PREDICTION DE LA RETENTION DU PHOSPHORE PAR LA CHIMIOMETRIE (Cas du Tanety de Madagascar)

RAMAROSON Henintsoa Volaniaina

Résumé

Cet article vérifie l’importance de la chimiométrie sur la prédiction des constituants minéraux et des propriétés physico-chimiques du sol notamment la sorption du P dans le sol. Certains modèles de prédiction ont déjà été publiés dans des articles internationaux comme le cas des modèles de la kaolinite et de la gibbsite. Ces éléments minéraux contribuent à la forte sorption de P dans le sol et diminue sa disponibilité dans la solution du sol. Des ouvrages ont montré que le P est difficilement prédictible. Concernant notre recherche, 600 échantillons ont été prélevé sur le long de la route nationale des Hautes Terres de Madagascar avec des profondeurs de 0-10, 10-20, 20-30, 50-60 et 80-90 cm ; dont 148 échantillons ont été sélectionné représentativement à partir de leur spectre. Ces échantillons ont été analysés pour mesurer la teneur de la sorption de P (Prem) dans les sols ferrallitiques étudiés. Il a une teneur entre min-max de 1,2 à 47,4 mg kg-1. En effet, cet élément est mieux prédit par la méthode de fonction pédotransfert (PTF) par rapport à la méthode de PLSR; avec un R² = 0,74 et 0,61, réciproquement. D’autant plus, la PTF explique bien également la corrélation des constituants minéraux (les hydroxides de Fe, de la Gb et le sable) contribuant à la sorption de P dans les sols ferrallitiques (Tanety) de Madagascar. Cet article a alors pour objectif de présenter la performance de la spectrométrie infrarouge à prédire la sorption de P dans les tanety.

Chimiométrie, Fonction pédotransfert, Méthode mPLS, Sol ferrallitique, Sorption du P, Spectre

Texte intégral

PDF

References

Références Camargo, L.A., Junior, J.M., Pereira, G.T., Alleoni, L.R.F. (2013). Spatial correlation between the composition of the clay fraction and contents of available phosphorus of an oxisol at hillslope scale. Catena, 100, 100-106. Cécillon, L., Barthès, B.G., Gomez, C., Ertlen, D., Genot, V., Hedde, M., Stevens, a., Brun, J.J. (2009). Assessment and monitoring of soil quality using near-infrared reflectance scpectroscopy (NIRS). European Journal of Soil Sciences, 60, 770-784. Chang, C.W., Laird, D.A., Mausbach, M.J., Hurburgh, C.R. (2001). Near-infrared reflectance spectroscopy - principal components regression analyses of soil properties. Soil Sci. Soc. Am. J., 65, 480-490. Cordell, D., Drangert, J.O., White, S. (2009). The story of phosphorus: global food security and food for thought. Glob. Environ. Chang., 19, 292-305. Core, T. R. ((https//www.R-project.org/)). R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing Vienna, Austria. Dubus, G., Becquer, T. (2001). Phosphorus sorption and desorption in oxide-rich Ferralsols of New Caledonia. Soil Research, 39(2), 403-414. Dunne, K.S., Holden, N.M., O’Rourke, S.M., Fenelon, A., Daly, K. (2020). Prediction of phosphorus sorption indices and isotherm parameters in agricultural soils using mid-infrared spectroscopy. Geoderma, 358, 113981. Frossard E., Achat D.L., Bernasconi S.M., Bünemann E.K., Fardeau J.C., Jansa J., Morel C., Rabeharisoa L.,Randriamanantsoa L., Sinaj S., Tamburini F., Oberson A. (2011). The use of tracers to investigate phosphate cycling in soil-plant systems. In Phosphorus in Action, 59-91. Hunt, J., Ohno, T., He, Z., Honeycutt, C., Dail, D.B. (2007). Hunt, J., Ohno, T., He, Z., Honeycutt, C., Dail, D.B., 2007. Inhibition of phosphorus sorption to goethite, gibbsite, and kaolin by fresh and decomposed organic matter. Biology and Fertility of Soils, 44, 277–288. Janik, L.J., Skjemstad, J.O., Shepherd, K.D. and Spouncer, L.R. (2007). The prediction of soil carbon fractions using mid-infrared-partial least square analysis. Australian Journal of Soil Researh, 45: 73-81. Le Bas, C. (2017). Concept de fonction de pédotransfert (FPT) pour estimer les propriétés hydriques des sols. INRA SCIENCE&IMPACT. Projet fiancé par l'ANR - Rue des SOLS, 17. McLaughlin M.J., McBeath T.M., Smernik R., Stacey S.P., Ajiboye B., Guppy, C. (2011). The chemical nature of P accumulation in agricultural soils - implications for fertiliser management and design: an Australian perspective. Plant and Soil, 349(1-2), 69-87. Morón, A., Cozzolino, D. (2003). Exploring the use of near infrared reflectance spectroscopy to study physical properties and microelements in soils. J. Near Infrared Spectrosc, 11, 145-154. Pieri, C. (1975). Les propriétés électro-chimiques des colloïdes du sol et leurs conséquences agronomiques. 39. Pieri, C. (1977). Minéralogie et propriétés de surface de deux sols sableux du Sénégal . Agronomic Tropical, XXXII, 4, 339-351. Pozza, A.A.A., Curi, N., Guilherme, L.R.G., Marques, J.J.G.S.M., Costa, E.T.S., Zuliani, D.Q., Motta, P.E.F., Martins, R.S., Oliveira, L.C.A. (2009). Adsorção e dessorção aniônicas individuais por gibbsita pedogenética. Química Nova, 32, 99–105. Rabeharisoa, L., Razanakoto, O.R., Razafimanantsoa, M.P., Rakotoson, T., Amery, F., Smolders, E. (2012). Larger bioavailability of soil phosphorus for irrgated rice copared with rainfed rice in Madagascar: results from a soil and plant survey. Soil Use Manage, 28, 448-456. Ramaroson H.V., Becquer T., Razafimahatratra H., Razakavololona A., Rabeharisoa L., Rakotondrazafy A.F.M. (2023). Prediction of phosphorus sorption index and availability ny NIR and MIR in Madagascar. Land 12, 14. Ramaroson V.H., Becquer T., Sá S.O., Razafimahatratra H., Larvy Delarivière J., Blavet D., Vendrame P.R.S., Rabeharisoa L., Rakotondrazafy A.F.M. (2018). Mineralogical analysis of ferralitic soils in Madagascar using NIR spectroscopy. Catena, 168, 102-109. Ramaroson, H. (2013). Potencial da espectroscopia NIR na predição de carbono em solos do. . XXXIV Congr. Bras. Cienc. do solo, 4 . Ramaroson, H. (2017). La spectrométrie infrarouge comme outil de caractérisation dess constituants et des propriétés physico-chimiques des sols ferrallitiques des Hautes Terres de Madagascar. Thèse en cotutelle de l'Institut National des Etudeds Supérieures Agronomiques de Montpellier et la Faculté de Sciences de l'Université d'Antananarivo, 159. Rolim Neto, F.C., Schaefer, C.E.G.R., Costa, L.M., Corrêa,M.M., Fernandes Filho, E.I., Ibraimo, M.M. (2004). Adsorção de fósforo, superfície específica atributos mineralógicos em solos desenvolvidos de rochas vulcânicas do Alto Paranaíba (MG). Revista Brasileira de Ciência do Solo, 28, 953-964. Schaefer, C.E.G.R., Gilkes, R.J., Fernandes, R.B.A. (2004). EDS/SEMstudy on microaggregates of Brazilian Latosols, in relation to P adsorption and clay fraction attributes. Geoderma, 123, 1–33. Soriano-Disla, J.M; Janik, L.J; Viscarra Rossel, R.A. (2014). Near-, and Mid-infrared Reflectance Spectroscopy for Prediction of Soil Physical, CHemical, and Biological Properties. Applied Spectroscopy Reviews, 49(2), 139-186. Uehara, G., et Gillman, G. (1981). The mineralogy, chemistry and physics of tropical soils with variable charge clays. Westview press, Boulder, CO. Uehara, G., Keng J. (1975). Management implications of soil mineralogy in Latin America. Publisher not identified, 351-363. Vendrame, P.R.S., Marchão, R.L., Brunet, D., Becquer, T. (2012). The potential of NIR spectroscopy to predict soil texture and mineralogy in Cerrado Latosols. European Journal of Soil Science, 63, 743–753. Viscarra Rossel, R.A., Walvoort, D.J.J., McBratney, A.B., Janik, L.J., Skjemstad, J.O. (2006). Visible, near-infrared, mid-infrared or cobined diffuse reflectance spectroscopy for simultaneous assessment of various soil properties. Geoderma, 131, 59-75.