Fiche de révision : Constituants et propriétés du sol

📋 Plan du Cours

1. Constituants et porosité du sol
2. Fraction organique et minérale
3. Texture et granulométrie
4. Structure et agrégats du sol
5. Excès d’eau et asphyxie
6. Échanges ioniques et fertilité
7. Acidité et potentiel redox

📖 1. Constituants et porosité du sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Sol : Milieu triphasique, poreux et organo-minéral, constitué de phases solide, liquide et gazeuse.

★ À maîtriser

• Les vides du sol sont occupés par la solution du sol et les phases gazeuses, et leurs formes et leur organisation participent à l’architecture du sol.

Compléments

• La porosité permet au sol d’échanger avec son environnement grâce au contact entre les pores et les phases solides.

📖 2. Fraction organique et minérale

★ À maîtriser

📌 La fraction organique comprend des débris végétaux à différents degrés de décomposition, tandis que la fraction minérale provient notamment de la roche mère altérée.

📌 La désagrégation physique fragmente la roche mère sous l’action mécanique du vent, du gel et de l’eau sans modifier sa composition minéralogique.

• L’altération biogéochimique suit une intensité croissante :
  • hydratation
  • dissolution
  • oxydation
  • réduction
  • hydrolyse

📌 Les minéraux primaires sont hérités directement de la roche mère, tandis que les minéraux secondaires résultent d’une modification chimique des minéraux de la roche mère.

Compléments

• La fraction organique comprend les horizons OL, OF et OH : OL contient des feuilles ou aiguilles mortes reconnaissables, OF des débris fragmentés non reconnaissables et OH une matière humifiée sans structure végétale visible.

💡 Astuce mémo

Désagrégation puis altération : du minéral primaire au minéral secondaire

📖 3. Texture et granulométrie

🔑 Notions clés & Définitions

• Granulométrie : Classe les constituants minéraux du sol selon leur taille, en éléments grossiers de diamètre supérieur à 2 mm et en terre fine de diamètre inférieur à 2 mm.

• Texture : Correspond aux proportions relatives des différentes tailles de particules minérales du sol et conditionne directement sa structure, sa porosité et son régime hydrique.

★ À maîtriser

• La terre fine comprend :

  • sables : 2000 à 50 μm
  • limons : 50 à 2 μm
  • argiles : moins de 2 μm

• La proportion d’argile influence la formation du complexe argilo-humique, la capacité d’échange, la fertilité et la profondeur d’enracinement.

Compléments

• Le taux pondéral d’éléments grossiers, appelé pierrosité ou charge grossière, doit être connu à 5 % près.

💡 Astuce mémo

Texture stable à long terme, structure organisée et évolutive

📖 4. Structure et agrégats du sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Structure : L’arrangement spatial des particules minérales du sol et leur éventuelle liaison par des matières organiques ou des hydroxydes de fer et d’alumine.

• Agrégat élémentaire : Lozet et Mathieu, 1990 - L’agrégat le plus simple, qui ne peut pas être divisé en agrégats plus petits mais peut s’assembler avec d’autres pour former des agrégats composés.

★ À maîtriser

• La fertilité résulte de bonnes propriétés physiques, chimiques et biologiques du sol, notamment l’aération, l’humidité, les éléments fertilisants assimilables et une vie microbienne active.

Compléments

• La structure dépend notamment de :
  • la texture
  • l’état des colloïdes
  • le taux d’humidité
  • la matière organique
  • l’activité de la faune

💡 Astuce mémo

Texture, humidité, matière organique et faune → agrégation → fertilité

📖 5. Excès d’eau et asphyxie

★ À maîtriser

• 🔄 L’excès d’eau entraîne :
  1. l’accélération de l’acidification
  2. la destruction des complexes argilo-humiques
  3. l’altération des propriétés biologiques

Compléments

• Un sol en excès d’eau est plus froid, ce qui rend la levée des graines plus longue et plus tardive, et favorise des maladies cryptogamiques comme la fusariose.

💡 Astuce mémo

Excès d’eau → acidification, destruction des complexes argilo-humiques et baisse de l’activité biologique

📖 6. Échanges ioniques et fertilité

🔑 Notions clés & Définitions

• Capacité d’échange cationique : Indique l’aptitude du sol à mettre en réserve et à restituer les éléments présents sous forme de cations, notamment K+, Mg2+, Ca2+ et Na+.

★ À maîtriser

• Le complexe argilo-humique joue le rôle de réservoir cationique car ses charges négatives de surface attirent les cations du sol.

📌 Une CEC élevée indique un grand réservoir potentiel, mais ne signifie pas que le sol est riche en éléments fertilisants car le réservoir peut être mal rempli.

Compléments

📌 Une CEC faible déconseille de bloquer les apports d’engrais potassiques ou magnésiens.

💡 Astuce mémo

CEC élevée : grand réservoir, mais pas nécessairement bien rempli

📖 7. Acidité et potentiel redox

🔑 Notions clés & Définitions

• Potentiel redox : Reflète les transferts quantitatifs d’électrons des donneurs vers les accepteurs et se mesure avec une électrode de platine en mV.

★ À maîtriser

• Le pHeau est un indicateur de l’acidité du sol, tandis que le pHKCl indique le risque d’acidification du sol.

📌 Si la différence entre pHeau et pHKCl est supérieure à 0,6-0,7, le potentiel d’acidification à court terme est élevé et nécessite un amendement basique d’entretien ou de redressement.

• Entre 800 et 450 mV, l’oxygène est fortement présent, la nitrification est active et la matière organique se décompose plus ou moins rapidement.

• Entre 0 et -200 mV, le milieu est anoxique, la matière organique se décompose par fermentation anaérobie et des sels ferreux s’accumulent en colorant le matériau en gris verdâtre.

Compléments

• Dans les sols calcaires, le pHeau se situe fréquemment entre 7,5 et 8,5 sans possibilité de le modifier.

• Entre 450 et 0 mV, le milieu devient pauvre en oxygène et la décomposition de la matière organique ralentit.

• Entre -200 et -300 mV, la réduction est totale et la matière organique fermente en dégageant de l’hydrogène sulfuré ou du méthane.

💡 Astuce mémo

Oxygéné → pauvre en oxygène → anoxique → réduction totale

📊 Tableaux de synthèse

Domaines du potentiel redox