Objectif et domaine d'application

Ce protocole permet d’extraire les ions nitrates (NO3-) et ammonium (NH4+) du sol avec une solution de KCl à 1M. Cela donne une information sur la quantité d’azote minéral présent à un temps donné dans la parcelle. Les teneurs en Nitrates des sols ont une forte hétérogénéité spatiale et temporelle.

• Brauman A., Thoumazeau A., Félix-Faure J., Rakotondrazafy N., Protocoles Biofunctool® Un set d'indicateurs pour évaluer la santé des sols - CIRAD, IRD 2019-2024

Le sol frais est mis en contact de la solution d’extraction KCl à 1M. Les ions adsorbés sur les particules de sol (complexes organo-minéral et argiles) sont désorbés, remplacés par le K+ ou le Cl- de la solution d’extraction, et se retrouvent en solution. Après filtration, les ions présents en solution sont dosés en laboratoire. Leur concentration permet de calculer les teneurs dans le sol.

Préparation pour extraction

Remplir avec 30 ml d’eau distillée un tube de Falcon de 50ml (utiliser les graduations du Falcon ou une éprouvette graduée).

Plier en 4 un filtre à café et couper les 2 cm supérieurs du filtre.

Préparer 1 filtre et 1 Flacon par point d’échantillonnage.

Sur le terrain

Prélever du sol à 0-10 cm de profondeur avec une tarière ou un cylindre de prélèvement.

Tamiser le sol frais à 2 mm.

Peser 8.3 g de terre fine (noter la masse exacte, ±0.01 g) et les introduire dans un Falcon contenant 30ml d’eau distillée.

Agiter la solution sol-eau pendant 5 min avec l’agitateur, puis ouvrir et laisser décanter pendant environ 1 ou 2 min. L' Eïwa shop est programmé pour ce protocole.

S’il n’est pas possible d’utiliser un agitateur, on peut réaliser l’agitation à la main durant 5min / échantillon, en respectant un rythme d’agitation d’1 mouvement par seconde.

Introduire le filtre dans la solution et laisser remonter la solution à l’intérieur (environ 1 min).

Il faut obtenir environ 2 cm de solution « filtrée » pour introduire la bandelette.

Réaliser 3 mesures successives à l’aide de 3 bandelettes différentes pour chaque échantillon, en suivant le protocole du Nitrachek 404.

Expression des résultats

Calculer la moyenne des trois résultats précédant. Si une valeur diffère de ± 10% de cette moyenne ([NO3-]min < [NO3-] < [NO3-]max), la supprimer et refaire une mesure pour la remplacer. Recalculer la moyenne des résultats avec cette nouvelle valeur. Si besoin, supprimer et refaire une mesure, etc… à partir de trois valeurs valides (comprises dans l’intervalle ± 10% de la moyenne)

Où :

Nmin (mgN.kg-1 sol) = Teneur en N_NO3- du sol.

[NO3-] (mgNO3.L-1) = concentration moyenne de la solution en NO3-.

Vol H2O (L) = Volume d’eau distillée utilisée pour l’extraction (0.030).

m sol (kg) = Masse de sol utilisée (0.0083).

w105 (%) : humidité massique du sol utilisé à 105°C.

Le sol frais est agité dans de l’eau distillée. Les ions NO3- non ou faiblement liés aux particules de sol (complexes argilo-humique et argiles) sont désorbés et se retrouvent en solution. Après filtration des particules grossières, les ions NO3- présents en solution sont dosés directement sur le terrain avec le Nitrachek 404. La concentration permet de calculer la teneur en NO3- du sol.

Le Nitrachek 404 permet des mesures simples et rapides de la teneur en nitrate (NO3-) dans l’eau. Il est utilisé comme lecteur colorimétrique de bandelettes spécifiques utilisant la réaction de Griess modifiée. Le principe général de la méthode est de réduire les ions nitrates (NO3-) en ions nitrites (NO2-), puis de former un colorant rouge-violet à partir du nitrite. L’intensité de la coloration est proportionnelle à la teneur en nitrite, et donc en nitrate, de la solution. Le Nitrachek 404 est utilisé pour la lecture de la couleur de la bandelette réactive (colorimétrie).

• Brauman A., Thoumazeau A., Félix-Faure J., Rakotondrazafy N., Protocoles Biofunctool® Un set d'indicateurs pour évaluer la santé des sols - CIRAD, IRD 2019-2024

• Wetselaar, R., Smith, G. D., & Angus, J. F. (1998). Field measurement of soil nitrate concentrations. Communications in soil science and plant analysis, 29(5-6), 729-739.

• Challenge Agriculture, Cahier de savoir-faire version A11 du 07/09/1996 :

Préparation de la solution d’extraction

Pour préparer 1 litre de solution de KCl à 1M :

- Dissoudre 74.55g de KCl dans une fiole jaugée de 1L avec de l'eau déminéralisée

- Ajuster jusqu’au trait de jauge à l'aide de la pissette.

Préparation des flacons pour extraction

Verser, dans un flacon de 250 ml, 180 ml de solution de KCl 1M.

Préparer autant de flacon que de point de mesure.

Sur le terrain

Prélever du sol à 0-10 cm de profondeur avec une truelle, un cylindre de prélèvement ou une tarière.

Tamiser le sol à 2 mm.

Peser environ 50 g de terre fine fraiche – Noter la masse exacte .

Ajouter cet échantillon dans le flacon contenant les 180 ml de KCl 1M.

Extraction

Agiter la solution et la terre fine pendant 1h avec un agitateur.

Ouvrir le flacon et laisser le sol décanter pendant une dizaine de minutes.

Prélever environ 9 ml de solution avec une seringue propre (prendre le surnageant le plus claire possible).

Disposer le filtre PES 0.2 µm puis l’aiguille sur la seringue.

Percer le septum et injecter le contenu à travers le filtre dans une vacuette de 9 ml.

Conserver ces solutions à l’abri de la lumière et au frais (frigo, 4°C) jusqu’à l’analyse.

Analyses des ions

Analyser en laboratoire, les anions et cations ciblés dans la solution. Classiquement nitrate (NO3-) et ammonium (NH4+).

Résultats

Où :

Nmin (mgN_NO3.kg-1 sol) = Teneur en N_NO3- de terre fine.

[N_NO3-] (mgN_NO3-.L-1) = teneur en N_NO3- mesurée en laboratoire.

Vol kcl (L) = Volume de solution d’extraction (KCl 1M) ajouté au sol (0.180).

mTF (kg) = Masse de terre fine fraiche utilisée (0.050).

w105 (%) : humidité massique de la terre fine à 105°C.