Proposition d'un modèle conceptuel

d'améliorer la stabilité HR en phase 2. Les longueurs d'hyphes mycéliens étaient plus importantes pour ce traitement au cours de la phase 1, et de façon moins marquée lors de la phase 2. L'effet des champignons sur la stabilité HR n'est donc pas quantitatif. L'effet sur le test DM est différent. Les champignons semblent être importants lors de la phase 1, puis ce sont les bactéries qui auraient un rôle prépondérant lors des phases 2 et 3. Ce test à la désagrégation mécanique est dans l'ensemble plus difficile à associer à des agents agrégeants que les deux tests à l'humectation.

L'utilisation de mélange de produits avec les biocides nous permet donc de conclure les points suivants :

• Les champignons produisent plus de polysaccharides extractibles à l'eau chaude que les bactéries ;

• Les champignons ont un effet qualitatif sur la stabilité structurale à l'humectation rapide ;

• Les deux types de microorganismes peuvent améliorer la stabilité à la désagrégation mécanique à des moments différents.

116 considérées ici comme concomitantes quel que soit le produit. Il est cependant possible que ces phases soient décalées dans le temps pour des produits différents.

Lors de la première phase, l'activité biologique induite par les différents produits va générer des agents agrégeants autour du produit. La quantité de facteurs agrégeants et le volume de sol concerné vont être plus importants lorsque l'activité biologique est forte. Les polysaccharides issus de cette activité biologique permettent de renforcer la résistance de l'agrégat à une désagrégation d'intensité faible. Les champignons se développant lors de cette première phase sont particulièrement efficaces pour produire ces polysaccharides. Leur durée de vie et/ou leur emplacement ne permet cependant pas de conserver une stabilité pour une contrainte forte.

La phase 2 correspond au développement d'hyphes mycéliens sur des substrats particuliers comme la cellulose. Le turn-over de la microflore est moins rapide que lors de la phase 1 et les hyphes restent en place plus longtemps. Ces champignons créent un maillage qui rendent stables des particules vis à vis de l'application de contraintes fortes. Les polysaccharides extraits à l'eau chaude sont en partie minéralisés par les micro-organismes.

Les polysaccharides toujours présents dans le sol ou récemment excrétés stabilisent les agrégats sous des contraintes d'intensité faible.

La phase 3 correspond à la stabilisation des concentrations en agents agrégeants et du nombre des agrégats stables. La décomposition des produits organiques ne produit plus de quantités importantes de nouveaux facteurs agrégeants. Les polysaccharides et les hyphes mycéliens restants sont protégés de la décomposition et continuent d'améliorer la cohérence des agrégats aux contraintes d'intensité faible et forte. Du nombre et de l'efficacité de ces facteurs agrégeants récalcitrants dépendent l'état final de la stabilité après l'apport. La fin de cette phase 3 correspond à l'état final de nos expérimentations. Il se caractérise en fonction de l'évolution précédente des facteurs agrégeants et de la stabilité.

Ce modèle est en accord avec plusieurs modèles de formation et de stabilisation de l'agrégat dans le sol. Six et al. (2000) proposaient une formation des agrégats autour de matières organiques fraîches. Différents auteurs observaient aussi une forte hétérogénéité spatiale des décomposeurs autour de matières organiques apportées (Parkin, 1987 ; Petersen et al., 1996 ; Nannipieri et al., 2003). Gaillard et al. (2003) ont montré que l'échelle où se déroulait la décomposition correspondait à l'échelle des macro-agrégats (quelques

millimètres) et que le volume de sol exploré dépendait de l'activité biologique induite par le produit organique. Ce modèle est aussi en accord avec les concepts proposés par Guckert et al. (1975) et Golchin et al. (1994) sur la stabilisation des agrégats au cours de la décomposition.

Ce modèle permet aussi d'expliquer en grande partie le comportement des différents groupes de la typologie proposée précédemment. Dans ce modèle, l'évolution de la stabilité structurale dépend de l'activité biologique induite par le produit par phase successive. Ainsi, des produits décomposant rapidement ont une action rapide mais transitoire (groupe 1 - CF).

Les produits moins labiles qui décomposent plus lentement ont une action plus faible mais plus pérenne (groupe 2 - Pa). Les produits des groupes 3 (FB) et 4 (Co Ec) se décomposent moins et plus lentement, suscitent moins d'activité biologique et ont moins d'effet. Dans ce modèle, les caractéristiques initiales du produit sont importantes car leur décomposabilité induit le niveau d'activité biologique et les types de micro-organismes qui vont se développer.

Ceci correspond à différentes observations où, pour des substrats différents mais labiles, on observe des effets proches (Martens, 2000b ; Bossuyt et al., 2001 ; Martens, 2002 ; Sonnleitner et al., 2003).

Les résultats expérimentaux montrent que les champignons jouent un rôle important en tant que facteur agrégeant direct par leurs hyphes et en tant que producteur de polysaccharides. L'importance de ces deux effets sont également en accord avec la littérature (Kinsbursky et al., 1989 ; Oades et Water, 1991). Dans ce modèle, nous proposons que les deux mécanismes n'agissent pas en même temps et pas sur le même plan. Les champignons impliqués dans la première phase de décomposition (stratèges r, Beare et al., 1990) auraient un effet en tant que producteurs de polysaccharides. Les hyphes se développant sur des macro-molécules auraient plus d'importance par la suite.

Ce modèle met aussi en avant deux types de phénomènes au cours du temps : i/ un phénomène continu et quantitatif (effet sur la stabilité structurale à faible énergie) ; ii/ un phénomène ponctuel, transitoire et qualitatif (effet pour une contrainte de forte énergie). Le premier point peut à priori faire l'objet d'une prédiction. Le deuxième mécanisme est plus difficile à prévoir.

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