-Composition chimique du sol et le comportement des éléments chimiques dans le sol.La plante croît et se développe à partir d'éléments chimiques qui sont classés en deux catégories :
-Les
macro-éléments qui représentent 99% de la matière végétale sèche :
Le carbone (C ), l'oxygène (O2) et l'hydrogène (H) sont puisés dans l'air et l'eau.
L'azote (N), le phosphore (P) et le potassium (K) constituent les éléments fertilisants, la plante en consomme plus que le sol peut lui en fournir, le cultivateur doit donc en faire des apports réguliers.
Le calcium (Ca), le soufre (S) et le magnésium (Mg) sont appelés les éléments secondaires, ils sont utilisés en quantités plus faibles que les éléments fertilisants, bien souvent le sol en contient suffisamment.
-Les
micro-éléments (ou oligo-éléments) qui ne représentent que moins de 0.5% de la matière végétale sèche...mais ils sont indispensables à la plante. Les 6 principaux sont le
fer (Fe), le manganèse (Mn), le zinc (Zn), le cuivre (Cu), le bore (B ) et le Molybdène (Mo). Ces éléments sont présents dans le sol en plus ou moins grande quantité et sous des formes chimiques plus ou moins utilisables par la plante...il faut donc faire au cas par cas...et c'est loin d'être facile.
-L'azoteL'azote existe sous plusieurs formes dans le sol :
*L'
azote gazeux constitue, comme dans l'air ambiant, environ 80% de l'air du sol, mais cet azote gazeux n'est pas utilisable par la plante...seules les légumineuses comme le haricot et la luzerne peuvent l'utiliser grâce aux nodosités sur leurs racines qui fixent cette forme d'azote.
*L'
azote organique, qui est la forme de réserve de l'azote dans le sol. L'humus en contient environ 5%. Il n'est pas utilisable directement par les plantes qui ne se nourrissent que d'azote minéral. Il subit donc une minéralisation lente, qui s'effectue au rythme de 1.5 à 2% du stock d'humus chaque année...humhum...
*L'azote minéral, qui peut lui même se trouver en deux formes :
**sous forme ammoniacale (NH4+), il est fixé par le complexe absorbant mais il est instable : les bactéries du sol transforment l'azote ammoniacal en azote nitrique.
Les plantes utilisent mal l'azote ammoniacal sauf en cas particuliers, par exemple en milieu acide, par de jeunes plantes ou certaines cultures comme la pomme de terre... la patate !
**sous forme nitrique (NO3-) non fixée par le sol mais assimilable directement par la plante. C'est la forme (en se qui concerne le végétal) la plus évoluée de l'azote.
Alors vous allez me dire ben y'a qu'a apporter que du nitrique...et ben non, on verra ca plus tard, de même que les diverses transformations...
-Le potassiumIl existe :
*
Dans la solution du sol en très petites quantités (sur un hectare il n'y en a que quelques kilos alors que la plante en exporte en moyenne entre 130 et 150kg...

, sur un hectare cultivé hein...)
*
Sur le complexe argilo-humique, sous forme échangeable : les cations K+. Lorsque la plante puise du potassium dans la solution du sol, une partie des K+ fixés repassent dans cette solution.
*
A l'état rétrogradé : l'argile à une structure feuilletée et les ions K+ peuvent pénétrer dans ces feuillets. Le potassium se retrouve immobilisé, on dit qu'il est rétrogradé (comme à l'armée), c'est le passage d'une forme utilisable à une forme inutilisable par la plante. Grâce aux échanges d'eau entre l'intérieur des feuillets et la solution du sol (alternance sec/humide), une partie du potassium rétrogradé devient assimilable, mais ces échanges sont très lents.
En gros la plante s'alimente en potassium dans la solution du sol, elle même approvisionnée par les ions K+ échangeables et pour une petite part par les ions K+ rétrogradés.
-Le phosphoreComme les autres éléments, il est présent sous plusieurs formes, il y a :
*
Le phosphore de la solution du sol, en concentration très faible (moins de 1kg par hectare dans la zone explorée par les racines...

)
Et comme pour le potassium, c'est dans la solution du sol que la plante s'approvisionne en phosphore.
*
Le phosphore fixé sur le complexe argilo-humique par l'intermédiaire du pont calcique, ou par des hydroxydes de fer et d'aluminium qui en sol acide, comme on l'a vu se comportent comme des colloïdes électropositifs et retiennent les anions phosphoriques.
C'est la forme de réserve qui alimente la solution du sol lorsque la plante se nourrit dans celle ci.
*
Le phosphore insoluble, compliqué

: l'acide phosphorique est un tri-acide qui donne trois types de sels selon qu'une, deux ou trois fonctions acides sont neutralisées par les cations...par exemple avec le calcium :
**le phosphate monocalcique Ca(H2PO4)2 est soluble.
**le phosphate dicalcique Ca2(HPO4)2 est peu soluble.
**le phosphate tricalcique Ca3(PO4)2 est insoluble. Les phosphates tricalciques sont inutilisables par la plante.
*
Le phosphore organique, qui est comme pour l'azote une forme de réserve devenant utilisable qu'après minéralisation.
La plante s'alimente en phosphore dans la solution du sol, elle même alimentée par le phosphore fixé et en partie par le phosphore organique qui se minéralise.
-Les éléments secondaires*
Le calcium existe sous une forme de réserve, le calcaire qui est solubilisé dans l'eau chargée de gaz carboniques ou d'acides humiques. Les cations Ca++ sont fixés comme on l'a vu sur le complexe argilo-humique où ils servent de cations d'échange, il y en a toujours dans la solution du sol. A part dans les sols très acides, la terre contient toujours beaucoup de calcium par rapport aux besoins de la plante.
*
Le soufre qui se comporte dans le sol comme l'azote, la forme organique, forme de réserve, se minéralise lentement et sa forme minérale (SO3--, SO4--) n'est pas retenue par le complexe absorbant.
*
Le magnésium se comporte comme le calcium, mais il représente une quantité beaucoup plus faible, surtout dans la solution du sol.
-Les oligo-élémentsIls sont indispensables aux plantes et leur absence provoque des carences. Des sols pauvres chimiquement peuvent manquer parfois d'oligo-éléments, mais c'est rare, par exemple les sols des landes sont très pauvres en zinc.
Le plus souvent ils existent en quantité très importantes, par rapport aux besoins des plantes, mais ils peuvent être rendus inutilisables.
L'excès de calcaire actif (Ca++) est le plus souvent à l'origine des carences en oligo-éléments, ils peuvent tous être bloqués par un excès de calcaire sauf le molybdène.
L'excès de matière organique acide aussi peut provoquer des blocages.
Mais il peut y avoir des carences par excès : trop de zinc bloque le fer par exemple. Un excès d'oligo-éléments peut devenir toxique.
-Pour résumer, les caractères assimilables.Pour la plupart des éléments, il existe donc :
*des
formes insolubles, inutilisables par la plante.
*des
formes rétrogradées, une immobilisation temporaire, la rétrogradation étant réversible (comme la clim...pfff, c'est tard quoi...).
*des
formes de réserve:
**réserve organique qui est libérée au cours de la minéralisation de la matière organique.
**réserve minérale, facilement assimilable par la plante grâce au pouvoir absorbant.
*des
formes assimilables : la plante s'alimente en majorité dans la solution du sol qui ne contient que de petites quantités d'éléments.
Pour qu'un élément soit assimilable, il faut plusieurs conditions :
**être soluble dans la solution du sol.
**être sous une forme qui correspond aux possibilités d'absorption (ex: azote ammoniacal moins bien assimilé que nitrique)
**être en quantité suffisante (car comme on l'a vu, plus un élément est en petiote quantité, plus il est énergiquement retenu)
**être en équilibre avec les autres éléments (un excès d'un élément, comme Ca++ par exemple, gène l'utilisation des autres)
-BIOLOGIE DU SOL-Les êtres vivants du solBen dans le sol, il y a une faune et une flore :
-La faune :
*des mammifères : rongeurs et insectivores, comme la taupe.
*des insectes, à différents stades : larves, nymphes et adultes.
*des vers : nématodes et lombrics, ces derniers sont importants pour la structure et l'aération du sol et l'évolution de la matière organique, ils peuvent représenter plusieurs millions par hectare...
*des protozoaires (

): environ 500 000 par gramme de terre, ils interviennent dans l'évolution de la matière organique.
-La flore :
*Les végétaux (ha bon !)
*Les lichens, mousses et algues.
*Les champignons, très abondants : certains sont parasites et d'autres participent à l'évolution de la matière organique. Ils peuvent aussi intervenir dans la nutrition de la plante (
Voir... Mycorhizes, en question....
*Les bactéries, très abondantes également (1 à 50 millions par gramme de terre). Elles jouent un grand rôle dans le sol, on va voir ca.
-Conditions d'activité des micro-organismesPour se développer, les micro-organismes demandent certaines conditions :
*
Conditions de milieu :température, humidité, aération, pH.
*
Conditions de nutrition : matières organiques et minérales.
-Conditions de milieuComme pour les plantes, il y a des plages de températures (mini et maxi) entre lesquelles une activité est possible. La température optimale du sol pour les micro-organismes est aux alentours de 25°, mais elle peut être de 60° pour les bactéries du fumier.
Les bactéries ne sont détruites qu'à des températures Beaucoup plus basses ou élevées par rapport à la température optimale.
L'humidité est indispensable mais un excès est nuisible car il diminue l'aération.
L'aération est nécessaire pour les bactéries aérobies (dans les 25-30 premiers cm du sol), ce sont les espèces les plus nombreuses et les plus utiles.
D'autres sont anaérobie et se développent en l'absence d'oxygène (dans le sol au delà de 30cm ou dans le fumier en décomposition...)
Donc on le verra plus tard mais quand vous travaillez votre terre, ne mélangez pas les terres !!! Ne pas ramener la terre >30cm en haut et <30 en bas !!! Quand vous creusez un trou profond faites des tas séparés !Ces conditions réunies font que l'activité microbienne est plus intense au printemps ou en automne.
Les micro-organismes se développent mieux dans un pH proche de la neutralité.
-Conditions de nutritionLes bactéries du sol sont hétérotrophes, elles ont besoin de matière organique pour vivre.
Elles ont besoin également d'éléments minéraux. Il faut noter que certaines utilisent l'azote gazeux, et d'autres l'azote minéral.
Le rapport C/N (Carbone (matières organiques)/ Azote) est très important. Si il est trop élevé (trop de mo), les bactéries vont manquer d'azote...et utiliser l'azote que devait utiliser la plante ! Donc quand vous enfouissez de la matière organique fraiche en quantités assez importantes(mauvaises herbes incorporées lors du labour), ne plantez pas tout de suite après ! Attendez que la décomposition se soit bien amorcée ! Sinon vos plantations vont jaunir->manque d'azote. La bonne opération consiste à déchaumer, c'est à dire à sarcler les herbes ou autre, les laisser sécher, les enfouir ensuite (que dans les 25 premiers cm !) et attendre qu'elles ne soient plus jaunes mais grisâtres avant de planter !