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The Cost of Producing Lignocellulosic Biomass for EthanolBusby, David Preston 11 August 2007 (has links)
The United States has become dependent on nonrenewable resources such as nuclear, coal, and crude oil as major sources of energy and fuel. Ethanol has been identified as a renewable fuel source that may help alleviate this dependence. Recent technological advances have developed a method to produce ethanol from lignocellulosic biomass. The purpose of this study is to determine production and transportation costs of switchgrass, eastern gammagrass, and giant miscanthus using Mississippi and Oklahoma data. This study also estimated the returns above the cost of feedstock for a biorefinery and the incentive package needed to pay for feedstock and construction cost. Results indicate cost difference across species, method of harvest, and location. The biorefinery returns and the incentive package explain the amount of capital needed for a biorefinery to compensate for the cost of feedstock and construction.
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Biochar and its influence on soil physical and hydraulic properties / Influência do biochar nas propriedades físicas e hidráulicas do soloDuarte, Sara de Jesus 26 June 2019 (has links)
The biochar is a promissor product for the soil improvement as physical, chemical and hydraulic properties. However, there is a lack of information about the influence of biochar rate, particle size, depth, soil texture and time of interaction on tropical climate. This is one of the first studies that analyse these properties under tropical condition. The objective of this study was analyze the effect of biochar (BC) rate and particle size on soil chemical, physical and hydraulic properties on tropical condition. Was acessed the effect BC rate (6.25, 12.5 and 25 Mg ha-1) in Clay loam and sandy soil under laboratory condition on chemical properties (C, N and C/N ratio), physical properties (bulk density, porosity and pore size distribution) and hydraulic properties (water holding capacity and water available content). In field condition, the effect of the Filter cake (FC) and FC + BC rate (6.25, 12.5 and 25 Mg ha-1) was studied in two depth (0-10 and 10-20 cm) in two times of interaction (9 and 18 months) on soil physical (bulk density, porosity and pore size distribution and aggregate stability) and hydraulic properties (water holding capacity and water available content and hydraulic conductivity). To verify the best BC particle size to be applied on the soil, a third study was developed to test the effect of BC particle size (< 0.15; 0.15-2 and > 2mm) in clay loam and sandy soil and to analyze its effects on soil chemical, physical and hydraulic properties. In the first study (effect of BC rate on laboratory condition) a positive effect of BC rate on water availability, microporosity, and on water retention was found, especially for clay loam soil at high BC application, but this influence did not occur for sandy soil, possibly due to the short time of interaction. In the second study (effect of BC rate and FC on physical, chemical and hydraulic properties) the bulk density slightly decreased, and the porosity increased after nine months of interaction upon FC + BC 25 Mg ha-1. However, after 18 months, the FC + BC amount altered the pore size distribution with an increase of micropores, aggregate stability, available water content and its alteration was dependent on the FC + BC rate. Nevertheless, this effect was not verified in the hydraulic conductivity (Kfs). The time of interaction contributes to increasing the Kfs, and the reduction of Kfs was found with the increase of FC + biochar rate, especially in higher amount FC + BC (25 Mg ha-1) of biochar. In the third work (effect of biochar particle size on chemical and physical and hydraulic properties) total carbon content increased mainly in sandy soil compared to control treatment, the highest carbon amount was obtained in the biochar size 0.15-2 mm in loamy soil and < 0.15 mm in sandy soil, while TN content and C/N ratio increased slightly with reduction of the biochar particle size in both soils. These results demonstrated that biochar particle size is crucial for water retention, water availability, pore size distribution and C sequestration. It is evident that is possible to save irrigation water and improve soil chemical and physical properties by applying biochar. / O biocarvão (BC) é um produto promissor para a melhoria da qualidade química, física, e hidráulica do solo. No entanto, faltam estudos sobre a influência da dose de BC, tamanho de partícula, profundidade de aplicação, efeitos sobre a textura do solo e tempo de interação em condições de clima tropical. Este é um dos primeiros trabalhos que avaliam essas propriedades em solos sob condições tropicais. O objetivo deste estudo foi analisar o efeito da dose de BC e do tamanho de partículas nas propriedades químicas, físicas e hidráulicas do solo em condição tropical. Avaliou-se o efeito da dose de BC (6,25; 12,5 e 25 Mg ha-1) em solo franco argiloso e arenoso, em condições de laboratório sobre as propriedades químicas (C, N e C/N), físicas (densidade do solo, porosidade e distribuição do tamanho dos poros) e hidráulicas do solo (capacidade de retenção de água e teor de água disponível). Em condição de campo foi estudado o efeito da torta de filtro e dose de BC (6,25, 12,5 e 25 Mg ha-1) mais torta de filtro (TF) em duas profundidades (0-10 e 10-20 cm) e em dois tempos de interação (9 e 18 meses) sobre as propriedades físicas (densidade do solo, porosidade, distribuição do tamanho dos poros e estabilidade de agregados) e hidráulicas do solo (capacidade de retenção de água, teor de água disponível e condutividade hidráulica). A fim de verificar o melhor tamanho de partícula de BC a ser aplicado ao solo foi desenvolvido um terceiro estudo no qual foi avaliado o efeito do tamanho de partículas de BC (< 0,15; 0,15-2 e > 2mm) em solo franco argiloso e arenoso sobre as mesmas propriedades químicas, físicas e hidráulicas do solo avaliadas no primeiro estudo. No estudo da influência de dose de BC em condição de laboratório, foi verificado efeito positivo da dose de BC na disponibilidade de água, microporosidade e retenção de água, especialmente para solo franco argiloso com alta aplicação de BC, mas essa influência não ocorreu, para solos arenosos, possivelmente devido ao curto período de interação. No segundo estudo (efeito da dose de BC+TF) verificou-se que a densidade diminuiu ligeiramente e a porosidade aumentou após nove meses de interação com TF + BC 25 Mg ha-1 e após 18 meses, a quantidade de BC+TF alterou a distribuição do tamanho dos poros aumentando a quantidade de microporos, melhorando a estabilidade do agregado e o conteúdo de água disponível (CAD). O efeito da dose não foi verificado para condutividade hidráulica (Kfs), porém o tempo de interação contribuiu para aumentar os Kfs. Além disso, uma redução de Kfs foi encontrada com o aumento da taxa de BC + TF, especialmente na maior quantidade de TF + BC (25 Mg ha-1) de biocarvão. No terceiro estudo, (efeito do tamanho das partículas de BC nas propriedades químicas, físicas e hidráulicas), o teor total de carbono aumentou principalmente em solo arenoso comparado ao tratamento controle, a maior quantidade de carbono foi obtida no tamanho do BC 0,15-2 mm em solo argiloso e < 0,15 mm em solo arenoso, enquanto o teor de TN e a relação C/N aumentaram ligeiramente com a redução do tamanho das partículas de BC em ambos os solos. Estes resultados demonstraram que o tamanho das partículas de BC é crucial para a retenção, disponibilidade de água, distribuição de tamanho de poros e sequestro de carbono. Esses estudos demonstraram que é possível economizar água de irrigação e melhorar as propriedades químicas e físicas do solo por meio da aplicação do biocarvão.
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Prétraitement du miscanthus x giganteus : vers une valorisation optimale de la biomasse lignocellulosique / Pretreatment of Miscanthus x giganticus : towards an optimal valorization of lignocellulosic biomassEl Hage, Roland 29 October 2010 (has links)
Le miscanthus x Giganteus (MxG) constitue, du fait de sa composition, une source renouvelable de matière lignocellulosique pouvant être d'un grand intérêt pour la production de molécules à haute valeur ajoutée. Le MxG ayant servi à ce travail provient du lycée agricole à Courcelles-Chaussy, Metz-France. Sa teneur élevée en hémicelluloses (26 %), en lignine (26 %) et en cellulose (36 %) en fait une bonne source de polymères et de carburant renouvelable. L'étude que nous avons réalisée a été menée dans le but de caractériser la paille de MxG et d'optimiser le processus de délignification en une seule étape (1) par un traitement organosolv à l'éthanol et en deux étapes (2) par un prétraitement consistant en une autohydrolyse à l'eau/organosolv. Le procédé éthanol organosolv a permis un bon fractionnement des trois constituants de la biomasse (la lignine, la cellulose et les hémicelluloses). Le procédé de traitement en deux étapes, impliquant une autohydrolyse à l'eau (en présence et en l'absence du 2-naphtol), préalable au traitement organosolv, a permis de faciliter l'étape ultérieure de délignification en déstructurant la lignine. Une investigation portant sur la structure physico-chimique a été réalisée sur de la lignine de bois broyé et de la lignine organosolv de MxG extraite à différentes sévérités de traitement. Nous nous sommes ensuite intéressés à utiliser la lignine organosolv pour la formulation d'un adhésif pour le bois dans laquelle un aldéhyde non toxique et peu volatile (le glyoxal) est employé en remplacement du formaldéhyde. Une formulation, composée à 100 % de résines naturelles (60 % de tannins de mimosa et 40 % de lignine glyoxalée) a été utilisée pour la conception d'un panneau de particules et a donné des résultats prometteurs avec une force de liaison interne de 0,41 MPa, supérieure à la valeur de la norme européenne en vigueur. Enfin, une étude des propriétés antioxydantes a été faite sur les lignines extraites. Les résultats obtenus ont montré une corrélation entre l'activité antioxydante et les conditions opératoires du traitement organosolv, la masse moléculaire moyenne, l'indice de polydispersité et les groupements hydroxyles phénoliques des lignines. / Miscanthus x giganteus (MxG) is, because of its composition, a source of renewable lignocellulosic material that can be of great interest for the production of high added value molecules. MxG used in this work comes from the agricultural high school of Courcelles-Chaussy, Metz-France. Its high content of hemicelluloses (26 %), lignin (26 %) and cellulose (36 %) makes it a good source of polymers and renewable fuel. In the present study we have characterized the straw of MxG and optimized the process of delignification in a single step (1) by an ethanol organosolv treatment and in a two steps (2) including an autohydrolysis pretreatment with water / organosolv. The ethanol organosolv process permits a good separation of the three constituents of our biomass (lignin, cellulose and hemicelluloses). The two steps treatment process, involving an autohydrolysis with water (in the presence or absence of 2-naphthol) before the pretreatment organosolv has facilitated the later stage of delignification in destructurizing the lignin. An investigation of the physico-chemical properties was performed on the structure of the milled wood lignin and organosolv lignin of MxG extracted with different treatment severities. A way of valorization for the organosolv lignin has been proposed by their incorporation in the formulation of an adhesive for wood in which a non volatile and low toxic aldehyde (glyoxal) is used instead of formaldehyde. A formulation consisting in 100 % of natural resins (60 % tannins of mimosa and 40 % of glyoxalated lignin) was used for the production of particle board and gave promising results with internal bond strength of 0.41 MPa, higher than the value of the current European standard. Finally, a study was conducted on the antioxidant properties of organosolv lignin extracted at different severities. The results have shown a correlation between the antioxidant activity and the operating conditions of treatment organosolv, the average molecular weight, the polydispersity index and the phenolic hydroxyl groups of lignin
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Nutzung von 3D-Printing für die Herstellung von Verpackungen aus aufbereitetem MiscanthusstrohKlemm, Diana, Meyer, Wolfgang, Glowa, Gunther, Zeidler, Henning 07 April 2015 (has links) (PDF)
Der Beitrag berichtet, wie im Rahmen eines Forschungsvorhabens, welches durch das BMWi über einen Zeitraum von zwei Jahren gefördert wurde, ist untersucht worden, inwieweit der nachwachsende Rohstoff Miscanthus zur Herstellung von Verpackungen genutzt werden kann. Hierbei wurden zwei Verfahren, das Fasergussverfahren und das additive Fertigungsverfahren 3D-Printing, betrachtet. Beteiligt waren drei KMU und zwei gemeinnützige Forschungseinrichtungen.
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Impact des exsudats racinaires de Miscanthus x giganteus sur les microorganismes impliqués dans la bioremédiation d’un sol contaminé au benzo(a)anthracène / Impact of Miscanthus x giganteus root exudates on microorganisms invoved in the bioremediation of a benzo(a)anthracene contaminated soilMazziotti, Mélanie 03 May 2017 (has links)
Les activités industrielles sont à l’origine d’un grand nombre de sites et sols pollués en France. Parmi les polluants retrouvés, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), notamment ceux de haut poids moléculaire, posent un réel problème environnemental et de santé publique en raison de leur toxicité et de leur persistance dans les sols. Les techniques biologiques de remédiation qui stimulent la dégradation microbienne des HAP en utilisant des plantes (phyto/rhizoremédiation), des nutriments (biostimulation), ou encore des microorganismes (bioaugmentation), apparaissent comme des stratégies intéressantes car elles sont plus respectueuses de l’environnement et moins onéreuses que les méthodes physico-chimiques. Dans ce contexte, la capacité de la plante Miscanthus x giganteus (MxG) à améliorer la dissipation du benzo(a)anthracène (BaA), un HAP de haut poids moléculaire peu étudié en remédiation, a été évaluée par une approche pluridisciplinaire en réalisant deux types d’expérimentations à partir d’un sol artificiellement contaminé. La première a consisté à analyser l’influence rhizosphérique de la plante (phyto/rhizoremédiation) au cours d’une période de 12 mois. Les résultats ont montré que la présence de MxG conduisait en fin d’exposition à une réduction 3 fois plus importante de la teneur en BaA dans le sol grâce à une augmentation de la biodisponibilité du contaminant et à un effet positif sur les communautés microbiennes via une modification de leur diversité et une augmentation de leur densité de gènes ARNr 16S et PAH-RHDα GP. Afin d’améliorer la compréhension de ce phénomène, une deuxième expérimentation a été mise en place sur une durée de 105 jours dans le but d’étudier spécifiquement l’influence de certaines molécules exsudées au niveau du système racinaire de la plante (biostimulation) et de microorganismes spécifiques, associés à sa rhizosphère, ayant la capacité de dégrader le BaA (bioaugmentation). Ces essais ont témoigné de la complexité des mécanismes rhizosphériques et de la nécessité d’approfondir ce type d’analyses afin d’améliorer la compréhension des processus de biodégradation dans la rhizosphère de la plante. L’ensemble de ces résultats a alors montré que MxG était une candidate idéale pour la phyto/rhizoremédiation de sols contaminés par des HAP de haut poids moléculaires mais que des études supplémentaires étaient encore nécessaires pour comprendre les processus intervenant dans sa rhizosphère / Industrial activities result of a large number of contaminated sites and soils in France. Among the pollutants found, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), and especially those of high molecular weight, are a real environmental and public health problem because of their toxicity and persistence in soils. Biological remediation techniques which stimulate microbial degradation of PAHs using plants (phyto/rhizoremediation), nutrients (biostimulation), or microorganisms (bioaugmentation), appear as interesting strategies because they are more environmental friendly and less expensive than physico-chemical methods. In this context, the ability of the plant Miscanthus x giganteus (MxG) to improve benzo(a)anthracene (BaA) dissipation, a high molecular weight PAH few studied in remediation, was assessed with a multidisciplinary approach through two types of experimentations using an artificially contaminated soil. The first one was to analyze the rhizospheric influence of the plant (phyto/rhizoremediation) over a period of 12 months. Results showed that the presence of MxG led to a 3-fold reduction in BaA concentration in soil at the end of exposure thanks to an increase in pollutant bioavailability, and a positive effect on microbial communities due to a modification of their diversity and an increase in their 16S rRNA and PAH-RHDα GP genes density. In order to improve the understanding of this phenomenon, a second experiment was carried out for 105 days to study specifically the influence of certain molecules exuded in the plant’s root system (biostimulation), and specific microorganisms associated with its rhizosphere having the capacity to degrade BaA (bioaugmentation). These tests demonstrated the complexity of rhizospheric mechanisms, and the necessity to explore this type of analysis to improve the understanding of biodegradation processes in plant rhizosphere. All these results showed that MxG was an ideal candidate for phyto/rhizoremediation of soils contaminated with high molecular weight PAH, but that further studies were still needed to understand processes involved in its rhizosphere
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Développement de prétraitements fongiques de biomasses lignocellulosiques en fermentation solide afin d'améliorer leurs transformations énergétiques / Development of fungal pretreatment of lignocellulosic biomass in solid state fermentation to improve their energy transformationZhou, Simeng 29 March 2016 (has links)
Le développement des bioraffineries lignocellulosiques représente une alternative durable aux ressources fossiles pour produire des biocarburants et constitue un enjeu majeur dans le contexte énergétique et environnemental mondial actuel. La production de bioénergies de deuxième génération nécessite obligatoirement un prétraitement physique, chimique, physicochimique ou biologique de la biomasse végétale. Cette première étape a pour objectif de déstructurer la matrice lignocellulosique afin d’améliorer les étapes suivantes d’hydrolyse enzymatique, tant pour la production de méthane que de sucres simples fermentescibles, issus à la fois des fractions cellulosiques et hémicellulosiques, pour la production de bioéthanol. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse ont eu pour objectif d’explorer la biodiversité des champignons filamenteux afin de sélectionner des souches performantes pour la Fermentation en Milieu Solide (FMS) de deux biomasses lignocellulosiques modèles (paille de blé et miscanthus) afin de faciliter leur conversion énergétique. Dans un premier temps, une nouvelle procédure originale de criblage moyen débit en FMS en microplaques « deep-well » a été mise au point et a permis de cribler 176 souches fongiques issues de la collection du Centre de Ressources CIRM-CF pour leur efficacité à prétraiter de la paille de blé. Les meilleures d’entre elles, 63 souches, ont également été criblées sur de la paille de miscanthus. Ce crible a permis de mettre en évidence plusieurs champignons d’intérêt dont les plus prometteurs ont été étudiés dans un second temps à l’échelle de bioréacteurs en colonnes de 250 ml. / The development of lignocellulosic biorefineries represents a sustainable alternative to fossil fuels and constitutes a major challenge in the energy context and current global environment. Second generation bioenergy production necessarily requires a physical pre-treatment of plant biomass either chemical, physicochemical or biological. This first step aims at deconstructing the lignocellulosic matrix to improve the subsequent step of enzymatic hydrolysis, even for the production of methane or simple fermentable sugars from both cellulosic and hemicellulosic fractions for bioethanol production. The work carried out during this thesis aimed to explore the biodiversity of filamentous fungi to select efficient strains for the solid state fermentation (SSF) of two lignocellulosic biomass models (miscanthus and wheat straw) to facilitate their conversion to bioenergy.In a first part, a new original procedure of SSF screening using "deep-well" microplates was developed and was used to screen 176 fungal strains from the collection of the CIRM-CF Resource Centre for their effectiveness in wheat straw pretreatment. The best of them, 63 strains were also screened on miscanthus straw. This screening has enabled to highlight several fungi of interest, among them, the five most promising on wheat straw were studied in a second time to 250 ml bioreactor columns (three of these strains were also performing on miscanthus). The performances of the strains have been analyzed more finely considering critical criteria for evaluating the whole bioprocess such as the mass yields, the holocellulose preservation and the net yields of carbohydrates conversion.
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Nutzung von 3D-Printing für die Herstellung von Verpackungen aus aufbereitetem MiscanthusstrohKlemm, Diana, Meyer, Wolfgang, Glowa, Gunther, Zeidler, Henning January 2015 (has links)
Der Beitrag berichtet, wie im Rahmen eines Forschungsvorhabens, welches durch das BMWi über einen Zeitraum von zwei Jahren gefördert wurde, ist untersucht worden, inwieweit der nachwachsende Rohstoff Miscanthus zur Herstellung von Verpackungen genutzt werden kann. Hierbei wurden zwei Verfahren, das Fasergussverfahren und das additive Fertigungsverfahren 3D-Printing, betrachtet. Beteiligt waren drei KMU und zwei gemeinnützige Forschungseinrichtungen.
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Réhabilitation des sols pollués par les éléments traces métalliques grâce aux bactéries du sol associées à la rhizosphère de Miscanthus x giganteus / Revitalisation of soils polluted by heavy metals by soil bacteria associated to Miscanthus x giganteus rhizosphereMartinez Chois, Claudia 06 November 2012 (has links)
Le sol est une ressource non renouvelable à conserver en raison de son importance socio-économique et environnementale. Mais, les activités (bio)industrielles peuvent le dégrader et entraîner l'apparition de friches à pollutions persistantes. La capacité de Miscanthus x giganteus à s'adapter aux sols de friches pollués en éléments traces métalliques (ETM), tout en favorisant la consolidation des processus de bioremédiation des polluants, sans entraîner d'impact négatif sur l'environnement, est étudiée. Des terrains lorrains, très impactés par l'activité industrielle passée, sont utilisés. Considérant la complexité des relations sol-plante-microorganismes, différents outils d'évaluation complémentaires (i.e. in vitro, en mésocosme et sur le terrain) sont employés afin de déterminer la réponse de chaque composante et de leurs interactions et ainsi déduire la durabilité de la méthode. La culture de M. x giganteus a un potentiel pour la réhabilitation des sols de friche à pollutions multimétalliques ou mixtes (+HAP), avec un double bénéfice : la phytostabilisation des ETM au niveau racinaire et la production d'une biomasse aérienne revalorisable (transfert limité des ETM). La plante n'altère pas les caractéristiques du sol qui participent à la mobilité des ETM (pH, CEC) ; les variations de celles liées à la fertilité du sol, de la toxicité (fraction liquide) et de l'accumulation des ETM par d'autres organismes, attestent de l'interaction avec le milieu qui rendrait les éléments plus disponibles. L'activité végétale est à l'origine des associations avec les bactéries du sol, où les phylotypes potentiellement métallorésistants (Zn, Cr) semblent communs aux sols utilisés / Soil is a nonrenewable resource to maintain because of its socio-economic and environmental importance. However, (bio)industrial activities can degrade soil and cause the appearance of persistent pollution brownfields. The ability of Miscanthus x giganteus to adapt to brownfield soils polluted with heavy metals (HM), while promoting the consolidation process of bioremediation of polluants, without causing a negative impact on the environment, is studied. Soils from Lorraine region (France), very affected by past industrial activity, are used. Considering the complexity of soil-plant-microorganisms relationships, various complementary assessment tools (i.e. in vitro,mesocosm and field) are used to determine the response of each component and their interactions, and thus deduce the sustainability of the method. The culture of M. x giganteus has great potential for rehabilitation of brownfield soils having a multimetallic pollution or mixed (+PAH) with a double benefit: phytostabilisation of HM at the root level and the production of biomass reclaimable (limited transfer of HM). The plant does not alter the characteristics of the soil involved in the mobility of HM (pH, CEC) ; but changes from those related to soil fertility, toxicity (liquid fraction) and the accumulation of HM by other organisms attest to the interaction of the plant with the elements that would make them more available. Plant's activity is causing associations with soil bacteria, for which the phylopes potentially métalloresistants (Zn, Cr) seem common in soils used
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Flux d'azote dans une culture pérenne à vocation énergétique, Miscanthus x giganteus: étude expérimentale et éléments de modélisationLoïc, Strullu 06 January 2011 (has links) (PDF)
L'utilisation de plantes dédiées pour la production d'énergie est souvent présentée comme l'une des solutions pour limiter le réchauffement climatique et contribuer au remplacement des énergies fossiles. La production de biocarburants sera durable si elle contribue à réduire les impacts négatifs de l'agriculture au niveau global (émissions de GES), mais aussi local (lessivage des nitrates, consommation en eau). Les cultures énergétiques doivent satisfaire ces exigences tout en alliant un rendement élevé à l'hectare, afin de limiter la concurrence entre productions alimentaires et non alimentaires. Nous avons orienté la thèse vers la quantification du rôle des organes de réserve de Miscanthus x giganteus dans la nutrition azotée de la plante et l'analyse du cycle interne de l'azote dans la culture, en vue d'une modélisation fonctionnelle de ces processus à long terme. L'approche expérimentale s'appuie sur un essai de longue durée de 3 ans, croisant 2 doses d'azote et 2 dates de coupe. Dans une première partie, nous montrons que les traitements ont différencié la production de biomasse aérienne et la teneur en azote des rhizomes. Les réserves souterraines jouent sur l'accumulation d'azote et de carbone dans les parties aériennes au cours de la croissance le printemps suivant. Il existe des relations linéaires étroites entre les flux d'azote et l'état des organes source d'azote lors des phases de remobilisation de l'azote au printemps et à l'automne. Dans une deuxième partie, nous montrons que ce sont principalement les réserves en azote des parties souterraines avant le redémarrage de la culture qui expliquent les différences de production de biomasse en affectant l'efficience de bioconversion des rayonnements (RUE). Dans une troisième partie, nous mettons en évidence la faible proportion de recouvrement dans la plante de l'azote apporté par la fertilisation, grâce à un traçage au 15N de l'azote apporté. Nous montrons également que le rhizome absorbe en même temps qu'il remobilise. M. giganteus est capable de maintenir un cycle de l'azote conservatif : la quantité d'azote remobilisée à l'automne est du même ordre de grandeur que l'azote remobilisé au printemps. Enfin, nous concluons sur les acquis et questions sur le rôle de la mise en réserve de l'azote dans la nutrition azotée de M. giganteus. Ce rôle est primordial, via les processus de remobilisation et de mise en réserve de l'azote. Il a un impact direct sur la production de biomasse par la culture. Prendre en compte les réserves azotées des organes souterrains est indispensable pour aboutir à une modélisation opérationnelle qui permette de simuler la production de biomasse par la culture et les bilans d'azote sur le long terme.
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Etude de l'adaptation de Miscanthus x giganteus pour la revalorisation d'un ancien site minier fortement contaminéWanat, Nastasia 15 September 2011 (has links) (PDF)
Dans le contexte actuel, il devient nécessaire de trouver des énergies alternatives et de préserver les sols agricoles pour la production de ressources alimentaires. Ainsi, ce travail avait pour objectif majeur d'étudier la potentielle adaptation et utilisation d'une plante bioénergétique, le Miscanthus x giganteus, sur sites et sols fortement contaminés en métaux et métalloïdes, donc impropres à toute activité alimentaire. Le site d'étude choisi est un ancien site minier situé dans le Limousin sur lequel le traitement de l'or dans les années 60 a induit des dépôts fortement contaminés, et où un couvert végétal est actuellement en développement. Les résultats de culture mettent clairement en évidence les capacités d'adaptation de cette plante, avec un faible transfert d'éléments potentiellement toxiques, même sur des sols acides fortement contaminés (As jusqu'à 83000 mg.kg-1, Pb - 15000 mg.kg-1 et Sb - 1100 mg.kg-1) et ayant de faibles propriétés agronomiques. De plus, la biodisponibilité des métaux ne représente que 1 à 5% des teneurs totales en fonction de l'extractant utilisé, ce qui représente de très importantes valeurs, étant donné les teneurs totales. Ceci est directement lié à la minéralogie du site. La réponse du M. x giganteus au stress métallique met en évidence une forte réduction du rendement de biomasse, une faible perturbation de la photosynthèse nette, une réduction de la conductance stomatique et de la concentration intracellulaire en CO2. De plus, la plante modifie la réponse potentielle des bactéries et archées rhizosphériques oxydatrices de l'ammonium en nitrite dans la réaction de nitrification. Comme attendu, plus la contamination est importante, et plus la réponse de M. x giganteus est marquée. En dépit d'un transfert d'As, Sb et Pb très réduit vers les parties aériennes de la plante, les concentrations mesurées ne permettraient pas une revalorisation industrielle rapide du site mais la culture de la plante serait plutôt stabilisatrice du sol. Des amendements de type agronomiques seraient susceptibles d'améliorer les rendements en vue d'une revalorisation industrielle.
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