Fiche de révision : Le sol et ses fonctions agronomiques

📋 Plan du Cours

1. Climat et diagramme ombrothermique
2. Texture et porosité du sol
3. Réserve hydrique et plantes
4. Compaction et portance des sols
5. Formation et horizons du sol
6. Composition et structure du sol
7. Stabilité structurale et calcium
8. Biodiversité et réseau trophique
9. Matières organiques et bilan humique
10. CEC, pH et azote du sol

📖 1. Climat et diagramme ombrothermique

🔑 Notions clés & Définitions

• Diagramme ombrothermique : Double graphique évolutif qui représente et permet de déterminer le climat d’un lieu à partir des températures et des précipitations mensuelles.
• Mois sec : Mois où la barre des précipitations est située sous la courbe des températures.

📝 Points essentiels

• Sur l’exploitation du GAEC du Légumin, la température moyenne est d’environ 5 °C en janvier et 20 °C en juillet, soit une amplitude thermique d’environ 15 °C.

📖 2. Texture et porosité du sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Pore : Espace du sol résultant de l’arrangement des particules, pouvant être totalement ou partiellement rempli d’air ou d’eau.

📝 Points essentiels

📌 Les micropores ont un diamètre inférieur à 2 µm, les mésopores mesurent de 2 à 50 µm et les macropores ont un diamètre supérieur à 50 µm.

📌 Les sols sableux se drainent rapidement, les sols limoneux offrent généralement une importante quantité d’eau utilisable et les sols argileux retiennent beaucoup d’eau dont une partie reste inaccessible aux plantes.

💡 Astuce mémo

Les micropores retiennent l’eau, les macropores la font circuler.

📖 3. Réserve hydrique et plantes

🔑 Notions clés & Définitions

• Réservoir utilisable : Quantité d’eau du sol stockée et utilisable par les plantes, exprimée en millimètres.
• Réserve facilement utilisable : Part de la RU qu’une plante peut extraire sans réduire sa transpiration, subir de stress hydrique ou réduire sa croissance, et qui représente généralement 40 à 80 % de la RU.

📝 Points essentiels

📐 Formule - La réserve en eau utilisable vérifie $RU = RFU + RS$.

• Lorsque la RFU diminue, la plante utilise progressivement la RS, son stress hydrique augmente, puis l’épuisement de la RS peut entraîner sa mort.

💡 Astuce mémo

Saturation → RFU → RS → flétrissement permanent.

📖 4. Compaction et portance des sols

🔑 Notions clés & Définitions

• Portance : Capacité d’un sol à supporter le poids d’un engin agricole ou d’une charge sans trop se déformer ni se tasser.

📝 Points essentiels

• La compaction augmente la densité apparente du sol, diminue la porosité totale et surtout la macroporosité, puis réduit l’infiltration, la circulation de l’eau et de l’oxygène ainsi que la croissance racinaire.

📌 Un sol sec ou gelé est généralement portant, tandis qu’un sol humide est plus fragile et se tasse plus facilement sous le poids des engins.

💡 Astuce mémo

Eau + pression → macropores réduits → tassement.

📖 5. Formation et horizons du sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Sol : Couche superficielle de l’écorce terrestre accessible à l’enracinement et située à l’interface avec l’atmosphère.

★ À maîtriser

• Les cinq facteurs écologiques sont:
  • la roche-mère
  • le climat
  • les organismes vivants
  • le temps
  • la topographie

📌 Le profil pédologique est une coupe verticale montrant la succession des horizons, tandis qu’un horizon est une couche du sol caractérisée par ses propriétés physiques, chimiques et biologiques.

Compléments

• La succession des horizons est:
  • O organique
  • A organo-minéral
  • B d’accumulation
  • C d’altération
  • la roche-mère

💡 Astuce mémo

R-C-O-T : roche-mère, climat, organismes, temps, topographie.

📖 6. Composition et structure du sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Texture du sol : Proportions relatives des particules minérales, principalement les argiles, les limons et les sables.
• Structure du sol : Agencement des particules solides en grumeaux et en agrégats plus ou moins stables selon la matière organique et les cations présents.

📝 Points essentiels

• Le sol comprend une fraction minérale de 20 à 34 %, une fraction organique de 4 à 5 %, de l’eau à hauteur de 10 à 30 % et de l’air à hauteur de 44 à 50 %.

📖 7. Stabilité structurale et calcium

🔑 Notions clés & Définitions

• Stabilité structurale : Capacité des agrégats du sol à résister à la désagrégation provoquée par la pluie, le vent ou le travail du sol.

★ À maîtriser

• L’ajout d’ions Ca²⁺ à des colloïdes argileux dispersés crée des ponts entre eux, provoque leur floculation et forme un complexe argilo-calcaire.

Compléments

📌 La matière organique favorise la formation d’agrégats stables et augmente la porosité, tandis que l’argile seule peut coller et se compacter.

💡 Astuce mémo

Ca²⁺ + argile dispersée → floculation → agrégats stables.

📖 8. Biodiversité et réseau trophique

🔑 Notions clés & Définitions

• Réseau trophique : Ensemble des interactions entre les organismes du sol et leur environnement, assurant le recyclage de la matière organique, la fertilité et la structure du sol.

★ À maîtriser

• Les trois catégories de pédofaune sont (Swift et al., 1979):
  • la microfaune, inférieure à 0,2 mm
  • la mésofaune, de 0,2 à 4 mm
  • la macrofaune, supérieure à 4 mm

Compléments

• Les bactéries et les champignons décomposent la matière organique et libèrent des nutriments, tandis que les vers de terre aèrent le sol, améliorent sa porosité et participent à son brassage.

📖 9. Matières organiques et bilan humique

🔑 Notions clés & Définitions

• Matière organique du sol : Mélange complexe de matières carbonées d’origine animale ou végétale, vivantes ou mortes, en cours de décomposition ou transformées.

★ À maîtriser

• La fraction organique comprend environ:
  • 10 % de biomasse vivante
  • 10 % de matière organique fraîche ou litière
  • 10 % de matière organique intermédiaire
  • 70 % d’humus stable

📌 Le bilan humique est positif lorsque les apports de matière organique dépassent les pertes, et négatif lorsque les pertes dépassent les apports.

Compléments

• Dans un sol tempéré moyen, la matière organique représente 2 à 6 % de la masse totale du sol, contre 95 à 98 % pour les minéraux.

💡 Astuce mémo

Une baignoire : les apports remplissent le stock d’humus, la minéralisation le vide.

📖 10. CEC, pH et azote du sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Capacité d’échange cationique : Mesure de la capacité d’un sol à retenir et échanger des cations, c’est-à-dire de la quantité totale de charges négatives présentes dans le sol.

★ À maîtriser

• Les charges négatives du complexe argilo-humique fixent les cations, puis des échanges permanents permettent leur libération dans la solution du sol et leur absorption par les plantes.

📌 Dans un sol acide, les ions H⁺ remplacent les cations nutritifs sur le complexe argilo-humique et les déplacent vers la solution du sol, ce qui désature le système adsorbant.

📌 L’ion ammonium NH₄⁺ peut se fixer au complexe argilo-humique, tandis que l’ion nitrate NO₃⁻, chargé négativement, reste dans la solution du sol et est facilement lessivé par les pluies.

Compléments

• La parcelle A est plus acide et plus pauvre que la parcelle B, avec 7 % d’argile, 1,5 % de matière organique et un pH de 5,3 contre 38 %, 3,8 % et 6,8 pour la parcelle B.

💡 Astuce mémo

NH₄⁺ est retenu par le CAH, tandis que NO₃⁻ reste lessivable.

📊 Tableaux de synthèse

Types de pores et fonctions

Formes de l’azote dans le sol