nous avons effectué deux
tests successifs : essai préliminaire et test définitif.
I- RESULTATS DE L’ESSAI PRELIMINAIRE
Les résultats de l’essai préliminaire donnent un grand intervalle pour les doses optimales des
polluants fertilisants.
I-1- Cas du NO3-
• Courbes de l’évolution journalière des longueurs des tiges de cressons
Graphe 1 : Evolution journalière des longueurs des tiges de cressons (NO3-)
Interprétations: - Du 1er au 7ème jour, égalité de croissance des plantes due à l’utilisation des
éléments nutritifs du sol uniquement.
- Après apport d’engrais, amélioration de la croissance des plantes mais d’une
façon variée. La croissance de L3 et L4 est très significative par rapport à
celle des autres plantes.
35
• Graphes Doses-Réponses
Graphe 2 : Doses-Réponses de NO3-
Avec L (longueurs des tiges), Mf (matières fraîches des plantes), Ms (matières sèches des
plantes).
36
Interprétation : l’intervalle 10et 100 contient la dose optimale de NO3-
I-2- Cas du PO43-
• Courbes de l’évolution journalière des longueurs des tiges de cressons
Graphe 3 : Evolution journalière des longueurs des tiges de cressons (PO43-)
Interprétations :- Du 1er au 7ème jour, égalité de croissance des plantes dues à l’utilisation
unique des éléments nutritifs du sol.
-Après apport d’engrais, amélioration de la croissance des plantes surtout L4 et L5.
• Graphes Doses-Réponses
Graphe 4 : Doses-Réponses de PO43-
37
Avec L (longueurs des tiges), Mf (matières fraîches des plantes), Ms (matières sèches des
plantes).
Interprétation : l’intervalle 100 et 500 contient la dose optimale de PO43-
38
I-3- Cas du K+
• Courbe de l’évolution journalière des longueurs des tiges de cressons
Graphe 5 : Evolution journalière des longueurs des tiges de cressons (K+)
Interprétations : - du 1er jour au 7ème jour, égalité de croissance des plantes due à l’utilisation
des éléments nutritifs du sol.
- après apport d’engrais, amélioration de la croissance des plantes mais
certaines plantes meurent à des doses trop élevées.
• Graphes Doses-Réponses
Graphe 6 : Doses- Réponses de K+
39
Interprétation : l’intervalle 10 et 100 contient la dose optimale de K+
40
II- RESULTATS DU TEST DEFINITIF
Les résultats du test définitif déterminent les doses optimales exactes des polluants-
fertilisants.
II-1- Cas du NO3-
� Graphes Doses-Réponses
Graphe 7 : Doses-Réponses de NO3-
41
Interprétation : d’après les courbes ci-dessus la dose optimale de NO3- est entre [50-70] mg/kg
de sol.
II-2- Cas du PO43-
� Graphes Doses- Réponses
Graphe 8 : Doses-Réponses de PO43-
42
Interprétation : d’après les courbes ci-dessus la dose optimale de PO43- est à partir de 150
mg/kg de sol
43
II-3- Cas de K+
� Graphes Doses- Réponses
Graphe 9 : Doses Réponses de K+
44
Interprétation : d’après les courbes ci-dessus la dose optimale de K+ est entre [50-70] mg/kg
de sol.
III- DOSES OPTIMALES DES FERTILISANTS EN mg /kg D E SOL
On peut représenter les doses optimales des fertilisants par les courbes ci-dessous.
Graphe 10 : Courbes représentant les doses optimales de NO3-, PO4
3-, K+
45
Donc, les doses optimales sont environs :
NO3- :60mg/kg de sol
PO43- :150 mg/kg de sol
K+ : 60 mg/kg de sol
IV- DOSES OPTIMALES DES FERTILISANTS NO 3-, PO4
3-, K+ en mg/l
Tableau 24 : Doses optimales des fertilisants en mg/l
Paramètres Doses des fertilisants en
mg/kg de sol
Doses des fertilisants en
mg/l
NO3- 60 77,92
PO43- 150 194,80
K+ 60 77,92
46
Les doses optimales de NO3-, PO4
3-et de K+ sont respectivement 77,92 ; 194,80 et 77,92 mg
par litre.
V- CONCLUSION PARTIELLE 1
Les doses optimales favorisant la croissance des cressons sont :
- pour les nitrates et le potassium : 77,92 mg/l
- pour les phosphates : 194,80 mg/l
47
Chapitre III- RESULTATS ET INTERPRETATION DES ANALY SES
DES EAUX D’IRRIGATION DU SITE S2
Des analyses physico-chimiques ont été effectuées avec les échantillons des eaux du
site.
I- RESULTAS DES ANALYSES DES EAUX USEES DU SITE
Les résultats des analyses effectuées sur les échantillons des eaux sont représentés dans le
tableau ci- dessous.
Tableau 25 : Résultats des analyses des eaux du site S2
Paramètres 04 mars - 09 18 mars - 09 01 mars - 09
pH 6,50 6,27 6,30
Potentiel mV -5 14,6 12
CE µs/cm 519 500 486
TDS mg/l 276 266 259
OD mg/l 0,2 2% 0 0,4 4%
Turbidité NTU 62 74 80
DBO mg/l 95 90 90
DCO mg/l 134 126 127
MES mg/l 90 10 30
NO3- mg/l 110 102 80
NH4+
mg/l 36 30 22
K+ mg/l 58 130 74
PO43- mg/l 50,4 50 64,1
48
II- INTERPRETATIONS DES RESULTATS
La mesure de CE, OD, turbidité, DBO, DCO, MES, NO3-, PO4
3-, K+ détermine la
qualité physico-chimique des eaux usées.
II-1- Salinité
La salinité de l’eau est déterminée par la mesure de la conductivité.
Paramètres 04 mars -09 18 mars -09 01 avril - 09
CE µS/cm 519 500 486
TDS mg/l 276 266 259
CE : entre 486 et 519µS/cm ; TDS : entre259 et 276mg/l
- Les eaux d’irrigation du site S2 ont une salinité moyenne, largement inférieure à celle des
eaux souterraines (CE>1200µS/cm) utilisées habituellement en irrigation traditionnelle.
- En se référant aux directives d’interprétation de la qualité des eaux de surfaces, les valeurs
de la CE et celles de la TDS des eaux du site ne constituent aucun problème pour l’irrigation.
- Les valeurs de la CE des eaux du site dépassent les normes de rejets. En effet, une valeur
élevée de la salinité signifie une grande quantité d’ions en solution. Les sels solubles
proviennent des détergents, des savons et des eaux vannes.
- Les valeurs du TDS des eaux du site dépassent les normes de rejets. L’excès est dû à la
solubilité des sels présents dans les détergents et les savons lors des lavages.
II-2- Oxygène dissous
Durant le cycle, la teneur en OD des eaux du site varie de 0 à 0,4mg/l. Ces valeurs sont
très inférieures aux normes de rejets. La déficience est due au taux élevé en matière
organique. En effet, les matières ont besoin d’oxygène pour leur décomposition. Plus le taux
en matière organique est élevé, plus l’oxygène dissous est faible.
II-3- Turbidité
Les valeurs de la turbidité des eaux du site sont 62, 74, 80 NTU. Elles sont hors
normes. Les turbidités sont dues à la présence des particules organiques et minérales
insolubles dans l’eau.
49
II-4- DBO, DCO, MES
Ces paramètres nous permettent d’évaluer la qualité des eaux usées du site.
Paramètres 04 mars - 09 18 mars -09 01 avril -09
DBO mg/l 95 90 90
DCO mg/l 134 126 127
MES mg/l 90 10 30
- La valeur de la DBO des eaux du site dépasse la norme, la DCO et les MES sont inférieures
aux normes. Ce qui signifie que les eaux du site ne présentent aucun risque pour l’usage en
agriculture.
- Le degré de pollution des eaux est déterminé par la valeur de la DCO. Donc, l’eau du site est
acceptable pour l’usage comme eau d’irrigation.
- Le rapport DBO/DCO=0,7 signifie que la pollution est de nature domestique, les matières
organiques sont facilement biodégradables.
Les eaux usées peuvent être utilisées sans problème en agriculture.
II-5- N, P, K
Ce sont des éléments-fertilisants nécessaires au développement et à la croissance des
plantes.
Paramètres 04 mars – 09 18 mars -09 01 avril -09 NO3
- mg/l 110 102 80 NH4
+ mg/l 36 30 22 K+ mg/l 58 130 74 PO4
3- mg/l 50,4 50 64,1
Les eaux usées du site contiennent des éléments nutritifs N, P, K pour les besoins des
cultures. En se référant aux directives d’interprétation des eaux usées, les quantités des
éléments N, P, K des eaux du site hors normes. L’azote ammoniacal résulte de la dégradation
de la matière organique et minérale des eaux vannes. Les nitrates et les nitrites proviennent de
l’oxydation de l’azote ammoniacal. La teneur élevée en potassium des eaux du site est due
principalement à la composition de l’urine.
50
III- DONNEES SUR LES ELEMENTS FERTILISANTS DES EAU X USEES DU SITE
Paramètres 04 mars - 09 18 mars - 09 01 mars - 09 moyenne
NO3 mg/l 110 102 80 97,33
PO4 mg/l 50,4 50 64,1 54,8
K mg/l 58 130 74 87,33
NH4 mg/l 36 30 22 29
- Les nitrates et le potassium sont très variés durant le cycle tandis que les phosphates et
l’ammonium sont à peu près constants.
- D’après le tableau ci-dessus, les eaux du site contiennent une plus forte teneur en
nitrates qu’en ammonium. En outre, la plus grande partie de l’azote minéral directement
assimilable par les plantes dans les eaux usées est sous forme nitrique. C’est pour cela qu’on a
choisi le nitrate pour le test en laboratoire.
IV- COMPARAISON DE LA TENEUR DES FERTILISANTS DES EAUX DU
SITE AUX NORMES DES EAUX USEES REJETANT SUR LES MILIEUX
NATURELS
Graphe 11 : Comparaison de la teneur des fertilisants du site S2 aux normes
La courbe ci-dessus montre que les éléments fertilisants apportés par les eaux usées du
site sont hors normes. Pourtant, les cressons ont besoin de ces éléments en quantité excessive
pour leur croissance. Donc, les quantités élevées en NO3-, PO4
3-, K+ ne sont pas néfastes dans
les cressonnières.
51
V- COMPARAISON DE LA TENEUR DES ELEMENTS FERTILISA NTS DES
EAUX DU SITE AUX DOSES OPTIMALES OBTENUES PAR LE T EST EN
LABORATOIRE
Graphe 12 : Comparaison de la teneur des fertilisants des eaux du site aux doses
optimales
- Par rapport aux doses optimales des polluants fertilisants obtenus en laboratoire, les nitrates
et le potassium apportés par les eaux d’irrigation du site S2 sont suffisants à la production des
cressons.
- La teneur en phosphate des eaux du site est inférieure à la dose optimale obtenue au
laboratoire donc il y a carence en phosphate pour le développement des cressons.
VI- CONCLUSION PARTIELLE 2
En résumé, les caractéristiques des eaux usées du site S2 sont les suivantes :
- Les eaux usées du site ont une salinité moyenne (CE= 501,66 µS/cm), elles ne présentent
aucun risque pour l’usage en agriculture.
- les eaux usées du site sont de nature organique d’après les valeurs du rapport
DBO/DCO=0,7. Ce rapport est supérieur à 0,1. Ce qui signifie que la pollution rencontrée sur
le site est de nature domestique.
- les valeurs de DBO, DCO et MES sont élevées. Ce sont les principaux facteurs limitants
pour l’utilisation des eaux usées en agriculture.
- par rapport aux normes des rejets d’effluents liquides, les éléments fertilisants apportés par
les eaux usées du site sont hors normes. Ces quantités élevées ne sont pas néfastes sur les
cressons. Elles satisfont aux besoins des plantes.
52
Chapitre IV- RESULTATS DES ANALYSES DU SOL DU SITE S2
Nous avons effectué des analyses physico- chimiques sur les échantillons des sols pour démontrer
le rôle des sols dans les cressonnières.
I- QUALITE PHYSICO- CHIMIQUE DU SOL DU SITE S2 AVA NT CULTURE
Les résultats des analyses effectuées sur les échantillons du sol sont représentés dans le
tableau ci-dessous.
Tableau 26 : Résultats des analyses des échantillons du sol du site S2
Paramètres Valeurs
pH 6,2
CE µS/cm 950
Argile % 21
Limon % 40
Physiques
Granulométrie
Sable % 39
C % 7,45
Matière organique N % 0,52
P assimilable P ppm 36
Capacité d’échange
cationique
CEC méq/100g 21
Ca2+ méq/100g 17,9
Mg2+ méq/100g 2,5
Na+ méq/100g 0,74
Chimiques
Cations
échangeables
K+ méq/100g 0,79
Source : nos résultats
II- COMPARAISON DES RESULTATS DES ANALYSES DU SOL DU SITE S2 ET S1
Des analyses physico- chimiques ont été effectuées sur les échantillons SA du site Andravoahangy
et ST du site Témoin.
On considère les paramètres physiques et chimiques.
II-1- Paramètres physiques
Ce sont le pH, la CE, la granulométrie.
II-1-1- Acidité
La mesure du pH détermine l’acidité d’un sol.
53
SA ST
pH 6,2 5,75
interprétation Faiblement acide Moyennement acide
ST est plus acide que SA. Le pH faiblement acide de SA du site S2 signifie que le sol a reçu une
quantité élevée de MO et des différents éléments venant des rejets.
La fertilité du sol sera d’autant plus grande que le pH sera plus élevé (entre pH=4 et pH=7,5).
II-1-2- Salinité
La mesure de la CE indique la salinité du sol.
SA ST
CE µS/cm 950 150
interprétation salin non salin
Pour SA, CE=950µS/cm signifie que le sol du site S2 est salin. Les principaux ions
responsables de la salinité des eaux sont : Ca2+, Mg2+, Na+, Cl-, SO42-
La salinité provoque une augmentation de la pression osmotique des solutions du sol,
empêchant l’absorption racinaire.
II-1-3- Granulométrie
La mesure de la granulométrie détermine la texture d’un sol.
SA ST
Argile % 21 22
Interprétation Normal Normal
Limon % 40 24
Interprétation Très élevé normal
Sable % 39 54
interprétation Très élevé Très élevé
Texture Limon sableux Limon argilo-sableux
SA et ST n’ont pas la même texture.SA a une texture limon sableux, et celle de ST est limon
argilo- sableux.
54
II-2- Paramètres chimiques
Ce sont la matière organique (MO), le phosphore (P), la Capacité d’Echange
Cationique(CEC), les cations échangeables.
II-2-1- Matière Organique
L’évolution de la matière organique est estimée par le rapport C/N qui indique
l’enrichissement en azote dans le sol. La matière organique retient les substances nutritives et
favorise une bonne structurale du sol.
- La MO de SA est mal décomposée, ceci est due à la dégradation très lente. En effet, la matière
organique fraîche telle que les restes de racines est lentement assimilée par les bactéries.
- Pour ST, la MO est bien décomposée, le sol est sain.
II-2-2- Phosphore assimilable
Le phosphore assimilable se rencontre dans le sol sous forme ionique (PO43-) ou fixé au
complexe argilo-humique.
SA ST
P ppm 36 18,1
interprétation Très riche riche
La valeur du phosphore de SA est 2 fois supérieure à celle de ST.
SA ST
C % 7,45 2,16
interprétation très riche moyen
N % 0,52 0,18
interprétation très riche Riche
C/N 14,4 11,9
Interprétation Matière organique mal
décomposée
Matière organique bien
décomposée
55
II-2-3- Capacité d’Echange Cationique
C’est la quantité maximale de cations métalliques pouvant être fixée par le sol.
SA ST
CEC 32,9 14
interprétation forte moyenne
La valeur de la CEC de SA est supérieure à celle de ST. Ce qui signifie que SA peut fixer une forte
quantité de cations métalliques et ST fixe moyennement les cations.
II-2-4- Cations échangeables
Le complexe absorbant retient autour de leur molécule des cations sous la forme dite
échangeable.
SA ST
Ca méq/100g 17,9 3,6
interprétation très riche
Mg méq/100g 2,5 1,03
Interprétation Riche
K méq/100g 0,79 0,84
Interprétation Riche
Na méq/100g 0,74 6,3
Somme des bases
échangeables méq/100g
21,93 11,77
Les valeurs de la somme des cations de SA (21,93) et de ST(11,77) sont élevées. Ceux qui
signifient que les cations sont beaucoup plus retenues pour SA et ST. SA retient fortement les
cations par rapport à ST.
56
III- CONCLUSION PARTIELLE 3
Les caractéristiques des sols des deux sites sont les suivants :
Pour les paramètres physiques :
- les valeurs du pH de SA et de ST sont respectivement 6,0 et 5,74. Ce qui signifie que ST est plus
acide que SA.
- pour la conductivité, la CE=950µS/cm de SA est supérieure à la CE=150µS/cm de ST : le sol
ST est non salin tandis que SA est salin.
- les sols SA et ST n’ont pas la même texture. La texture de SA est limon sableux et celle de ST
est limon argilo-sableux.
Pour les paramètres chimiques :
- le rapport C/N de SA est 14,38. Cette valeur signifie que la MO est mal décomposée. Pour ST,
C/N=11,86 : la MO est bien décomposée et la dégradation est rapide.
- les valeurs de la CEC de SA et de ST sont estimées à 32,9 et 14 : SA fixe fortement les cations
métalliques et ST les fixe moyennement. Autrement dit, SA fixe plus les cations que ST.
- la valeur moyenne de la somme S de ST (S=11,77 méq/100g) est inférieure à celle de SA
(S=21,93 méq/100g) qui est forte : SA fixe plus les bases que ST.
57
CONCLUSION ET RESUME
Dans ce mémoire, nous avons déterminé les doses en éléments fertilisants nécessaires à la
production de cressons. Les nitrates, les phosphates et le potassium favorisent la croissance des
tiges et le développement des plantes.
Les doses optimales de NO3-, PO4
3-, K+ nécessaires pour les cressons sont respectivement 77,92 ;
194,80 et 77,92 mg par litre.
La fertilisation phosphatée est très importante, les NO3- et K+ ont la même dose optimale dans la
culture des cressons.
Les résultats obtenus au cours de notre étude nous montrent que les carences en NO3-, PO4
3-, K+
font souffrir les plantes. Les excès en NO3- et K+ provoquent des effets toxiques.
Pour connaître les teneurs en éléments- fertilisants apportées par les eaux usées, nous avons
étudié la qualité des eaux d’irrigation de la cressonnière d’Andravoahangy.
Les analyses de ces eaux démontrent que :
- la matière organique en excès dans les eaux du site est transformée en nutriments pour les
cultures, la transformation peut être lente ou rapide.
- les quantités des éléments NO3- et K+ des eaux du site sont suffisantes à la production des
cressons. Il y a cependant carence en phosphate. Donc, les cressiculteurs peuvent utiliser des
engrais phosphatés.
- l’eau du site est acceptable pour l’irrigation compte tenu des valeurs de la DBO, de la DCO et
des MES comparées aux normes des eaux usées.
On peut dire que la réutilisation des eaux usées peut modifier les comportements physico-chimiques
des milieux récepteurs.
Nous pouvons déduire par ailleurs que les eaux du site sont aptes à l’irrigation. Les principaux
facteurs limitants de la réutilisation des eaux sont la DBO, DCO et les MES.
La qualité du sol du site Andravoahangy a été comparée à celle du site témoin.
Les résultats des analyses des sols SA et ST démontrent que :
- le sol SA a un pH faiblement acide et une texture limon sableux, ST est moyennement acide
avec une texture limon argilo-sableux.
- le sol SA est salin tandis que ST est non salin. (CE= 950µS/cm) pour SA et (CE= 150µS/cm)
pour ST.
- pour SA, les MO sont mal décomposées (C/N=14,38) la dégradation est très lente, pour ST, les
MO sont bien décomposée (C/N=11,86).
58
-le sol SA fixe fortement les cations (T=32,9 méq/100g), le sol ST les fixe moyennement
(T=14méq/100g).
- la valeur de la somme S des cations échangeables de SA (S=21,9 méq/100g) est supérieure à
celle de ST (S=11,77 méq/100g ). Cela signifie que SA retient fortement les cations par rapport à
ST.
Ces résultats nous permettent de conclure que le sol du site Andravoahangy est fertile.
Par conséquent, les sols irrigués avec les eaux usées ne constituent aucun problème pour la culture
des cressons. Cependant, certains paramètres comme les NO3-, K+ peuvent provoquer des effets
polluants aux plantes à des teneurs élevées.
Le traitement des eaux usées avant la réutilisation en agriculture permettrait de diminuer les
teneurs des paramètres polluants pour éviter les risques sanitaires et environnementaux. Ainsi, les
agriculteurs peuvent utiliser des engrais phosphatés, azotés et potassiques à des doses optimales
pour combler les besoins de la plante.
BIBLIOGRAPHIE
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PARTIE PARTIE PARTIE PARTIE
EXPERIMENTALEEXPERIMENTALEEXPERIMENTALEEXPERIMENTALE
I
1. Volume d’eau d’hydratation
Lors de la culture en laboratoire, l’hydratation du sol a été faite 24heures avant le début de
la culture.
Le volume d’eau d’hydratation est calculé à partir de la CMR (Capacité Maximale de
Rétention en eau).
Mode opératoire
- utiliser un bécher de 50ml dont le fond a été retiré et remplacé par une grille plastifiée.
- déposer sur la grille le papier de Wattman.
- peser le bécher avec le filtre saturé d’eau.
- peser une quantité de 50g de sol en émergeant pendant 15mn dans un récipient plus grand
contenant de l’eau. Le niveau de l’eau atteigne environ la moitié de la hauteur du sol.
- retirer du grand récipient d’eau le bécher contenant du sol, déposé, laisser drainer quelques
minutes (15mn).
- déposer ensuite le bécher contenant le sol humidifié.
- déterminer le poids du sol humide en soustrayant le poids du bécher.
- La Capacité Maximale de Rétention en eau est calculée comme suit :
L’hydratation est à 83% de la CMR.
CMR → 100
X ← 83
Donc d’où Poids eau= X * Poids sec
2. Précaution prise pour les prélèvements, transport, conservation
Un soin particulier doit être apporté à l’opération de prélèvement de l’eau.
L’analyse devrait effectuer en laboratoire et ne peut se faire immédiatement après le
prélèvement. Des conditions de température et d’obscurité s’avèrent ainsi nécessaires.
Les récipients utilisés sont des bouteilles « d’eau vive », « d’Olympiko ». Lors des
prélèvements, la bouteille est d’abord rincée avec de l’eau à prélever. On évite la formation
II
de bulles d’air au cours de remplissage. Nous avons prélevé 3 litres d’eau pour chaque
échantillon.
Lors du transport, les bouteilles bien bouchées sont conservées dans l’obscurité à une
température de 4°C.
3. Analyse de l’eau
Nitrates
Gamme de mesure 0-20mg/l
Mode opératoire
- Prendre le tube Nitratest et ajouter 1ml de l’échantillon en utilisant une seringue graduée.
Compléter le tube avec de déionisée jusqu’au repère des 20ml.
- Ajouter une cuillerée de « Nitratest Powder » et une «Nitratest Tablet ». Ne pas écraser la
pastille. Fermer le tube avec le capuchon et agiter pendant exactement une minute, puis
attendre que la solution se stabilise pendant une minute.
- Inverser le tube 3 ou 4 fois puis attendre au moins 2 minutes la dissolution complète du
réactif. Enlever le bouchon et nettoyer le haut du tube avec un tissu propre. Transférer la
solution claire dans le tube de 10ml, jusqu’au repère des 10ml.
- Ajouter une pastille « Nitricol », écraser et remuer pour dissoudre.
- Attendre 10minutes.
- Effectuer la lecture : sélectionner le programme Phot 23 (N-NO3) / Phot 63
(NO3).Multiplier la valeur obtenue par 20 pour obtenir la concentration en nitrate dans
l’échantillon initial.
Phosphates
Gamme de mesure 0-100mg /l
Mode opératoire
- Prendre un tube de 10ml.
- Remplir le tube avec l’échantillon jusqu’au 10ml.
- Uniquement pour les échantillons contenant de silice (>20mg/l) :
Ajouter une pastille « Phosphate SR », écraser et remuer pour dissoudre.
- Ajouter une pastille « Phosphate HR », écraser et remuer pour dissoudre.
- Attendre 10 minutes.
- Lire le résultat : sélectionner le programme Phot 29.
III
Potassium
Gamme de mesure 0-12mg/l
Mode opératoire
- Prendre un tube de 10ml.
- Remplir le tube avec l’échantillon jusqu’au 10ml.
- Ajouter une pastille « Potassium », écraser et remuer pour dissoudre. Une solution nuageuse
indique la présence de potassium.
- Lire le résultat : sélectionner le programme Phot30.
Ammonium
Gamme de mesure
Mode opératoire
- Prendre un tube de 10ml.
- Remplir le tube avec l’échantillon jusqu’au 10ml.
- Ajouter une pastille « Ammonia No 1 » et une pastille « Ammonia No 2 », écraser et
remuer pour dissoudre.
- Attendre 10 minutes
- Lire le résultat : sélectionner le programme Phot 4 (N-NH4) / Phot 62 (NH4)
Demande Biochimique en Oxygène
Principe
La mesure de la DBO est utilisée, pour apprécier la quantité d’oxygène consommé par
les bactéries oxydant les matières organiques dans un échantillon. Cette mesure est l’analyse
la plus couramment utilisée pour mesurer la charge polluante dans les stations d’épuration et
pour évaluer l’efficacité d’épuration. Elle est conduite pendant une période de 5 jours,
habituellement à 20°C dans un environnement contrôlé.
Mode opératoire
- Utiliser une éprouvette graduée propre pour mesurer le volume d’échantillon désiré
(suivant les gammes de DBO) dans un flacon brun. L’échantillon doit être réchauffé ou
refroidi jusqu’à moins de 20°C avant d’être mesuré.
IV
- A l’aide de l’entonnoir, vider le contenu d’une gélule d’hydroxyde de lithium dans chaque
cupule dans le goulot de chaque flacon. Ne pas laisser des particules d’hydroxyde de lithium
tomber dans l’échantillon.
- Placer le flacon sur l’appareil. Mettre le moteur en marche en branchant la prise électrique.-
Les bouchons des manomètres étant ouverts, visser légèrement les flacons. Ne pas les serrer.
- Placer l’appareil dans un incubateur dont la température recommandée est de 20°C.
- Attendre environ 30 minutes pour atteindre l’équilibre de température. Dévisser les
bouchons des flacons. Serre lentement les bouchons des manomètres et visser les bouchons
des flacons.
- Lire directement les résultats après 5 jours.
Gamme de la DBO Volume nécessaire
0 – 35mg/l 420 ml
0 – 70mg/l 365 ml
0 – 350mg/l 160 ml
0 – 700mg/l 95 ml
Demande Chimique en Oxygène
Principe
La demande chique en oxygène est la quantité d’oxygène consommé par les matières
organiques et matières oxydables dans certaines conditions.
Il s’agit de l’oxydation des matières organiques et matières minérales contenues dans un
échantillon, par un excès de bichromate de potassium, en milieu acide et en ébullition, sous
reflux pendant deux heures, en présence de sulfate mercurique (complexant des chlorures) et
de sulfates d’argent (catalyseur) ; puis dosage de l’excès de bichromate par une solution de sel
de Mohr (sulfate de Fer II et d’ammonium). Les limites de détection de dosage de la DCO
sont de 50 à 900 mg/l. Pour une valeur supérieure à 900mg/l, on procède à une dilution
préalable.
Réactifs
- Sulfate de mercure II en poudre
- Sulfate d’argent en solution dans H2SO4
- Acide sulfurique
V
- Solution de sel de Mohr à 0,25N
- Solution de bichromate de potassium 0,25N
- Eau distillée
- Ferroïne
Mode opératoire
- Prélever un échantillon de 10 ml, à laquelle on ajoute 5ml de bichromate de potassium, 15
ml de sulfate d’argent ; on agite avec la pierre ponce, puis on chauffe jusqu’à une parfaite
dissolution.
- Récupérer l’ensemble avec précaution sans hâte au bout de deux heures de chauffage en
rinçant et en rassemblant tous les résidus.
- Après refroidissement, diluer l’échantillon à 75 ml avec de l’eau distillée et titrer l’excès de
bichromate avec le sel de Mohr en ajoutant dans la solution à titrer 2 gouttes de Ferroïne qui
joue le rôle d’indicateur coloré. Le dosage sera effectué jusqu’au virage rouge orangé.
- Puis on procède aux mêmes opérations avec 10ml d’eau distillée considérée comme un
essai blanc.
Mode de calcul
Où
C : concentration de sel de Mohr (C=0,125mol/l)
Vo : Volume de la prise d’essai (ml)
V1 : Volume du sel de Mohr pour l’essai à blanc (ml)
V2 : Volume du sel de Mohr pour l’eau à analyser.
4. Analyse du sol
� Préparation d’échantillon
Les échantillons de sols sont séchés et sont passés à travers un tamis de 2mm
d’ouverture. On conserve 500g de chaque échantillon dans un sachet plastique portant la
référence.
VI
Broyer ensuite 10g de ce même échantillon et faire passer à travers un tamis de 0,5 mm
d’ouverture. Le conserver dans un sachet plastique portant le référence. Cet échantillon est
réservé pour les analyses du carbone organique, de l’azote Kjeldahl et du Fer extractible.
� Potentiel Hydrogène
Principe
La différence de potentiel créée entre une électrode en verre et une électrode de
référence plongée dans une solution à analyser est une fonction linéaire du pH de celle-ci.
Appareillage
- pH mètre
- Bécher de 50 ml
- solution tampon pH 4 et pH 7
Mode opératoire
Peser 20g de sol séché à l’air dans un Bécher de 50 ml. Ajouter 25 ml d’eau distillée.
Laisser en contact pendant 30 minutes en agitant de temps en temps à l’aide d’une baguette
de verre. Après étalonnage du pH-mètre, introduire avec précaution l’électrode dans la
suspension et lire le pH.
Ne pas agiter la suspension durant la mesure.
� Phosphore assimilable
Principe
Les phosphates donnent un complexe phosphomolybdique en présence de molybdate
d’ammonium en milieu acide.
Après une réduction par une solution de chlorure stanneux, ce complexe développe une
coloration bleue susceptible d’un dosage colorimétrique.
Réactifs
- Solution extractante : ajouter 15 ml de NH4F 1N et 25 ml de HCl 2N dans 460 ml d’eau
distillée ;
- SnCl2, 2H2O concentré ;
- Molybdate d’ammonium ;
- Solution mère étalon de P 100 ppm ;
VII
- Solution fille de 10 ppm ;
- Solutions standards : 1 ppm, 2 ppm, 3ppm et 5ppm.
A partir de la solution fille de P 10 ppm, mettre respectivement 2,5ml ; 5ml ; 7,5ml et 12,5 ml
dans 4 différentes fioles jaugées de 25 ml portant chacune leur référence, et ajouter de l’eau
distillée jusqu’au trait de jauge.
Mode opératoire
Peser 2g de sol à 0,5 mm de diamètre dans une bouteille nalgène de 125ml. Ajouter 14
ml de la solution exctractante. Bien fermer la bouteille et agir rigoureusement pendant une
minute. Filtrer avec du papier filtre Watman N°42. Le filtrat ainsi obtenu contient le
assimilable contenu dans l’échantillon de sol.
- Préparation des étalons
Dans un tube à essai, mettre respectivement 1 ml de la solution standard de 1ppm de P,
2ml de la solution extractante, 4ml d’eau distillée, 2 ml de la solution de molybdate
d’ammonium et 1 ml de la solution diluée de chlorure stanneux. Bien homogénéiser le
contenu du tube à essai à l’aide d’un mélangeur Vortex. Répéter les mêmes opérations avec
les autres solutions standards de P.
- Préparation des échantillons
Dans un tube à essai, mettre successivement 2ml de filtrat, 5ml d’eau distillée, 2ml de
la solution de molybdate d’ammonium et 1 ml de la solution diluée de chlorure stanneux.
Bien homogénéiser le contenu du tube à essai. Faire un essai à blanc.
Attendre 20mn pour la stabilisation de la coloration ainsi obtenue, puis effectuer les mesures
au spectromètre UV/visible à la longueur d’onde de 660m.
Expressions des résultats
Avec un facteur multiplicatif de 3.5, l’appareil donne la teneur en assimilable de
l’échantillon de sol.
� Granulométrie
Principe
Les différentes particules du sol sont dispersées par une solution diluée de
métaphosphate de sodium. La détermination de la proportion de sable, de limon et d’argile
VIII
dans le sol utilise la technique selon laquelle les particules mises en suspension dans un
liquide se déposent avec une vitesse différente pour chaque particule. Le sable se dépose
beaucoup plus rapidement que le limon, et le limons beaucoup plus vite que l’argile.
La quantité des particules restantes dans l’eau est mesurée à l’aide d’un densimètre de
Bouyoucos.
Matériels et réactifs
- Mixeur
- Cylindre jaugé de 11
- Densimètre de Bouyoucos
- Thermomètre
- Hexacmétaphosphate de sodium 5% : 5 l par échantillon
- Alcool amylique
- Chronomètre
Procédure
- Peser 50 g de sol séché à l’abri dans un Becher de 600ml.
- Ajouter 50 ml d’hexamétaphosphate de sodium et 100 ml d’eau distillée.
- Bien mélanger et laisser au repos pendant une nuit.
- Agiter pendant 5 minutes à l’aide d’un mixeur.
- Transvaser dans un cylindre de 1 l et à l’aide de l’eau de rinçage, compléter le volume
jusqu’au trait et laisser se reposer quelques minutes afin d’obtenir l’équilibre thermique avec
le milieu ambiant.
- Boucher le cylindre et retourner vivement à plusieurs reprises pendant 1 minute. Laisser
reposer et déboucher.
- Après 40 secondes et 2 heures de repos, introduire le densimètre dans le liquide
surnageant et faite la lecture.
Remarque : l’introduction du densimètre dans le liquide se fait 10 secondes avant la lecture.
S’il y a formation de mousse à la surface, ajouter quelques gouttes d’alcool amylique pour la
faire disparaître.
Faire un essai à blanc dans les mêmes conditions.
CALCUL
Soient : LB40 la lecture après 40secondes de blanc
IX
LB2h la lecture après 2 heures de blanc
L40 la lecture après 40 secondes de l’échantillon
t°40 la température après 40 secondes
t°2h la température après 2heures
0,36 (t°- 20) correction en température t° en °C.
% sable= 100 – 2[L40 – LB40 + 0,36(t°40 – 20)]
% argile= 2[L 2h – LB2h + 0,36(t°2h – 20)]
% limon= 100 – (% sable + % argile)
ANNEXEANNEXEANNEXEANNEXE
X
1- Résultats du test préliminaire
Test : culture de cressons avec des différentes doses des produits NO3-, PO4
3-, K+ pendant 21
jours.
Doses : 0 1 10 100 500 1000 mg de fertilisants par kg de sol
Avec NO3-
� Longueurs des cressons en cours d’essai
Jours
L1
(T1= 0)
L2
(T2= 1)
L3
(T3=10)
L4
(T4= 100)
L5
(T5= 500)
L6
(T6= 1000)
1 5,23 4,95 4,6 4,9 5,13 4,93
3 6,38 6,12 5,7 6,98 6,28 7,22
5 7,10 7,63 7,33 7,93 7,9 8,05
7 7,73 8,34 8,43 9,1 8,63 8,63
9 8,28 9,51 9,7 10,78 9,68 9,05
11 8,98 10,28 11,45 11,8 10 9,45
13 9,43 10,69 12,23 12,43 10,03 10,2
15 10,08 11,23 13,35 13,08 10,05 10
17 10,83 11,7 14,23 13,75 11,05
19 11,08 11,83 15,03 14,45 11,25
21 11,63 11,92 15,5 14,7 11,43
� Résultats à la récolte
Doses Longueurs
Matières
fraîches
Matières
sèches
0 11,63 247,8 22,3
1 11,92 987,4 53,19
10 15,5 1395,3 83,05
100 14,7 1216,2 72,8
500 11,43 646,15 48,6
1000 0 0 0
XI
Avec PO43-
� Longueurs des cressons en cours d’essai
Jours
L1
(T1= 0)
L2
(T2= 1)
L3
(T3=10)
L4
(T5=100)
L5
(T6=500)
L6
T6=1000)
1 5,23 5,18 4,8 4,93 5,28 5,33
3 6,38 6,83 6,08 7,1 6,3 6,53
5 7,1 7,58 7,63 8,12 8,06 7,76
7 7,73 8,73 8,24 8,76 9,5 9,41
9 8,28 10,58 9,57 9,5 10,04 9,92
11 8,98 10,58 10,2 10,83 10,75 10,41
13 9,43 10,58 10,78 11,15 11,45 10,93
15 10,08 10,75 11,2 12,35 12,38 11,28
17 10,83 10,85 11,33 13,4 13,6 11,73
19 11,08 10,8 11,23 12,79 14,47 12,04
21 11,63 11,1 10,85 12,72 12,65 10,75
� Résultats à la récolte
Doses Longueurs
Matières
fraîches
Matières
sèches
0 11,63 247,8 22,3
1 11,1 235,3 21,7
10 10,85 205,7 18,9
100 12,72 648,4 68
500 12,65 588,2 61,5
1000 10,75 191,1 17,1
XII
Avec K+
� Longueurs des cressons en cours d’essai
Jours
L1
(T1= 0)
L2
(T2= 1)
L3
(T3= 10)
L4
(T4= 100)
L5
(T5= 500)
L6
(T6=1000)
1 5,23 4,47 5,43 4,58 4,80 4,30
3 6,38 5,48 7,45 5,88 6,60 5,85
5 7,10 7,52 8,30 8,10 7,75 6,60
7 7,73 8,35 8,65 8,75 8,85 7,13
9 8,28 9,00 10,38 9,05 8,73 6,89
11 8,98 9,12 11,19 9,87
13 9,43 9,45 11,23 10,45
15 10,08 10,32 11,48 10,95
17 10,83 11,15 12,10 12,25
19 11,08 11,27 12,13 12,34
21 11,63 11,98 12,20 12,58
� Résultats à la récolte
Doses Longueur
Matière
fraîches
Matières
sèches
0 11,63 247,8 22,30
1 11,98 369,6 37,40
10 12,2 671,8 43,30
100 12,58 695,6 44,60
500 0 0 0
1000 0 0 0
T1 : Traitement 1
Un traitement correspond à un une dose
XIII
2- Résultats du test définitif (Mesures à la récolte)
Test : culture de cressons dans 21 jours.
Doses : on prend des doses différentes à partir des résultats du test préliminaire.
� NO3-
Doses T1=10 T2=30 T3=50 T4=70 T5=90 T6=100
Longueurs cm 15,5 15,85 18,15 17,53 15,91 14,7
Matière fraîches
en mg 1395,3 1423,1 1973,8 1927,4 1404,75 1216,2
Matières sèches
en mg 83,05 99,8 153,5 148,2 93,9 72,8
� PO43-
Doses T1= 100 T2= 150 T3= 200 T4= 250 T5= 300 T6= 350
Longueurs cm 11,75 14,7 14,25 15,18 15,56 14,73
Matières
fraîches en mg 648,4 1223,8 1125,9 1130,05 1249,5 1095,6
Matières sèches
en mg 68 113,7 107,2 109,4 115,5 100,1
T7= 400 T8= 450 T9= 500
15 14,08 14,15
1091,7 909,9 988,2
95,5 89,9 90,2
� K+
Doses T1=10 T2=30 T3=50 T4=70 T5=90 T6=100
Longueur cm 12,2 12,98 14 14 13,4 12,58
Matières fraîches
en mg 671,8 751,5 1041,2 1305,9 916,4 695,6
Matières sèches
en mg 43,3 57,4 97 110,1 69,8 44,6
XIV
3- Résultats des analyses du sol Ambatomanga
pH 5,74
C% 2,16
N% 0,182
P ppm 18,1
K méq/100 0,84
Mg méq/100 1,03
Na méq/100 6,3
Ca méq/100 3,6
CEC 14
Argile % 22
Limon % 24
Sable % 54
4- Physiologie du cresson de fontaine
Port : le cresson est une plante herbacée à tiges rampantes, se présentant en touffes.
Tiges : elles sont souples et se subdivisent-en :
- tige principale sa longueur varie de 8 à 20cm à maturité et son diamètre mesure 0,5cm
environ.
- tiges secondaires, tertiaires : elles sont nombreuses, les secondaires étant disposées en
verticille une à une ou deux à deux le long de la tige principale.
Racine : elles ont une longueur n’excédent pas 2 cm et une couleur blanchâtre. Certains
partent de l’aiselle des tiges secondaires ou tertiaires mais la majorité se trouve à la base de la
tige principale.
Feuilles : elles se composent de folioles arrondies ou ovales, légèrement crénelées, de 2 à 3cm
de longueur, de couleur vert-pale à vert foncé. Le nombre de folioles varie selon les variétés
(3 ou 5……).
XV
5- Triangle de texture
Nom: ANDRIAMIARISOA Prénoms: Sandaniaina Harimalala Adresse: AK 8510III Ankadikely Ilafy Téléphone : 0324802363 e-mail : [email protected] Laboratoire d’accueil : Chimie de l’environnement
RESUME
L’optimisation des éléments fertilisants : NO3-, PO4
3-, K+ dans la culture des cressons donnent respectivement les teneurs suivantes : 77,92 mg/l ; 194,80 mg/l ; 77,92 mg/l. Les valeurs très supérieures à ces doses optimales provoquent des effets polluants aux plantes. Les quantités en NO3
- et K+ apportés par les eaux usées sont suffisantes à la production des cressons. Les teneurs des charges polluantes après les analyses physico-chimiques déterminent l’aptitude des eaux en irrigation. La qualité physico-chimique du sol est déterminée par l’utilisation des côtes de références. Les résultats obtenus démontrent que le sol est fertile et il est favorable à la culture.
Mots clés : éléments fertilisants, eaux usées, irrigation, polluants, fertilité, Andravoahangy,
Madagascar
ABSTRACT
In the watercress culture, NO3-, PO4
3-, k+ fertilizing optimization gives respectively those contents: 77,92 mg/l, 194,80 mg/l; 77,92 mg/l. The very highly superior values of these doses cause pollutants to plants. Quantities of NO3
- and K+ brought by wastewater are sufficient for watercress production. Physicochemical analysis demonstrates that polluting change contents cause water irrigation aptitude. Soil physicochemical quality is determined by references rib utilization. Final result shows the fertile soil and favorable of the culture. Keys words: fertilizing, wastewater, irrigation, polluting, fertility, Andravoahangy, Madagascar
Encadreur: Madame Josette RAKOTONDRAIBE, Professeur Titulaire Responsable de la
formation doctorale en Chimie de l’environnement à la Faculté des Sciences de l’Université
d’ Antananarivo
