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De 1996 à 2002, un système expérimental a été mis en place sur le site de La Bouzule (Nancy, France) pour étudier les effets de différents produits résiduaires organiques (PRO) sur la fertilité et les polluants organiques et métalliques dans les sols. L’objectif était de travailler en conditions réelles d’utilisation de ces produits, c’est-à-dire aux doses recommandées en agriculture par le législateur et en conditions réalistes de mise en culture sur ce type de sol (mise en place de rotations, pratiques agricoles classiquement utilisées). Les résultats ont pu démontrer un effet bénéfique des PRO sur la fertilité des sols, tout en maintenant les teneurs en polluants métalliques et organiques dans les sols à des niveaux acceptables.

Un bilan de l’activité biologique du sol, 10 années après l’arrêt des épandages, a été établi dans le cadre du programme VADEBIO (programme ADEME, 2010-2013). Les travaux réalisés ont eu pour objectif de rechercher, en fonction des PRO épandus, des relations directes et indirectes entre les réponses mesurées sur les organismes à différents niveaux d’organisation (individu, population, communauté), l'état (biostructure, contamination) et le fonctionnement du sol (dégradation de la MO, minéralisation de l’N, respiration du sol), ainsi que ses effets sur la croissance des végétaux.

• Caractéristiques agronomiques et éléments traces métalliques

Les résultats mettent en évidence une persistance de l’effet traitement sur certains éléments mesuré dans les sols, notamment le phosphore et le C/N, permettant d’apprécier l’effet fertilisant à long terme des produits d’origine urbaine;  ou encore les teneurs en Cd, Cu et Pb, qui restent supérieures aux témoins mais bien en dessous des limites légalement acceptées. Toutefois ces différences ne se reflètent pas au niveau des paramètres biologiques du sol.

Les communautés bactériennes, microarthropodes et macrofaune ont été suivis. La figure illustre des résultats concernant la structure des communautés lombriciennes et microbiennes.

Figure : Structure des communautés lombriciennes et bactériennes (Cortet et al., 2013)

• Structure des communautés lombriciennes

Une évolution contrastée entre des biomasses et abondances moyennes est généralement indicatrice d’une profonde modification dans la structure des communautés lombriciennes. Les lombriciens ont été échantillonnés en couplant une méthode d’extraction éthologique et physique (Université de Rennes I, UMR 6553 CNRS EcoBio). En 2011, les communautés lombriciennes n’étaient pas caractérisées par des structures significativement différentes entre les traitements (Figure). Il apparaît toutefois que les abondances relatives et absolues des épigés sont plus faibles pour les parcelles témoins et sous compost d’ordure ménagère. Dix ans après la fin des épandages, la comparaison des modalités expérimentales ne permet pas de conclure à un effet négatif des apports de déchets sur les communautés lombriciennes.

• Structure de la communauté bactérienne

L'A-RISA (Automated Ribosomial Intergenic Spacer Analysis), méthode de fingerprinting, a été utilisée pour étudier la structure génétique de l'ensemble de la communauté bactérienne dans les échantillons de sol (EMFI, UMR INRA Agroécologie 1347). L’analyse en composantes principales de la structure globale des communautés microbiennes en 2010 montre que seulement 23,38 % de la variance observée sont représentés dans le plan ACP (Figure). Les ellipses correspondant aux différents traitements se chevauchant, il semblerait donc que la structure des communautés microbiennes soit similaire d'un traitement à l'autre. Ceci montre encore une fois la résilience effective du milieu, quel que soit le type d'amendement considéré.