L'augmentation de l'âge des cultures dans les plantations d'agrumes peut compromettre la capacité du sol à retenir l'insecticide imidaclopride (imidaclopride, CAS 38261-41-3, IRAC 4A). C'est ce que révèle une étude menée par des scientifiques de l'Université agricole du Jiangxi, qui ont analysé des sols ayant subi 10, 30 et 50 ans de culture continue dans les régions de sols rouges du sud de la Chine. Les chercheurs ont utilisé des techniques spectroscopiques avancées pour comprendre les interactions entre l’insecticide et la matière organique dissoute (MOD) dans le sol.
Au fil des années, le sol de ces vergers a accumulé davantage de matière organique. Le contenu a augmenté de près de 58 % en cinq décennies. Cette accumulation est le reflet de la décomposition des résidus végétaux et de l’action des micro-organismes stimulés par la fertilisation.
Cependant, plus le verger est ancien, plus l’affinité entre le sol et l’imidaclopride est faible. Cela est dû à la complexité croissante des molécules organiques, qui deviennent plus grosses et plus aromatiques, ce qui rend difficile l’adsorption du pesticide.
La recherche a identifié que l’imidaclopride interagit préférentiellement avec des fractions de matière organique dissoute similaires aux acides fulviques. Ces composés présentent une grande capacité d’échange électronique et des groupes carboxyliques qui favorisent la liaison avec l’insecticide. À mesure que les sols vieillissent, ces fractions diminuent proportionnellement. Les acides humiques, plus abondants dans les vieux vergers, ont montré une efficacité de liaison plus faible.
Un autre facteur important est le pH du sol. Selon les scientifiques, avec l’application constante d’engrais azotés, le sol est devenu plus acide au fil du temps. Le pH est passé de 4,83 dans les vergers les plus jeunes à 4,08 dans ceux de 50 ans. Cette acidification contribue à la transformation chimique de la matière organique, la rendant moins susceptible de former des complexes avec l’insecticide.
Même avec plus de matière organique dissoute présente, les sols plus anciens retiennent moins d’imidaclopride. Ce phénomène, décrit par les auteurs comme un « paradoxe quantité-qualité », montre qu’une plus grande disponibilité de matière organique ne se traduit pas par une plus grande capacité d’adsorption. Le coefficient d’adsorption normalisé au carbone organique (Koc) a diminué à mesure que le sol vieillissait.
Les analyses fluorescentes ont également révélé des changements structurels dans la matière organique. Dans les sols plus anciens, de nouvelles fractions associées à des sous-produits microbiens sont apparues. Ces fractions ont un comportement différent lors de la liaison avec le pesticide.
De plus, des tests ont montré que les groupes fonctionnels les plus réactifs, tels que les hydroxyles et les amines, deviennent moins disponibles après des décennies de culture, réduisant la formation de complexes stables.
L’ordre d’interaction entre la matière organique dissoute et l’insecticide a également été observé. Premièrement, l’imidaclopride se lie aux fractions fulviques. Ensuite, place aux humiques. Enfin, passons aux protéines. Cette séquence renforce l’idée que les sols plus riches en fractions humiques — typiques des vieux vergers — ont une efficacité de rétention plus faible.
Plus d'informations peuvent être obtenues à mdpi.com/2077-0472/15/9/997#
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