Étude des caractéristiques physico-chimiques et spectroscopiques (UV-visible et FT-IR) des composts à base de déchets des palmiers dattiers (Phoenix dactylifera L.) de la commune d’Adrar, Algérie

Abstract

Les déchets de palmiers dattiers peuvent présenter des problèmes sur l'environnement dû à leurs utilisations quotidiennes limitées, et notamment dans les champs agricultures comme une source biologique. Le processus de compostage est considéré comme la technique la plus efficace pour exploiter ces déchets et pour éliminer la pollution de l'environnement. Cette recherche a visé de caractériser l'évolution de la matière organique lors du compostage de déchets des palmiers dattiers pendant 90 jours. Dans ce travail, en plus du mélange de déchets des palmiers dattiers qu’a pris comme un témoin (100 % DPD), nous avons préparé quatre mélanges à partir de mélanger des déchets des palmiers dattiers (DPD) avec différentes quantités de luzerne (Medicago sativa L), nommés ; C1 (80 % DPD + 20 % Medicago sativa L), C2 (70 % DPD + 30 % Medicago sativa L), C3 (60 % DPD + 40 % Medicago sativa L) et C4 (50 % DPD + 50 % Medicago sativa L). Le processus de compostage a évalué à travers les propriétés physico-chimiques telles que ; la température, le pH, la conductivité électrique (CE), le carbone organique total (COT), l’azote Kjeldahl total (TKN), le rapport C/N, la substance humique, la spectroscopie UV-visible et la spectroscopie infrarouge (FT-IR). Les résultats obtenus ont montré que la température de déchets des palmiers dattiers (DPD) a augmenté à 34,5 °C puis a diminué pour se stabiliser à 21,5 °C, tandis que les températures des mélanges ont augmenté à 40,3 °C, 40,8 °C, 42,5 °C et 45,7 °C, puis ont diminué pour se stabiliser à 22,7 °C, 22,7 °C, 21,5 °C et 21,2 °C pour C1, C2, C3 et C4 respectivement. Les composts organiques finaux se distinguaient par l’odeur naturelle de sol et de couleur brune, sauf le compost de (DPD) qui a une couleur brun clair. Le rapport C/N final enregistré a été 47,52 pour le DPD, 20,69 pour C1, 16,03 pour C2, 14,98 pour C3, 13,82 pour C4. La perte en carbone organique a atteint 7,34 % (DPD), 8,81 % (C1), 10,30 % (C2), 10,39 % (C3), et 10,46 % (C4). Ces résultats sont confirmés par les analyses spectroscopies UV-visible et FT-IR qui ont montré que les bandes d'absorption peuvent se changer d'un mélange à l'autre, et que l'intensité d'absorption de ces bandes peut se varier dans le même compost. Parmi tous les paramètres étudiés, les paramètres du mélange C4 reflètent la meilleure maturité du compost

Date palm can present environmental problems on the environment due to its limits daily uses, especially in agricultural fields as a biological source. The composting process is considered as the most effective technique for exploiting these wastes and to eliminate environmental pollution. This research aims to characterize the evolution of organic matter during composting of date palm waste for 90 days. In this work, as well as to the mixture of date palm waste that took as a witness (100 % DPW), we prepared four mixtures from mixing date palm waste (DPW) with different amounts of alfalfa (Medicago sativa L), named; C1 (80 % DPW + 20 % Medicago sativa L), C2 (70 % DPW + 30 % Medicago sativa L), C3 (60 % DPW + 40 % Medicago sativa L) and C4 (50 % DPW + 50 % Medicago sativa L ). The composting process evaluated through the parameters such as; temperature, pH, electrical conductivity (EC), total organic carbon (TKN), total Kjeldahl nitrogen (TKN), C/N ratio, humic substance, UV-visible spectroscopy and infrared spectroscopy ( FT-IR). The obtained results showed that the temperature of date palm waste (DPW) increased up to 34.5 °C and then decreased to stabilize at 21.5 °C, while the mixtures temperatures increased up to 40.3 °C, 40.8 °C, 42.5 °C and 45.7 °C, then decreased to stabilize at 22.7 °C, 22.7 °C, 21.5 °C and 21.2 °C for C1, C2, C3 and C4 respectively. The final organic composts distinguished by a natural soil odor and brown color, except for the DPW compost which had a light brown color. The final C/N ratio recorded was 47.52 for DPW, 20.69 for C1, 16.03 for C2, 14.98 for C3, 13.82 for C4. The loss in organic carbon reached 7.34 % (DPW), 8.81 % (C1), 10.30 % (C2), 10.39 % (C3), and 10.46 % (C4). These results were confirmed by UV-visible and FT-IR spectroscopy analyzes which showed different absorption bands from one mixture to another, as well as variable absorption ratios at the same compost level. Among all the studied parameters, the mixture C4 parameters reflected the best compost maturity.

قد تشكل مخلفات نخيل التمر بعض المشاكل على البيئة نتيجة استعمالاتها اليومية المحدودة، ولاسيما في المجالات الزراعية كمصدر بيولوجي. تعتبر عملية التسميد من أكثر الأساليب كفاءة لاستغلال هذه النفايات وإزالة التلوث من البيئة. يهدف هذا البحث إلى تتبع تطور تهافت المادة العضوية لمخلفات نخيل التمر لمدة 90 يومًا. في هذا العمل، بالإضافة إلى خليط نفايات نخيل التمر التي أخذت كشاهد (100٪ ن ن ت)، قمنا بإعداد أربعة خلائط إنطلاقا من خلط نفايات نخيل التمر (ن ن خ) مع نسب مختلفة من نبات مديكاكو ساتيفا ل، المسمى؛ د1 (80 ٪ ن ن ت + 20 ٪ مديكاكو ساتيفا ل)، د2 (70 ٪ ن ن ت + 30 ٪ مديكاكو ساتيفا ل)، د3 (60 ٪ ن ن ت + 40 ٪ مديكاكو ساتيفا ل)، و د4 (50 ٪ ن ن ت + 50 ٪ مديكاكو ساتيفا ل). تم تقييم عملية التسميد من خلال العوامل مثل؛ درجة الحرارة، درجة الحموضة، الناقلية الكهربائية (ن ك)، الكربون العضوي الكلي (ك ع ك)، إجمالي نيتروجين كجالدال (ا ن ك)، نسبة كربون/نيتروجين (ك/ن)، المادة الدبالية، التحليل الطيفي المرئي للأشعة فوق البنفسجية، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن درجة حرارة نفايات نخيل التمر (ن ن ت) ارتفعت إلى 34.5 درجة مئوية ثم انخفضت لتستقر عند 21.5 درجة مئوية، بينما ارتفعت درجات حرارة المخاليط إلى 40.3 درجة مئوية، 40.8 درجة مئوية، 42.5 درجة مئوية و 45.7 درجة مئوية، ثم انخفضت لتستقر عند 22.7 درجة مئوية، 22.7 درجة مئوية، 21.5 درجة مئوية و 21.2 درجة مئوية لـ د1، د2، د3، و د4 على التوالي. تميزت الأسمدة العضوية النهائية برائحة التربة الطبيعية واللون البني، ماعدا سماد نفايات النخيل (ن ن ت) الذي تميز باللون البني الفاتح. كانت نسبة (ك/ن) المسجلة النهائية 47.52 لـ (ن ن ت)، 20.69 لـ (د1)، 16.03 لـ (د2)، 14.98 لـ (د3)، و 13.82 لـ (د4). بلغ فقدان الكربون العضوي 7.34٪ (ن ن ت)، 8.81 ٪ (د1)، 10.30 ٪ (د2)، 10.39 ٪ (د3)، و 10.46 ٪ (د4). تم تأكيد هذه النتائج من خلال تحليلات التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية المرئية و التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء والتي أظهرت أن نطاقات الامتصاص يمكن أن تتغير من خليط إلى آخر، كما أن شدة الامتصاص لهذه النطاقات يمكن أن تختلف في نفس السماد. من بين جميع المعلمات المدروسة، تعكس معاملات الخليط د4 أفضل نضج للسماد.