ISO 14238-2012 Soil quality - Biological methods - Determination of nitrogen mineralization and nitrification in soils and the influence of chemicals on these p.pdf

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1、 ISO 2012 Qualit du sol Mthodes biologiques Dtermination de la minralisation de lazote et de la nitrification dans les sols, et de linfluence des produits chimiques sur ces processus Soil quality Biological methods Determination of nitrogen mineralization and nitrification in soils and the influence

2、 of chemicals on these processes Numro de rfrence ISO 14238:2012(F) NORME INTERNATIONALE ISO 14238 Deuxime dition 2012-08-01 ISO 14238:2012(F) ii ISO 2012 Tous droits rservs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2012 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publi

3、cation ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lISO ladresse ci-aprs ou du comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-121

4、1 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Publi en Suisse ISO 14238:2012(F) ISO 2012 Tous droits rservs iii Sommaire Page Avant-propos .iv Introduction v 1 Domaine dapplication . 1 2 Rfrences normatives 1 3 Termes et dfinitions 1 4 Principe 2 5

5、Matriaux . 2 5.1 Sols . 2 5.2 Produits et ractifs 3 5.3 Substance dessai . 3 6 Appareillage 4 7 Modes opratoires 4 7.1 Options exprimentales . 4 7.2 Traitement des sols . 5 7.3 Incubation des sols . 5 7.4 Prlvement des sols pour les essais . 6 7.5 Extraction des sols . 6 7.6 Analyses 7 8 Expression

6、des rsultats . 7 8.1 Essai de minralisation de base . 7 8.2 Essais de toxicit 7 9 Rapport dessai 8 Annexe A (informative) Dtermination de la capacit de rtention deau du sol 10 Bibliographie 12 ISO 14238:2012(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondial

7、e dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvern

8、ementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans le

9、s Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75

10、 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et avert

11、i de leur existence. L ISO 14238 a t labore par le comit technique ISO/TC 190, Qualit du sol, sous-comit SC 4, Mthodes biologiques. Cette deuxime dition annule et remplace la premire dition (ISO 14238:1997), qui a fait lobjet dune rvision technique. iv ISO 2012 Tous droits rservs ISO 14238:2012(F) I

12、ntroduction Le sol se compose dlments vivants et non vivants qui existent dans un milieu complexe et htrogne. Dans le sol, les micro-organismes ont un rle prpondrant dans le cycle de certains nutriments et jouent ainsi un rle essentiel dans le maintien de la fertilit du sol. La minralisation de lazo

13、te contenu dans les composs organiques pour donner de lammonium (ammonification) et ensuite des nitrites et des nitrates (nitrification) constitue lun des principaux processus microbiens. videmment, toute interfrence long terme avec ce processus pourrait avoir des effets sur la fertilit du sol. ISO

14、2012 Tous droits rservs v Qualit du sol Mthodes biologiques Dtermination de la minralisation de lazote et de la nitrification dans les sols, et de linfluence des produits chimiques sur ces processus 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale spcifie des modes opratoires de laboratoire de

15、stins mesurer la minralisation de lazote et la nitrification par la flore microbienne du sol. Un mode opratoire est donn pour mesurer les taux et limportance de la minralisation de lazote dans le ou les sol(s) de qualit connue ou inconnue, dans le cadre des recherches relatives lvaluation de la qual

16、it du sol ou aux effets de la contamination. Un mode opratoire simple est donn pour permettre lvaluation de leffet de produits chimiques uniques et fournit une base de comparaison des toxicits de diffrents produits chimiques, en ce qui concerne la recherche de la toxicit ventuelle des produits chimi

17、ques pour la minralisation de lazote dans les sols. 2 Rfrences normatives Les documents de rfrence suivants sont indispensables pour lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique

18、 (y compris les ventuels amendements). ISO 10381-6, Qualit du sol chantillonnage Partie 6: Lignes directrices pour la collecte, la manipulation et la conservation, dans des conditions arobies, de sols destins lvaluation en laboratoire des processus, de la biomasse et de la diversit microbiens ISO 10

19、390, Qualit du sol Dtermination du pH ISO 10694, Qualit du sol Dosage du carbone organique et du carbone total aprs combustion sche (analyse lmentaire) ISO 11260, Qualit du sol Dtermination de la capacit dchange cationique effective et du taux de saturation en bases changeables laide dune solution d

20、e chlorure de baryum ISO 11261, Qualit du sol Dosage de lazote total Mthode de Kjeldahl modifie ISO 11274, Qualit du sol Dtermination de la caractristique de la rtention en eau Mthodes de laboratoire ISO 11277, Qualit du sol Dtermination de la rpartition granulomtrique de la matire minrale des sols

21、Mthode par tamisage et sdimentation ISO 11465, Qualit du sol Dtermination de la teneur pondrale en matire sche et en eau Mthode gravimtrique 3 Termes et dfinitions Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions suivants sappliquent. 3.1 minralisation de lazote dgradation microbienne d

22、une substance organique azote, par les processus dammonification et de nitrification, donnant des produits inorganiques, plus particulirement de lammonium et des nitrates NORME INTERNATIONALE ISO 14238:2012(F) ISO 2012 Tous droits rservs 1 ISO 14238:2012(F) 3.2 ammonification dgradation microbienne

23、de lazote organique en ammonium 3.3 nitrification oxydation microbienne de lammonium en nitrites puis en nitrates 3.4 dose inhibitrice DI x quantit de produit chimique ajoute au sol qui inhibe effectivement la minralisation de lazote dun pourcentage fix, lissue dun temps donn, par rapport un chantil

24、lon tmoin non trait EXEMPLE DI 25et DI 50indiquent respectivement 25 % et 50 % dinhibition de la minralisation de lazote. 4 Principe Les taux ou limportance de la minralisation de lazote dans des sols arobies sont dtermins en mesurant les concentrations dammonium, de nitrites et de nitrates librs au

25、 cours de la minralisation de lazote contenu dans les matires organiques du sol ou au cours de la minralisation dun compos organique azot ajout. Leffet des produits chimiques sur la minralisation de lazote est dtermin en amendant le sol laide dune source dazote organique facilement dgradable et en m

26、esurant le pourcentage dinhibition de la formation de produit dans les prises dessai traites avec diffrentes quantits de produit chimique, par rapport un chantillon tmoin non trait. 5 Matriaux 5.1 Sols 5.1.1 Slection des sols 5.1.1.1 Essai de minralisation de base Pour les essais de base destins com

27、parer les capacits de minralisation de lazote de diffrents sols ou comparer la minralisation de lazote dans un sol prlev diffrentes priodes de lanne, sassurer que le choix du ou des sol(s) est compatible avec lobjectif de la dtermination. 5.1.1.2 Essais de toxicit Pour dterminer leffet des produits

28、chimiques sur la minralisation de lazote, utiliser un sol ayant une faible teneur (sous forme de fraction massique) en carbone organique (0,5 % 1,5 %) et en argile. NOTE Ces sols reprsentent les cas les plus dfavorables car ladsorption est minimale et la disponibilit des produits chimiques vis-vis d

29、e la flore microbienne est maximale. Le taux de nitrification pouvant tre trop faible pour permettre une valuation valable des effets des produits chimiques sur le processus, les sols dont le pH(KCl) est infrieur 5 ne sont pas satisfaisants pour les essais de routine. Il est prfrable dutiliser des s

30、ols sablo-limoneux et du sable limoneux. 5.1.2 Collecte, manipulation et conservation des sols Pour tous les essais, les recommandations de lISO 10381-6 relatives la collecte, la manipulation et la conservation des sols doivent tre respectes. Les informations suivantes doivent tre notes dans le rapp

31、ort dessai: la date de la collecte; la date des essais; 2 ISO 2012 Tous droits rservs ISO 14238:2012(F) les conditions de conservation, y compris la temprature, lhumidit; le temps de conservation. 5.1.3 Caractrisation des sols Les caractristiques suivantes doivent tre dtermines afin de faciliter lin

32、terprtation des donnes et des fins comparatives: a) caractristiques physiques: rpartition granulomtrique mesure conformment lISO 11277, teneur en eau, conformment lISO 11465, caractristique de la rtention deau, conformment lISO 11274 et/ou la capacit de rtention deau, conformment lAnnexe A; b) carac

33、tristiques chimiques: pH du sol, conformment lISO 10390, capacit dchange cationique, conformment lISO 11260, teneur en matires organiques, conformment lISO 10694, teneur en azote total, conformment lISO 11261. 5.2 Produits et ractifs 5.2.1 Sable de quartz, fin et propre, de granulomtrie comprise ent

34、re 0,05 mm et 0,2 mm. 5.2.2 Chlorure de potassium, solution c(KCl) = 1 mol/I. 5.2.3 Substrat azot, une concentration dazote denviron 100 mg/kg de sol. Par exemple: de la farine de luzerne, avec un rapport de C sur N en masse denviron 16 pour 1; de la corne broye, avec un rapport de C sur N en masse

35、denviron 16 pour 1; toute autre source organique azote approprie finement broye. Il est galement possible de mesurer la minralisation de lazote partir de la matire organique du sol. Dans ce cas, le sol nest pas amend laide dune source dazote organique. Pour les essais o seule la nitrification prsent

36、e de lintrt, lammonium par exemple (NH 4 ) 2 SO 4 est une source dazote approprie. 5.3 Substance dessai Une substance dessai nest ncessaire que lorsque la recherche a pour but de dterminer si la substance peut avoir un effet sur la minralisation de lazote. Les substances dessai doivent tre les subst

37、ances les plus pures disponibles dans le commerce. Dans de nombreux cas, il peut tre appropri dexprimenter des produits chimiques ou des mlanges de qualit technique ou commerciale. NOTE En cas de mlange de supports ou dingrdients de formulation avec la substance dessai, il convient de prendre en com

38、pte leur effet sur la minralisation de lazote (le cas chant). ISO 2012 Tous droits rservs 3 ISO 14238:2012(F) Dans les expriences normalises utilisant des substances dessai connues, les donnes suivantes (le cas chant) doivent tre indiques: le nom (IUPAC); la structure; le numro CAS (Chemical Abstrac

39、ts Service); la masse molculaire relative; la puret; la stabilit dans leau; la solubilit dans les solvants organiques; la pression de vapeur; le coefficient de partage octanol/eau (P OE ); la constante de dissociation des acides (pK a ); le coefficient dadsorption (K oc ). 6 Appareillage Matriel cou

40、rant de laboratoire et, en particulier, ce qui suit. 6.1 Agitateur mcanique. 6.2 Centrifugeuse ou papier filtre (exempt de nitrates et dammonium). 6.3 Instruments pour le mesurage des concentrations dammonium, de nitrates et de nitrites dans les extraits de sol. 7 Modes opratoires 7.1 Options exprim

41、entales 7.1.1 Essai de minralisation de base Pour comparer des capacits de minralisation de lazote dans diffrents sols ou la minralisation de lazote dans un sol collect diffrentes priodes de lanne, sassurer que la conception de lexprience et les analyses effectues sont compatibles avec les objectifs

42、 de lexprience. 7.1.2 Essais de toxicit Afin de dterminer leffet des produits chimiques sur la minralisation de lazote, traiter un seul sol microbiologiquement actif avec au moins cinq concentrations de la substance dessai. Pour plus de commodit, limiter les analyses au mesurage des quantits de nitr

43、ates forms dans des chantillons traits et des chantillons tmoins aprs 0 jour et 28 jours dincubation. Les relations dose-rponse peuvent tre tablies en utilisant cette conception dessai simple. Dans certains cas, lorsque par exemple les concentrations du sol sont connues ou prvisibles par un tri gros

44、sier (par exemple avec les pesticides), les informations dose- rponse peuvent tre inutiles, un chantillon non trait et une concentration approprie de produit chimique dessai tant suffisants. Si les effets des produits chimiques ne sont pas connus, il est recommand de raliser un essai de dtermination

45、 des doses avant deffectuer lessai dfinitif. 4 ISO 2012 Tous droits rservs ISO 14238:2012(F) 7.2 Traitement des sols 7.2.1 Essai de minralisation de base Choisir un substrat partir de la liste indique en 5.2.3 bien que le choix final dun substrat organique spcifique utilis dpende du but de lessai. M

46、langer soigneusement et en homognisant la matire organique choisie avec le sol. Si la minralisation de lazote partir de matires organiques du sol est examine, il nest pas ncessaire dajouter un substrat azot. 7.2.2 Essais de toxicit Utiliser lun des substrats azots donns en 5.2.3 pour dterminer les e

47、ffets des produits chimiques sur la minralisation de lazote. NOTE Les composs dont les rapports C sur N sont faibles (cest-dire non suprieurs 16 pour 1) reprsentent probablement le meilleur choix car peu dazote libr au cours de la minralisation est immobilis par la flore microbienne du sol. Mlanger soigneusement le substrat azot choisi (5.2.3) et lhomogniser avec le sol. Puis diviser le sol en six prises dessai de masse gale. M