ISO/TS 20131-1:2018

Soil quality — Easy laboratory assessments of soil denitrification, a process source of N2O emissions — Part 1: Soil denitrifying enzymes activities

This document specifies a laboratory test for characterizing the denitrifying enzyme activities in soils[5]. It globally characterizes the transformation of the nitrate form to the nitrous oxide and dinitrogen forms. This method was first proposed by Reference [5] with the acronym DEA for Denitrifying Enzyme Activities. It is a standardized technique used in numerous scientific studies. DEA estimates the process of denitrification of fresh soil samples incubated under optimal conditions of substrates (nitrate and carbon sources) and environment (anaerobiosis, controlled temperature) for the denitrification process. The de novo enzyme synthesis is blocked by the use of chloramphenicol. DEA is believed to represent the size of the denitrifying enzyme pool present in the soil sample at the time of sample collection. This test is performed in laboratory on a composite of sieved samples collected at the plot scale. It can be performed on all types of soils sampled all over the year.

Qualité du sol — Essais simples de laboratoire de caractérisation de la dénitrification dans les sols, un processus source d'émission de N2O — Partie 1: Activités des enzymes dénitrifiantes du sol

Le présent document présente un essai de laboratoire permettant de caractériser l'activité des enzymes dénitrifiantes dans les sols[5]. Il caractérise de manière globale la transformation de la forme nitrate en formes oxyde nitreux et diazote. Cette méthode a tout d'abord été proposée par la Référence [5] sous l'acronyme DEA pour Denitrifying Enzyme Activities (activités des enzymes dénitrifiantes). Il s'agit d'une technique normalisée utilisée dans de nombreuses études scientifiques. L'essai DEA estime le processus de dénitrification d'échantillons de sols frais incubés dans des conditions optimales de substrats (sources de nitrate et de carbone) et d'environnement (anaérobiose, température contrôlée) pour le processus de dénitrification. La synthèse d'enzymes de novo est bloquée par l'emploi de chloramphénicol. On considère que la DEA représente la taille du réservoir d'enzymes dénitrifiantes présent dans l'échantillon de sol au moment du prélèvement de l'échantillon. Cet essai est réalisé en laboratoire sur des échantillons tamisés composites prélevés à l'échelle d'une parcelle. Il peut être réalisé sur tous les types de sols échantillonnés tout au long de l'année.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 02-Jul-2018
• ICS: 13.080.30 - Biological properties of soils
• Technical Committee: ISO/TC 190/SC 4 - Biological characterization
• Drafting Committee: ISO/TC 190/SC 4/WG 4 - Effects on soil micro-organisms
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 10-Dec-2021

Standards Content (Sample)

TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 20131-1
First edition
2018-07
Soil quality — Easy laboratory
assessments of soil denitrification, a
process source of N O emissions —
Part 1:
Soil denitrifying enzymes activities
Qualité du sol — Essais simples de laboratoire de caractérisation de
la dénitrification dans les sols, un processus source d'émission de N O
Partie 1: Activités des enzymes dénitrifiantes du sol
Reference number
ISO/TS 20131-1:2018(E)
ISO 2018
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ISO/TS 20131-1:2018(E)
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© ISO 2018

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Published in Switzerland
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ISO/TS 20131-1:2018(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ................................................................................................................................... 1

4 Symbols and abbreviated terms (except chemical and reagents) ................................................. 2

5 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 2

6 Materials ....................................................................................................................................................................................................................... 2

6.1 Test materials .........................................................................................................................................................2

6.2 Apparatus .................................................................................................................................................................................................... 2

6.3 Test soil .....................................................................................................................................................................3

6.4 Reagents........................................................................................................................................................................................................ 3

7 Procedures .................................................................................................................................................................................................................. 3

7.1 Soil sampling and preparation ........................................................................................................................3

7.2 Soil slurries incubation ......................................................................................................................................4

7.3 Gas samples analysis ...........................................................................................................................................4

8 Validity criteria ............................................................................................................................................... 4

9 Additional suggestions ................................................................................................................................. 4

9.1 Soil slurries incubation ......................................................................................................................................4

9.2 Control of procedure ...........................................................................................................................................4

9.3 Gas samples analysis ...........................................................................................................................................4

10 Data presentation and interpretation ..................................................................................................... 5

10.1 Denitrifying Enzyme Activity (DEA) .............................................................................................................5

10.2 Additional suggestion: relative production of N O during denitrification (r) ...........................5

11 Test report ........................................................................................................................................................ 6

Annex A (informative) International ring test ..................................................................................................... 7

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................12

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ISO/TS 20131-1:2018(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following

URL: www .iso .org/iso/foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 190, Soil quality, Subcommittee SC 4,

Biological characterization.
A list of all parts in the ISO/TS 20131 series can be found on the ISO website.
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ISO/TS 20131-1:2018(E)
Introduction

The ISO/TS 20131 series presents some easy laboratory assessments of soil denitrification,

denitrification being a process source of N O emissions.
— Scientific context

Denitrification is the main process of nitrogen returning to the atmosphere. This process corresponds to

the reduction of nitrate to nitrite and then to gaseous form, successively nitric oxide, nitrous oxide and

dinitrogen. Soils (natural and anthropic) are an important source for denitrification and nitrous oxide

emissions. Generally, soil denitrification involves a microbial catalysis. Denitrification is a microbial

process where nitrogen oxides act as acceptor of electrons during anaerobic respiration. Each step

of the denitrification process is catalysed by a specific enzyme. Denitrification is known as a process

linking the nitrogen and carbon cycles. During the denitrification process, soil organic compounds may

act as the donors of electrons. See Figure 1.
Figure 1 — Description of the denitrification process

There are different concerns in studying the denitrification process in soil at the field scale:

understanding the nitrogen cycle for limiting loss of nitrogen for agricultural production, understanding

the fate of contaminants of water like nitrate and nitrite, understanding the production and the fate

of atmospheric pollutants like NO and N O. Knowledge on denitrification in soils is also necessary for

global approach of the biogeochemical cycles and of global changes. Denitrification also constitutes an

interesting model for microbial ecology.

The gaseous form nitrous oxide (N O), mainly produced during the denitrification process, is a

greenhouse gas with a high radiative forcing per unit mass or molecule, estimated to 296 fold higher

[1]

than this of carbon dioxide (CO ) on a 100 years period . Nitrous oxide is also involved in ozone

[2]

depletion . N O concentrations have risen from a pre-industrial value of 270 ppb to a 2016 value of

328 ppb. At the global scale, nitrous oxide is estimated to contribute to 6 % of the radiative forcing.

[3]

Agricultural and natural soils appear as the main source of this greenhouse gas .

Soils act as both sources and sinks of N O. However on the global scale, the N O emissions dominate the

2 2

sink activity. The production and consumption of N O in soils mainly involve biotic processes. Numerous

groups of microorganisms contribute to the production and consumption of N O, but biological

denitrification is considered as the dominant processes involved. Only the last step of denitrification is

recognized as a significant biological consumptive fate for N O. It involves the N O reductase enzyme

2 2
[4]
activity that is inhibited by an elevated acetylene partial pressure .
— Methodological context

Direct measurements of denitrification in soils are expensive, time-consuming, labour intensive

because of the immediate dilution of the N produced in the atmosphere and because of high levels of

spatial and temporal variability. So far, easy laboratory experiments, even if they are not sufficient for

understanding in situ denitrification, could be useful for best understanding soil denitrification and

assessing soil nitrous oxide emissions. To find some generic use of the results of these laboratory tests,

it appears essential to perform them in strictly standardized conditions.

The ISO/TS 20131 series includes two tests that had previously been published in peer reviewed

journals and that are accessible to most research and analytical laboratories involved in soil sciences.

As they are both performed on sieved soils, they are quite easy to be done and can be used for a wide

range of soils.
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ISO/TS 20131-1:2018(E)

The first part of the ISO/TS 20131 series (this document) presents a generic method for assessing

[5]

denitrifying enzyme activities in soils . It globally characterizes the transformation of the nitrate

form to the nitrous oxide and dinitrogen forms. This method was first proposed by Reference [5] with

the acronym DEA for Denitrifying Enzyme Activities. It mainly focuses on the black arrow of Figure 2.

Figure 2 — Focus of the step of the denitrification process mainly investigated during the DEA test

DEA estimates the process of denitrification of fresh soil samples incubated under optimal conditions

of substrates (nitrate and carbon sources) and environment (anaerobiosis, controlled temperature) for

the denitrification process. The de novo enzyme synthesis is blocked by the use of chloramphenicol.

DEA is believed to represent the size of the denitrifying enzyme pool present in the soil sample at the

time of sample collection. It is a standardized technique used in numerous scientific studies.

The second part of the ISO/TS 20131 series presents a test revealing soils capacities to reduce N O,

the last step of the denitrification process (i.e. the reduction of N O produced through the nitrate

denitrification to the dinitrogen form). It mainly focuses on the black arrow of Figure 3. This test allows

determining the transient accumulation of N O during the denitrification process. It derives from a

study proposed by Reference [5]. Methodological adaptations and new interpretations of the results

had been explained in Reference [6].

Figure 3 — Focus of the step of the denitrification process mainly investigated during the study

of soils’ capacity to reduce N O

The principles of the two parts of the ISO/TS 20131 series are summarized in Table 1.

Table 1 — Summary of the two parts of the ISO/TS 20131 series
Part one: Soil denitrifying Part two: Soil capacity to
[5] [6]
enzymes activities reduce N O
Principles of the Anaerobiosis to optimize the denitrification process
methodology
Use of acetylene to inhibit the N O reductase
Substrate addition Substrate addition
— Nitrate — Nitrate
— Carbon — N O (optionally)
Chloramphenicol addition
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ISO/TS 20131-1:2018(E)
Table 1 (continued)
Part one: Soil denitrifying Part two: Soil capacity to
[5] [6]
enzymes activities reduce N O
Ability to assess field deni- The test reveals the concentration of
trification functional denitrifying enzymes in sam-
[5]
ple at the time of sample collection
[7]
. In certain cases, correlations had
been observed between DEA and annual
[8]
denitrification in soils
Ability to assess N O No evidence Results could be used
emission
— by themselves to discriminate soils
with potentially high levels of N O emis-
[6]
sion on the field scale
[9]
— combined in the NOE model to
calculate soil N O emission
Number (n) of publications n > 100 10 > n > 100
in which the test has been
used
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TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 20131-1:2018(E)
Soil quality — Easy laboratory assessments of soil
denitrification, a process source of N O emissions —
Part 1:
Soil denitrifying enzymes activities
1 Scope
[5]

This document specifies a laboratory test for characterizing the denitrifying enzyme activities in soils .

It globally characterizes the transformation of the nitrate form to the nitrous oxide and dinitrogen

forms. This method was first proposed by Reference [5] with the acronym DEA for Denitrifying Enzyme

Activities. It is a standardized technique used in numerous scientific studies.

DEA estimates the process of denitrification of fresh soil samples incubated under optimal conditions

of substrates (nitrate and carbon sources) and environment (anaerobiosis, controlled temperature) for

the denitrification process. The de novo enzyme synthesis is blocked by the use of chloramphenicol.

DEA is believed to represent the size of the denitrifying enzyme pool present in the soil sample at the

time of sample collection.

This test is performed in laboratory on a composite of sieved samples collected at the plot scale. It can

be performed on all types of soils sampled all over the year.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 11465, Soil quality — Determination of dry matter and water content on a mass basis —

Gravimetric method
ISO 18400-206 , Soil qua
...

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 20131-1
Première édition
2018-07
Qualité du sol — Essais simples de
laboratoire de caractérisation de
la dénitrification dans les sols, un
processus source d'émission de N O —
Partie 1:
Activités des enzymes dénitrifiantes
du sol
Soil quality — Easy laboratory assessments of soil denitrification, a
process source of N O emissions —
Part 1: Soil denitrifying enzymes activities
Numéro de référence
ISO/TS 20131-1:2018(F)
ISO 2018
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ISO/TS 20131-1:2018(F)
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
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ISO/TS 20131-1:2018(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Symboles et abréviations (sauf produits chimiques et réactifs) ........................................................................ 2

5 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 2

6 Matériaux ..................................................................................................................................................................................................................... 2

6.1 Matériaux d’essai .................................................................................................................................................................................. 2

6.2 Appareillage............................................................................................................................................................................................... 2

6.3 Sol soumis à essai ................................................................................................................................................................................. 3

6.4 Réactifs ........................................................................................................................................................................................................... 3

7 Modes opératoires .............................................................................................................................................................................................. 3

7.1 Échantillonnage et préparation du sol ............................................................................................................................... 3

7.2 Incubation de boues ........................................................................................................................................................................... 4

7.3 Analyse des échantillons de gaz ............................................................................................................................................... 4

8 Critères de validité ............................................................................................................................................................................................. 4

9 Suggestions supplémentaires ................................................................................................................................................................. 4

9.1 Incubation de boues ........................................................................................................................................................................... 4

9.2 Contrôle du mode opératoire ..................................................................................................................................................... 4

9.3 Analyse des échantillons de gaz ............................................................................................................................................... 4

10 Présentation et interprétation des données ........................................................................................................................... 5

10.1 Activité des enzymes dénitrifiantes (DEA) ..................................................................................................................... 5

10.2 Suggestion complémentaire: Production relative de N O pendant la dénitrification (r) ...... 5

11 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................... 6

Annexe A (informative) Essai circulaire international ...................................................................................................................... 7

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................12

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ISO/TS 20131-1:2018(F)
Avant-propos

L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.

L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/directives).

L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion

de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos .html.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 190, Qualité du sol, sous-comité SC 4,

Caractérisation biologique.

Une liste de toutes les parties de la série ISO/TS 20131 se trouve sur le site Web de l’ISO.

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ISO/TS 20131-1:2018(F)
Introduction

La série de l’ISO/TS 20131 décrit quelques essais simples de laboratoire pour l’évaluation de la

dénitrification dans les sols, la dénitrification étant un processus source d’émissions de N O.

— Contexte scientifique

La dénitrification est le principal processus de retour de l’azote dans l’atmosphère. Ce processus

correspond à la réduction du nitrate en nitrite, puis successivement à la réduction du nitrite en oxyde

nitrique, oxyde nitreux et diazote qui sont des formes gazeuses. Les sols (naturels et anthropiques)

constituent une source importante pour la dénitrification et les émissions d’oxyde nitreux.

Généralement, la dénitrification des sols implique une catalyse microbienne. La dénitrification est

un processus microbien dans lequel les oxydes d’azote jouent le rôle d’accepteurs d’électrons durant

la respiration anaérobie. Chaque étape du processus de dénitrification est catalysée par une enzyme

spécifique. La dénitrification est connue comme étant un processus reliant les cycles de l’azote et du

carbone. Pendant le processus de dénitrification, les composés organiques des sols peuvent jouer le rôle

de donneurs d’électrons. Voir Figure 1.
Figure 1 — Description du processus de dénitrification

L’étude du processus de dénitrification dans les sols à l’échelle du terrain pose différents problèmes:

comprendre le cycle de l’azote pour limiter la perte d’azote en agriculture, comprendre le devenir des

contaminants de l’eau tels que les nitrates et les nitrites, comprendre la production et le devenir des

polluants atmosphériques tels que le NO et le N O. La connaissance de la dénitrification dans les sols est

également nécessaire pour l’approche globale des cycles biogéochimiques et des changements globaux.

La dénitrification constitue par ailleurs un modèle intéressant pour l’écologie microbienne.

La forme gazeuse oxyde nitreux (N O), principalement produite durant le processus de dénitrification,

est un gaz à effet de serre présentant un potentiel élevé de forçage radiatif par unité de masse ou

[1]

molécule, estimé 296 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone (CO ) sur une période de 100 ans .

[2]

L’oxyde nitreux intervient également dans la déplétion de l’ozone . Les concentrations de N O ont

augmenté d’une valeur préindustrielle de 270 ppb à une valeur de 328 ppb en 2016. À l’échelle mondiale,

on estime que l’oxyde nitreux représente 6 % du forçage radiatif. Il apparaît que les sols agricoles et

[3]
naturels constituent la principale source de ce gaz à effet de serre .

Les sols jouent à la fois un rôle de sources et de puits de N O. Toutefois, à l’échelle mondiale, les

émissions de N O dominent l’activité d’absorption. La production et la consommation de N O dans les

2 2

sols impliquent essentiellement des processus biotiques. De nombreux groupes de microorganismes

contribuent à la production et à la consommation de N O, mais la dénitrification biologique est considérée

comme étant le processus dominant. La dernière étape de dénitrification est le seul processus terrestre

connu permettant la consommation du N O en quantité significative. Elle fait intervenir l’activité

[4]

enzymatique N O réductase, qui est inhibée par une pression partielle élevée d’acétylène .

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ISO/TS 20131-1:2018(F)
— Contexte méthodologique

Les mesurages directs de la dénitrification dans les sols sont coûteux et exigeants en temps et en

main d’œuvre, en raison de la dilution immédiate du N produit dans l’atmosphère et de l’importante

variabilité spatiale et temporelle de la dénitrification dans les sols. Ainsi, des expériences de laboratoire

simples, même si elles ne sont pas suffisantes pour comprendre la dénitrification in situ, peuvent être

utiles pour mieux comprendre la dénitrification dans les sols et évaluer les émissions d’oxyde nitreux

par les sols. Pour trouver une certaine utilisation générique des résultats de ces essais de laboratoire, il

semble essentiel de les réaliser dans des conditions strictement normalisées.

La série de l’ISO/TS 20131 inclut deux essais ayant été précédemment publiés dans des revues à comité

de lecture et qui sont accessibles à la plupart des laboratoires de recherche et d’analyse du secteur des

sciences des sols. Comme ils sont tous deux mis en œuvre sur des sols tamisés, ils sont assez aisés à

réaliser et peuvent être employés pour une grande variété de sols.

Le présent document décrit une méthode générique pour évaluer les activités des enzymes

[5]

dénitrifiantes dans les sols . Elle caractérise de manière globale la transformation de la forme nitrate

en formes oxyde nitreux et diazote. Cette méthode a tout d’abord été proposée par la Référence [5] sous

l’acronyme DEA pour Denitrifying Enzyme Activities (activités des enzymes dénitrifiantes). Elle cible

essentiellement la flèche noire de la Figure 2.

Figure 2 — Cible de l’étape du processus de dénitrification principalement examinée dans

l’essai DEA

L’essai DEA évalue le processus de dénitrification d’échantillons de sols frais incubés dans des

conditions optimales de substrats (sources de nitrate et de carbone) et d’environnement (anaérobiose,

température contrôlée) pour le processus de dénitrification. La synthèse d’enzymes de novo est bloquée

par l’emploi de chloramphénicol. On considère que la DEA représente la taille du réservoir d’enzymes

dénitrifiantes présent dans l’échantillon de sol au moment du prélèvement de l’échantillon. Il s’agit d’une

technique normalisée utilisée dans de nombreuses études scientifiques.

La deuxième partie de l’ISO/TS 20131 décrit aussi un essai révélant les capacités des sols à réduire le

N O, la dernière étape du processus de dénitrification (c’est-à-dire la réduction du N O produit lors

2 2

de la dénitrification du nitrate en diazote). Il cible essentiellement la flèche noire de la Figure 3. Cet

essai permet de déterminer l’accumulation transitoire de N O durant le processus de dénitrification.

Il dérive d’une étude proposée par la Référence [5]. Des adaptations méthodologiques et de nouvelles

interprétations des résultats avaient été expliquées dans la Référence [6].

Figure 3 — Cible de l’étape du processus de dénitrification essentiellement examinée durant

l’étude de la capacité des sols à réduire le N O

Les principes des deux parties de la série de l’ISO/TS 20131 sont résumés dans le Tableau 1.

vi © ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO/TS 20131-1:2018(F)
Tableau 1 — Résumé des deux parties de la série de l’ISO/TS 20131
Partie un: Activités des enzymes Partie deux: Capacité des sols à
[5] [6]
dénitrifiantes des sol réduire le N O
Principes de la Anaérobiose pour optimiser le processus de dénitrification
méthodologie
Utilisation d’acétylène pour inhiber la N O réductase
Addition de substrat Addition de substrat
— Nitrate — Nitrate
— Carbone — N O (facultatif)
Addition de chloramphénicol
Capacité à évaluer la déni- L’essai révèle la concentration des
trification sur le terrain enzymes dénitrifiantes fonctionnelles
présentes dans l’échantillon au moment
[5][7]
de son prélèvement . Dans certains
cas, des corrélations ont été obser-
vées entre la DEA et la dénitrification
[8]
annuelle dans les sols .
Capacité à évaluer l’émis- Pas de données Les résultats peuvent être utilisés
sion de N O
— en eux-mêmes pour distinguer les
sols ayant des taux potentiellement
élevés d’émission de N O à l’échelle du
[6]
terrain
[9]
— combinés dans le modèle NOE
pour calculer l’émission de N O du sol
Nombre (n) de publica- n > 100 10 > n > 100
tions dans lesquelles
l’essai est utilisé
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SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 20131-1:2018(F)
Qualité du sol — Essais simples de laboratoire de
caractérisation de la dénitrification dans les sols, un
processus source d'émission de N O —
Partie 1:
Activités des enzymes dénitrifiantes du sol
1 Domaine d’application

Le présent document présente un essai de laboratoire permettant de caractériser l’activité des enzymes

[5]

dénitrifiantes dans les sols . Il caractérise de manière globale la transformation de la forme nitrate en

formes oxyde nitreux et diazote. Cette méthode a tout d’abord été proposée par la Référence [5] sous

l’acronyme DEA pour Denitrifying Enzyme Activities (activités des enzymes dénitrifiantes). Il s’agit

d’une technique normalisée utilisée dans de nombreuses études scientifiques.

L’essai DEA estime le processus de dénitrification d’échantillons de sols frais incubés dans des

conditions optimales de substrats (sources de nitrate et de carbone) et d’environnement (anaérobiose,

température contrôlée) pour le processus de dénitrification. La synthèse d’enzymes de novo est bloquée

par l’emploi de chloramphénicol. On considère que la DEA représente la taille du réservoir d’enzymes

dénitrifiantes présent dans l’échantillon de sol au moment du prélèvement de l’échantillon.

Cet essai est réalisé en laboratoire sur des échantillons tamisés composites prélevés à l’échelle d’une

parcelle. Il peut être réalisé sur tous les types de sols échantillonnés tout au long de l’année.

2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des

exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les

références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels

amendements).

ISO 11465, Qualité du sol — Détermination de la teneur pondérale en matière sèche et en eau — Méthode

gravimétrique
ISO 18400-206 , Qualité du sol
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