Étude du sol

Le sol est le résultat de la transformation de la roche mère sous l’influence de divers processus physiques, chimiques et biologiques. Son épaisseur est très variable

Étude physique du sol

Constituants

Le sol comprend essentiellement cinq éléments :

Le sable

Ce sont des particules de 0,02 à 2mm constitués de grains de silice ou débris rocheux qui n’ont aucune cohésion entre eux. Le sable est un élément de division qui favorise la perméabilité à l’air et à l’eau. 

Les limons

Ce sont des particules de 0,02 à 0,002 mm qui englobe tout l’élément quel que soit leur nature chimique.

L’argile

Comprend des particules dont la grosseur est inférieure à 0,002 mm.  C’est la fraction la plus fine du sol. Elle est constituée par des silicates d’alumine hydratés et présente une structure cristalline à feuillets.

Le calcaire

Comprend tous les minéraux du sol qui sont composés de carbonate de calcium. C’est un élément de nature chimique qui prévient l’acidification du sol et qui présente un rôle indirect sur l’ensemble des propriétés physiques du sol.

L’humus

C’est la matière noirâtre formée de la décomposition des débris végétaux sous l’action de l’air, de l’eau et des microorganismes du sol.

Le complexe argilo-humique

L’argile et l’humus sont des constituants insolubles qui peuvent rester indéfiniment en suspension dans l’eau à l’état dispersé : on dit que ce sont des colloïdes. Si l’on ajoute à la suspension d’humus et d’argile un sel de calcium, les deux substances dispersées se floculent : C’est le phénomène de la floculation. Si on pratique un lessivage du milieu pour éliminer le calcium, il y a de nouveau dispersion des colloïdes. L’humus et l’argile du sol se trouvent généralement à l’état floculé, formant un ensemble que l’on appelle le complexe argilo-humique qui régit l’ensemble des propriétés physiques et chimiques du sol.

La structure du sol

Le sol est constitué par des agrégats qui sont formés par du sable soudé par un mortier:Le complexe argilo-humique.

Entre les agrégats il y a il y a des espaces lacunaires remplis d’eau et d’air. Les agrégats se rassembles pour former des mottes. 

Les lacunes permettent la libre circulation de l’air et de l’eau, elle facilite également la pénétration des racines des plantes.

Toutes les propriétés physiques du sol dépendent de sa structure. Plus il y a d’espaces lacunaires dans le sol, plus celui-ci est poreux. Si la structure est détruite, les lacunes n’existe plus et la perméabilité est réduite.

Pour un sol donné, la structure doit être aussi parfaite que possible. Étant donné que la structure dépend de la nature des constituants, le cultivateur peut intervenir pour avoir une meilleure structure de son sol :

• – En augmentant l’importance du complexe argilo-humique par apport d’amendements humiques
• – En coagulant le complexe, condition essentielle pour qu’il joue son rôle de mortier en apportant des amendements calcaires.
• – En travaillant le sol, ce qui doit être fait au bon moment.
• – En évitant la dégradation de la structure : Ce phénomène fréquent dans les sols argileux est dû à l’action de l’eau qui peu à peu s’infiltre dans les agrégats et remet les colloïdes en suspension. La surface du sol se glace et les flaques subsistent après les pluies.

Étude chimique du sol

Anions et cations

Un sel en solution dans l’eau se scinde en deux parties qu’on appelle des ions.

• – L’ion qui présente la charge négative est appelé l’anion,
• – L’autre de charge positive, s’appelle le cation,
• – Exemples le chlorure de potassium KCL se dissocie en K+ (cation) et Cl – (anion)
• – On trouve donc dans la solution du sol des sels dissous sous la forme d’anions et de cations.

Les engrais ont pour but d’apporter au sol 2 cations (potassium et ammonium) et 2 anions (phosphate et nitrate qui font défaut à la plante.

Le pouvoir absorbant du complexe argilo-humique

Le pouvoir absorbant est la propriété qu’a le complexe argilo-humique de retenir à sa surface certains ions provenant de la solution du sol.

Il ne faut pas confondre absorption et adsorption :

• o Absorption : pouvoir fixateur du sol
• o Adsorption : propriété du sol de retenir les ions en solution

Le complexe argilo-humique est chargé négativement, seuls les cations sont attirés par lui. Parmi les ions fixés, c’est l’hydrogène qui est le plus énergiquement retenu, viennent ensuite les oligo-éléments, le calcium, le magnésium, l’ammonium, le potassium et enfin le sodium qui est mal retenu.

Aucun anion n’est fixé par le complexe à l’exception du phosphate qui bénéficie d’un pont formé par les ions calcium. Les conséquences d’une telle propriété sont très importantes pour l’emploi des engrais.

• o Les engrais potassiques apportant K+ fixé par le complexe doivent être mis à proximité des racines
• o Il en est de même pour les engrais phosphatés apportant du PO4— fixé par l’intermédiaire du calcium.
• o Les engrais azotés :
  • ♣ Forme ammoniacale NH4+ est fixé par le complexe
  • ♣ Forme de nitrate NO3—n’est pas retenu et risque de migrer très vite hors de portée des racines.

Les échanges entre le complexe et la solution du sol  

Les solutions utilisables par la plante se trouvent soit dans la solution du sol, soit fixé par le complexe argilo-humique. Les cations peuvent être échangés contre les cations provenant de la solution du sol. On dit qu’ils sont échangeables.

En règle générale, la fixation d’un cation par le complexe est toujours accompagnée du passage dans la solution avoisinante d’un cation provenant du complexe. Le calcium est la monnaie d’échange. L’action décalcifiante des engrais vient de ce mécanisme.

Les échanges ne se développent pleinement que si les cations fixés par le complexe et libres dans la solution sont nombreux. Un équilibre entre cations du complexe et cations de la solution tend à s’établir. Par exemple, si la teneur en potassium K+ tend à diminuer, il y a libération par le complexe de K+ et inversement. 

Le complexe argilo-humique joue un rôle de régulateur de la fertilité.

Le pH du sol

Dans le sol, c’est la présence, en plus ou moins grande quantité, sur le complexe, d’ions hydrogène H+ qui détermine la réaction du sol. Celle-ci est mesuré par le pH qui varie de 0 à 14.

Niveau de pH	Quantité d’ions H+	Type de sol
Inférieur à 7	Plus de H+ que de cations minéraux	Acide
Égal à 7	Autant de H+ que de cations minéraux	Neutre
Supérieur à 7	Moins de H+ que de cations minéraux	Basique

Pouvoir tampon du sol

C’est la faculté que possède un sol de résister aux variations de son pH. Plus le sol est riche en colloïdes plus son pouvoir tampon est élevé. Les sols les moins tamponnés sont les sols sableux qui se neutralisent plus facilement qu’un sol argileux.