Minéralisation (sciences du sol)

Une vue conceptuelle du cycle C et du cycle N lors de la décomposition de la matière organique. La population microbienne du sol libère des exoenzymes (1) qui dépolymérisent la matière organique morte (2). Les décomposeurs microbiens assimilent les monomères (3) et les minéralisent en composés inorganiques comme le dioxyde de carbone ou l’ammonium (4) ou utilisent les monomères pour leurs besoins biosynthétiques. La minéralisation en N entraîne une perte d’ammonium dans l’environnement (5), mais ce processus n’est pertinent que si la matière organique a une faible teneur en C:Rapport N. L’ammonium de l’environnement peut être immobilisé si la matière organique morte a un rapport C: N élevé et fournit donc un N insuffisant (6). La forte demande microbienne en N conduit à une rétention de N dans la matière organique et donc à une diminution du rapport C: N au cours de la décomposition.

La minéralisation ou l’immobilisation de l’azote dépend du rapport carbone / azote (rapport C: N) de la matière organique en décomposition. En général, la matière organique en contact avec le sol contient trop peu d’azote pour répondre aux besoins biosynthétiques de la population microbienne du sol en décomposition. Si le rapport C: N de la matière organique en décomposition est supérieur à environ 30: 1, les microbes en décomposition peuvent absorber de l’azote sous forme minérale, par exemple de l’ammonium ou des nitrates. Cet azote minéral est dit immobilisé. Cela peut réduire la concentration d’azote inorganique dans le sol et donc l’azote n’est pas disponible pour les plantes.

Comme le dioxyde de carbone est libéré lors de la génération d’énergie en décomposition, un processus appelé « catabolisme », le rapport C: N de la matière organique diminue. Lorsque le rapport C:N est inférieur à environ 25:1, une décomposition supplémentaire provoque une minéralisation par la libération simultanée d’azote inorganique sous forme d’ammonium. Lorsque la décomposition de la matière organique est terminée, l’azote minéralisé de celle-ci s’ajoute à celui déjà présent dans le sol, et augmente donc l’azote minéral total dans le sol.