Composition et formation des blocs de terre

La terre utilisée pour créer un lit de semences n'est qu'en partie composée de matière solide, tandis que le reste se compose de pores remplis d'eau ou d'air. Dans la matière solide, l'argile et la matière organique ont les plus grandes influences sur le sol et déterminent ses propriétés de travail du sol.

Le sol est constitué d'environ 50% de matière solide et 50% de pores.

Pores avec de l'eau ou de l'air

La matière solide est constituée de particules minérales de catégories différentes et de matière organique. Les grands pores sont remplis d'air ou d'eau selon le niveau d'humidité du sol, sa structure et son mode de travail. Dans l'idéal, les pores sont remplis pour moitié d'eau et pour moitié d'air. Cependant, les sols à structures agrégées comme les argiles, présentent un volume de pores un peu plus élevé (40-60%) que les sols à grain simple (35-45%).

Répartition des particules par taille

La texture du sol dépend de la distribution des particules minérales selon les différentes classes de taille. Les pays utilisent des classes différentes, mais un système commun international classe la texture en blocs, pierres, graviers, sable, limon et argile selon la taille de granulométrie indiquée dans le tableau "Répartition de la taille des particules" ci-dessous.

Le schéma montre la différence entre la taille de certaines particules minérales du sol. Les particules d'argile et d'humus sont les plus petits constituants du sol. Leur diamètre moyen est plus petit que 0,0002mm (1000 fois plus petit qu'un grain de sable) et sont appelées "colloïdes". La surface des particules d'argile a une charge électrique négative. Cela signifie que les nutriments chargés positivement tels que les ions de potassium, calcium et magnésium peuvent se lier aux particules d'argile. Ces dernières constituent donc des réserves de nutriments pour les plantes.

Soil basics particle size classes

1- Sable fin  2- Sable très fin  3- Limon grossier 

4- Limon fin  5- Argile grossière

Le limon retient l'eau

Un sol arable travaillé contient souvent un mélange de particules de tailles différentes. Quand les graviers et sables dominent, les sols sont perméables, secs et relativement peu fertiles. Alors que l'incorporation de sable dans un sol argileux le réchauffe. Les sols limoneux sont souvent froids et l'eau qu'ils contiennent peut facilement remonter par capillarité. Les particules minérales les plus fines, ont une forte influence sur le sol, même à des concentrations de seulement 5%. Les sols argileux se rétractent et gonflent en créant une structure agrégée, avec des fissures et crevasses par lesquelles les racines peuvent s'infiltrer dans tout le profil du sol. Les caractéristiques types des divers sols sont souvent dues à leur teneur en argile qui influence beaucoup sur le types de sol et son mode de travail.

La matière organique est obligatoire

La matière organique du sol est aussi un indicateur clair sur les caractéristiques du sol. Elle se compose à 60% de carbone (C) et provient des résidus végétaux décomposés par les micro-organismes. Des substances nutritives comme l'azote (N), le phosphore (P) et le soufre (S), se dégagent lors du processus de décomposition. 

Cette matière organique peut avoir une importance considérable sur les propriétés du sol et son influence est presque toujours positive d'un point de vue agronomique. Elle affecte :

  • la structure et la stabilité des agrégats 
  • la gestion de l'eau
  • le travail du sol
  • les réserves en nutriments 
  • le colmatage et la battance

Processus de décomposition

  1. La faune du sol commence la décomposition d'une part en cassant en plus petits morceaux la matière organique morte et d'autre part, en creusant des trous dans le sol ce qui augmente l'apport en oxygène. Les vers de terre jouent un rôle spécifique et très précieux en brisant la matière et en la mélangeant au sol.
  2. Les bactéries et champignons ralentissent la décomposition par étape. La dernière phase, la formation de produits finaux simples, disponibles pour les végétaux (par exemple ; nitrate, phosphate et sulfate) est appelée : la minéralisation.
  3. Formation d'humus. La décomposition des divers composés organiques passe par une série de produits intermédiaires de nature de plus en plus simple au fur et à mesure du processus. Ces produits intermédiaires réagissent entre eux et avec les composés créés par les organismes du sol. Ceci conduit à la formation de nouveaux composés chimiques qui se transforment en une matière de poids moléculaire élevé, de couleur sombre connue sous le nom de "substance humique". Ces substances humiques ont la capacité de se lier à des ions chargés positivement en potassium, calcium et magnésium, par exemple.
The decomposition process

Les plus petites particules ont une grande surface spécifique

L'argile fine (inférieure à 0,0002mm) et certaines matières organiques sont des colloïdes et représentent les plus petits composants du sol. Cependant, leur surface spécifique est très grande par rapport à leur poids. Plus la taille des particules diminue, plus la surface spécifique augmente. La surface des particules d'argile est chargée négativement, donc les substances nutritives du sol correspondent à des cations et se lient à la surface en créant un stock de matières nutritives pour les végétaux.

Tableau de répartition des particules par taille

Groupe de particules

Diamètre des particules (mm)

Argile <0.002
Limon 0.002-0.06
Sable 0.06-2
Gravier 2-60
Pierre 60-600
Blocs >600
Soil basics particle size characteristics

La caractéristique des minéraux d'argile est leur forme aplatie. Ceci, combiné à leur très petite taille, signifie que les colloïdes d'argile ont une très grande surface par rapport à leur masse : une surface spécifique élevée. Par exemple, 1gr de sable a une superficie totale d'environ 1,5 à 2 cm2, ce qui équivaut à un petit timbre. Cependant, un gramme d'argile peut avoir une superficie combinée de plusieurs centaines de m2, une maison de taille moyenne.

Lexique

Capillaire : l'eau capillaire est l'eau qui remonte dans le sol via de fins pores par liaisons moléculaires, appelé : l'adhésion et aussi par attraction entre les molécules d'eau entre-elles, appelé : la cohésion. Les sols limoneux présentent une capillarité élevée et combinent une grande hauteur de montée capillaire à vitesse élevée.

Cations : ions du sol positifs, tels que le potassium, le calcium et le magnésium.

Colloïdes  : les colloïdes sont les plus fines particules du sol, avec un diamètre moyen inférieur à 0,0002mm. Les colloïdes comportent un peu de matière organique et de l'argile fine.

Domaine spécifique : la surface de particule de sol est exprimée en mètre carré par gramme de sol sec. Elle est une caractéristique importante car elle indique la quantité de nutriments que le sol peut libérer lors d'intempéries et se lier à la surface.

Particules minérales : les particules minérales du sol sont les plus petits constituants inorganiques formés sur la parcelle. Ils sont formés suite à l'exposition des minéraux (type roche) aux intempéries ou qui ont été transportés par des glaciers, par exemple. Les propriétés du sol dépendent beaucoup de la taille des particules.

Pores : ce sont les espaces, canaux et fissures du sol, qui sont remplis d'air ou d'eau en fonction de la teneur en eau du sol.

Faune du sol : vers de terre, cloportes, collamboles, mille pattes, acariens et autres animaux ouvrent la porte aux bactéries et champignons en divisant et séparant les résidus des plantes par leur ingestion.

Texture : fait référence aux proportions de particules minérales classées par diamètre, c'est-à-dire les proportions relatives de sable, de limon et d'argile. Voir tableau "Répartition des particules par taille".

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