Jacques Fuchs | Forschungsinstitut für biologischen Landbau - FiBL (original) (raw)

Papers by Jacques Fuchs

• The use of compost in organic farming systems matches with the principles of ecology, and the e... more • The use of compost in organic farming systems matches with the principles of ecology, and the efforts to reduce inputs by reuse and recycling of materials and energy. • In order to enhance the level of resilience, including the self-regulating capacity of the farming system, management strategies should foster high levels of biodiversity. • The application of compost can support soil ecosystem resilience by enhancing organic matter storage and transformation, nutrient storage and mineralization, and by improving aggregate stability leading to improved soil structure, water transport, water holding capacity and disease suppressiveness. • In order to decide the type and amount of organic amendment, a soil assessment can be helpful to identify the areas in which the soil, soil organisms and crops should be supported most.

Soils suppressive to soil-borne diseases have attracted the attention of farmers and researchers ... more Soils suppressive to soil-borne diseases have attracted the attention of farmers and researchers for decades and many suppressive soils have been described. Microorganisms and soil microbial communities involved in suppressiveness have been studied intensively, but the underlying mechanisms are still not well understood. Suppressiveness to soil- as well as air-borne diseases has been shown to be highly site-specific. We will review how suppressiveness can be influenced by agricultural practices. Suppressiveness destroyed e.g. by steam sterilisation of soils could only be partially restored on the short-term by re-inoculation of soils, and the success of re-inoculation depended on the soil matrix as well as on the inoculum used. Long-term management (e.g. conventional or organic management), tillage regime, and short- or long-term fertility inputs have the potential to alter soil suppressiveness, yet the effect of a particular practice is still difficult to predict. Application of bi...

Frontiers in Microbiology, 2020

Harnessing Microbiomes of Suppressive Composts of action of biocontrol strains. Integrating the b... more Harnessing Microbiomes of Suppressive Composts of action of biocontrol strains. Integrating the benefits of these approaches will bring the long-term goals of employing microorganisms for a sustainable control of plant pathogens and developing reliable diagnostic assays to assess the suppressiveness of composts within reach.

Acta Horticulturae, 2017

Vigorous seedlings are an important base for vegetable production. Beside the availability of app... more Vigorous seedlings are an important base for vegetable production. Beside the availability of appropriate amounts of nutrients, the health of seedlings is decisive. Soil-borne diseases are a challenging problem in organic seedling production. Here, we present results on the development of disease-suppressive growing media. Three aspects were examined: (i) use of different components of growing media (peat, coconut fiber, wood fiber, compost), (ii) influence of selected organic nitrogen fertilizers and (iii) use of different microorganisms (including commercial biocontrol agents (BCA)). Three plant-pathogen systems were used in this study: cucumber-Pythium ultimum, cress-Pythium ultimum and basil-Rhizoctonia solani. Green waste compost showed a good capability to protect cress against P. ultimum. This effect was improved by using a chitin-containing N-fertilizer. However, an inappropriate storage of the compost diminished its efficacy. In contrast to coconut fibers, wood fibers showed a suppressive activity against P. ultimum when used as partial substitutes of peat. None of five tested commercial BCAs could improve the suppressiveness of the substrates against P. ultimum. However, one of newly tested strains of Trichoderma sp. was very suppressive against P. ultimum. The tested growing media showed only small differences in suppressiveness against R. solani on basil. In contrast, two of the new strains of Trichoderma sp., which were intermediately active against P. ultimum, could efficiently protect basil against R. solani. At the moment, we test combinations of different Trichoderma strains, compost, different types of peat and peat substitutes. The aim is to determine whether it is feasible to manufacture growing media which allow the production of healthy and robust seedlings also in the presence of high levels of pathogens.

NJAS: Wageningen Journal of Life Sciences, 2011

• The management of the composting process depends on the periodical control of temperature, mois... more • The management of the composting process depends on the periodical control of temperature, moisture content and oxygen concentration. • The determination of the quantities of ammonium (NH 4-N), nitrite (NO 2-N) and nitrate (NO 3-N) in the compost allows the evaluation of its maturity, the quality of the composting process and of the storage of the product, and the risk of N immobilization or release in the soil. • Plant phytotoxicity tests can assess the maturity and the quality of the produced compost. • The choice of the appropriate compost, application strategy and use, should be guided by analyses of pHvalue, salinity, intensity of colour extract and nutrient content. As described in chapter 2, there are various composting methods as well as a range of compost types. However, the biological process, described in chapter 3, is similar and independent of the technology used. Hence, the relevant parameters that allow the control of the composting process and the quality of the produced compost are basically similar for all systems. These parameters are important, in combination with a few others, for the determination of the quality of the composts produced and the selection of the right compost for the defined application. It is also important to produce a protocol for the process. 4.1 Production control measures 4.1.1 Temperature Due to the very intensive microbiological activity at the beginning of the composting process, the temperature in the windrow increases up to 60°C or more (Figure 4.1). After some time, the temperature decreases again and the composting process goes from the decomposition phase (Figure 4.1, yellow part) to the maturation phase (Figure 4.1, white part).

Les avantages des composts de qualite pour les cultures sont indeniables. Bien que provenant de m... more Les avantages des composts de qualite pour les cultures sont indeniables. Bien que provenant de matieres issues du recyclage, ce sont cependant des produits de valeur, et tout cultivateur qui investit pour acquerir du compost de qualite fait un investissement judicieux dont il profitera a court, moyen et long terme. La fertilite de ses sols et la sante de ses plantes s’en ressentiront positivement.

Chapitre 3 365 Sommaire Introduction……………………………………………………………………………………………………………………….. ……367 3.1. Va... more Chapitre 3 365 Sommaire Introduction……………………………………………………………………………………………………………………….. ……367 3.1. Valeur fertilisante et efficacité agronomique……………………………………..……………………………...…… ..…..369 3.1.1. Valeur fertilisante azotée et pertes azotées influençant la valeur fertilisante…………………………………… .…...369 3.1.2. Accumulation et pertes influençant la valeur fertilisante phosphatée……………………………………………. ……397 Annexe 3-1-1. Teneurs en P, C et N de Mafor relevées dans la littérature…………………………………………….. ……413 Annexe 3-1-2. Constitution des corpus bibliographiques………………………………………………………………… …....416 3.2. Effet des apports de Mafor sur les teneurs en matière organique des sols……………………………………. ……418 3.2.1. Méthodes et indicateurs pour évaluer la valeur amendante des Mafor…………………………………………. ……421 3.2.2. Apport des essais au champ de moyenne/ longue durée : information sur les fumiers, les composts, les boues d'épuration et les lisiers………………………………………………………………………………………….. ……424 3.2.3. Autres informations sur les valeurs amendantes des Mafor……………………………………………………… ……435 3.2.4. Impact des filières de traitement amont sur le potentiel amendant des Mafor…………………………………. ……441 3.2.5. Effet des apports de Mafor sur la qualité de la MO des sols……………………………………………………… ……443 3.2.6. Place des Mafor dans les modèles simulant la dynamique de la MO dans les sols…………………………… ……443 3.2.7. Conclusion……………………………………………………………………………………………………………… ……445 3.3. Effet des Mafor sur les propriétés chimiques et physiques des sols cultivés….…………………………….… …....446 3.3.1. Impact des Mafor sur les propriétés chimiques du sol…………………………………………………………….. …....448 3.3.2. Impact des Mafor sur les propriétés physiques du sol…………………………………………………………….. …....449 3.3.3. Etudes comparées de Mafor…………………………………………………………………………………………. ……456 Annexe. Détail des mots-clefs utilisés pour construire le corpus de la section 3.3....………………………………… ……458 3.4. Impacts des Mafor sur la quantité et la qualité des matières organiques dissoutes………………………….. .......459 3.4.1. Définition, origine et rôle de la MOD………………………………………………………………………………… ……461 3.4.2. Impact des Mafor sur les quantités de COD/MOD………………………………………………………………… ……463 3.4.3. Impact des Mafor sur la qualité du COD/MOD……………………………………………………………………... ……472 3.4.4. Conclusions…………………………………………………………………………………………………………….. ……474 Annexe 3-4-1. Dose Mafor épandue et impact sur quantité MOD dans les eaux……………………………………… ……476 Annexe 3-4-2. Détail des mots-clefs utilisés pour construire le corpus de la section 3.4…………………………….. ……478 3.5. Impacts sur l'abondance, la diversité et l'activité des organismes du sol………………………………………. …....479 3.5.1. Abondance……………………………………………………………………………………………………………... ……481 3.5.2. Diversité………………………………………………………………………………………………………………… ……488 3.5.3. Activités…………………………………………………………………………………………………………………. ……493 3.5.4. Indicateurs……………………………………………………………………………………………………………… ……503 3.5.5. Conclusion……………………………………………………………………………………………………………… ……503 Annexe. Détail des mots-clefs utilisés pour construire le corpus de la section 3.5……………………………………. ……505 3.6. Influence de l'épandage de Mafor sur la santé des plantes cultivées…..………………………………………… …....506 3.6.1. Protection des plantes contre les maladies par l'utilisation des Mafor………………………………………….. ……506 3.6.2. Effets phytotoxiques des Mafor……………………………………………………………………………………… ……510 3.6.3. Conclusions…………………………………………………………………………………………………………….. ……510 Rapport final de l'ESCo "Matières fertilisantes d'origine résiduaire"-octobre 2014 Chapitre 3 366 3 7. Influence d'apports de Mafor sur les populations d'adventices dans les champs…………………………….. …....512 3.8. Les outils d'aide à la décision pour la gestion de la fertilisation et le devenir des émissions post-épandage des Mafor………………………………………………………………………………………………………. …....514 3.8.1. Les outils pour la gestion de la fertilisation avec des Mafor et les risques liées à l'utilisation de Mafor……... ……514 3.8.2. Les outils pour la gestion de l'épandage des Mafor et du devenir des éléments nutritifs post épandage…... ……516 3.8.3. L'analyse de rentabilité des pratiques d'épandage des Mafor, une approche complémentaire à l'évaluation des effets agronomiques de ces dernières………………………………………………………………… ……524 3.8.4. Conclusion……………………………………………………………………………………………………………… ……526 Conclusion du chapitre 3…………………………………………………………………………………….………………... ……528 Références bibliographiques citées dans le chapitre 3…………………………………………………………………... ……537 Rapport final de l'ESCo "Matières fertilisantes d'origine résiduaire"-octobre 2014 Rapport final de l'ESCo "Matières fertilisantes d'origine résiduaire"-octobre 2014 Chapitre 3 369 3.1. Valeur fertilisante et efficacité agronomique 3.1.1. Valeur fertilisante azotée et pertes azotées influençant la valeur fertilisante Virginie Parnaudeau Sophie Génermont (section 3.1.1.4) Corpus bibliographique utilisé Pour cette contribution, 3 requêtes ont été réalisées afin de couvrir les 3 thématiques traitées dans la section 3.1 sur l'azote des MAFOR : une requête destinée à collecter la littérature sur la valeur fertilisante axée sur les biotransformations de l'azote des MAFOR (requête VP1), une requête plus particulièrement relative à la volatilisation (requête SG1) et une requête spécifique sur la lixiviation (requête VP2). Il est alors logique que certaines références soient communes aux 3 requêtes. Des détails sont apportés en annexe 3-1-2 de la section 3.1. Pour compléter certains sujets, les bases bibliographiques personnelles des experts ont aussi été utilisées. Rapport final de l'ESCo "Matières fertilisantes d'origine résiduaire"-octobre 2014 Chapitre 3 370 Construction du corpus analysé REQUETE VP1 Le corpus VP1 a été constitué en croisant les notions suivantes : 1. Liste des MAFOR commune à l'ensemble des experts (dans TITRE) 2. Liste générique en référence à l'azote (dans TITRE) 3. Liste de composantes agronomiques par rapport aux cultures, agrosystèmes (dans TITRE) 4. Liste en référence aux biotransformations, prélèvement, valeur fertilisante (dans TITRE) 5. Liste en référence au domaine, milieu d'étude 6. Liste en référence aux épandages et apports En excluant des mots-clefs qui collectent des références hors sujet sur les résidus de culture, les engrais verts et les contaminants organiques et inorganiques  Le corpus issu de la requête VP1 contient alors 1 120 références. REQUETE VP2 Le corpus VP2 a été constitué en croisant les notions suivantes : 1. Liste des MAFOR commune à l'ensemble des experts (dans TITRE) 2. Liste générique en référence à l'azote lixiviable (dans TITRE) 3. Liste en référence au transfert d'azote vers les aquifères 4. Liste en référence au domaine, milieu d'étude En excluant des mots-clefs qui collectent des références hors sujet sur les résidus de culture, les engrais verts et les contaminants organiques et inorganiques  Le corpus issu de la requête VP2 contient alors 370 références. On note que 64 articles sont communs aux requêtes VP1 et VP2. REQUETE SG1 Le corpus SG1 a été constitué en croisant les notions suivantes : 1. Liste de MAFOR commune à l'ensemble des experts (dans TITRE) 2. Liste en référence au domaine, milieu d'étude 3. Liste en référence aux épandages et apports 4. Liste en référence à la volatilisation de l'ammoniac, processus et composé d'étude En excluant des mots-clefs qui collectent des références hors sujet sur les résidus de culture  Le corpus issu de la requête SG1 contient alors 1 159 références. Description du corpus analysé REQUETE VP1 Les références issues du corpus couvrent la période 1981-2013, avec une augmentation significative à partir de 1990. 3.1.1.3. Facteurs intrinsèques influençant la minéralisation à court terme La composition des MAFOR détermine leur aptitude à la minéralisation ou à l'organisation (en plus des conditions d'apport : doses, modalités, période, types de sol et climat). C'est pourquoi ce qui affecte la composition affecte aussi les biotransformations : alimentation des animaux et conditions d'élevage pour les effluents issus d'élevage, matières premières, traitements des MAFOR, stockage. Comme pour les résidus de culture, le critère qui est le plus cité comme étant corrélé à la minéralisation est le

En Suisse, environ 300‘000 m3 de digestat liquide sont produits annuellement dans les installatio... more En Suisse, environ 300‘000 m3 de digestat liquide sont produits annuellement dans les installations de methanisation thermophiles. Ces digestats liquides, contenant en moyenne 2,5 kg d’azote disponible par m3, 1,9 kg/m3 de P2O5, 4,5 kg/m3 de K2O et 1,0 kg/m3 de Mg, pourraient representer des engrais de recyclage interessants, en particulier pour le maraichage biologique, les engrais organiques du marche etant tres onereux. Alors que plusieurs references existent sur l’utilisation de ce produit en pleins champs, il existe encore tres peu de connaissances sur son utilisation en cultures couvertes. Le but de ce projet etait ainsi d’etudier les possibilites et limites de l’emploi de ces digestats liquides dans ce mode de production. La culture de tomates a ete principalement utilisee pour cela. Voici les principaux resultats de ces travaux : En donnant la moitie de la fertilisation azotee en fumure de fond d’une culture de tomates produisant 18 kg de fruits par m2, environ 500 litres pa...

Eine wirtschaftlich tragbare Lagerung und zeitgerechte Nutzung von flussigem Gargut aus der fest/... more Eine wirtschaftlich tragbare Lagerung und zeitgerechte Nutzung von flussigem Gargut aus der fest/flussig Trennung, dem sogenannten Presswasser ist schwierig. Das Projekt „Qualitatssteigerung Gargut flussig (Presswasser)“, das durch das BFE finanziert ist, will Alternativen fur die landwirtschaftlichen Nutzung aufzeigen. Gemusebaukulturen haben einen relativ hohen Nahrstoffbedarf. Speziell im bio Gemusebau stellt dies bedeutende Kosten dar. Die Moglichkeit, handelsublichen bio Dunger mit aufbereitetem flussigem Gargut zu ersetzen soll hier in einem Feldversuch unter Praxisbedingungen untersucht werden. In diesem Teilprojekt wurde somit die Wirksamkeit des flussigen Garguts auf das Wachstum von Knollensellerie, im Vergleich zu herkommlichem, kommerziellem Biohandelsdunger, getestet. Dabei wurden drei verschiedenen Gargutgaben Strategien verglichen.

La fertilita del suolo e riconosciuta come valore fondante sin dai pionieri dell'agricoltura ... more La fertilita del suolo e riconosciuta come valore fondante sin dai pionieri dell'agricoltura biologica ma, ancor oggi, alla conservazione di un suolo fertile non viene attribuita abbastanza attenzione. Eppure l'agricoltura biologica dipende da una buona e naturale fertilita del suolo.

Cress tests are a simple tool to test the phytotoxicity of composts. They are easy to carry out a... more Cress tests are a simple tool to test the phytotoxicity of composts. They are easy to carry out and analyse, and they only require few materials.

Acta Horticulturae, 2017

Soil-borne diseases such as damping-off caused by Pythium sp. are responsible for high yield loss... more Soil-borne diseases such as damping-off caused by Pythium sp. are responsible for high yield losses in organic vegetable production and are difficult to control. Compost amendments have been shown to improve in many cases survival and growth of plants in soils infested with soil-borne diseases. Yet, not all composts are disease suppressive and suppressiveness of composts can be pathogen-specific. Cress (Lepidium sativum L.) was grown in a standard peat substrate amended either with coco fiber (conducive control) or with composts differing in their suppressiveness towards Pythium ultimum. Bacteria were isolated from the rhizoplane and the most abundant species identified by MALDI-TOF MS. The bacterial composition in the rhizoplane of plants grown in non-suppressive substrates and in the suppressive compost was essentially different. Aeromonas media was the main species isolated from the rhizoplane of plants grown in a suppressive compost, whereas Enterobacter cloacae was the dominating species in the less suppressive compost and in the conducive control. A. media was then added to all substrates to evaluate its role in disease suppression. Addition of A. media improved suppressiveness against P. ultimum in all substrates. The effect was most pronounced in the substrate amended with the compost with low suppressiveness, resulting in levels of suppressiveness comparable to the highly suppressive compost. We conclude that presence of A. media in composts can contribute to disease suppression and might provide a useful marker for qualitative analysis of composts.

Acta Horticulturae, 2017

The project BIOSEEDLING "Robust planting material from seeds to young plants-an implementation or... more The project BIOSEEDLING "Robust planting material from seeds to young plants-an implementation oriented chain approach" aims to find improved production procedures for vegetable seedlings of lamb's lettuce. First, the production of lamb's lettuce seeds of a professional seed producer was analyzed and the effect of harvest time and seed size on the germination and disease rate in the seeds was studied. Then, using seeds naturally infected by Peronospora valerianellae and Acidovorax valerianellae, several seed disinfection methods were compared: aerated steam, hot water, sodium hypochlorite, ethanol, Calcium hydroxide, and compost pellet. After testing methods for the identification of the seed pathogens and the quantification of the infection, an assessment on how the different treatments reduce the pathogens and whether they alter the seeds germination capacity was made. In a third step, substrates suppressive of the soil borne pathogens Rhizoctonia solanii and Pythium ultimum were developed and several plant protection agents were tested against Peronospora valerianellae. Furthermore, the effect of night interruption on the sporulation of lamb's lettuce downy mildew (Peronospora valerianellae) using periods of lighting in the red and blue regions was tested. The aim is to combine the best methods resulting from all the experiments cited above in a future experiment and compare them to the standard methods in an on-farm experiment.

• The use of compost in organic farming systems matches with the principles of ecology, and the e... more • The use of compost in organic farming systems matches with the principles of ecology, and the efforts to reduce inputs by reuse and recycling of materials and energy. • In order to enhance the level of resilience, including the self-regulating capacity of the farming system, management strategies should foster high levels of biodiversity. • The application of compost can support soil ecosystem resilience by enhancing organic matter storage and transformation, nutrient storage and mineralization, and by improving aggregate stability leading to improved soil structure, water transport, water holding capacity and disease suppressiveness. • In order to decide the type and amount of organic amendment, a soil assessment can be helpful to identify the areas in which the soil, soil organisms and crops should be supported most.

Soils suppressive to soil-borne diseases have attracted the attention of farmers and researchers ... more Soils suppressive to soil-borne diseases have attracted the attention of farmers and researchers for decades and many suppressive soils have been described. Microorganisms and soil microbial communities involved in suppressiveness have been studied intensively, but the underlying mechanisms are still not well understood. Suppressiveness to soil- as well as air-borne diseases has been shown to be highly site-specific. We will review how suppressiveness can be influenced by agricultural practices. Suppressiveness destroyed e.g. by steam sterilisation of soils could only be partially restored on the short-term by re-inoculation of soils, and the success of re-inoculation depended on the soil matrix as well as on the inoculum used. Long-term management (e.g. conventional or organic management), tillage regime, and short- or long-term fertility inputs have the potential to alter soil suppressiveness, yet the effect of a particular practice is still difficult to predict. Application of bi...

Frontiers in Microbiology, 2020

Harnessing Microbiomes of Suppressive Composts of action of biocontrol strains. Integrating the b... more Harnessing Microbiomes of Suppressive Composts of action of biocontrol strains. Integrating the benefits of these approaches will bring the long-term goals of employing microorganisms for a sustainable control of plant pathogens and developing reliable diagnostic assays to assess the suppressiveness of composts within reach.

Acta Horticulturae, 2017

Vigorous seedlings are an important base for vegetable production. Beside the availability of app... more Vigorous seedlings are an important base for vegetable production. Beside the availability of appropriate amounts of nutrients, the health of seedlings is decisive. Soil-borne diseases are a challenging problem in organic seedling production. Here, we present results on the development of disease-suppressive growing media. Three aspects were examined: (i) use of different components of growing media (peat, coconut fiber, wood fiber, compost), (ii) influence of selected organic nitrogen fertilizers and (iii) use of different microorganisms (including commercial biocontrol agents (BCA)). Three plant-pathogen systems were used in this study: cucumber-Pythium ultimum, cress-Pythium ultimum and basil-Rhizoctonia solani. Green waste compost showed a good capability to protect cress against P. ultimum. This effect was improved by using a chitin-containing N-fertilizer. However, an inappropriate storage of the compost diminished its efficacy. In contrast to coconut fibers, wood fibers showed a suppressive activity against P. ultimum when used as partial substitutes of peat. None of five tested commercial BCAs could improve the suppressiveness of the substrates against P. ultimum. However, one of newly tested strains of Trichoderma sp. was very suppressive against P. ultimum. The tested growing media showed only small differences in suppressiveness against R. solani on basil. In contrast, two of the new strains of Trichoderma sp., which were intermediately active against P. ultimum, could efficiently protect basil against R. solani. At the moment, we test combinations of different Trichoderma strains, compost, different types of peat and peat substitutes. The aim is to determine whether it is feasible to manufacture growing media which allow the production of healthy and robust seedlings also in the presence of high levels of pathogens.

NJAS: Wageningen Journal of Life Sciences, 2011

• The management of the composting process depends on the periodical control of temperature, mois... more • The management of the composting process depends on the periodical control of temperature, moisture content and oxygen concentration. • The determination of the quantities of ammonium (NH 4-N), nitrite (NO 2-N) and nitrate (NO 3-N) in the compost allows the evaluation of its maturity, the quality of the composting process and of the storage of the product, and the risk of N immobilization or release in the soil. • Plant phytotoxicity tests can assess the maturity and the quality of the produced compost. • The choice of the appropriate compost, application strategy and use, should be guided by analyses of pHvalue, salinity, intensity of colour extract and nutrient content. As described in chapter 2, there are various composting methods as well as a range of compost types. However, the biological process, described in chapter 3, is similar and independent of the technology used. Hence, the relevant parameters that allow the control of the composting process and the quality of the produced compost are basically similar for all systems. These parameters are important, in combination with a few others, for the determination of the quality of the composts produced and the selection of the right compost for the defined application. It is also important to produce a protocol for the process. 4.1 Production control measures 4.1.1 Temperature Due to the very intensive microbiological activity at the beginning of the composting process, the temperature in the windrow increases up to 60°C or more (Figure 4.1). After some time, the temperature decreases again and the composting process goes from the decomposition phase (Figure 4.1, yellow part) to the maturation phase (Figure 4.1, white part).

Les avantages des composts de qualite pour les cultures sont indeniables. Bien que provenant de m... more Les avantages des composts de qualite pour les cultures sont indeniables. Bien que provenant de matieres issues du recyclage, ce sont cependant des produits de valeur, et tout cultivateur qui investit pour acquerir du compost de qualite fait un investissement judicieux dont il profitera a court, moyen et long terme. La fertilite de ses sols et la sante de ses plantes s’en ressentiront positivement.

Chapitre 3 365 Sommaire Introduction……………………………………………………………………………………………………………………….. ……367 3.1. Va... more Chapitre 3 365 Sommaire Introduction……………………………………………………………………………………………………………………….. ……367 3.1. Valeur fertilisante et efficacité agronomique……………………………………..……………………………...…… ..…..369 3.1.1. Valeur fertilisante azotée et pertes azotées influençant la valeur fertilisante…………………………………… .…...369 3.1.2. Accumulation et pertes influençant la valeur fertilisante phosphatée……………………………………………. ……397 Annexe 3-1-1. Teneurs en P, C et N de Mafor relevées dans la littérature…………………………………………….. ……413 Annexe 3-1-2. Constitution des corpus bibliographiques………………………………………………………………… …....416 3.2. Effet des apports de Mafor sur les teneurs en matière organique des sols……………………………………. ……418 3.2.1. Méthodes et indicateurs pour évaluer la valeur amendante des Mafor…………………………………………. ……421 3.2.2. Apport des essais au champ de moyenne/ longue durée : information sur les fumiers, les composts, les boues d'épuration et les lisiers………………………………………………………………………………………….. ……424 3.2.3. Autres informations sur les valeurs amendantes des Mafor……………………………………………………… ……435 3.2.4. Impact des filières de traitement amont sur le potentiel amendant des Mafor…………………………………. ……441 3.2.5. Effet des apports de Mafor sur la qualité de la MO des sols……………………………………………………… ……443 3.2.6. Place des Mafor dans les modèles simulant la dynamique de la MO dans les sols…………………………… ……443 3.2.7. Conclusion……………………………………………………………………………………………………………… ……445 3.3. Effet des Mafor sur les propriétés chimiques et physiques des sols cultivés….…………………………….… …....446 3.3.1. Impact des Mafor sur les propriétés chimiques du sol…………………………………………………………….. …....448 3.3.2. Impact des Mafor sur les propriétés physiques du sol…………………………………………………………….. …....449 3.3.3. Etudes comparées de Mafor…………………………………………………………………………………………. ……456 Annexe. Détail des mots-clefs utilisés pour construire le corpus de la section 3.3....………………………………… ……458 3.4. Impacts des Mafor sur la quantité et la qualité des matières organiques dissoutes………………………….. .......459 3.4.1. Définition, origine et rôle de la MOD………………………………………………………………………………… ……461 3.4.2. Impact des Mafor sur les quantités de COD/MOD………………………………………………………………… ……463 3.4.3. Impact des Mafor sur la qualité du COD/MOD……………………………………………………………………... ……472 3.4.4. Conclusions…………………………………………………………………………………………………………….. ……474 Annexe 3-4-1. Dose Mafor épandue et impact sur quantité MOD dans les eaux……………………………………… ……476 Annexe 3-4-2. Détail des mots-clefs utilisés pour construire le corpus de la section 3.4…………………………….. ……478 3.5. Impacts sur l'abondance, la diversité et l'activité des organismes du sol………………………………………. …....479 3.5.1. Abondance……………………………………………………………………………………………………………... ……481 3.5.2. Diversité………………………………………………………………………………………………………………… ……488 3.5.3. Activités…………………………………………………………………………………………………………………. ……493 3.5.4. Indicateurs……………………………………………………………………………………………………………… ……503 3.5.5. Conclusion……………………………………………………………………………………………………………… ……503 Annexe. Détail des mots-clefs utilisés pour construire le corpus de la section 3.5……………………………………. ……505 3.6. Influence de l'épandage de Mafor sur la santé des plantes cultivées…..………………………………………… …....506 3.6.1. Protection des plantes contre les maladies par l'utilisation des Mafor………………………………………….. ……506 3.6.2. Effets phytotoxiques des Mafor……………………………………………………………………………………… ……510 3.6.3. Conclusions…………………………………………………………………………………………………………….. ……510 Rapport final de l'ESCo "Matières fertilisantes d'origine résiduaire"-octobre 2014 Chapitre 3 366 3 7. Influence d'apports de Mafor sur les populations d'adventices dans les champs…………………………….. …....512 3.8. Les outils d'aide à la décision pour la gestion de la fertilisation et le devenir des émissions post-épandage des Mafor………………………………………………………………………………………………………. …....514 3.8.1. Les outils pour la gestion de la fertilisation avec des Mafor et les risques liées à l'utilisation de Mafor……... ……514 3.8.2. Les outils pour la gestion de l'épandage des Mafor et du devenir des éléments nutritifs post épandage…... ……516 3.8.3. L'analyse de rentabilité des pratiques d'épandage des Mafor, une approche complémentaire à l'évaluation des effets agronomiques de ces dernières………………………………………………………………… ……524 3.8.4. Conclusion……………………………………………………………………………………………………………… ……526 Conclusion du chapitre 3…………………………………………………………………………………….………………... ……528 Références bibliographiques citées dans le chapitre 3…………………………………………………………………... ……537 Rapport final de l'ESCo "Matières fertilisantes d'origine résiduaire"-octobre 2014 Rapport final de l'ESCo "Matières fertilisantes d'origine résiduaire"-octobre 2014 Chapitre 3 369 3.1. Valeur fertilisante et efficacité agronomique 3.1.1. Valeur fertilisante azotée et pertes azotées influençant la valeur fertilisante Virginie Parnaudeau Sophie Génermont (section 3.1.1.4) Corpus bibliographique utilisé Pour cette contribution, 3 requêtes ont été réalisées afin de couvrir les 3 thématiques traitées dans la section 3.1 sur l'azote des MAFOR : une requête destinée à collecter la littérature sur la valeur fertilisante axée sur les biotransformations de l'azote des MAFOR (requête VP1), une requête plus particulièrement relative à la volatilisation (requête SG1) et une requête spécifique sur la lixiviation (requête VP2). Il est alors logique que certaines références soient communes aux 3 requêtes. Des détails sont apportés en annexe 3-1-2 de la section 3.1. Pour compléter certains sujets, les bases bibliographiques personnelles des experts ont aussi été utilisées. Rapport final de l'ESCo "Matières fertilisantes d'origine résiduaire"-octobre 2014 Chapitre 3 370 Construction du corpus analysé REQUETE VP1 Le corpus VP1 a été constitué en croisant les notions suivantes : 1. Liste des MAFOR commune à l'ensemble des experts (dans TITRE) 2. Liste générique en référence à l'azote (dans TITRE) 3. Liste de composantes agronomiques par rapport aux cultures, agrosystèmes (dans TITRE) 4. Liste en référence aux biotransformations, prélèvement, valeur fertilisante (dans TITRE) 5. Liste en référence au domaine, milieu d'étude 6. Liste en référence aux épandages et apports En excluant des mots-clefs qui collectent des références hors sujet sur les résidus de culture, les engrais verts et les contaminants organiques et inorganiques  Le corpus issu de la requête VP1 contient alors 1 120 références. REQUETE VP2 Le corpus VP2 a été constitué en croisant les notions suivantes : 1. Liste des MAFOR commune à l'ensemble des experts (dans TITRE) 2. Liste générique en référence à l'azote lixiviable (dans TITRE) 3. Liste en référence au transfert d'azote vers les aquifères 4. Liste en référence au domaine, milieu d'étude En excluant des mots-clefs qui collectent des références hors sujet sur les résidus de culture, les engrais verts et les contaminants organiques et inorganiques  Le corpus issu de la requête VP2 contient alors 370 références. On note que 64 articles sont communs aux requêtes VP1 et VP2. REQUETE SG1 Le corpus SG1 a été constitué en croisant les notions suivantes : 1. Liste de MAFOR commune à l'ensemble des experts (dans TITRE) 2. Liste en référence au domaine, milieu d'étude 3. Liste en référence aux épandages et apports 4. Liste en référence à la volatilisation de l'ammoniac, processus et composé d'étude En excluant des mots-clefs qui collectent des références hors sujet sur les résidus de culture  Le corpus issu de la requête SG1 contient alors 1 159 références. Description du corpus analysé REQUETE VP1 Les références issues du corpus couvrent la période 1981-2013, avec une augmentation significative à partir de 1990. 3.1.1.3. Facteurs intrinsèques influençant la minéralisation à court terme La composition des MAFOR détermine leur aptitude à la minéralisation ou à l'organisation (en plus des conditions d'apport : doses, modalités, période, types de sol et climat). C'est pourquoi ce qui affecte la composition affecte aussi les biotransformations : alimentation des animaux et conditions d'élevage pour les effluents issus d'élevage, matières premières, traitements des MAFOR, stockage. Comme pour les résidus de culture, le critère qui est le plus cité comme étant corrélé à la minéralisation est le

En Suisse, environ 300‘000 m3 de digestat liquide sont produits annuellement dans les installatio... more En Suisse, environ 300‘000 m3 de digestat liquide sont produits annuellement dans les installations de methanisation thermophiles. Ces digestats liquides, contenant en moyenne 2,5 kg d’azote disponible par m3, 1,9 kg/m3 de P2O5, 4,5 kg/m3 de K2O et 1,0 kg/m3 de Mg, pourraient representer des engrais de recyclage interessants, en particulier pour le maraichage biologique, les engrais organiques du marche etant tres onereux. Alors que plusieurs references existent sur l’utilisation de ce produit en pleins champs, il existe encore tres peu de connaissances sur son utilisation en cultures couvertes. Le but de ce projet etait ainsi d’etudier les possibilites et limites de l’emploi de ces digestats liquides dans ce mode de production. La culture de tomates a ete principalement utilisee pour cela. Voici les principaux resultats de ces travaux : En donnant la moitie de la fertilisation azotee en fumure de fond d’une culture de tomates produisant 18 kg de fruits par m2, environ 500 litres pa...

Eine wirtschaftlich tragbare Lagerung und zeitgerechte Nutzung von flussigem Gargut aus der fest/... more Eine wirtschaftlich tragbare Lagerung und zeitgerechte Nutzung von flussigem Gargut aus der fest/flussig Trennung, dem sogenannten Presswasser ist schwierig. Das Projekt „Qualitatssteigerung Gargut flussig (Presswasser)“, das durch das BFE finanziert ist, will Alternativen fur die landwirtschaftlichen Nutzung aufzeigen. Gemusebaukulturen haben einen relativ hohen Nahrstoffbedarf. Speziell im bio Gemusebau stellt dies bedeutende Kosten dar. Die Moglichkeit, handelsublichen bio Dunger mit aufbereitetem flussigem Gargut zu ersetzen soll hier in einem Feldversuch unter Praxisbedingungen untersucht werden. In diesem Teilprojekt wurde somit die Wirksamkeit des flussigen Garguts auf das Wachstum von Knollensellerie, im Vergleich zu herkommlichem, kommerziellem Biohandelsdunger, getestet. Dabei wurden drei verschiedenen Gargutgaben Strategien verglichen.

La fertilita del suolo e riconosciuta come valore fondante sin dai pionieri dell'agricoltura ... more La fertilita del suolo e riconosciuta come valore fondante sin dai pionieri dell'agricoltura biologica ma, ancor oggi, alla conservazione di un suolo fertile non viene attribuita abbastanza attenzione. Eppure l'agricoltura biologica dipende da una buona e naturale fertilita del suolo.

Cress tests are a simple tool to test the phytotoxicity of composts. They are easy to carry out a... more Cress tests are a simple tool to test the phytotoxicity of composts. They are easy to carry out and analyse, and they only require few materials.

Acta Horticulturae, 2017

Soil-borne diseases such as damping-off caused by Pythium sp. are responsible for high yield loss... more Soil-borne diseases such as damping-off caused by Pythium sp. are responsible for high yield losses in organic vegetable production and are difficult to control. Compost amendments have been shown to improve in many cases survival and growth of plants in soils infested with soil-borne diseases. Yet, not all composts are disease suppressive and suppressiveness of composts can be pathogen-specific. Cress (Lepidium sativum L.) was grown in a standard peat substrate amended either with coco fiber (conducive control) or with composts differing in their suppressiveness towards Pythium ultimum. Bacteria were isolated from the rhizoplane and the most abundant species identified by MALDI-TOF MS. The bacterial composition in the rhizoplane of plants grown in non-suppressive substrates and in the suppressive compost was essentially different. Aeromonas media was the main species isolated from the rhizoplane of plants grown in a suppressive compost, whereas Enterobacter cloacae was the dominating species in the less suppressive compost and in the conducive control. A. media was then added to all substrates to evaluate its role in disease suppression. Addition of A. media improved suppressiveness against P. ultimum in all substrates. The effect was most pronounced in the substrate amended with the compost with low suppressiveness, resulting in levels of suppressiveness comparable to the highly suppressive compost. We conclude that presence of A. media in composts can contribute to disease suppression and might provide a useful marker for qualitative analysis of composts.

Acta Horticulturae, 2017

The project BIOSEEDLING "Robust planting material from seeds to young plants-an implementation or... more The project BIOSEEDLING "Robust planting material from seeds to young plants-an implementation oriented chain approach" aims to find improved production procedures for vegetable seedlings of lamb's lettuce. First, the production of lamb's lettuce seeds of a professional seed producer was analyzed and the effect of harvest time and seed size on the germination and disease rate in the seeds was studied. Then, using seeds naturally infected by Peronospora valerianellae and Acidovorax valerianellae, several seed disinfection methods were compared: aerated steam, hot water, sodium hypochlorite, ethanol, Calcium hydroxide, and compost pellet. After testing methods for the identification of the seed pathogens and the quantification of the infection, an assessment on how the different treatments reduce the pathogens and whether they alter the seeds germination capacity was made. In a third step, substrates suppressive of the soil borne pathogens Rhizoctonia solanii and Pythium ultimum were developed and several plant protection agents were tested against Peronospora valerianellae. Furthermore, the effect of night interruption on the sporulation of lamb's lettuce downy mildew (Peronospora valerianellae) using periods of lighting in the red and blue regions was tested. The aim is to combine the best methods resulting from all the experiments cited above in a future experiment and compare them to the standard methods in an on-farm experiment.