Chromatographie
La chromatographie permet de faire une analyse biologique de sol ou de produits organiques solides.
Contexte
La biologie est la composante du sol qui fait le lien entre la chimie du sol et la chimie de la plante. Ce qui signifie que la biologie a un impact direct et important sur l’alimentation de la plante, son développement et sa santé. De plus, la biologie est responsable de la structure stable du sol. Ce sont les bactéries et les champignons qui collent les particules organiques et minérales du sol, créant micro et macro-agrégats permettant au sol d’avoir une bonne porosité. Cette porosité va à son tour permettre une meilleure infiltration et stockage en eau, une bonne circulation de l’air dans le sol mais permet aussi le développement d’une biologie diversifiée. En effet, les différents pores permettent le développement d’une biologie aérobie et anaérobie facultative. Bien entendu, la biologie est également responsable du recyclage et de la libération d’éléments nutritifs pour les plantes, sous forme assimilable. Cependant, attention, il ne faut pas s'intéresser qu’aux vers de terre ou qu’aux champignons et bactéries. Il y a tout un réseau complet et complexe dans le sol, qui doit être bien développé afin que l’ensemble travaille et que toutes les fonctions soient présentes.
Dans un sol qui fonctionne biologiquement bien, la nutrition de la plante ne dépend pas que des caractéristiques chimiques du sol.
Objectif
Les analyses biologiques peuvent avoir différents objectifs. Selon ce qui est recherché, il faut choisir la / les analyses qui conviennent. La majorité des analyses n’est pas réservée qu’aux sols, mais peut également être utilisée pour les produits organiques (composts, fumiers, thés de composts…). Il est important de choisir l’analyse qui répond au mieux aux besoins et au type d’échantillon.
La chromatographie est utilisée pour analyser l’efficacité et le fonctionnement de la biologie présente dans le sol ou les produits organiques solides (composts par exemple). Pour les sols, il n’est pas toujours nécessaire de faire une analyse biologique annuellement. Il est important de suivre l’évolution dans le temps afin de vérifier l’impact de ses pratiques agricoles et de les ajuster. D’autres facteurs, tels que le climat, peuvent avoir un impact considérable sur la biologie.
Utiliser une pratique qui en théorie est positive pour le sol et la biologie, ne l’est pas forcément en pratique.
Lorsque des produits organiques solides sont utilisés, tels que les composts, il est important d’en vérifier la qualité, qui est notamment une conséquence directe de la manière de composter. Selon le type de produit, certains résultats sont attendus. Par exemple, un compost à la manière Johnson Su ou à la manière Ingham, devrait être un produit aérobie. Sur le chromatogramme, l’air et la structure devraient donc être visibles. Également, selon les produits, ils devraient être plutôt bactériens, fongiques ou équilibrés. Cela peut se vérifier par la chromatographie.
Un autre outil intéressant pour les produits organiques est le microscope, qui permet de vérifier que les groupes d’organismes importants sont bien présents aux différentes étapes du compostage.
L’analyse
La chromatographie est une analyse complète qui informe sur :
- L’aération : structure stable.
- La rétention des éléments nutritifs.
- La diversité et l’activité bactérienne.
- La diversité et l’activité fongique.
- La décomposition et la fixation des éléments organiques.
- L’intégration des composés organiques avec les composés minéraux.
- La dynamique d’évolution de la biologie (si l’analyse est réalisée sur 2 types de papier filtre).
C’est une analyse qualitative, rendue avec une notation permettant de se situer (selon le prestataire).
La chromatographie est une analyse dont les premiers essais ont été réalisés dans les années 1850 par Friedlieb Ferdinand Runge, puis qui a été développée par Ehrenfried Pfeiffer dans les années 1950. Elle est réalisée sur du papier filtre rond Whatman. Ce papier filtre est préparé avec du nitrate d’argent qui permet de révéler les couleurs. Le sol, lui, après avoir été séché, est mélangé avec de l’hydroxyde de sodium. Celui-ci permet de libérer les éléments organiques, qui nous intéressent pour cette analyse. Cette solution de sol est aspirée sur le papier filtre rond. Après une période à sécher à la lumière pour révéler les structures et les couleurs, le chromatogramme est prêt à être analysé.
L’opération peut être réalisée sur 2 types de papier filtre :
- Le papier Whatman n°1 donne une vue globale, un premier aperçu de l’activité biologique.
- Le papier Whatman n°4 donne une vue plus détaillée, plus précise.
L’évolution entre le n°1 et le n°4 donne la dynamique de la biologie : est-ce une dynamique positive ou négative ? Y a-t-il donc une amélioration ou une détérioration ? Cette dynamique donne une bonne indication sur les effets des pratiques.
Résultats
Selon le prestataire choisi, le chromatogramme est rendu avec une notation, des explications et des recommandations.
Exemple de chromatrogrammes de sols
Cette notation a été réalisée par Gässler SAS :
Le premier chromatogramme montre un sol pauvre en activité biologique :
- Les couleurs sont pâles : le matériel organique n’est pas décomposé en humus. Expliquant également le manque d’activité bactérienne (périphérie du chromatogramme).
- Il n’y a pas de centre blanc : il manque de l’air dans la structure du sol. Le sol est pauvre en agrégation biologique. Or cette dernière est indispensable pour le développement d’une biologie bénéfique et diversifiée.
Le dernier chromatogramme montre un sol avec une bonne activité biologique :
- La première indication est un chromatogramme beaucoup plus complexe dans la structure que le premier.
- Le centre blanc, bien visible ici, indique que la structure du sol est bonne, il y a une bonne agrégation permettant de maintenir de l’air dans le sol.
- Les nuages visibles en périphéries montrent une bonne activité bactérienne.
- Les lignes radiales, faisant le lien entre la périphérie et le centre, indiquent une bonne activité fongique. Elles traversent l’ensemble du chromatogramme : les champignons sont assez développés et actifs pour permettre la liaison des éléments organiques avec les éléments minéraux du sol.
Exemple de chromatrogrammes de composts
Cette notation a été réalisée par Gässler SAS :
Pour le compost, il est important de prendre en compte le stade de décomposition. Le compost est-il vendu comme produit fini ? Ici, c’est le cas.
Le chromatogramme de gauche montre un mauvais processus de compostage : la ligne continue en périphérie indique que le matériel organique n’est pas bien décomposé : c’est un compost grossier. Il n’a pas été aéré : absence de centre blanc. Cela ne permet pas aux différents organismes de se développer et d’accomplir leurs fonctions.
A l’inverse, le chromatogramme de droite montre différentes structures. Il y a du matériel organique encore brut / non décomposé. Ceci est indiqué par la présence de la fine ligne continue en périphérie. Cependant, c’est un compostage qui a été bien mené, permettant à une vie biologique bénéfique de se développer :
- Le centre blanc indique une bonne agrégation.
- La périphérie indique une bonne activité bactérienne, permettant une intégration efficace de l’humus.
- Les lignes radiales montrent une bonne activité fongique.
Protocole
Contactez tout d’abord l’intermédiaire avec lequel vous souhaitez travailler, afin qu’il vous fournisse le protocole précis ainsi que la fiche de renseignement qui est à fournir avec les échantillons.
Quand prélever ?
- Sol :
Dans l’idéal, prélever au printemps ou à l'automne. Éviter les périodes trop sèches / trop humides et trop chaudes / trop froides. Ce qui est important, c’est de prélever toujours à la même période si vous faites des comparaisons dans le temps et/ou dans l’espace.
- Compost :
- Si vous réalisez le compostage vous-même : Prélevez régulièrement, à différentes étapes du processus afin de vous assurer que tout se passe bien et si besoin d’ajuster.
- Si vous achetez le produit organique : Il est normalement stabilisé. Vous pouvez donc prélever à réception, puis dans le temps pour vérifier la stabilité de la qualité.
Où prélever ?
- Sol :
Choisissez dans votre parcelle, des zones homogènes en termes de texture, drainage, conduite. Éventuellement comparez les zones où les plantes se développent bien avec les zones où les plantes se développent moins bien. Prélevez à plusieurs endroits de votre parcelle, puis mélangez bien l’ensemble des prélèvements. Envoyer 200 g de sol.
- Compost :
- Si vous réalisez le compostage : Prélevez à différents endroits où la maturité est la même. Mélangez bien les différents prélèvements du même échantillon, puis envoyez 200 g. Vous pouvez faire plusieurs échantillons pour comparer différents endroits du tas.
- Si c’est un produit acheté, prélever plusieurs endroits et mélanger.
Quoi prélever ?
- Sol :
Prélevez sur 10 cm de profondeur. Retirez le 1er cm pour éviter les influences des intrants et retirer les gros résidus éventuellement présents.
- Compost :
Retirez au moins 10 cm de compost de surface puis prélever.
Envoie de l’échantillon
L’échantillon doit être séché avant envoi, à 55 °C pendant 12 h. Envoyer environ 200 g d’échantillon, placé dans un sac zippé. Ne pas placer de papier dans le sac car celui-ci risque d’être détérioré et de contaminer l’échantillon. Annoter le sac avec le nom de l’échantillon.
Périodicité
- Sol :
Il est bien de revenir sur une même parcelle tous les 2 ou 3 ans, afin de suivre l’évolution. Cela permet également de répartir l’ensemble des parcelles que l’on souhaite analyser sur 3 ans.
- Compost :
- Si vous effectuez le compostage : Analysez le compost à différents stades du processus afin de gérer l’évolution au mieux.
- Avec un produit acheté, qui est stabilisé : Analysez à réception puis 1 an plus tard, afin de s’assurer de sa stabilité.
Point d'attention
Pour la réalisation des analyses, comme pour la majorité des analyses, il est essentiel de toujours travailler avec les mêmes personnes et donc finalement les mêmes laboratoires. Il ne sert à rien de comparer les résultats d’un laboratoire à l’autre : l’échantillon envoyé n’est pas le même, l'interprétation et notamment les critères de notation peuvent être différents.
N’hésitez pas à contacter différents prestataires pour poser vos questions, comparer et choisir le partenaire et la méthode qui vous convient le mieux.
Coût
A titre d'exemple, chez Gässler SAS, l’analyse réalisée sur les 2 types de papiers, avec la notation, l’interprétation et les recommandations est à 100 €.
Source
Cet article a été rédigé avec l'aimable contribution de Marie-Thérèse Gässler de Gässler SAS.
