Quiz sur la science du sol

Cours de base de sciences du sol - Notes d'étude

• Objectif pédagogique : À la fin de ce cours, les étudiants comprendront et assimileront l'importance du sol comme composante de l'agrosystème qui conditionne la production et la productivité agricole. Le cours fournira également des prérequis importants pour les études ultérieures en agronomie, irrigation et fertilisation.

• Constats et chiffres importants : La superficie agricole utile (SAU) s'élève à environ 9 millions d'hectares, soit environ 0,26 ha/habitant. La superficie irriguée couvre 1,6 million d'hectares. Plus de 70 % des sols sont soumis à une aridité climatique, et de nombreux processus de dégradation comme la salinisation, la pollution, l'érosion et l'urbanisation sont observés. La sécurité alimentaire est fortement liée à la gestion des sols agricoles.

• Définitions du sol (selon diverses disciplines) : Le sol est une couche superficielle de l'écorce terrestre, résultant de la désagrégation physique et de l'altération chimique de la roche mère par des facteurs physiques, chimiques et biologiques. Du point de vue agrologique, le sol soutient la croissance et le développement normal des plantes cultivées grace à ses propriétés physiques, chimiques et biochimiques.

• Services écosystémiques du sol : Le sol agit comme un milieu pour la croissance des plantes, un système de recyclage des nutriments et des déchets organiques, un système de production et de purification d'eau, un support d'ingénierie, et un modificateur de l'atmosphère, abritant des organismes du sol.

• Grands défis des sciences du sol pour 2050 (et plus): Les défis concernent la sécurité alimentaire, les nutriments, l'eau douce, l'énergie, le changement climatique, la bio-diversité et le recyclage des déchets, ainsi que la perspective globale.

• Limites physiques du sol : Le sol est limité à la surface, à un matériau parental(roche mère), et ses limites latérales sont difficiles à définir précisement.

• Facteurs de la pédogenèse : Le climat, la roche mère, les organismes vivants (végétation, hommes, animaux), la topographie et le temps. L'équation de Jenny (S = f(cl, o, r, p, t, h)) décrit les relations entre le sol (S) et ces facteurs (cl: climat, o: organismes, r : relief, p : matériau parental, t : temps, h : homme).

• Roche mère : Différents types de roches sédimentaires, volcaniques ou métamorphiques interviennent par leur nature, composition chimique et minéralogique, dureté, état de division et perméabilité, influençant ainsi la formation du sol.

• Climat : La température, les précipitations, le gel-dégel et l'érosion influencent la dégradation de la roche mère et la formation du sol.

• Relief ou topographie : La pente et l'altitude déterminent le drainage et la température du sol, influençant la formation et les caractéristiques du sol.

• Organismes vivants : Les végétaux et la faune du sol (micro-organismes, insectes, vers de terre) décomposent la matière organique, affectant les propriétés physiques et chimiques du sol.

• Le facteur « Temps » : Le facteur temps se traduit par l'âge chronologique du sol et le degré de développement, dont la vitesse de formation dépend de la nature et de l'intensité des facteurs de la pédogenèse.

• Etapes de formation du sol : La désagrégation physique et l'altération chimique de la roche mère, l'enrichissement de la matrice minérale en matière organique et la différenciation des horizons (horizonation) sont trois étapes cruciales.

• Surface spécifique : Elle est une propriété intrinsèque du sol reliée à la CEC (capacité d'échange cationique), la rétention et la libération des nutriments, la rétention de l'eau et les propriétés mécaniques (plasticité, cohésion et résistances). La surface spécifique est différente de par la taille et le type d'argile ce qui affecte la quantité de composants qui peuvent être adsorbés.

• Les constituants minéraux (primaires et secondaires) : Les minéraux primaires proviennent de la roche mère, alors que les minéraux secondaires résultent de l'altération chimique de cette roche. La nature et les proportions des minéraux influent grandement sur les propriétés physiques et chimiques du sol. La structure des argiles joue un rôle important (composées de tétraèdres et d'octaèdres).

• Les constituants organiques (MO) : La matière organique est une composante cruciale du sol, formée par des matières organiques fraîches et humifiées (humus). La décomposition de cette matière organique, par des processus de minéralisation et de humification se déroule simultanément. Elles renferment principalement C, H, O, et des quantités variables d'azotes, de phosphore, de potassium et autres éléments minéraux.

• Facteurs influençant le bilan de la MO : La nature de la matière organique fraîche (MOF) est cruciale et les facteurs pédoclimatiques (température, humidité) influencent le coefficient d'humification (Kh) et le coefficient de minéralisation (Km).

• Réorganisation de l'azote : Le cycle de l'azote est influencé par les microorganismes dans le sol. La disponibilité de cet élément est un facteur décisif pour que la substance organique se dégrade complètement (produisant le C02) et non de manière partielle.

• Facteurs affectant la distribution de la matière organique dans le profil du sol : Les pratiques culturales mal adaptées, le surpâturage et la déforestation affectent la distribution de la matière organique.

• Texte du cours : Les informations présentées ci-dessus ont été extraites du texte ou des figures inclus et la classification des sols.

• Mesure de la conductivité hydraulique : Les coefficients de perméabilité sont obtenus expérimentalement par le double anneau de Munts ou la méthode de Porchet. Cette mesure permet de définir une vitesse d'infiltration.

• Normes marocaines pour l'interprétation des taux d'infiltration (V) : Ces normes servent à classer les vitesses d'infiltration observées sur le terrain dans une échelle appropriée: très élevée, élevée, moyenne, faible et très faible. Le choix et l'application de technique d'irrigation dépendent de la valeur.

• Relation entre la texture du sol et la vitesse d'infiltration : Différentes textures ont des vitesses d'infiltration différentes. Le sable a généralement une vitesse élevée, tandis que les argiles présentent les vitesses les plus faibles.

• Exercices : Des exercices pratiques sont disponibles dans le document pour illustrer l'application des concepts liés au sol et à la matière organique et sa détermination.