5. le sol (18-19)

Question 1

comment se forme le sol?

Answer 1

3 étapes principales:

1. altération de la roche
2. enrichissement en matières organiques
3. Transferts de matières et formation d’horizons différenciés

Question 2

comment se fait l’altération de la roche ?

Answer 2

2 types:

• altération chimique : dissolution, hydratation, hydrolyse
• dégradation physique: avec l’eau, le gel et le chaud/froid

=> formation de petites particules minérales (sable> limon> argile)

Question 3

quel est l’avantage des petites particules par rapport aux grandes ? QUELLE EST LA REPONSE????????????????????????????’

Question 4

comment se fait l’apport de matière organique, lors de la formation du sol?

Answer 4

> colonisation par la végétation: les racines
- chutes de litière et sécrétions racinaires => matières organiques
- dégagement de CO2 : respiration des racines

> formation du complexe argilo-humique: marriage/combinaison entre minéral et organique : à la base du fonctionnement du sol

(à partir de l’assimilation, l’enfouissement et l’humification des matières organiques (chutes de litières et des sécrétions racinaires))

> altération de la roche

Question 5

intégration des matières organiques par les organismes du sol

Answer 5

• chutes des feuilles
  -lessivages et tassement de la litière et développement de la microflore sur les feuilles
• perforation de l’épiderme des feuilles par les gros collemboles
• envahissement de l’intérieur des feuilles par la microflore
• agrandissement des ouvertures par les petites larves des diptères
• découpage des feuilles et attaque des nervures par les macroarthropodes
• augmentation de la surface des feuilles dans les crottes et les débris, permettant une activité accrue de la microflore
• réduction de la taille des débris et des crottes par les enchytrées, les petits collemboles et les oribates
• enfouissement des morceaux de feuilles et des crottes par les vers de terre => mélange de la matière organique humifiée et des éléments minéraux (agrégats)

Question 6

comment se fait les transferts et la stratification ? (formation du sol)

Answer 6

les transferts sont faits par l’eau et les organismes vivants (faune et végétaux)

• transferts descendants :
  ° lixiviation: ions qui descendent grâce à l’eau
  ° lessivage: particules non dissoutes qui sont entraînées dans le sol par l’eau
  ° chéluviation: descentes des complexes organiques et des cations entraînés par l’eau
• transfert ascendants :
  ° évaporation: l’eau et les sels solubles remontent
  ° capillarité et fluctuation des nappes: montée des ions
  ° cycle biologique: cations et anions sont aspirés par les racines des plantes, puis sont relâchés d’une certaine manière et se retrouvent à nouveau dans le sol

Question 7

les constituants du sol

Answer 7

3 types de constituants

1. constituants solides
   => minéraux: viennent de la désagrégation physique et altération biochimique des roches : classés par la granulométrie (taille) et la minéralogie (qualité)

=> organiques : viennent de la décomposition des êtres vivants, classés selon état (vivant ou mort) et leur qualité chimique (originelle ou transformée)

2. constituants liquides: viennent des précipitations,, nappes et ruissellement, classés par origine (météorique, phréatique), leur état physique (potentiel hydrique) et leur ** qualité chimique**
3. constituants gazeux :
   => atmosphère du sol : vient de l’air hors sol, matières en décomposition et de la respiration (racines), classés par origine et qualité chimique

Question 8

constituants du sol: matières minérales

Answer 8

particules minérales classées par granulométrie :
argiles < limons< sables < gravier < cailloux < pierres < blocs

=> argiles ont une taille proche des bactéries

comparaison entre argiles granulométriques (taille) et argiles minéralogiques (composition chimique)
=> fraction argileuse ** 2-0 micromètres** : quartz existe aussi dans cette fraction même si la majorité reste des argiles minéralogiques

Question 9

constituants du sol => zoom sur les argiles structure

Answer 9

• feuillets d’argile chargés négativement
• stockage d’eau/calcium entre les feuillets : floculation (se gorge d’eau/ éponge)

Question 10

constituants du sol => matières organiques: les différents types

Answer 10

constituants organiques
=> constituants orga. vivants
=> pédofaune (faune du sol)
=> racines des vivants
=> microorganismes

=> constituants orga. morts
=> matières orga. particulaires (non transformées) (débris végétaux)
=> matières orga. transformées (transformations biochimiques essentiellement)
=> substances non humiques
=> substances humiques

Question 11

quelles sont les substances non humiques? exemples

Answer 11

• **sucres : cellulose/ amidon
• phospholipides
• lignine
• enzyme rubisco** (enzyme qui permet la fixation du dioxyde de carbone CO2 dans la biomasse végétale en initiant le cycle de Calvin)

Question 12

quelles sont les substances humiques ? exemples

Answer 12

• acide fulvique (==(condensation)=> humines ou ==(condensation)=> acide humique (== condensation=> humines)
• acide humique (==(condensation)=> humines)
• humines

Question 13

quelle est la caractéristique des substances humiques, c’est quoi en gros ces substances ?

Answer 13

substances difficiles à dégrader
ne peuvent être minéralisées,

Question 14

humines, c’est quoi?

Answer 14

très grosses molécules, stables, provenant de la condensation des acides fulviques et humiques, de substance héritées et de synthèse bactérienne

Question 15

est-ce que les humines sont solubles dans l’eau, l’alcool, alcalin et dans l’acide ?

Answer 15

NON, dans aucun !

=> très grosse molécule 10^5- 5*10^5
=> acide fulvique est soluble dans tout (eau, alcool, alcalin et acide)

Question 16

humus, c’est quoi?

Answer 16

un ensemble des constituants organiques provenant de l’humification

constituants organiques = polymères difficiles à dégrader (lignine), polymères faciles à dégrader ( cellulose, protéines, etc.) et biomasse bactérienne

Question 17

humification, c’est quoi?

Answer 17

transformation des matières végétales en humus

Question 18

pourquoi y a-t-il besoin de la minérale primaire lors de la transformation des matières organiques ?

Answer 18

car les plantes peuvent seulement prendre les minéraux et non les glucides, prot., lipides, etc. directement !

Question 19

A quoi sert la minéralisation secondaire à partir du humus ?

Answer 19

le humus est une réserve de nutriments à long terme => la minéralisation secondaire permet aux plantes de pouvoir puiser dans le humus

c’est une garantie aux plantes

Question 20

le humus est fait de quoi?

Answer 20

• polymères difficiles à dégrader humifiés
• polymères faciles à dégrader humifiés
• biomasse bactérienne humifiée

Question 21

le complexe argilo-humique, c’est quoi?
(structure)

Answer 21

les cations lient les feuillets d’argile et l’humine (chargés négativement)

structure d’argile au dessus (feuillets d’argiles avec espace entre les feuillets pour stockage de l’eau/calcium) lié avec acide humique par des cations

=> complexe argilo-humique au centre du fonctionnement du dol et conditionne sa fertilité (capacité à faire pousser les plantes)

Question 22

Quelles sont les 5 propriétés principales du sol?

Answer 22

• **texture
• structure
• porosité (régime hydrique et oxique)
• échanges des ions
• pH**

Question 23

la texture du sol est déterminée par quoi?

Answer 23

par la proportion de sables, de limons et d’argiles change la texture du sol
=> la granulométrie

(si 40% de limons => ~60% d’argiles et ~50% de sable => sol argileux)

la texture est stable à l’échelle humaine

Question 24

En quoi est-ce que la texture est très importante ?

Answer 24

Elle conditionne les autres propriétés

=> structure, porosité (régime hydrique et oxique), échanges des ions, pH

Question 25

la structure du sol est influencée par quoi?

Answer 25

**la texture, le taux organique et l'activité biologique du sol**

Question 26

Par quoi détermine-t-on la structure du sol?

Answer 26

en observant la **taille et la forme des agrégats** => ptit test assez rapide : **test à la bèche** = lâcher la motte de 1 m environ et voir si se casse etc.

Question 27

dans quoi est-ce que la structure du sol est très variable?

Answer 27

dans le **temps** => elle peut **être détériorée ou améliorée suivant les pratiques agricoles/ culturales** Ce qui détériore => travailler le sol lorsqu'il est rempli d'eau

Question 28

la porosité du sol représente quoi?

Answer 28

les **espaces entre les agrégats**, qui peuvent **être remplis d'air ou d'eau** (suivant état hydrique du sol) (mêmes conduits pour l'eau et l'air)

Question 29

qu'est-ce que conditionne la porosité du sol?

Answer 29

le **régime hydrique** mais aussi l'**apport d'oxygène**

Question 30

quels sont les diff. types de porosité?

Answer 30

1. **macroporosité**: pores > 50 microns, permet à l'eau "de gravité" de s'échapper, souvent remplis par les racines 2. **mésoporosité**: **pores de 0,2-50 microns, permet de retenir l'eau "utile" aux plantes** 3. **microporosité**: pores < 0.5microns, retiens l'eau par force capillaire (inaccessible aux plantes

Question 31

la mésoporosité est influencée par quoi?

Answer 31

la **texture et la structure**

Question 32

le complexe argilo-humique fonctionne comme quoi?

Answer 32

le sol, par ce complexe, est capable de fixer les ions (surtout cations) et **fonctionne comme réserve nutritive**

Question 33

qu'est-ce que la **capacité d'échange cationique**?

Answer 33

la **somme de tous les cations fixés/kg de sol**

Question 34

le complexe argilo-humique est une réserve qui est proportionnelle à quoi?

Answer 34

proportionnelle **au nombre de sites sur lesquels les cations peuvent se fixer**

Question 35

est-ce que la capacité d'échange cationique est influençable ?

Answer 35

**oui, par la structure et surtout la texture du sol. la porosité influence peu** => grande influence de texture > présence d'argile indispensable pour former complexes + teneurs en matière organique > on peut influencer par apport de matière organique (quantité de complexe)

Question 36

qu'est-ce qui se passe lorsqu'il y a une grande concentration de H+ dans le sol?

Answer 36

le sol est **décalcifié** (a perdu une partie ou la totalité de son calcium): - le **complexe argilo-humique est déstabilisé** - **argiles ne floculent plus** (processus d'agglomération des colloïdes et des particules ne se fait plus) - **protons remplacent les cations basiques** (Ca, Fe) **à l'intérieur du complexe argilo-humique et à sa surface** - **structure du sol altérée** - **activité biologique diminuée**

Question 37

quel est le rôle du pH du sol? ou quel impact a-t-il?

Answer 37

le **pH est important pour la santé du sol** lorsque le pH de l'eau est entre 6,6-7 (neutre), le nb de bact. cellulolytiques et nitrificatrices est grand=> **la microflore = acteur majeur pour santé sol** (minéralisation, humification, etc.) **la plupart des bact. sont inhibés à pH acides ou alcalins**

Question 38

le pH à une influence sur quoi?

Answer 38

- **structure**: floculation des argiles - **taux de saturation**: proportion de cations basiques sur le CAH - **disponibilité des éléments** - **toxicité des métaux lourds** - **l'activité biologique**: minéralisation, humification

Question 39

en quoi la porosité est-elle importante?

Answer 39

car elle conditionne le régime hydrique et l'apport d'oxygène

Question 40

quelle est la relation entre la teneur en aluminium échangeable et le pH?

Answer 40

- lorsque pH acide => l'aluminium peut solubiliser sous forme d'aluminium échangeable: TOXIQUE donc plus le pH devient neutre, moins il y a d'Al échangeable => pas toxique

Question 41

est-ce toxique pour le sol/les plantes si les métaux présents sont dans un sol avec pH 5-7?

Answer 41

tout dépend le métal, mais pour l'Al3+, Fe3+ et les autres métaux de transitions, cela fait **protection contre la toxicité**

Question 42

quels sont les problèmes concernant les sols agricoles ?

Answer 42

1. ils disparaissent: croissance de l'urbanisation et abandon des exploitations en montagnes 2. ils se dégradent: glissements de terrains, inondations et la salinisation

Question 43

quelles sont les sources de dégradation des sols: dégradation physique ?

Answer 43

- érosion - inondations - glissements de terrains - compaction -...

Question 44

qu'est-ce que les impactes de la dégradation physique du sol ?

Answer 44

- perte du sol - imperméabilisation des sols => transferts impossibles - perte de la structure et de la matière organique - perte de l'activité biologique - perte de la biodiversité

Question 45

quelles sont les sources de dégradation des sols: dégradation chimique ?

Answer 45

- pollution - acidification - salinisation -...

Question 46

qu'est-ce que les impactes de la dégradation chimique du sol ?

Answer 46

- empoisonnement de la chaîne alimentaire (sol et eaux) - perte de la fertilité - perte de l'activité biologique - perte de la biodiversité

Question 47

quel est le processus le plus fréquent dans le monde entier ?

Answer 47

l'**érosion par l'eau** (puis : érosion par le vent, dégradation chimique et pour finir dégradation physique)

Question 48

quels sont les trois plus grandes menaces de dégradations des sols en Europe ?

Answer 48

- pesticides (19% des terrains menacés) - nitrates et phosphates (18% terrains menacés) - érosion hydrique (12% terrains menacés)

Question 49

la pollution chimique par les pesticides, quels sont les produits les plus fréquents ? FINIR SLIIIIIIIIIIDE

Answer 49

- caféine (pesticide avec % le + élevé) - s.36

Question 50

pollution chimique par les engrais (nitrates) : quels sont les domaines qui sont atteints par cette pollution?

Answer 50

- santé de l'écosystème - santé humaine

Question 51

En quoi les engrais (nitrates) posent problème au niveau de la santé de l'écosystème ?

Answer 51

principal problème: **pollution des eaux** (**eutrophisation**= prolifération des algues) - **perte de la biodiversité et prblm sp envahissantes**(algues) => peuvent produire des toxines - risque d'**anoxie** : lumière ne diffuse plus jusqu'au fond - risque d'**acidification** du milieu

Question 52

En quoi les engrais (nitrates) posent problème au niveau de la santé humaine?

Answer 52

ne sont pas nocifs en soit, mais problématiques pour 2 raisons: 1. **peuvent être réduits en nitrites dans corps humains => oxydation de l'hémoglobine qui ne peut plus fixer oxygène** 2. associés à des pesticides, les nitrates peuvent former des composés cancérigènes => **peuvent donc être également toxiques à faibles doses en combinaison avec d'autres substances**

Question 53

En quoi les engrais (phosphates) posent problème au niveau de la santé de l'écosystème ?

Answer 53

phosphates et nitrates = **cause majeure d'eutrophisation** dans quoi il y en a : **engrais minéraux > engrais organiques > déchets ménagers**

Question 54

En quoi les engrais (phosphates) posent problème au niveau de la santé humaine et environnementale?

Answer 54

**phosphates en tant que tel = non toxiques pour humains**, et même nécessaires dans une certaine concentration engrais phosphorés peuvent contenir **métaux lourds** et parfois des **métaux radioactifs** **=> métaux particulièrement dangereux, car sous forme plus facilement soluble dans engrais**

Question 55

le problème de l'appauvrissement des sols est lié à quoi?

Answer 55

- à la **fertilisation par engrais minéraux plutôt qu'organiques** - à la **perte de matière organique** (humus) - au **mode d'exploitation** (monocultures, diminution des prairies, sol nu, ...)

Question 56

exemples de lutte contre l'érosion

Answer 56

- une **meilleure orientation des cultures**: qui réduisent la vitesse d'écoulement de l'eau (plantation perpendiculaire à la pente - **maintien de la couverture du sol** (laisser l'herbe pousser)

Question 57

exemple de solutions contre atteintes physiques (compaction)

Answer 57

- utilisation raisonnée des machines agricoles - apport de matière organique (pour gagner en élasticité) - lutte contre acidification

Question 58

exemples de lutte contre les atteintes chimiques

Answer 58

- **usage diminué des engrais/pesticides (ou utilisé de manière raisonnée)** > utilisation de systèmes de prévision des maladies/ravageurs > optimisation de la technique d'application (pertes/dispersion dépendent de la taille des gouttes, des conditions atmosphériques (vent) et d'éventuels adjuvants) favoriser application avec jet sur le dos de la personne plutôt qu'avion ou tracteur - **fertilisation organique plutôt que minérale**

Question 59

quels sont les avantages de fertilisation organique?

Answer 59

- promotion de l'activité microbienne générale (matière orga., sol aéré, pH neutre) - promotion en particulier de la fixation d'azote et des mycorhizes - utilisation de la lutte biologique (biodiversité, intro. d'auxiliaires, attraction des ennemis naturels, répulsion ou confusion des ravageurs) - rotation des cultures

Question 60

quels sont les avantages de la fertilisation minéraux ?

Answer 60

- + concentrés => agissent plus rapidement - ...

Question 61

idées de protection du sol

Answer 61

- gestion des effluents de pesticides - irrigation au goutte-à-goutte - apport de matière organique - développement de la permaculture - agriculture urbaine; toits et parois végétalisées - compostage des déchets ménagers - ...