Les plantes utilisent le sol comme les ingrédients d'un gâteau. Elles ont besoin des bonnes quantités d'humus, de nutriments et d'eau - sinon, elles ne pousseront pas correctement.
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Échantillonnage du sol
Commençons par rappeler ce qu'est le sol.
Lesol est le niveau le plus élevé de la croûte terrestre. C'est un mélange de matières organiques, de minéraux, de gaz et d'eau.
Alors, qu'est-ce que l'échantillonnage du sol ?
L'échantillonnagedu sol consiste à extraire un petit volume de sol pour l'analyser en laboratoire.
Le sol peut ne pas sembler important, mais il joue un rôle vital dans le fonctionnement des écosystèmes :
Fournit un substrat pour la croissance des plantes
Fournit des nutriments aux plantes
Filtre l'eau, empêchant ainsi les inondations
Stocke le carbone
Favorise la biodiversité
L'étude du sol est essentielle à la compréhension des écosystèmes. Les pédologues utilisent l'analyse des sols pour comprendre la structure des écosystèmes, maximiser le rendement des cultures et prédire les impacts du changement climatique.
Tout d'abord, nous allons examiner les différentes propriétés du sol et pourquoi leur analyse peut être utile aux agriculteurs. Plus tard, nous nous concentrerons sur la façon dont ces facteurs sont analysés.
Analyse physique du sol
Les propriétés physiques du sol influencent les processus physiques (tels que l'infiltration, l'érosion et le cycle des nutriments) ainsi que l'activité biologique.
Texture
Latexture du sol fait référence à la proportion de particules de sable, de limon et d'argile.
Pour analyser la texture du sol, les pédologues utilisent un tableau appelé triangle du sol.
Des textures différentes modifient les processus physiques dans le sol. Par exemple :
Lessols sableux se drainent rapidement, mais ont une capacité de rétention d'eau limitée et une faible teneur en éléments nutritifs.
Lessols limoneux sont plus fertiles que les sols sableux et retiennent mieux l'eau.
Lessols argileux retiennent très bien l'eau mais se drainent mal.
Les agriculteurs préfèrent les sols limoneux (également appelés sols agricoles). Ils possèdent les propriétés bénéfiques des trois autres types. Les sols limoneux retiennent l'humidité, les nutriments et l'humus.
L'humus est la matière organique sombre du sol, formée par la décomposition des matières végétales et animales.
À ne pas confondre avec le houmous (une trempette à base de pois chiches).
L'analyse de la texture aide les agriculteurs à maximiser le rendement de leurs cultures. Si les caractéristiques du sol ne sont pas souhaitables, les agriculteurs peuvent ajouter du sable ou du compost pour en modifier la texture.
Teneur en eau
Les sols limoneux souhaitables ont un taux d'infiltration rapide et une bonne capacité de rétention d'eau. La mesure du taux d'infiltration et de la teneur en eau du sol est un autre indicateur de la texture du sol. Si nécessaire, la texture du sol peut être rectifiée à l'aide de sable ou de compost.
Densité apparente
Ladensité apparente est un indicateur du compactage du sol.
Un niveau élevé de compactage n'est pas souhaitable. Le compactage réduit la taille des pores, ce qui inhibe la croissance des racines, le stockage de l'eau et la disponibilité de l'oxygène.
Le meilleur traitement pour le compactage du sol est la prévention. Cependant, un sol compacté peut être amendé en ajoutant du sable ou en brisant la couche arable à l'aide d'une pelle.
Analyse des éléments nutritifs du sol
Les propriétés chimiques et biologiques du sol influencent la croissance des plantes et la composition des communautés.
Le pH
Tu te souviens peut-être du cours de chimie du GCSE, le pH est une mesure de l'acidité ou de la basicité d'une solution.
Le pH du sol est étroitement lié à la disponibilité des nutriments. Chaque plante a un pH optimal (généralement entre 6,5 et 7,5) qui lui permet d'absorber les nutriments. En dehors de cette plage, la croissance de la plante peut être freinée.
Il est important de mesurer le pH du sol pour maximiser le rendement des cultures. Si le sol est trop acide ou trop alcalin pour que la plante cible puisse absorber les nutriments essentiels, les agriculteurs peuvent ajouter de la chaux ou du sulfate d'aluminium.
Ladénaturation est l'altération de la structure des protéines sous l'effet d'un stress externe, comme un pH extrême ou des températures élevées. Si une protéine est dénaturée, elle cesse de fonctionner. Ce processus est souvent irréversible.
Les sols situés en dehors de la plage de pH optimale d'une plante peuvent entraîner la dénaturation de ses protéines.
L'humus
Nous avons appris précédemment que l'humus est la matière organique sombre du sol, formée par la décomposition des matières végétales et animales. L'humus améliore la santé et la fertilité du sol. Il contient environ 60 % de carbone et d'autres nutriments utiles comme l'azote, le phosphore et le soufre.
Les agriculteurs mesurent la teneur en humus de leur sol. Si elle est faible, ils ajoutent du compost et de la matière organique pour améliorer la fertilité.
Les macronutriments
Quels sont les principaux macronutriments présents dans le sol et à quoi servent-ils ?
| Nutriments | Utilisations dans les plantes |
| Azote (N) |
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| Phosphore (P) |
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| Potassium (K) |
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| Calcium (Ca) |
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| Magnésium (Mg) |
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| Soufre (S) |
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L'analyse du niveau des macronutriments du sol permet aux agriculteurs de savoir si les plantes souffriront de carences en nutriments, qui peuvent être corrigées par l'application d'engrais.
Analyse microbienne d'un échantillon de sol
De nombreux organismes vivent dans les sols. Des plantes, des champignons, des invertébrés et même des mammifères !
Mais les organismes du sol les plus abondants sont de loin les microbes.
Une seule cuillère à café de terre peut contenir un milliard de microbes de 10 000 espèces différentes !
Les microbes du sol sont essentiels à la communauté du sol et à l'écosystème dans son ensemble. Ils réalisent des processus importants, tels que :
La purification de l'eau en éliminant les polluants
Recycler le carbone dans les sols
Décomposition de la matière organique
Former des relations symbiotiques avec les plantes
Une relation symbiotique est une interaction positive entre deux espèces différentes.
Les plantes forment souvent des relations symbiotiques avec les microbes du sol, en particulier les champignons mycorhiziens. Les champignons agissent comme des extensions du système racinaire des plantes, les aidant à absorber les nutriments. La présence des champignons est également associée à une protection contre les maladies des racines. En retour, les plantes fournissent aux champignons des glucides et de l'humidité.
L'activité microbienne du sol peut être mesurée à l'aide de la microscopie directe, de l'analyse colorimétrique ou des techniques de fumigation.
Analyse du sol : Méthodes
Comment les propriétés du sol sont-elles analysées ?
La texture
La texture du sol est analysée à l'aide de l'une des deux méthodes suivantes, en fonction de la taille des particules.
Le tamisage : Si les particules de sol ont un diamètre supérieur à 0,075 mm, elles sont tamisées pour déterminer la répartition de la taille des grains. Les tamis sont constitués de fils tissés avec des ouvertures carrées de différentes tailles, allant de 4,75 mm à 0,038 mm.
Sédimentation : si les particules de sol ont un diamètre inférieur à 0,075 mm, elles sont mesurées par leur taux de sédimentation (c'est-à-dire leur vitesse de décantation dans un milieu liquide). Les particules les plus lourdes se déposent en premier - leur taille est déterminée par la densité et la granulométrie.
Une fois la texture analysée, elle est comparée au triangle du sol pour classer le type de sol.
Teneur en eau
Deux techniques peuvent être utilisées pour analyser l'eau du sol : le taux d'infiltration et la teneur en eau.
Taux d'infiltration : contrairement à la plupart des autres techniques d'analyse du sol, cette analyse a lieu sur place. Un tube d'infiltration est inséré dans le sol jusqu'à ce qu'il forme un joint. De l'eau est ajoutée au tube, et son temps d'infiltration est mesuré. Le temps d'infiltration dépend de la composition du sol et de sa densité apparente.
Teneur en eau : un échantillon de sol frais est pesé. On le laisse sécher (pendant la nuit ou à l'aide d'un four à 105ºC) .Une fois sec, il est à nouveau pesé. La différence entre les deux masses est la teneur en eau du sol (exprimée en pourcentage).
Densité apparente
Pour mesurer la densité apparente du sol :
Pèse un échantillon sec de sol.
Mesure le volume du sol.
Calcule la densité apparente à l'aide de l'équation : poids sec ÷ volume.
La densité apparente est généralement exprimée en g/cm3.
La densité apparente tient compte du volume des particules et des pores du sol.
pH
Le pH du sol peut être mesuré de deux façons. La première a lieu sur place, à l'aide d'une sonde numérique portative.
Une autre solution consiste à placer un échantillon de sol dans un tube à essai. Ajoute du sulfate de baryum, de l'eau distillée et une solution d'indicateur.
Compare la couleur de la solution à un tableau indicateur pour déterminer le pH du sol.
La solution d'indicateur doit apparaître verte. Si elle apparaît jaune ou bleue, le sol est trop acide ou trop alcalin (respectivement).
Humus
Pour mesurer l'humus :
Pèse un échantillon de sol sec.
Brûle l'humus contenu dans le sol à l'aide d'un four ou d'un bec Bunsen.
Pèse à nouveau la terre.
La différence entre les deux masses est lateneur en humus (exprimée en pourcentage).
Les macronutriments
Ajoute un échantillon de sol à une solution d'extractant et mélange en agitant. Ensuite, filtre le contenu liquide et analyse-le pour déterminer la présence et la concentration des éléments. Le nombre obtenu est connu sous le nom d'indice de sol.
L'indice de sol (1-4) classe les sols en fonction de leur niveau de nutriments. Les sols de l'indice 1 contiennent très peu de nutriments, tandis que les sols de l'indice 4 en contiennent suffisamment.
Analyse microbienne
Les microbes du sol sont analysés à l'aide de l'une des trois méthodes suivantes.
Microscopie directe : les échantillons de sol sont mis en suspension et la matière microbienne est comptée au microscope. Chaque type de microorganisme est mesuré pour calculer la biomasse microbienne par gramme de sol sec.
Analyse colorimétrique : un appareil appelé colorimètre utilise les changements de couleur d'une solution pour déterminer sa concentration.
La colorimétrie est basée sur la loi de Beer-Lambert. Selon cette loi, la quantité de lumière qu'absorbe une solution colorée est directement proportionnelle à sa concentration ainsi qu'à la longueur du trajet de la lumière à travers la solution.
Techniques de fumigation :
Incubation : mesure de la quantité deCO2 libérée par un échantillon de sol pendant un temps d'incubation prédéterminé.
Extraction : le sol est fumigé à l'aide de chloroforme. Les constituants microbiens (C, N, S et P) sont immédiatement extraits et quantifiés.
J'espère que cet article t'a expliqué l'analyse des sols. Les propriétés physiques, chimiques et biologiques du sol peuvent influencer la croissance des plantes et la composition des communautés. Par conséquent, il est important de savoir comment analyser les sols.
Analyse des sols - Points clés
- Échantillonnage du sol est le processus qui consiste à extraire un petit volume de sol pour l'analyser en laboratoire. L'étude du sol est essentielle pour comprendre les écosystèmes.
- Les propriétés physiques du sol influencent les processus physiques et l'activité biologique. Les propriétés physiques du sol comprennent la texture, la teneur en eau et la densité apparente.
- Les propriétés chimiques et biologiques du sol influencent la croissance des plantes et la composition des communautés. Les propriétés chimiques et biologiques comprennent le pH, l'humus et les macronutriments.
- Les sols sont remplis de microbes, qui réalisent des processus essentiels tels que le cycle des nutriments et la décomposition.
- Les sols peuvent être analysés à l'aide de techniques de laboratoire et sur place.
1. Encyclopaedia Britannica, Humus, 2020
2. MD Sahadat, Propriétés et comportement du sol - Manuel de laboratoire en ligne, PressBooks, 2022.
3. Nutrient Stewardship, Le pH du sol et la disponibilité des nutriments pour les plantes, 2017.4. Centre britannique pour l'écologie et l'hydrologie, Pourquoi les microbes du sol ont-ils de l'importance, 2022.
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