Risque de persistance et impact sur les fonctions du sol des herbicides à base de glyphosate en grandes cultures de maïs et soya

Maccario, Sophie (2020). « Risque de persistance et impact sur les fonctions du sol des herbicides à base de glyphosate en grandes cultures de maïs et soya » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en sciences de l'environnement.

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Résumé

Les observations fréquentes de teneurs élevées dans l’environnement en glyphosate et acide aminométhylphosphonique (AMPA), principal produit de dégradation du glyphosate, laissent présager une mobilité assez importante de ces composés dans les sols. Une telle contamination environnementale peut entraîner des problèmes de toxicité pour les organismes non ciblés dans les différentes matrices environnementales. Dans cette problématique, un des défis pour la science est de mieux comprendre la dynamique du glyphosate et de l’AMPA dans les sols agricoles et d’expliquer la différence entre les observations faites en laboratoire et celles recueillies en milieu naturel. Dans le cadre de cette thèse, nous étudions la présence et le devenir du glyphosate et de l’AMPA dans les sols agricoles en fonction de la variabilité naturelle en champ et de la diversité des pratiques culturales utilisées en grandes cultures. Un suivi des teneurs extractibles à l’eau du glyphosate et de l’AMPA, a été réalisé en champ afin d’identifier les facteurs favorisant leur mobilité et leur persistance dans les sols agricoles. La biodisponibilité des nutriments (cations et phosphore), ainsi que la composition des communautés microbiennes ont été mesurées dans un sol naturel traité aux herbicides à base de glyphosate (HBG) afin de mettre en évidence leur impact sur la fertilité des sols. Enfin, une étude à l’échelle de la plaine agricole du St Laurent a été menée dans la plaine agricole du Saint-Laurent afin d’évaluer l’occurrence et les teneurs en glyphosate et AMPA dans les sols agricoles de surface sous culture de soya et maïs et d’identifier les principaux facteurs de persistance des deux composés au niveau des pratiques agricoles et de la pédologie des sols. Un fort potentiel de mobilité du glyphosate a été observé pendant plusieurs semaines après l’application d’HBG, soulignant que ce composé était susceptible d’être lessivé lors de pluies. Le risque a été amplifié suite à une fertilisation réalisée avec des boues d’épuration fortement chargées en phosphore et en phosphonates, entrainant une désorption importante de glyphosate et d’AMPA dans les sols. Les études en milieu contrôlé ont mis en évidence une solubilisation de certains nutriments essentiels du sol tel que le calcium, le magnésium et le cuivre par formation de complexes solubles avec le glyphosate ou par compétition de ce composé pour les sites d’adsorption sur les surfaces minérales du sol. Bien que l’analyse génétique de la composition microbienne des sols n’ait pas montré de changement dans les jours suivant l’application aux doses recommandées, une perte de ces éléments minéraux et des changements physicochimiques plus marqués dans les sols pourraient affecter certains phylums bactériens plus sensibles, tels que les actinobactéries et les acidobactéries. La persistance et l'accumulation du glyphosate et de l'AMPA observées dans l'étude à l’échelle de la plaine agricole du St Laurent pourraient amplifier les risques de toxicité. Les sols argileux soumis à des applications répétées ont favorisé la constitution d'un réservoir de glyphosate dans les sols de par la présence de certains cations échangeables. Les molécules de glyphosate pourraient être temporairement immobilisées mais de manière réversible sur les argiles par réaction de complexation. Cette voie de sorption du glyphosate est encore peu étudiée en conditions réelles du fait de la multitude de molécules naturelles présentes dans les sols pouvant interagir avec les cations et rentrer en compétition avec le glyphosate. Cette étude a aussi permis de mettre en évidence la persistance élevée de l'AMPA quels que soit le type de sol ou le système de culture. Lorsqu’ils sont partagés avec les différents acteurs du milieu agricole, les résultats de cette thèse contribuent à améliorer notre compréhension des risques que présentent les HBG pour l’environnement et les fonctions des sols agricoles. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : herbicide, mobilité, phase labile, fertilité, communautés microbiennes, sols agricoles, persistance, variabilité naturelle, fertilisation, pratiques agricoles

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF / A.
Directeur de thèse: Lucotte, Marc Michel
Mots-clés ou Sujets: Dégâts dus aux herbicides / Glyphosate / Acide aminométhylphosphonique / Sols / Teneur en produits chimiques agricoles / Fertilité / Micro-organismes du sol / Nutriments
Unité d'appartenance: Instituts > Institut des sciences de l'environnement (ISE)
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 20 avr. 2021 14:28
Dernière modification: 20 avr. 2021 14:28
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/14195

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