Fiche de révision : Pédologie et fonctionnement du sol

📋 Plan du Cours

1. Pédologie et fonctions du sol
2. Formation et horizons du sol
3. Fraction minérale du sol
4. Fraction organique du sol
5. Atmosphère et solution du sol
6. Caractéristiques physiques et chimiques
7. Organismes et fonctions biologiques

📖 1. Pédologie et fonctions du sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Pédologie : Science qui étudie la genèse, les propriétés, la classification, l’évolution et les caractères morphologiques, physico-chimiques et biologiques des sols.
• Édaphologie : Science qui étudie les relations entre le sol et les organismes vivants.

📝 Points essentiels

• Le sol assure plusieurs fonctions:

  • la croissance des plantes
  • la régulation de l’eau
  • l’habitat de nombreux organismes
  • le recyclage des détritus
  • le support des structures humaines

• La formation de 10 mm de sol nécessite entre 100 et 1000 ans, ce qui en fait une ressource très lente à renouveler et facilement destructible.

💡 Astuce mémo

Formation très lente → ressource fragile à conserver

📖 2. Formation et horizons du sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Sol : Couche superficielle de terre issue de la décomposition et de la transformation d’une roche mère sous l’influence d’agents physico-chimiques et biotiques.
• Pédogenèse : Formation du sol, incluant ses facteurs, ses conditions de formation et son évolution.

📝 Points essentiels

• La pédogenèse suit quatre phases : la roche nue s’altère, les végétaux et les micro-organismes s’implantent, le matériau continue de s’altérer avec l’épaississement du sol, puis le sol s’approfondit et ses horizons se différencient.

💡 Astuce mémo

Roche nue → végétaux → altération → horizons différenciés

📖 3. Fraction minérale du sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Granulométrie : Répartition des minéraux par catégories de taille, indépendamment de leur nature et de leur composition.

📝 Points essentiels

• Le sol est un système triphasé comprenant une fraction solide, une fraction liquide et une fraction gazeuse.

📌 Les minéraux primaires, comme le quartz, sont hérités directement de la roche mère sans modification chimique, tandis que les minéraux secondaires, comme les argiles, résultent de la transformation de minéraux primaires.

• Les constituants minéraux comprennent: des fragments de roche mère, des éléments colloïdaux essentiellement argileux de diamètre inférieur à 2 μm, des ions minéraux libres ou fixés sur les colloïdes

💡 Astuce mémo

Minéraux primaires hérités ≠ minéraux secondaires transformés

📖 4. Fraction organique du sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Humus : L’humus est l’ensemble des constituants organiques du sol résultant de l’humification, et peut aussi désigner la succession des horizons supérieurs riches en matière organique.

📝 Points essentiels

• Les matières organiques proviennent de la décomposition et de la transformation de matériaux végétaux par des processus biotiques et abiotiques et constituent un compartiment majeur du cycle terrestre du carbone.

• La litière au sens large comprend:

  • les débris végétaux
  • la faune morte du sol
  • les déjections
  • les racines fines
  • les micro-organismes morts

• Les glucides représentent 15 % de la matière organique du sol, les lipides représentent 1 % des sols de prairie et jusqu’à 20 % des sols acides, tandis que les composés azotés représentent un tiers de la matière organique du sol.

💡 Astuce mémo

Litière fraîche → matière héritée → humus stabilisé

📖 5. Atmosphère et solution du sol

🔑 Notions clés & Définitions

• Solution du sol : Constituée de l’eau du sol et des substances dissoutes, notamment des ions et des molécules organiques et minérales.

★ À maîtriser

• L’atmosphère du sol contient environ 78 % d’azote, 21 % d’oxygène et 1 % d’argon, ainsi que de la vapeur d’eau, du dioxyde de carbone et des gaz rares.

• Les eaux du sol se distinguent par leur circulation: l’eau de ruissellement circule latéralement dans les horizons supérieurs, l’eau gravitaire circule verticalement dans les pores grossiers, l’eau retenue occupe les pores moyens et fins inférieurs à 10 μm

Compléments

• L’oxygène du sol existe sous forme libre dans l’atmosphère du sol ou sous forme dissoute dans la solution du sol, et il intervient dans la respiration et les réactions d’oxydation.

💡 Astuce mémo

Eau gravitaire descend ; eau retenue reste dans les pores fins

📖 6. Caractéristiques physiques et chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Texture : Proportion relative des particules minérales classées selon leur diamètre.
• Structure : Mode d’agencement des particules du sol et dépend de la nature et de l’intensité des liaisons entre elles.

• Pouvoir absorbant : Bacher & Leclerc, 2009 - Aptitude du sol à fixer les ions minéraux grâce notamment aux colloïdes de charge négative.

📝 Points essentiels

📌 Un sol floculé contient des colloïdes agglutinés lorsque les cations sont abondants, tandis qu’un sol dispersé contient des colloïdes dispersés lorsque les cations sont peu abondants.

• Le pH du sol varie généralement entre 4,5 et 9,5, et le pHKCl mesure l’acidité en réserve sur le complexe argilo-humique et est inférieur au pHeau de 0,5 à 1,5 unité.

💡 Astuce mémo

Texture = taille ; structure = agencement

📖 7. Organismes et fonctions biologiques

★ À maîtriser

• Les organismes du sol comprennent notamment:

  • les producteurs primaires
  • les consommateurs primaires
  • les champignons
  • les bactéries
  • les consommateurs secondaires
  • les protozoaires et les nématodes

• La fraction organique représente 7 % du sol total, la fraction vivante représente 5 % de la fraction organique et les micro-organismes représentent 80 % de la matière vivante.

• Les bactéries et les champignons décomposent la matière organique morte, libèrent et recyclent des nutriments minéraux, et participent à la fixation de l’azote, à la nitrification et à la dénitrification.

Compléments

📌 Les champignons sont toujours hétérotrophes et aérobies, tandis que les bactéries peuvent être hétérotrophes, autotrophes ou fixatrices d’azote atmosphérique.

💡 Astuce mémo

Décomposition microbienne → recyclage des nutriments

📊 Tableaux de synthèse

Texture et structure du sol

Types d’eau du sol