Effets de l'utilisation de boues urbaines en essai de longue durée: accumulation des métaux par les Végétaux supérieurs

Résumé

Les boues urbaines, issues du traitement des eaux usées, sont utilisées comme amendement des sols agricoles, en France, dans le cadre de la loi visant l'organisation du contrôle des matières fertilisantes et supports de culture. Toutefois, elles ont souvent des concentrations importantes en métaux dont il faut s'assurer de l'innocuité à l'égard de l'environnement et, en particulier, des produits végétaux. Les effets à court terme des métaux, contenus dans les phases solubles des boues urbaines, sont relativement bien connus. Cependant, la persistance des métaux dans les sols implique des études expérimentales de longue durée en plein champ. Les effets à long terme de l'utilisation de boues urbaines sur l'accumulation des métaux (i.e. Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn) par les végétaux ont été étudiés dans deux essais de plus de 15 ans, localisés dans le sud-ouest de la France. On présente d'abord l'évolution de la production du maïs et l'accumulation des métaux en fonction de la fréquence des apports. Puis, on montre les variations de la biodisponibilité des métaux selon les éléments chimiques, les organes du maïs et les espèces végétales. Enfin, on propose d'évaluer la biodisponibilité du Cd du sol par sa mobilité dans des solutions salines non tamponnées.

Summary

Domestic sewage sludges are a valuable source of N, P, micronutrients and organic matter. Besides the beneficial effects, concerns over the potential hazards associated with the important metal content of sludges must received attention, especially for land application and cropping. Short-term effects of metal are now quite well understood. However, metals remain in soil for a long time period. Indeed, long-term field experiments are essential for a better understanding and for taking into account environmental factors (i.e. climatic factors, physicochemical properties of soil, heterogeneous distribution of metals and roots in the soil profile, agricultural practises and cropping history…). The aim of this paper is to illustrate, with data from two long term experiments (i.e. Bx1 and Bx2) located in the South West part of France at Bordeaux: i) the cumulative and residual effect of metal on maize (Zea mays L. cv. INRA 260) yields In sludge-treated soils, ii) the metal accumulation in crops in relation to metal, plant species and plant parts and iii) the evaluation of metal (e.g. Cd) bioavailability using unbuffered salt solutions [i.e. 0.1 N CaCl₂ or Ca(NO₃)₂].

Key words:

• metal
• soil
• sewage sludge
• maize
• long term experiment
• bioavailability