Projet METHABIOSOL « Digestats de méthanisation & biodiversité des sols » : les recherches en laboratoires
Le projet de recherche Metha-BioSol, piloté par l’Institut Agro de Dijon, a cherché à évaluer l'impact des digestats de méthanisation sur la qualité biologique et écologique des sols en utilisant des bio-indicateurs permettant d'appréhender la diversité des macro et micro-organismes, la dynamique du carbone (C) et l'état sanitaire (pathogènes) des sols. Le projet Metha-BioSol s'est organisé selon trois échelles :
- Au laboratoire, en milieu contrôlé. Il s'agissait de tester différents types de digestats sur différents types de sols, et d'évaluer les impacts sur la qualité biologique des sols, sur le court terme.
- Au laboratoire, en milieu contrôlé. Il s'agissait de tester différents types de digestats sur différents types de sols, et d'évaluer les impacts sur la qualité biologique des sols, sur le court terme.
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00:00La méthanisation agricole est un procédé bien connu.
00:13A partir de ressources organiques du territoire, les agriculteurs peuvent produire du biogaz
00:19d'une part et un fertilisant, le digesta.
00:22Quels sont les impacts de ces digestas sur la qualité biologique du sol ?
00:28C'est pour répondre à cette question qu'est né le projet multi-partenarial MetaBioSol.
00:33Les partenaires de MetaBioSol ont étudié les interactions digestas-sol à travers différents
00:39bio-indicateurs représentatifs de différentes échelles de la vie du sol et selon trois
00:44volets.
00:45Une évaluation de ces effets en laboratoire, une observation sur le terrain grâce à trois
00:50sites expérimentaux et la mise en place d'un réseau de fermes agricoles pour approfondir
00:56les connaissances et pouvoir orienter au mieux les agriculteurs dans leur pratique
01:00d'épandage.
01:01Pour ce premier volet, l'étude d'échantillons en laboratoire, les acteurs de MetaBioSol
01:12partent sur deux hypothèses.
01:13Hypothèse numéro 1, les impacts d'un apport de digestas diffèrent en fonction du type
01:19de sol.
01:20C'est pourquoi pour travailler, les équipes ont effectué des prélèvements de terre sur
01:24trois types de sols, un sol limoneux, un sol limono-argileux et un sol plutôt sableux.
01:29Deuxième hypothèse, les impacts d'un apport de digestas varient selon la nature des digestas.
01:39C'est pourquoi quatre digestas aux textures et compositions chimiques différentes issues
01:43de vraies unités en exploitation ont été comparées, l'un majoritairement issu de
01:48fumiers de bovins sous une forme brute, solide et liquide, un autre, mixte, obtenu à partir
01:54de déchets divers, un digesta obtenu à partir de lisier de canard et de graisse, et enfin
02:00un digesta obtenu à partir de cives, les cultures intermédiaires à vocation énergétique.
02:05Dans cette première partie du projet, pour le design expérimental, on a procédé de
02:11la façon suivante, c'est-à-dire que les trois types de sol ont reçu chacun les quatre
02:17digestas différents, et ces quatre digestas ont été comparés par rapport à des amendements
02:23plus classiques, donc du fumier non digéré et du lisier non digéré, et puis également
02:29comparé à un fertilisant minéral.
02:35Donc on avait deux dispositifs, un dispositif en microcosme, qui sont des petites fioles
02:42en verre, à l'intérieur desquelles on a 60 grammes de sol, et dans ces dispositifs
02:47on a mesuré tout ce qui était biomasse microbienne, communautés microbiennes des
02:52sols, les pathogènes.
02:58Les mésocosmes, ce sont des cylindres de taille beaucoup plus importantes, qui contiennent
03:03un volume de terre beaucoup plus important, dans lesquels on a mesuré les verres de terre,
03:08les nématodes, la dégradation de la matière organique.
03:12Les microcosmes et ces mésocosmes sont placés 42 jours en conditions contrôlées pour mesurer
03:17sur le court terme l'évolution de ces différents bio-indicateurs.
03:27Et ça y est, 42 jours plus tard, les échantillons de sol amendés peuvent être analysés.
03:32C'est le moment de vérifier nos deux hypothèses de départ, bio-indicateur par bio-indicateur.
03:39Pour le bio-indicateur lombricien, introduit dans les mésocosmes 10 jours après leur
03:43montage, aucun effet type de sol ou type d'intrant n'est observé, les verres de terre sont vivants
03:48et de taille similaire, quel que soit le cas de figure.
03:51Est-ce que nous aurons plus de chance du côté de la nématophone ?
03:56Les nématodes ont été prélevées et identifiées pour chaque modalité, et ça y est, on constate
04:03un effet type de sol et type d'intrant, que ça soit pour la diversité des nématodes
04:08comme pour leur activité.
04:10Voilà qui va donc dans le sens de nos deux hypothèses de départ.
04:14On peut aller encore plus loin, car un effet forme de digestat semble également à l'œuvre.
04:19Même constat du côté des organismes responsables de la dégradation de la matière fraîche.
04:24Des sachets de paille fraîche ont été introduits dans les mésocosmes pour être observés
04:30après les 42 jours en incubation.
04:32Et les équipes ont pu constater non seulement un effet type de sol, puisque la paille a
04:37été dégradée en moyenne de plus de 20% sur les sols sableux par rapport aux autres
04:42types de sol, et aussi un effet type d'intrant et forme de digestat.
04:53Et du côté des microcosmes, les bio-indicateurs vont-ils dans le même sens ?
04:57Concernant la biomasse microbienne des sols, nos deux hypothèses sont vérifiées.
05:02On voit bien qu'on a un effet du type de digestat et du type de sol.
05:06Globalement, les sols limoneux sableux et sableux sont plus sensibles à l'apport
05:11de digestat qu'un sol argileux.
05:14Et deux types de digestat qui ont tendance à amoindrir la biomasse microbienne des sols,
05:19donc les digestats lysiens non ruminants et graisses, et le digestat à base de cible.
05:25Enfin, côté pathogène réglementé, une seule bactérie à enjeu sanitaire a été
05:30repérée dans un type de digestat.
05:33Il semblerait que cette bactérie ait été amenée par les effluents d'élevage
05:36qui ont été apportés à la station de méthanisation pour générer ce digestat.
05:44Alors, que retenir ?
05:46Si l'on regarde l'ensemble des bio-indicateurs étudiés dans le projet Metabiosol,
05:51nos deux hypothèses de départ sont bien validées.
05:54Mais on peut aller un peu plus loin.
05:56Premièrement, c'est avant tout le type de sol qui va être déterminant
05:59sur sa qualité biologique.
06:01Ces études montrent que les agriculteurs doivent donc raisonner leur apport de digestat
06:06en fonction de leur type de sol.
06:08Mais attention, le type de digestat doit également être pris en compte
06:12et va déterminer la finesse de l'épandage qui doit être fait.
06:17Deuxièmement, ces résultats de laboratoire mettent en évidence
06:20des interactions digestasol sur le court terme.
06:23Pour analyser ces interactions sur un pas de temps plus long,
06:26le projet Metabiosol a également mené des essais sur sites expérimentaux
06:31et sur un réseau de fermes.