Publications du Service canadien des forêts

Aspects of the chemical structure of soil organic materials as revealed by solid-state 13C NMR spectroscopy. 1992. Baldock, J.A.; Oades, J.M.; Waters, A.G.; Peng, X.; Vassallo, A.M.; Wilson, M.A. Biogeochemistry 16: 1-42.

Année : 1992

Disponible au : Région de la capitale nationale

Numéro de catalogue : 4418

La langue : Anglais

Disponibilité au SCF : PDF (demande par courriel)

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Résumé

La spectroscopie de résonance magnétique nucléaire du 13C en phase solide avec polarisation croisée/rotation rapide à l'angle magique (RMN CP/MAS du 13C) a été utilisée pour la caractérisation semiquantitative des matières organiques contenues dans des fractions gravimétriques et densimétriques isolées de cinq sols minéraux : deux mollisols, deux oxisols et un andosol. Les spectres obtenus ont été analysés pour déterminer les proportions relatives des différentes formes du carbone (carboxyle, aromatique, O-alkyle ou alkyle) dans chaque fraction. Bien que des types similaires de carbone soient présents dans toutes les fractions analysées, une influence du type de sol et de la taille des particules est évidente.

Dans les différentes fractions granulométriques de l'andosol, la structure chimique des matières organiques est similaire. Dans celles des mollisols et des oxisols, toutefois, différentes formes du carbone dominent : le carbone O-alkyle dans les fractions à particules plus grosses, le carbone aromatique dans les fractions intermédiaires et le carbone alkyle dans les fractions à particules fines. Ces différences de la composition en fonction de la taille des particules s'accordent avec les changements notés dans d'autres études de la décomposition de matières organiques naturelles par RMN CP/MAS du 13C. Les changements du rapport C/N en fonction de la taille des particules appuient l'hypothèse d'une décomposition plus poussée des matières organiques dans les fractions à particules fines. Un mécanisme de préservation sélective peut expliquer totalement les teneurs supérieures en carbone aromatique et en carbone alkyle des fractions intermédiaires; toutefois, l'accumulation accrue du carbone alkyle dans les fractions argileuses semble résulter à la fois d'un mécanisme de préservation sélective et d'une synthèse in situ.

Les plus fortes différences de la composition des fractions organiques entières des cinq sols ont été observées entre les sols de différents ordres. Les différences à l'intérieur de chaque ordre sont plus faibles. Dans les mollisols et l'andosol, le carbone O-alkyle domine, mais le carbone alkyle est moins abondant dans l'andosol. Le carbone O-alkyle et le carbone alkyle dominent tous les deux dans les oxisols.

Un modèle de la décomposition oxydative des matières végétales dans les sols minéraux est proposé et est appliqué pour expliquer l'influence de l'ordre de sol et de la taille des particules sur la composition chimique de la matière organique du sol relativement à son degré de décomposition et à sa biodisponibilité.