3.4.2.4. La nitrification
La nitrification est un phénomène biologique
où l'azote ammoniacal est transformé en azote nitreux puis
nitrique. Des bactéries chimiolithitrophes oxydent l'ammonium en
nitrites puis autre en nitrates pour se procurer l'énergie
indispensable. (Warington, 1878)
NH4 ++3/2 O2 NO2 -+H3O++63.8
Kcal
NO2 -+ 1/2O2 NO3 -+17,5 Kcal
Les bactéries de la nitrification sont très
spécifiques et peu nombreuses. La nitritation est opérée
par des bactéries comme Nitrosomonas, Nitrosococcus,
Nitrosospira ; la nitratation par des bactéries comme
Nitrobacter.
Les bactéries nitreuses et nitriques sont
aérobies et mésophiles. Leur optimum de température se
situe entre 30 et 35°C. Autotrophes, elles utilisent comme source de
carbone le CO2 ou les carbonates. Les bactéries nitreuses ont peu
d'exigences écologiques tant vis-à-vis du pH que de la
température. Elles tolèrent les fortes concentrations en
ammoniac. En conditions pédoclimatiques normales, les nitrites sont
oxydés aussitôt formés et n'existent donc qu'à
l'état de traces dans les sols. Les exigences des bactéries
nitriques sont plus strictes : pH compris entre 5 et 8 avec un optimum
d'activité au voisinage de la neutralité, température
comprise entre 5 et 40°C, faible concentration en ammoniaque. Plusieurs
oligoéléments sont nécessaires pour l'élaboration
des enzymes.
Les nitrates formés peuvent être
immobilisées par les microorganismes, ou lessivées
ou
dénitrifiées. Seule la fraction restante est disponible
pour les végétaux. L'ensemble des
transformations où interviennent successivement et
simultanément les processus d'ammonification, de nitrification et
d'immobilisation microbienne constitue le cycle de l'azote.
3.4.2.5. La dénitrification
La dénitrification correspond à la réduction
des nitrates (NO3-) et des nitrites ((NO2-) selon la
chaîne réactionnelle suivante lorsque le milieu devient anoxique
:
NO2- N2O N2 NH3
La dénitrification est un processus respiratoire
microbien au cours duquel des microorganismes sont capables de substituer
à l'oxygène des formes oxydées de l'azote comme accepteur
terminal d'électrons dans leur chaîne respiratoire.
Les nitrites sont assez instables. En présence de
beaucoup d'ammoniacs, leur oxydation en nitrates est ralentie, ils peuvent se
décomposer en N2O. L'importance de la dénitrification est assez
limitée. Les bactéries dénitrifiantes au sens strict sont
des bactéries capables de réduire NO3 - ou NO2 - en N2O et / ou
N2 et qui peuvent utiliser l'énergie libérée au cours de
cette réduction pour se développer (Mahne et Tiedje, 1995). Parmi
les microorganismes hétérotrophes présents dans les sols
cultivés, 1 à 5% d'entre eux sont des dénitrifiantes
représentent 10% des bactéries totales en sol cultivé. Les
2/3 de la microflore réduisent les NO3 - en NO2 -, mais seulement un
faible pourcentage semble capable de réaliser toute la chaîne de
réactions (Germon et Couton, 1999).
.
humification
nitrification
humification
Matière
organique
minéralisation
assimilation
Biomasse
microbienne
NO3 -
lixiviation
recyclage
NH4 +
organisation
N du résidu de
culture
volatisation
Figure 1.10.Schémas représentatifs des
transformations de l'azote dans le sol
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