Pédologie

1. Qu’est ce qu’un sol ?

Le sol est un milieu vivant avec ses propres caractéristiques et au fonctionnement complexe, qui occupe une place privilégiée au sein de notre environnement. Il est constitué de plusieurs horizons ou couches d’agrégats dans lesquels sont  contenus la présence d’une activité biologique  animale, microbienne, bactériologique, fongique, végétale et minérale. Cette association  qui existe entre les constituants minéraux, liquides, gazeux et organiques via les conditions climatiques (chaleur, froid, intempéries, vent) va permettre au sol d’évoluer dans le temps. L’activité biologique y joue un rôle  capital puisqu’elle  va permettre au sol d’être un support nutritif pour les végétaux.

Le sol c’est également la couche superficielle meuble de la surface terrestre. Son épaisseur peut aller de quelques dizaines de centimètres jusqu’à plusieurs mètres. Il résulte de la dégradation de la matière organique d’origine végétale et animale (la litière qui se transforme en humus) provenant de la chute des feuilles, branches cassées, corps d’animaux morts , des excréments à l’état naturel ou la réalisation d’un paillage en aménagement paysager surface et de la matière minérale provenant de l’altération de la roche-mère qui le supporte. Il peut également se former à partir de matériaux apportés par l’eau ou le vent. La roche-mère est le matériau minéral de base à partir duquel le sol se forme. Le sol n’est pas une masse homogène, on distingue des couches superposées ayant des caractéristiques bien distinctes que l’on appelle « horizons ». Cet ensemble constitue le profil du sol.

Les différents horizons d’un sol

2  La formation d’un sol ou pédogenèse

La pédogenèse est l’ensemble des processus physiques, chimiques et biologiques responsables de la transformation au cours du temps d’une roche-mère en sol, puis de l’évolution de ce sol. En fonction des caractéristiques de la roche-mère, du climat local et de la végétation, différents types de sols se forment.

La formation d’un sol

3 Quels sont les constituants d’un sol?

Un sol est composé de :

• constituants minéraux (blocs, pierres, cailloux, graviers, sables, limons, argiles)
• constituants organiques (animaux et végétaux vivants, matière organique, humus)
• constituants liquides (eau + éléments solubles )
• constituants gazeux (azote , oxygène, dioxyde de carbone et des gaz issus des décompositions [méthane, hydrogène sulfuré])

L’air du sol provient de l’atmosphère, sa quantité et sa qualité sont des éléments importants pour un bon développement des végétaux  mais aussi pour les organismes vivants du sol. Un manque d’oxygène provoque une asphyxie du système racinaire

4 Qu’est ce que la texture du sol ?

La texture indique la proportion dans le sol, de particules de granulométries variées: sable, limon ou argile. De la texture d’un sol  dépendra la facilité avec laquelle le sol pourra être travaillé, la quantité d’eau et d’air qu’il retient, et la vitesse à laquelle l’eau peut entrer et circuler dans le sol. En connaissant le % de ces différents éléments il sera possible de déterminer si le sol a une :

• texture sableuse: sol bien aéré, facile à travailler, pauvre en réserve d’eau, pauvre en éléments nutritifs
• texture limoneuse : l’excès de limon et l’insuffisance d’argile peuvent provoquer la formation d’une structure massive, accompagnée de mauvaises propriétés physiques.
• texture argileuse: sol chimiquement riche, mais à piètres propriétés physiques car milieu imperméable et mal aéré  formant obstacle à la pénétration des racines, c’est aussi travail du sol difficile, en raison de la forte plasticité (état humide), ou de la compacité (sol sec).

Pour mieux connaitre  et définir la texture  d’un sol  il est possible à partir d’une analyse de sol et au travers du triangle des textures ci-dessous d’en déterminer le type.

Le triangle des textures

Nous pouvons également grâce au toucher  en déterminer quelle est la texture :

L’argile colle aux doigts quand elle est humide et on peut en faire de la pâte à modeler, les limons sont poussiéreux quand ils sont secs et tachent les doigts alors que  les sables rayent les doigts.

5 Qu’est ce que la structure d’un sol?

Si la texture d’un sol nous a permis de connaitre la proportion de chaque constituant solide du sol , la structure va nous permettre de comprendre comment les particules sont liées entre elles.

• Une structure particulaire ne retient pas l’eau et les éléments nutritifs , c’est un sol filtrant et sableux
• Une structure compacte est la caractéristique d’un sol argileux , asphyxiant car imperméable à l’eau et à l’air il sera difficile à travailler.
• Une structure grumeleuse est un sol équilibré , facile à travailler où l’activité biologique et importante , composé d’un ensemble d’agrégats lié par le complexe argilo-humique.

6 Qu’est ce que le complexe argilo-humique ?

Le sol se construit en permanence par le haut et par le bas : il y a dégradation de la matière organique qu’on lui amène et dégradation de la roche mère qui fournit des éléments minéraux.
Le sol est donc une synergie entre les argiles de la roche mère et les débris provenant de la matière organique. Cette synergie aboutit à la formation du complexe argilo-humique (CAH).
Selon la quantité et la qualité de la matière organique et de l’argile, le CAH aura des caractéristiques très diverses. Or c’est lui qui sert de plateforme d’échange et de stockage des éléments pour la plante et les êtres vivants du sol.

Le complexe argilo-humique est un complexe absorbant qui est composé d’humus et d’argile du sol stabilisé par des cations comme le calcium.

Lorsque l’eau circule dans le sol, elle dissout certains ions présents à la surface du complexe argilo-humique. La plante peut alors absorber la solution ionique formée par le biais de ces racines.

Le complexe argilo-humique (CAH), aussi appelé « complexe adsorbant », est l’ensemble des forces qui retiennent les cations  échangeables (Ca2+, Mg2+, K+, Na+, …) sur la surface des constituants minéraux et organiques des sols . Ces cations peuvent s’échanger avec la solution du sol et les plantes et constituent le réservoir de fertilité chimique du sol, c’est ce qu’on appelle la capacité d’échange cationique. Les éléments minéraux sont présents dans la solution du sol et retenus sur le complexe argilo-humique (= association d’argile et d’humus). Les plantes prélèvent les éléments minéraux contenus dans la solution du sol pour croître. Le complexe argilo-humique restitue alors des éléments minéraux pour réalimenter la solution du sol. La fertilité d’un sol dépend de l’importance du complexe argilo-humique. Un sol avec de l’argile et de l’humus est donc plus fertile qu’un sol sableux et pauvre en humus.

Le complexe argilo-humique joue donc un rôle essentiel. Il est capable d’échanger et de fixer des ions de charge positive appelés cations. L’échange est permanent et équilibré en fonction de la composition du sol.

En résumé : Le complexe argilo humique est un mécanisme physico chimique qui va permettre de retenir les éléments nutritifs du sol et faciliter ces échanges avec les racines des végétaux

7 Qu’est ce que le pH du sol?

L’acidité du sol renseigne sur la disponibilité et la richesse du sol en éléments minéraux. Elle est mesurée par le pH, qui exprime la concentration en protons H+. Plus il y a de H+, plus le sol est acide. Le pH se mesure sur une échelle de 0 à 14, 7 étant la neutralité. Un sol acide (pH < 6,5) est plus pauvre qu’un sol neutre (6,5 < pH < 7,5) ou basique (pH > 7,5). Cependant, les sols avec un pH trop élevé ne conviennent plus à la culture.

8 L’eau dans le sol

Lorsqu’il pleut, l’eau de pluie peut soit s’infiltrer dans le sol, soit ruisseler à sa surface. L’importance de l’un ou l’autre phénomène est fonction de ce que l’on appelle la capacité d’infiltration du sol. Une texture sableuse ou une bonne structure favorise l’infiltration. L’eau qui ruisselle va cheminer selon la pente vers un cours d’eau. Si le volume d’eau qui ruisselle est trop important, alors des phénomènes de coulées de boue ou d’inondations peuvent se produire. En infiltrant une partie de l’eau de pluie, le sol réduit l’ampleur des crues.

Une partie de l’eau qui s’infiltre va être stockée dans le sol. Elle constituera une réserve pour les plantes. Une autre partie va percoler encore plus en profondeur et va permettre de recharger les nappes d’eau souterraine, sources d’eau potable. La qualité de l’eau qui percole vers les nappes d’eau souterraine est influencée par le sol. En effet, le sol possède des mécanismes qui permettent d’améliorer la qualité de l’eau en filtrant les matières polluantes provenant de la surface. Cette propriété épuratoire du sol résulte de phénomènes physiques, chimiques et biologiques. Les polluants peuvent être retenus sur les particules minérales et organiques du sol. Ils peuvent aussi être détruits ou transformés par les micro-organismes du sol ou par le biais de réactions chimiques

L’humidité du sol est importante pour le développement des plantes et des organismes vivants du sol.Elle est fonction des précipitations, de l’évaporation, de la quantité d’eau retenue et de la perméabilité du sol. Ces deux derniers facteurs dépendent de la texture, de la structure et de la teneur en humus. Les pores sont les espaces entre les particules solides du sol qui peuvent être occupés par de l’eau, de l’air, des micro-organismes et des petites racines.

Le cycle de l’eau

9 Comment peut on améliorer les propriétés physico-chimique d’un sol ?

Les propriétés physico chimiques du sol peuvent  être améliorées par un amendement

Il existe 4 types d’amendements :

• Organique ou humique (apport de matière organique) fumier, compost, terreau, tourbe
• Calcique (apport de calcaire) chaux
• Sableux (apport de sable de rivière)
• Argileux(apport d’argile)

10 Quel est le rôle des engrais?

Les engrais ont un rôle de nutrition des plantes , ils comprennent 3 éléments principaux : (l’azote N, le phosphore P, la potasse K)

l’azote peut se présenter sous plusieurs formes :

• l’azote organique non assimilable immédiatement  par les plantes stocké dans le sol
• l’azote amoniacal qui est retenu par le complexe argilo-humique , légèrement assimilable par les plantes
• l’azote nitrique assimilable immédiatement par les plantes.

Ces éléments agissent sur les végétaux de la façon suivante:

Azote (N) :

• croissance et vigueur
• couleur du feuillage
• synthèse des sucres lors de la photosynthèse
• composition de la chlorophylle

Phosphore (P)

• Développement des racines
• Rigidité des tissus
• Favorise les phénomènes de la reproduction
• Résistance au froid
• Résistance aux parasites et maladies

Potasse (K) :

• Favorise l’accumulation des réserves
• Synthèse et migration des sucres
• Couleur des fleurs et qualité des fruits
• Augmente la résistance à la sécheresse
• Augmente la résistance au froid, parasites et maladies

Le cycle de l’azote

La différence entre  amendement et engrais est le fait qu’un amendement améliore directement les propriétés physico-chimiques du sol dont les végétaux en bénéficieront tout au long de leur croissance, alors qu’un engrais apporte directement les éléments nutritifs  à la plante sans pour autant améliorer la structure du sol, de plus un amendement est souvent d’origine naturel à contrario d’un engrais qui est d’origine chimique

Pour plus d’informations voir les sites suivants:

Gis sol

le sens de l’humus