Pour qui veut produire du fourrage (orge en vert) dans la steppe ou en région aride, l'apport de boues résiduelle permet de produire jusqu'à 5 fois plus de fourrage. Au prix où est la botte de paille, il y a là une technique à vulgariser et un business intéressant: développer une entreprise d'épandage de boues résiduelles sur les parcelles des éleveurs. Il suffit d'un tracteur, remorque, godet hydraulique et épandeur à fumier (PMAT en vend). Un grand bravo aux auteurs de cette étude.
Djamel BELAID 4.12.2015
Sur la vidéo de la station de Beni Messous à 4'50'' on peut voir la production de boues (de l'or brun, pour les champs...).
Sur la vidéo de la station de Beni Messous à 4'50'' on peut voir la production de boues (de l'or brun, pour les champs...).
Algérie | Station d'épuration de Beni Messous ... - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=qfwkHHas8BI
Algérie | Boumerdès : Stations d'épuration d'eau - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=mqVk4Cg4r7g
Si vous avez un camion ou un tracteur avec remorque allez cherchez des boues pour vos champs ou développez votre entreprise d'épandage de boues chez les agriculteurs. Sachez que 62% des boues sont jetées en décharge. S'il y a un taux relativement élevé de métaux lourds, faites comme les Marocains. Mélangez les boues avec du fumier. Ainsi, vous diluez les métaux lourds et donc la dose par hectare.
Regardez sur cette vidéo l'organisation de ce chantier en France:
Revue des Régions Arides - Numéro Spécial- n° 36 (1/2015)
Regardez sur cette vidéo l'organisation de ce chantier en France:
MD Agri : Cousin Eta Epandage Vervaet + ... - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=RjFqJFiS_M4
Revue des Régions Arides - Numéro Spécial- n° 36 (1/2015)
Étude
des effets de l’application de boues d’épuration urbaines sur un
sol érodé cultivé dans la région de Laghouat
Ahmed
BOUTMEDJET1,2, Nacira BOUKAYA1, Zohra HOUYOU1,2, Mohamed Laid OUAKID3
et Charles BIELDERS4
(1)
Département d’Agronomie,, Université Amar Telidji Laghouat, BP37G
Laghouat 03000, Algérie
(2)
Laboratoire de Mécanique, Université Amar Telidji Laghouat, BP37G
Laghouat 03000, Algérie
(3)
Département de Biologie, Université d’Annaba, Algérie
(4)
Université de Louvain, Belgique
a.boutmedjet@mail.lagh-univ.dz;
a.boutmedjet@mail.lagh-univ.dz; (+213) 660073 232
RÉSUMÉ :
L’application de boues
d’épuration urbaines sur un sol sableux et sur la culture d’une
céréale (orge) a été testée lors cette étude afin de cerner
l’effet de cette technique après trois années. Nous avons testé
l’effet de quatre doses 6 à 30 tonnes de boues appliquées à
l’hectare par rapport à un témoin sans application de boue.Les
effets à court terme étudiés dans cette expérimentation indiquent
que l’épandage de la boue a eu un effet bénéfique sur les
qualités fertilisantes du sol et par conséquent sur le rendement de
la culture. Les observations sur la culture, montrent que le
meilleur rendement a été obtenu avec le traitement D3 (30 t/ha).
Mais après 3 ans nous avons remarqué que les meilleurs rendements
sont obtenus avec le traitement D2 (10 t/ha). Excepté le pH et le
taux de calcaire qui sont liés aux changements des caractéristiques
du site, il y a eu une amélioration de certaines qualités physiques
et chimiques du sol. Les apports de boues ont modifié de façon plus
marquée la qualité biologique du sol en D2. L’augmentation de la
conductivité électrique (0,18 μs/cm) dans le sol n’est
significative que pour la dose la plus élevée (30t/ha). La teneur
en azote (N) augmente moins que celle du carbone organique, ce qui se
traduit par une augmentation du rapport C/N dans le traitement D2,
justifiant une activité biologique permettant la structuration du
sol,
assurant sa protection contre le lessivage et stimulant la création
des conditions favorables pour le développement des cultures.
Mots-clefs:
Boue d’épuration, épandage, doses, sol, érosion, zones arides,
Algérie
1.
INTRODUCTION
En
Algérie, 80% des terres sont arides, marquées par une irrégularité
des précipitations et des sols pauvres en matière organique. Cette
fragilité des sols due principalement aux conditions climatiques est
accentuée par des pratiques anthropiques qui peuvent êtres
destructrices. A l’instar des sols des régions arides et
semi-arides d’Algérie, les sols de la région de Laghouat
présentent une texture sableuse qui induit un fort lessivage en
éléments
minéraux
et en fertilisants. La fertilité des sols est très réduite et ils
présentent une faible capacité de rétention en eau. A ceci,
s’ajoute une structure très meuble assez sensible à l’érosion
éolienne. Tous ces inconvénients limitent d’une façon
considérable la production agricole, et imposent des améliorations
des sols. Si le fumier constitue l’amendement organique
traditionnel, la régression de l’élevage, l’augmentation des
surfaces cultivées et de leurs besoins en matières organiques fait
que la production de fumier est insuffisante pour restaurer et
entretenir le stock humique des sols cultivés. Par ailleurs,
l’augmentation importante des quantités de déchets urbains (boues
de station d’épuration, composts...etc.) oblige à trouver des
solutions pour éliminer ces déchets dans les conditions les plus
économiques tout en respectant les contraintes liées à la
protection de l’environnement et à l’hygiène publique. La
valorisation agronomique des boues d’épuration constitue une
alternative qui permet à l’agriculture de rendre service à la
collectivité. En même temps elle tire profit de ces produits
organiques en améliorant la fertilité des sols cultivés. En
effet, il est généralement admis que les boues d’épuration
améliorent les propriétés physiques, chimiques et biologiques des
sols (Dridi et Toumi, 1998; Korboulewsky et al., 2001; Igoud, 2001;
Pernin, 2003; Boutmedjet, 2004, Bipfubusa et al., 2006; Benterrouche,
2007; Amadou, 2007; Bahri et Annabi, 2011). Cependant, l’utilisation
de ces boues ne peut se pérenniser sans la garantie de leur
innocuité (teneur en micropolluants et en pathogènes).C’est dans
ce contexte que s’intègre notre travail expérimental, dont les
principaux objectifs sont:
• L’évaluation
de l’efficacité des apports de boues d’épurations sur les
rendements d’une culture céréalière;
• L’évaluation
de l’impact des apports de boues d’épurations sur les
caractéristiques physiques et chimiques
du
sol, ainsi que leur qualité biologique.
2.
MATÉRIELS ET MÉTHODES
2.1.
Site d’étude
La
parcelle expérimentale est située à environ 4 km à l’ouest de
la ville de Laghouat, dans un périmètre agricole nommé Mokrane
(33°79’ N, 2°80’ E). Ce périmètre est localisé sur une
formation sableuse, peu végétalisée, appelée «Bled el Hirane».
Celle-ci est délimitée au nord par l’Oued M’ zi, au sud par le
Bled el Anngad, à l’ouest par le Djebel Deloua et à l’Est par
le Djebel Ahmar. Le périmètre de Mokrane se trouve dans, une zone à
niveau moins elevé que les montagnes qui l’entourent, cette zone
est nommé «Theniete Er’ml» qui signifie la zone de passage et
d’accumulation de sable, la pluviométrie moyenne de la région
est de 162 mm/an
2.2.
Protocole expérimental
Il
s’agit d’un dispositif en blocs aléatoires sur une parcelle
rectangulaire de dimension 240 m x 15 m. La parcelle est divisée
en 4 blocs de dimensions 60 m x 15 m, où chaque bloc est subdivisé
en quatre sous blocs de 15m x 15m.
L’application
de la boue a été réalisée, avec les doses de boue suivantes:
• D0:
Témoin, sol sans application de boue;
• D1:
6 tonnes de boue à l’hectare;
• D2:10
tonnes de boue à l’hectare;
• D3:30
tonnes de boue à l’hectare.
L’épandage
de la boue d’épuration a été effectué en automne 2009, juste
après les premières pluies. La culture, à savoir une variété
locale d’orge, a été semée à la volée durant l’opération
de labour. Cette culture a été menée en pluvial pendant 3 ans
de 2009 à 2011.
2.3.
Paramètres mesurés
Différents
paramètres ont été mesurées pendant les 3 années de suivi, liés
a la culture et aux propriétés du sol.
Suivi
de la culture (l’orge): nous avons réalisé les mesures de hauteur
des plants, de biomasse correspondant au poids total des plants qui
sont fauchés puis pesés et de rendement en graines au moment de la
récolte.
Analyse
du sol:
Les
échantillons ont été prélevés le 03-03-2013, à l’aide d’une
tarière sur une profondeur de 25 cm, à raison de 05 carottes par
sous-bloc (traitement). Ces échantillons ont été séchés à l’air
libre, puis tamisés à 2 mm, afin de d’effectuer des analyses de
pH, de teneur en matière organique et de conductivité électrique
(C.E), ainsi que le calcul du rapport carbone sur azote (C/N).
Analysestatistique:
Nous
avons utilisé le test de Kruskal-Wallis One-Way ANOVA, pour les
facteurs paramétriques ainsi que le test de normalité de
Shapiro-Wilk, ceci par l’utilisation de Statistix-8.
3.
RÉSULTATS
Les
résultats présentés dans le tableau 1, concernent l’effet de
l’application de boues d’épuration sur la culture, durant la
troisième année comparés à celles des deux premières (2009 et
2010).
Tableau
1: Hauteur des plants, biomasse et rendement en grains sur les 3
années d’expérimentation
Paramètres
Traitements
Années
d’expérimentation
2009
2010 2011
Hauteurs
des plants
(cm)
D0
20,15
26,09 31,65
D1
29,23
35,44 33,25
D2
32,86
54,84 34,12
D3
35,07
56,02 39,68
Biomasse
(g/m2)
D0
85,00 155,00 318,18
D1
180.45 385,67 525,10
D2
230,17 380,00 784,65
D3
290,63 391,67 584,96
Rendement
en grains (Quintaux/ha)
D0
15,00
16,00 24,11
D1
16,00
18,22 26,84
D2
16,95
19,83 33,91
D3
17,45
21,72 28,76
de
la hauteur moyenne des plants qui varient proportionnellement avec la
dose de boue épandue, de 31,65 cm pour D0 à 39,68 cm pour D3.
3.1.
Effet de la boue sur la hauteur, la biomasse et le rendement en
grains
La
hauteur des plants est significativement variable entre les
traitements (H3, 316=25.9; P < 0.00001).
La
figure 1 présente les valeurs mesurées
Figure
1. Hauteur moyenne des plants de l’orge en fonction des
traitements.
La
biomasse d’orge est significativement variable entre les
traitements (F3, 316=382; P < 0.00001). La figure 2
représente l’évolution de la biomasse totale en fonction des
traitements. Elle augmente quand la dose de boue s’élève: 318,18
g/m2 pour la D0, 525,10 g/m2 en D1, la valeur maximale (784,65g/m2)
est obtenue en D2, alors qu’elle est plus faible (584,96g/m2)
lorsque la dose est maximale (D3).
Figure
2. Biomasse d’orge en fonction des traitements.
Le
rendement en grains est significativement variable entre les
différents traitements (F3, 316 =25,5; P < 0.00001). La
figure 3 montre une augmentation du rendement en grains avec 24.11
Quintaux /ha; 26,84 Quintaux/ha et 33,91 Quintaux /ha, dans les
parcelles traitées successivement par les doses D0,D1et D2. Les
plants issus du traitement D3 donnent un rendement de 28,76 Quintaux
/ha.
Figure
3. Rendement en grains en fonction des traitements
Étude
des effets de l’application de boues d’épuration urbaines sur un
sol érodé cultivé dans la région de Laghouat
240
3.2.
Effet de l’application des boues sur le pH, la teneur en matière
organique et la C.E du sol
Les
analyses statistiques montrent que l’incorporation des boues a
modifié de
Figure
5. Teneur en matière organique en fonction des traitements.
L’incorporation
des boues a modifié de manière significative la teneur en
matière organique dans les sols amendés par rapport au témoin (P =
0,005).
Figure
4: pH du sol en fonction du traitement.
manière
significative le pH du sol (P = 0,04). La figure 4 permet de déceler
une légère diminution des valeurs du pH du sol, inversement
proportionnelle avec la dose de boue appliquée, allant de 8,39 en D0
à 8,17 en D3. La figure 5 permet de constater que la teneur en
matière organique augmente avec la dose de boue apportée. Elle
s’élève à 0,61%, 1,31%, 1,40% et 1,45% respectivement en D0, D1,
D2 et D3. Le rapport C/N est égale à 18 (supérieur) pour le sol
traité par D2, indiquant une bonne activité biologique, comme cela
a été remarqué par Bipfubusa (2004), Houot (2009) et Annabi et
Bahri (2011). Ces deux derniers facteurs (C/N et Corg%) agissent
directement sur la biologie du sol.L’examen de la figure 6,
montre une légère augmentation de la CE du sol, en
fonction
de la dose des boues. Elle varie entre 0,131μs/cm en D0 et
0,182μs/cm en D3. L’analyse statistique réalisée montre un
effet non significatif de l’apport des boues d’épuration
sur la CE du sol (P > 0,05).
Figure
6. Conductivité électrique du sol en fonction des traitements.
4.
DISCUSSION
Notre
étude de l’effet de l’application des boues d’épuration
urbaines sur un sol sableux et sur la culture à savoir une céréale
d’orge, nous à permis de dégager certains résultats marquants,
confortés par une analyse statistique.Nous avons enregistré
généralement un effet significatif des boues d’épuration
urbaines 3 ans après leur épandage, avec une amélioration de
l’ensemble des paramètres étudiés par rapport au témoin
(D0).Nous avons noté que l’apport des boues a influencé la
croissance et le rendement des plants cultivés dans les parcelles
traitées, qui enregistrent un bon développement et un bon rendement
par rapport à ceux cultivés dans le sol non amendé, en accord avec
les résultats obtenus sur le même site par Boumediene (2010),
Henriet (2010) et Dennaka (2011). L’amélioration du rendement de
l’orge, représentée par le rendement en grains, a connu durant la
troisième année (2011), une augmentation nette par rapport au
témoin, nous avons notés des taux d’augmentation de 40,64%,
19,28% et 11,22% respectivement pour D2, D3 et Étude des effets de
l’application de boues d’épuration urbaines sur un sol érodé
cultivé dans la région de Laghouat D1. Tandis que en première
année (2009), nous avons enregistré de faible taux d’augmentation
de l’ordre de 6,66%, 13,07% et 16,33%, pour D1, D2 et D3, une
situation due au semis tardif. En 2010, nous avons enregistrés
35,75%, 23,93% et 13,87% pour D3, D2 et D1. Nous avons aussi
remarqués que le traitement D0 a connus une augmentation dans le
rendement avec 16,33 qx/ha en 2010 et 24.11qx/ha en 2011, des
résultats dues au changement de pluviométrie 135 mm en 2010 et 265
mm en 2011 une année pluvieuse. Selon Boufenar-Zaghouane et
Zaghouane (2006), les variétés les plus cultivées en Algérie
Saïda et Tichedrett donnent des rendements en grains de 25 à 30 de
qx/ha. D’après Toutain (1979), le rendement en graines pouvant
être obtenu au Sahara est de 30 à 35 qx/ha. En comparant ces
rendements, nous pouvons remarquer sans traitement, notre variété
donne un rendement en grains (en D0) inférieur à celui obtenu par
les variétés Saïda et Tichedrett et ceux obtenus au Sahara. Mais
après un épandage des boues, nous enregistrons une amélioration
nette en fonction de la dose des boues. Le rendement en grains passe
de 24.11qx/ha en D0 à 28,76 qx/ha en D3, 33,91 qx/ha en D2 et 26,84
qx/ha en D1. Il peut ainsi parfois dépasser le rendement obtenu par
les variétés les plus cultivées en Algérie à savoir Saïda et
Tichedrett. L’amélioration du rendement a pour origine les
fertilisants que contiennent les boues, elles constituent une source
potentielle de matière organique utilisable, elles contiennent aussi
des nutriments essentiels pour la croissance des cultures (Dudkowski,
2000). Le traitement D3, donne une certaine différence par rapport
aux autres. Nous avons remarqué que la boue n’a pas eu le même
effet sur le développement et par conséquent sur le rendement des
plants. Les symptômes que nous avons observés sur les plants
montrent qu’ils souffrent d’une phytotoxicité qui a engendré la
mort de certains et la déformation des épis des autres, ce qui
justifie la réduction du rendement. Cette dose D3 a manifestement
eu des effets délétères voire létaux sur les plantes cultivées.
La phytotoxicité des plants peut être due à la présence des
agents pathogènes contenus dans la boue (Champignons, Bactéries ou
Virus), ainsi qu’a une possible présence de métaux
lourds.Certains auteurs ont obtenu de bon résultats, en terme de
rendement des cultures et d’amélioration des caractéristiques du
sol, avec dose de 40 t/ha (Ati, 2011) et de 90 t/ha (Korboulewsky et
al., 2001), c’est-à-dire supérieur a la dose D3. L’apport de
boues se révèle dans l’ensemble, bénéfique pour le sol. Cet
avantage de l’incorporation des boues résiduaires se répercute
sur ses caractéristiques des sols à savoir le pH, la CE et la
teneur en matière organique. Le sol de la parcelle est de texture
sableuse, il est alcalin (7,5<pH≤8,5), non salé (CE<0,25
mmhos/cm), peu calcaire (1%< CaCo3% < 5%), avec un taux de
matière organique et d’azote médiocre et d’une faible capacité
de rétention en eau. Ces résultats sont comparables à ceux
rapportés par Boumediene (2010), Henriet (2010) et Dennaka (2011).
Il est à noter que nous avons enregistré une variation des valeurs
du pH, qui ont
connu
une augmentation par rapport à ceux obtenues auparavant. Les
résultats obtenus montrent que la conductivité électrique
augmente avec la dose apportée, conformément aux résultats
d’d’autres auteurs (Dridi et Toumi, 1999; Pisson, 2000;
Korboulewsky et al., 2001, Boutmedjet, 2004; Bipfubusa et al., 2006;
Amadou, 2007
;
Bahri et Annabi, 2011; Guerfi, 2012).Les sols ont une faible
conductivité (130< CE (μs/cm) < 180) par rapport à celle de
la boue résiduaire utilisée (1600μs/cm). Cependant, ils
appartiennent tous à la classe des sols non salés.
L’apport
des boues résiduaires a également contribué à l’amélioration
de la teneur en Matière organique allant de
0,61%
en D0 jusqu’à 1,31%, 1,40% et 1,45% respectivement en D1, D2 et
D3, et par conséquent en carbone organique, il en est de même pour
le taux d’azote total. Ce résultat avait également été obtenu
par plusieurs auteurs qui ont constaté que la boue a
significativement enrichi le sol en carbone organique et en azote.
(Dridi et Toumi, 1998 ; Korboulewsky et al., 2001, Bipfubusa et al.,
2006 ; Bahri et Annabi, 2011 ; Guerfi, 2012). Le pourcentage en
carbone organique est très faible (0,6% en D0<Corg%<0,84% en
D3), ce qui ne permet pas une bonne agrégation et favorise selon
Duchaufour (1977), l’érosion éolienne et hydrique. En effet les
migrations obliques ou latérales interviennent très fréquemment le
long des pentes (même très faibles), en topographie accidentée et
en milieu moins perméable, comme c’est le cas dans notre parcelle
où le lessivage a provoqué l’entrainement du sol par l’eau. La
boue a eu un effet sur la biologie du sol par son apport de la
matière organique. La biologie du sol s’est améliorée en D1 et
D2 par l’effet du traitement. En comparant les résultats avec le
témoin qui présente aussi une activité biologique, le traitement
D2 semble être la meilleure dose qui stimule la vie dans les sols,
suivi par traitement D1. Par contre, le
traitement D3 apparait nocif. Nous avons noté l’absence
totale d’animaux du sol bien que la rapport C/N (12,72) soit
normal. Houot (2009), note que le risque pour la faune et la
microflore du sol, ainsi d’ailleurs que pour les végétaux
cultivés sur les sols amendés par des produits résiduaires
organiques, est difficile à évaluer car cela suppose une mesure de
l’exposition dans ces systèmes soumis à une dynamique complexe.
l’orge
est une espèce qui tolère la salinité, cette propriété du
sol n’influe pas sur la récolte, car elle ne dépasse pas le
seuil minimal cité par Durand (1983) (12 mmhos/cm), qui peut
provoquer une Étude des effets de l’application de boues
d’épuration urbaines sur un sol érodé cultivé dans la région
de Laghouat diminution de la récolte.
5.
CONCLUSION
Les
effets à court terme étudiés dans cette expérimentation indiquent
que l’amendement de la boue a eu un effet bénéfique sur les
qualités fertilisantes du sol et par conséquent sur le rendement de
la culture. Le traitement D3 (30 t/ha) a présenté au départ les
meilleurs résultats, mais après 2 ans nous avons remarqué que les
meilleurs rendements sont obtenus avec le traitement D2 (10 t/ha).
Excepté le pH et le taux de calcaire qui sont liés aux
changements
des caractéristiques du site, il y a eu une amélioration de
certaines qualités physiques et chimiques du sol. Les apports de
boues ont modifié de façon plus marquée la qualité biologie du
sol en D2. Ce travail s’ajoute aux différents essais expérimentaux
menés précédemment qui ont montré que les boues des stations
d›épurations peuvent être utilisées comme amendements ou
fertilisants pour augmenter la production végétale. Leur valeur
agronomique se manifeste dans leur aptitude à apporter des éléments
nutritifs indispensables pour le développement de la culture. Il en
est de même pour les propriétés du sol favorables à son activité
biologique et à la croissance des plantes. Ces résultats sont
prometteurs et permettent d›établir des recommandations visant à
encourager et à élargir l’emploi des boues dans le domaine
agricole, pour améliorer la productivité des cultures et pour gérer
la fertilité des sols de nos régions.
Remerciements
Ce
travail a été réalisé dans la cadre d’un projet de coopération
entre l’université de Laghouat (U.A.T.L /Algérie) et
l’université Catholique de Louvain (U.C.L / Belgique) et grâce au
financement de la Wallonie Bruxelles internationale (W.B.I)
(Belgique), ainsi que des financements du Ministère de
l’Enseignement Supérieur et de la
Recherche
scientifique dans le cadre d’un Projet National de Recherche.
Nous tenons ici à remercier ces structures pour leur grande
collaboration dans la réalisation de ce travail.
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