Evaluation de la capacité de nitrification d'un sol sableux de Kinshasa: une contribution à l'étude de la dynamique de l'azote dans le sol

II.3.3. Perte par dénitrification

La dénitrification est un processus de réduction microbienne par le quel les nitrates (et accessoirement les nitrites) sont réduit à l'état de produits gazeux (azote moléculaire, les oxyde d'azote gazeux) qui sont ainsi perdus pour le sol.

Il s'agit d'une succession de réductions des oxydes d'azote (NO₃^-, NO₂^-, N₂O, NO) jusqu'au stade de l'azote moléculaire (N₂).

La dénitrification est effectuée par un nombre restreint de genres bactériens (Pseudomonas, Agrobactérium, Spirillum, Bacillus, bactéries hétérotrophes), il s'agit de bactéries anaérobies très répandus dans les sols, dont la présence n'est pas limitant.

Les étapes de la dénitrification sont schématisées comme suit :

NO3^- NAR NO2^- NIR NO NOR N2O N₂OR N2

Nitrate Nitrite Oxyde nitrique Oxyde nitreux Azote Gazeux

Chaque étape est catalysée par une enzyme spécifique: nitrate réductase (NAR), nitrite réductase (NIR), oxyde nitrique réductase (NOR) et enfin oxyde nitreux réductase (N₂OR) (BOUGARD, 2004).

Les facteurs régulant ces transformations sont (FERRUGIA, 2001) :

Ø La faible teneur du milieu en oxygène,

Ø La présence d'azote sous forme nitrique ou nitreuse utilisée comme accepteur final d'électrons dans la chaîne respiratoire à la place de l'oxygène manquant;

Ø La présence d'un substrat carboné assimilable,

Ø Les conditions de pH : la dénitrification maximale est atteinte entre 6 et 8, un pH plus acide entraînant un dégagement important de protoxyde d'azote (N₂O),

Ø La température, qui régule non seulement les transformations décrites ci-dessus, mais également les réactions consommatrices d'oxygène,

Ø La présence des substances donatrices d'électrons en quantité suffisante (la matière organique fraiche métabolisable),

Ø La teneur en eau élevée (sol pauvre en O₂ : anaérobie)

Ø La teneur en carbone organique élevée, car les bactéries ont besoin du carbone organique pour leur respiration.

Le phénomène de dénitrification n'est plus possible dès que l'oxygène est disponible car, de très nombreuses bactéries capables de "respiration nitrate" sont, généralement, aussi capables de "respiration oxygène" et elles s'abstiennent de respirer le nitrate dès que de l'oxygène devient disponible, parce qu'il est énergétiquement plus rentable de respirer sur l'oxygène que sur le nitrate.

A ces pertes, nous associons le phénomène d'organisation de l'azote qui consiste à l'assimilation de l'élément azote par les microorganismes du sol pendant l'oxydation de substrats carbonés. Ce phénomène est aussi appelé immobilisation, car les plantes étant moins compétitrices que les microorganismes ne peuvent accéder a l'azote incorporé dans la biomasse microbienne.