Chap. 2 Flashcards
Couleur du sol est fortement en lien avec la lumière réfléchie diffuse qu’il renvoie. Cette couleur dépend de …
Réponse: capacité des différentes particules de sol d’absorber plus ou moins certaines longueurs d’onde par rapport à d’autres)
Quels facteurs jouent sur la détermination de la couleur du sol?
Réponse: lumière naturelle (avec ou sans soleil) ou artificielle / observateur expérimenté ou pas / teneur en eau du sol (sec, humide, tremplé) / mouture du sol (taille des particules) / surface du sol (dimension des surfaces colorées individuelles)
Couleur témoigne de…
présence de certaines composantes du sol (fer, manganèse, matière organique), leur état/forme (humus, acide organique, oxydé, réduit), certains processus pédogénétiques (lessivage, oxydoréduction, cimentation), régime hydrique (nappe phréatique), fertilité (présence d’humus, calcaire, …?).
Processus pédogénétiques associés aux couleurs:
rouge, jaune, noir, brun
rouge: oxydes ferriques non hydratés
jaune: hydroxyde de fer
noir: matière organique
brun: complexe argilo-humique + oxydes de fer
Code Munsell; on l’utilise avec un échantillon de sol qui a quelle teneur en eau?
humide
Est-ce que les labos d’analyse de sol déterminent la couleur du sol?
non
Valeur en lettres et en chiffres en fonction case correspondante, le code représente:
Teinte: variation de la longueur d’onde dominante dans la partie visible du spectre lumineux
réfléchi par rapport au gris de référence
Éclat: réfère à la ligne dans le guide. de blanc à noir - qté lumière réfléchie.
Intensité: réfère à la colonne dans le guide. pureté/force de la teinte.
de quoi parle t on?
Code Munsell
Texture: Réfère uniquement à la partie minérale du sol?
Définir texture.
oui
texture du sol: proportions relatives de sable, limon et argile contenues dans la fraction minérale de moins de 2mm.
Guide de référence en fertilisation (CRAAQ, 2010): 3 grands groupes de textures en fonction de leur comportement agronomique.
G1: sols à texture fine - G2: sols à texture moyenne - G3: sols à texture grossière
Analyse de sol révèle % des 3 (suspension + loi de Stokes; taille des particules en fonction du temps de sédimentation) - vrai ou faux?
vrai
7 classes texturales du G1
G1: Groupe de texture 1 Sols à texture fine loam sablo-argileux (LSA) loam argileux (LA) loam limono-argileux (LLiA) argile sableuse (AS) argile limoneuse (ALi) argile (A) argile lourde (ALo)
3 CLAsses texturales du G2
G2: Groupe de texture 2 Sols à texture moyenne loam (L) loam limoneux (LLi) limon (Li)
3 classes texturales du G3
G3: Groupe de texture 3 Sols à texture grossière sable (S) sable loameux (SL) loam sableux (LS)
CARACTÉRISTIQUES DES 3 grands groupes de sols
G1, G2, G3
Gr 1: visqueux, dur si sec. réchauffement lent au printemps, mal aéré, souvent mal drainé, forte rétention d’eau. beaucoup d’éléments nutritifs (fertilité).
Gr 2: glissant, poussiéreux si sec. réchauffement lent au printemps, bonne capacité à retenir l’eau, faible porosité donc mal aéré et souvent mal drainé. bonne capacité à retenir les éléments nutritifs.
Gr 3: meuble, bien drainé, bien aéré, réchauffement rapide au printemps, poreux, faible capacité de rétention de l’eau, pauvre en éléments nutritifs.
Sensibilités générales des 3 grands groupes de sols:
G1, G2, G3
Gr 1: ruissellement, compactage, lessivage si fentes de retrait
Gr 2: érosion par l’eau, battance (déf. ci-haut; test de ray the soil guy!)
Gr 3: lessivage et acidification, sécheresse, érosion par le vent
Définir surface spécifique.
Réponse: ensemble des surfaces accessibles à des ions, dans un cm3 ou 1g de sol. Surfaces internes, externes ou latérales (argile). Plus les particules sont petites, plus la surface spécifique augmente. Type d’argile impacte surface spécifique qui impacte nombre de réactions d’échanges.
Certaines particules se présentent naturellement sous forme parallélépipède ou disque et on surface spécifique plus grande. Ex: 10cmX1cmX0,1cm=1cm3. Mais le calcul de la surface nous dit que cette forme parallélépipède amène une surface plus grande qu’un cube. 2X(10X1)+2X(10X0,1)+2X(1X01)=22,2cm2 par rapport à 6cm2 pour le cube (2X1cm+2X1cm+2X1cm=6cm2).
VRAI ou faux?
vrai
Plus les particules sont petites, plus leurs arêtes sont petites, plus leur surface spécifique est grande. La formule de la surface d’un cube est utilisée pour calculer la surface d’un ‘‘sous-cube’’ présent dans un cm3 de sol (ou 1g de sol) et le résultat est ensuite multiplié par le nombre de cubes présents dans le cm3 ou g de sol. Arête = côté.
vrai ou faux?
vrai
Quelle surface spécifique moyenne pour ces constituants du sol?
minéraux argileux
humus
sable
Minéraux argileux: 10 à 800 m2/g sol
Humus: 800 à 900 m2/g sol - le plus souvent chargé négativement
Sable: 0,01 m2/g sol
Dans quels ‘‘matériaux’’ vont se faire les réactions chimiques et les échanges d’éléments nutritifs?
argiles et humus: notes:
C’est
justement au niveau des minéraux argileux et de l’humus,
particules chargées le plus souvent négativement et dont la
surface spécifique est élevée, que les réactions chimiques et les
échanges d’éléments nutritifs auront lieu.
2.5 Structure du sol, p. 38
C’est quoi la structure du sol?
Réponse: Arrangement spatial des particules minérales, liées par des substances HUMIQUES, des hydroxydes de Fe, Mn et Al, des ciments de calcaire ou de silice. Activité biologique (radicelles (surtout celles des …), mycéliums, bactéries, vers) joue aussi un grand rôle pour diviser les structures compactes et agglutiner les particules: agrégats.
Interstices/pores/espaces lacunaires ont un volume relatif à taille, forme, proportions relatives et mode d’assemblage. Qu’est-ce que contiennent les pores du sol (2)?
AIR ET EAU
La présence de carbonates actifs indique quoi?
Réponse: signe de bonne structure et fertilité. (caractère morphologique de la classification des sols — détectable par effervescence en présence d’acide chlorhydrique) — effervescence aussi en présence d’oxydes de Mn ou matière organique.
Structure = indice du potentiel de fertilité d’un sol. Pourquoi?
Les plantes ont besoin d’eau, nourriture et d’air pour survivre! Mêmes besoins pour la faune et flore du sol, importantes pour équilibre et fertilité. Agrégats arrondis; signe de fertilité.
Définir agrégats, grossièrement.
particules élémentaires assemblées
types de structure
2 types de sol sans structure
structure massive: particules soudées en masse sans disposition particulière. argile pauvre en matière organique. Mauvais pour: drainage, aération, pénétration racines.
structure particulaire: particules isolées. sable.
types de structure
5 types de sols avec structure
structure granulaire: particules disposées autour d’un point, agrégat arrondi. surface.
structure polyédrique: particules disposées autour d’un point, agrégat aux surfaces planes. sous couche granulaire.
structure prismatique: particules disposées autour axe vertical, surfaces planes et verticales, arêtes pointues. profondeur. drainage, pénétration racines.
structure colonnaire: comme prismatique, mais arêtes arrondies au sommet.
structure lamellaire: particules disposées suivant plan horizontal. différentes profondeurs, souvent sols non travaillés. obstacle à l’eau et racines. si dans le sable: compaction.
Les sols argileux ont-ils une structure? Type de structure dépend de quoi?
Réponse: teneur en matière organique et assemblage des particules.
Sables, en général, ont-ils une structure? Les sols organiques, aux fibres enchevêtrées, ont-ils une structure?
non et non
Qu’est-ce qui qualifie une structure stable, empiriquement?
Une bonne structure peut être détruite en une saison et prendre des années à se refaire!
Réponse: capacité de rester stable (résister à désorganisation) sous contrainte comme pluie (battance) ou machinerie (compaction).
Pourquoi la stabilité de la structure du sol est importante?
Réponse: conservation de la fertilité et qualité des sols.
De quoi dépend cette stabilité?
Réponse: texture (proportion et nature des minéraux), matière organique (quantité et degré de décomposition), activité biologique, présence d’oxydes de Fe et Mn, teneur en eau, conditions climatiques (gel/dégel, impact pluie), méthodes culturales (type de culture, pratiques, travail du sol, type de machinerie), piétinement.
Sans structure ou avec une mauvaise structure (massive, particulaire, lamellaire) = mauvais rendements! Exemple de dégradations qu’ils subissent plus facilement:
croûte de battance (suite à chocs causés par pluie, détruisent agrégats, éliminent macroporosité de surface (sols limoneux et argileux sans matière organique). Résultat? ruissellement, érosion hydraulique, mauvaise aération.
En quoi consiste le test pour évaluer la stabilité des agrégats d’un sol?
mottes sèches immergées dans l’eau, voir si elles se tiennent sur la durée.
2 types de masse volumique:
Utile pour calculer…
apparente et réelle
les amendements (masse volumique apparente)
ps: masse volumique réelle; qu’est-ce que c’Est?
Qu’est-ce qu’on exclut, pour ce faire?
Rapport entre la masse sèche des solides (ms - peser l’échantillon) et leur volume réel des solides (vs - lab ou tableau p.42) /// ps = ms/vs
on exclut: Volumes occupés par eau/air.
pe = …
masse volumique réelle de l’eau
avec quel instrument peut-on mesurer la masse volumique réelle d’un sol?
pycnomètre - mais on utilise valeurs tableau p.42 car sont peu changeantes
HOW-TO mesure la masse volumique humide d’un sol?
Cylindre à volume et poids connus - prélever sol sans le perturber - peser - étuver à 105C 24h pour bien sécher - peser à nouveau - calculer pa et pah / ex. calcul
Masse volumique apparente (sèche; pa) p. 43
pa: qu’Est-ce que c’est? rapport entre…
Rapport entre la masse sèche des solides (ms) et le volume total de l’échantillong de sol
pah: masse volumique apparente humide -
La pah a-t-elle une valeur plus basse ou plus élevée que la pa? pourquoi?
rapport entre la masse fraîche et le volume total ,,
plus élevée pcq elle inclut l’humidité du sol.
pah: masse volumique apparente humide -
La pah a-t-elle une valeur plus basse ou plus élevée que la pa? pourquoi?
rapport entre la masse fraîche et le volume total ,,
plus élevée pcq elle inclut la masse d’eau du sol en plus de la masse solide.
Distinction importante pour croissance des plantes: porosité TOTALE et EFFECTIVE
distinguer les 2
Porosité totale est l’ensemble des pores du sol, micro et macropores.
La porosité effective est la portion de la porosité d’un sol qui contient de l’air.
Quelle différence entre microporosité et macroporosité?
Réponse: macroporosité favorise circulation eau et air / microporosité l’entrave.
Ex: sol à texture fine: grande porosité (n), mais surtout des micropores qui restent gorgés d’eau donc sous-sol mal aéré entraînant faibles activité microbienne et dév. racines.
VOLUME INDIVIDUEL DES PORES plus important que porosité totale.
Impact de la culture continue sur la porosité du sol?
Réponse: diminue n totale et taille des macropores
Taille des micropores et des macropores?
Macropore: eau circule par gravité (mouvement) - 0,06mm et plus
Micropore: eau retenue par capillarité (réserve) - 0,06mm et moins
Ameublissement/granulation sols à texture fine ; quel impact sur porosité du sol?
augmentent l’aération en augmentant la taille des macropores, mais n’augmente pas nécessairement la porosité totale.
Porosité effective = portion de la porosité totale qui contient de l’air
2 Synonyme?
ne = va/vt = n - 0 0 = teneur en eau volumique. si on soustrait la teneur en eau volumique de la porosité totale, on sait que le reste de la porosité est occupé par l'air
porosité actuelle ou capacité d’air
Anaérobie causée par compacité, qu’est-ce que ça amène dans le sol?
changements chimiques et biologiques néfastes pour les plantes.
Sol compacté = porosité totale + faible donc …?
Réponse: potentiel d’aération et eau + faible
C = Vs/Vt - teneur volumique en matière solide du sol
Si valeur de 1, on est devant de la roche!
C = 1 - n (1 - porosité totale)
Eau permet aux plantes d’absorber…
Réponse: éléments nutritifs du sol
Eau du sol doit être en équilibre avec…
Réponse: air du sol - il doit y en avoir assez pour subvenir aux besoins de la plante, en évitant de saturer la porosité
L’eau doit demeurer dans le sol un certain temps, sans être…
Réponse: retenue trop fortement
3 aspects de l’eau du sol:
teneur, rétention, disponibilité pour les plantes
2.9.1.3 Teneur en eau volumique (0), p.50
0 = Ve/Vt
0 = 0g X pa/pe
valeur toujours….
inférieur à 1
Définir hauteur d’eau équivalente (e)
hauteur d’eau qui serait uniformément répandue à la surface du sol si on la plaçait en surface
1mm/ha = 10m3 d’eau
Ex. calcul: 0 d’un sol est 23%, profondeur est 60cm
e = 0 X h — e = 0,23 X 60cm = 13,8cm ou 138mm
Si 138mm représente qté d’eau facilement utilisable et que l’évapotranspiration (sol et plante) journalière = 7mm, les plantes auraient théoriquement 19,7 jours avant de flétrir temporairement. 138/7=19,7
Indice de saturation en eau du sol (Is)
Rapport entre teneur en eau volumique et porosité totale.
Renseigne sur portion de porosité occupée par l’eau donc sur la capacité d’air du sol.
Is = 0/n
Si valeur était 1 (100% saturé), ce sol n’existe pas, il y a tjrs des poches d’air piégé et air dissous dans eau.
Pourquoi la rétention de l’eau est importante à considérer?
Eau doit être retenue pour être utilisée, sinon perdue.
Quelles 3 situations pour l’eau du sol?
Réponse: eau de gravité, eau utilisable, eau inutilisable
Eau de gravité;
Point de flétrissement permanent; apport en eau ne changera rien, plante fane définitivement
Sol contient encore de l’eau, mais inutilisable pour la plante
Eau utilisable; celle absorbée par la plante, à la capacité au champ
Eau inutilisable; eau qui reste dans le sol au point de flétrissement
Retenue par le sol (adsorbée) à tension sup. à 15 bars (ou 1,5 MPa, force avec laquelle eau est retenue)
En concentrant solution cellulaire, plante n’est pas plus capable de générer tension suffisante pour absorber l’eau
Tension: en conditions non saturées. tension = pression négative
Pression: en conditions saturées.
quitte les macropores qui se remplissent d’air
Eau de gravité;
quitte les macropores qui se remplissent d’air
Point de flétrissement temporaire;
plante commence à se faner, arrosage ou pluie redonnera turgescence
Point de flétrissement permanent;
apport en eau ne changera rien, plante fane définitivement
Sol contient encore de l’eau, mais inutilisable pour la plante
Eau utilisable;
celle absorbée par la plante, à la capacité au champ
Eau inutilisable;
eau qui reste dans le sol au point de flétrissement permanent
Retenue par le sol (adsorbée) à tension sup. à 15 bars (ou 1,5 MPa, force avec laquelle eau est retenue)
En concentrant solution cellulaire, plante n’est pas plus capable de générer tension suffisante pour absorber l’eau
Tension:
en conditions non saturées. tension = pression négative
Pression:
en conditions saturées.
Après pluie importante, le sol est…
Quand pluie cesse, l’eau dans la partie sup. du sol s’infiltre en profondeur, mouvement d’infiltration s’arrête après x hres = capacité au champ.
Évapotranspiration système sol-plante fait en sorte que l’eau dans la zone radiculaire baisse peu à peu… jusqu’au point …
Saturé
36h
de flétrissement temporaire (d’abord)
Exprimer en MPa, le point de flétrissement permanent et la capacité au champ:
Potentiel de l’eau du sol: au point de flétrissement permanent (-1,5MPa) - à la capacité au champ (-0,033MPa)
Quelles 3 situations de l’eau du sol? Réponse: eau de gravité, eau utilisable, eau inutilisable
À chaque situation correspond un potentiel agissant à des intensités…
différentes
Force d’adhésion exercée par solide (sol) sur molécule d’eau d’autant plus intense que…
Réponse: la molécule d’eau est proche de la particule solide.
Plus la molécule d’eau s’éloigne de la particule solide, plus la force d’attraction…
Réponse: faiblit, à une certaine distance, elle est plus faible que la pesanteur et l’eau s’écoule par gravité (l’épaisseur du film autour de la particule solide de sol diminue).
Capacité au champ atteinte quand pesanteur et attraction (potentiel matriciel)…
Réponse: s’égalisent.
Une fois la capacité au champ atteinte, une 3ème force entre en jeu…
Réponse: potentiel osmotique radicelle; se trouve dans portion d’eau utilisable et un peu dans portion d’eau inutilisable (point de flétrissement temporaire)
Radicelle capable d’utiliser l’eau tant qu’elle…
Réponse: engendre potentiel osmotique inférieur à résultante des potentiels matriciel et de gravité exercée sur l’eau
Synonnyme de potentiel matriciel:
tension de l’eau du sol
Potentiel de gravité est très faible par rapport à …
Réponse: potentiel matriciel
La radicelle absorbe facilement de l’eau jusqu’au potentiel osmotique d’environ…
Réponse: -10 bars, à ce moment, le sol atteint le point de flétrissement temporaire
Quelle est la limite de la plante pour la concentration de ses sucs cellulaires?
Réponse: -15 bars
Le point de flétrissement permanent est atteint quand…
Réponse: les films d’eau autour des particules de sol sont très minces et la plante ne peut pas générer la force nécessaire (potentiel osmotique) pour les absorber
Tableau 2.16 p.54 = super:
Différence entre réserve en eau facilement utilisable et réserve en eau utile?
Réponse: réserve d’eau facilement utilisable se trouve entre le moment de la capacité au champ et celui du point de flétrissement temporaire alors que la réserve d’eau utile est l’eau entre la capacité au champ jusqu’au point de flétrissement permanent.
Potentiel matriciel CC = 0,033MPa / PFT = -10MPa / PFP = -15MPa
0,33kPa = valeur couramment admise pour comparer divers sols d’une même région, mais pour connaître la CC de son sol, il vaut mieux…
Réponse: déterminer in situ 36h après une bonne pluie.
Conductivité hydraulique saturée d’un sol (Ks), p. 57
Vitesse avec laquelle l’eau se déplace dans le sol - vitesse de percolation ou perméabilité
Elle est d’autant plus élevée que…
Réponse: la macroporosité est élevée.
Plus un sol a des particules arrondies, de même taille (grains de sable ou agrégats)…
Réponse: plus grande sera sa conductivité hydraulique
Plus le sol est constitué de particules de dimensions différentes, imbriquées…
Réponse: plus faible sera sa perméabilité
SOLS À CONDUCTIVITÉ HYDRAULIQUE ÉLEVÉE:
sols à texture grossière (sable grossier, gravier: filtrants) - sols à texture fine mais à structure grumeleuse (structure doit être stabilitée avec humus et calcium) - sols humifères secs (humus est hydrophobe - s’humecte lentement une fois sec)
SOLS À CONDUCTIVITÉ HYDRAULIQUE FAIBLE:
sols à texture fine riches en limon, pauvres en argile et humus (absence de colloïdes = éléments fin se tassent sous l’effet des pluies, en surface - battance) - sables de différentes tailles (particules emboîtées) - sols argileux en absence de calcaire et d’humus - sols reposant sur horizon imperméable à faible profondeur
Ks exprimée en unité de vitesse (longueur divisée par temps)
sable:
limons:
argiles:
sable: 3,2m/j et +
limons: 0,1 à 0,5m/j
argiles: 0,01 à 0,2m/j
À quoi sert la mesure de la conductivité hydraulique saturée du sol?
Réponse: savoir à quelle intensité irriguer et savoir à quelle distance poser les drains si drainage nécessaire.
L’eau utilisable et inutilisable par les plantes varie en fonction de…
Réponse: la texture du sol
Le profil radiculaire change d’une espèce à l’autre, qu’est-ce que ça change au niveau de l’absorption de l’eau? pourquoi c’est important?
Réponse: certaines plantes peuvent aller puiser leur eau plus profondément dans le sol, cet aspect est important pour évaluer les besoins en eau d’une plante. Ex. plante avec système racinaire superficiel risque plus de souffrir de stress hydrique.
η
porosité totale sol
Ve
volume total porosité occupé par eau (phase liquide)
Va
volume total porosité occupé par air (phase gazeuse)
ηe
porosité effective sol
θ
teneur en eau volumique
C
compacité
θg
teneur en eau gravimétrique/pondérale
Me
masse en eau du sol
Mf
masse fraîche du sol
θgh
teneur en eau gravimétrique humique/pondérale humique
Is
indice de saturation en eau du sol
P
pesanteur
F
potentiel matriciel
CC
capacité au champ
S
potentiel matriciel de la radicelle
Ψm
potentiel hydrique
PFT
point de flétrissement temporaire
PFP
point de flétrissement permanent
Ks
conductivité hydraulique
H/L
gradient hydraulique
Q
volume d’eau par unité de temps
S
surface au travers de laquelle l’eau s’écoule
V
vitesse apparente d’écoulement de l’eau
