Chapitre 5.1: Notions de chimie des sols Flashcards
Quel est le point central des réactions (exemple: précipitation ou dissolution des minéraux, rétention/relâchement, absorption/exsudat racinaires)?
La solution du sol (les conditions du milieu, tel que le pH influence les réactions)
Composition de la solution du sol
- Eau
- Composés en solution (soluble)
- organ. et inorg.
- cations et anions
- Solution électrolyte (conduit courant)
- Composés en suspensions (non soluble)
- organiques et inor.
Exemples composés inorganiques en solution
Cations
-Forme échangeable: Ca2+, Mg2+, k+…
-Acidité: H+, Al3+, AlOH2+…
Anions
-Échangeable: Cl-, NO3-, SO42-
-Retenu sans être échangeable: H2PO4-, HPO42-
Complexes solubles
Exemples composés inorganiques en suspension (comment est-ce qu’on les appels)
(Colloïdes)
Particules minérales
-Argiles
-Limons fins
Exemples composés organiques en solution et en suspension
Solution:
- Sucres
- Acides aminés
- Acides organiques
Suspension (colloïdes)
- Virus
- Bactéries
- Archées
- Particules organiques
Qu’est ce que le pH?
Un indicateur de l’acidité. (ce n’est pas la cause de l’acidité)
Une mesure de l’activité des ions H+ dans la solution (acidité active)
Se calcul sur l’échelle de p: pH = -log(H+)
Quel est le pH optimal pour un sol et pourquoi ?
Neutralité entre 6,5 et 7,3. (on préfère 6,5)
Car les les éléments nutritifs sont d’avantage disponible
Quel autre facteur autre que la disponibilité des éléments nutritifs est important à considérer pour définir l’optimum du pH d’un sol ?
La tolérance/préférence de la plante.
Quel élément est le principal responsable de l’acidité des sols.
Aluminium, car il effectue des réactions d’hydrolyse qui rend plusieurs ions H+ en solution.
Pourquoi l’aluminium est considéré comme l’élément le plus important dans l’acidification des sols?
L’aluminium peut se lier à 6 atomes d’eau (Al(H2O)6 3+) et il peut décider d’effectuer un processus d’hydrolyse et libérer seulement un ion H+. (je pense que c’Est pas vrm en grande quantité, je pense que c’est plus le phénomène suivant qui est important)
Ça peut être le contraire aussi. Al 3+ en solution, qui vient capter du OH de l’eau. Cela libère donc un H+. Il peut faire cette réaction 4 fois.
Pourquoi les sols au Qc sont-ils acide?
À cause de leur composition minéralogique
Quel forme de l’aluminium peut se précipité?
Al(OH)3 0
Quelles sont les 3 formes d’acidité?
- Acidité active
- Acidité échangeable
- Acidité résiduelle
Quoi savoir sur l’acidité active
C’est l’acidité en solution, libre des particules colloïdes du sol. Lorsqu’on prend une mesure du pH c’est elle que l’on mesure. (pH à l’eau).
Cela influence la forme des ions en solution et l’activité microbienne
Quoi savoir sur l’acidité échangeable? (ou se trouve-t-elle et comment mesurer)
Se trouve dans la zone diffuse (attraction des colloïdes). Sur le complexe d’échange CEC.
On le mesure dans une solution de KCl 1M. Les cations K+ vont aller se fixer à la CEC et il vont s’échanger contre les cations Al. Ensuite les cations Al vont modifier le pH.
Quoi savoir sur l’acidité résiduelle?
Elle est non échangeable, mais pourrait le devenir. (je l’appel acidité dormante)
Al et H+ liés sur les argiles et l’humus.
Elle n’est pas mesurable
Qu’est-ce que l’acidité de réserve?
Acidité de réserve = Acidité échangeable + acidité résiduelle
Quoi s’avoir sur l’équilibre de l’acidité?
Équilibre entre acidité de réserve et acidité active. Si on modifie une, on crée un débalancement. Cela induit des modifications dans l’autre portion jusqu’à l’atteinte d’un équilibre
Quoi s’avoir sur la capacité à modifier le pH avec le chaulage? (principes du chaulage)
Principe:
Acidité de réservoir > Acidité active
Équilibre acide
Donc, on préfère essayer de neutraliser l’acidité de réservoir pour modifier l’acidité active (modification par la bande).
Quels sont les phénomènes contribuant à l’acidification des sols?
- Pertes de bases échangeables de la CEC
- Production d’acides organiques
- Fertilisants à base d’ammonium
- Érosion des sols
- Altération de la roche mère
Quoi savoir sur la pertes de bases échangeables de la CEC
Peut être simplement l’absorption des cations basiques par la plante
Plus on se rapproche de la neutralité, plus le phénomène est grand
Pluie acide: solubilisation du Al(OH)3, Al échangé dans la CEC et libération des cations basiques (ensuite lessivage)
Quoi savoir de l’acidification avec fertilisant ammonium
Lors de la nitrification, il y a libération d’ions H+
Quoi savoir des sols alcalins (pH et constitution). 2 types de sols
pH > 7
Contient carbonates de calcium, de magnésium et de sodium
Sols calcaires:
- Présence carbonates de calcium libre (CaCO3)
Sols sodiques:
- pH contrôlé par NaHCO3 et Na2CO3
Quels sont les conditions pour le développement de sols alcalins?
Roche mère riche en carbonates
Régions arides (peu de pluie)
Chaulage excessif
Qu’est-ce qui fait augmenter le pH des sols alcalins?
Dissolution des carbonates dans l’eau
Quel est le pourcentage de saturation en bases des sols alcalins
environ 100%, toutes les charges négatives contiennent des cations basiques
Méthodes pour mesurer le pH du sol (instruments)
Colorimétrique (papier)
Potentiométrique (labo)
Méthode potentiométrique
- pH mètre et électrodes
- Mesure une différence de potentiel (volt) entre 2 électrodes (référence et de mesure)
- Nécessite calibration
Comment calibrer un pH mètre
Avec des solutions à pH connus, il calcul les différences de potentiel de 2 pts
Souvent pH 7 et 4
On fourni cela à l’instrument et il se trace une droite pour calculer les autres pH
Méthode potentiométrique dans quoi mesure-t-on le pH et quels sont les 3 solutions, et quels sont leurs caractéristiques
Mesure dans un liquide
- Eau (méthode officielle):
- mesure acidité active
- pH mesuré plus élevé que les autres
- Cheap - CaCl2 0,01M: plusieurs avantages
- Plus représentatif de la solution du sol
- Plus stable
- Plus couteux
- Plus de préparation
- Doit en être disposé
- Acidité active et un peu échangeable - KCl 1M
- Acidité active et échangeable
- pH mesuré plus faible que les autres
Facteurs influençant les mesures pH
- Saison d’échantillonnage
- Finesse de mouture (tamisage brise agrégats)
- Dilution de l’échantillon (1:1, 1:2, 1:4)
sol:liquide - Nature de la solution (eau, CaCl2, KCl)
- Temps d’équilibre
- Pression partielle de CO2
Qu’est-ce que le pouvoir tampon d’un sol
Capacité du sol à résister au changement de pH (acidité de réserve)
Grosseur des réservoirs de l’acidité de réserve en fonction du type de texture de sol
Sol argileux = acidité de réserve élevé (pouvoir tampon élevé)
Sol sableux = acidité de réserve plus faible (pouvoir tampon plus faible)
Correction de l’acidité des sols
Chaulage
Neutraliser l’acidité de réserve
Que se passe-t-il lors du chaulage, exemple avec CaCO3
- Dissociation CaCO3 dans l’eau (anion et base)
- CO3 2- réagit avec H+ pour augmenter pH
- Ca remplace Al sur CEC
- Al se précipite dû à l’augmentation du pH par la première réaction
Comment choisir amendement calcaire
- Composition
- Propriétés du produit
- Besoin du sol
- But visé
- Coûts
- Disponibilité
Quels sont les sources des amendements calcaires
-Minéraux ou roches (calcaire, dolomie)
-Produits transformés (chaux vive, chaux hydratée)
- Autres (résidus betterave à sucre, cendres de bois)
Quels sont les 3 catégories de chaux (Mg) selon le bureau de normalisation du Qc
- Chaux calcique (riche CaCO3, un peu MgCO3)
- Chaux magnésienne (CaCO3) (CaCO3 avec MgCO3)
- Chaux dolomitique
- 20% ou plus de MgCO3
Qu’Est-ce que l’IVA
Indice de valeur agricole de la chaux
IVA = pouvoir chaulant * % efficacité de la finesse de mouture
Pouvoir chaulant (PN aka pouvoir neutralisant) = ECC * 100
Qu’est-ce que l’équation ECC
Équivalent de carbonate de calcium
= (moles de H+ neutralisées par l’amendemant de calcaire) / (moles de H+ neutralisée par la même Q de CaCO3 pur)
Qu’est-ce que l’ECC
- pouvoir neutralisant d’un produit
- par comparaison avec CaCO3
- Permet de comparer entre différents produits
Quels sont les façons de déterminer le pouvoir neutralisant d’un produit chaulant
- Analyse minéralogique
- Titrage
- Analyse compositionnelle
Quoi savoir sur les types de finesse de mouture pour la chaux (bnq). Avec les noms
C’est la grosseur des particules de chaux
BNQ - Chaux traditionnelle
- 95% < 2mm
- 40% < 0,15mm
BNQ - Chaux fine (plus dispendieuse)
- 98% < 2mm
-65% < 0,15mm
Qu’est-ce que l’efficacité agronomique (EA) minimale
Efficacité en fonction des tailles de particules, car les plus petites se dissous à 100%. (moyenne pondérée)
2 à 0,15mm = 60%
<0,15mm = 100%
Définition du besoin en chaux
Nb de moles de charge de cations basiques par kg de sol requis pour diminuer l’acidité échangeable à une valeur de pH considérée comme acceptable pour l’utilisation projetée
2 façons de calculer le besoin en chaux
Pas juste reagarder le pH à l’eau
- Courbe pouvoir tampon (long mais précis)
- pH tampon SMP (labo 4)
- Adaptée aux analyses de routine
- Moins précis, plus pratique
Méthode pH tampon SMP
Mesure pH eau (1:1)
si pH eau < 6,3
- Ajout solution tampon SMP (pH 7,5)
- mesure nouveau pH
- voir table pour déterminer chaux
Table pH tampon SMP
divisé minéral organique
colonne du pH après ajout solution SMP
pH visé donne la colonnes à regarder
quantité en t/ha
Selon IVA 100%, 0% humidité, profondeur 17 cm, MVA=1,32g/cm3
Étape calcul quantité de chaux avec pH tampon SMP (correction)
- Trouver la quantité
- Correction IVA
- Correction teneur eau
- Correction profondeur
- Correction pour la masse volumique apparente (MVA)
Quels sont les paramètres à considérer lors de l’application de la chaux
Fractionnement de la dose
Incorporation
Période
Temps de réaction
Fréquence
Fractionnement de la dose de chaux
Dépend texture du sol
Permet éviter déséquilibres nutritifs
G1 et G2:
- Chaux fine: 3 et 5 t/ha
- Chaux traditionnelle: 7 t/ha
G3: 2 et 5 t/ha
Vu que le pouvoir tampon des G1 et G2 est plus élevé que celui des G3, on peut ajouter plus de chaux en même temps pour les G1 et G2. Le débalencement nutritionnel vient du fait que si on augmente trop le pH, les él.ments nutritifs ne sont plus disponibles pour la plante.
Incorporation, période, temps (chaux)
Incorporation
- 5 à 10cm
- éviter enfouir trop profond
- travail réduit et semis direct = pas enfouis
Période d’épandage
- Faible risque de compactage
Temps de réaction
- 12 à 18 mois