Caractériser son type de sol - Pays des Collines · La formation d’un sol dure des milliers d’an-nées, au bout desquelles ses composantes physiques sont définies. Chaque type

Une connaissance fine des sols d’une exploitation est riche d’enseignements. La fertilité et le potentiel du sol, par exemple, vont en effet dépendre de l’épaisseur (terre arable et horizons inférieurs), des matériaux rencontrés (limon, sable, argile, cailloux…) et de la richesse en éléments nutritifs (N, P, K, matière organique, oligo-éléments...). Une fertilisation, optimisée sur le plan technico-économique, se raisonnera en fonction des cultures présentes, bien évidemment, mais également selon la fertilité et le potentiel de productivité d’une parcelle. Le type de sol va égale-ment conditionner son ressuyage, sa praticabilité, ses besoins en termes de travail du sol (dates des labours, …) ou d’irrigation (réserve utile). Les pratiques culturales doivent donc être adaptées le mieux possible à la variabilité des sols d’une exploitation, qu’elle soit interparcellaire voire même intraparcellaire.

Caractériser son type de sol

Les caractéristiques permanentes du solLa formation d’un sol dure des milliers d’an-nées, au bout desquelles ses composantes physiques sont définies. Chaque type de sol se caractérise ainsi par sa profondeur et la superposition de différents horizons pédologiques. Chaque horizon est lui-même iden-tifié par les informations suivantes : couleur (liée notamment aux taux de matière organique et de calcaire), texture, épaisseur, teneur en calcaire to-tal, charge en éléments grossiers, hydromorphie.

La texture du solLa texture d’un sol correspond à la répartition granu-lométrique de ses particules minérales élémentaires (argile, limon et sable). Différents « triangles » de texture existent, définissant des classes de textures homogènes.La texture influe sur différentes caractéristiques importantes des sols :

- Structure : de façon très schématique, les sols sableux ont peu de cohésion (structures grenues, particulaires), les limons sont plus ou moins structurés selon leur taux d’argile ou de sable (structures dites polyédriques), et les sols argileux évoluent par le gel et les alternances humectation-dessication vers des faciès particuliers (polyèdres très anguleux, fissures verticales profondes et larges…)- Réserve utile : la capacité de rétention en eau d’un sol dépend de sa texture (faible en sable, moyenne en argile et élevée en limon)- Ressuyage : hors éventuels problèmes de tassement ou de lissage, la vitesse de res-suyage d’un sol varie avec la perméabilité des matériaux traversés sur l’ensemble du

profil (élevée en sable, moyenne en limon, faible en argile)- Minéralisation et fertilité : argiles et car-bonates de calcium protègent les matières organiques et inhibent ainsi leur minéralisa-tion, source de nutrition pour les cultures (N, P, S) ; les carbonates de calcium bloquent le phosphore, et les argiles fixent la potasse.

La profondeur du solLa profondeur d’un sol peut se définir comme l’épaisseur de sol exploitable par les racines d’une culture à enracinement profond (type céréale ou betterave). De façon assez immédiate, plus un sol est profond, plus il peut mettre d’eau ou d’éléments nutritifs à disposition des racines des cultures, plus il a de potentiel agronomique. Sur le plan environnemental, la profondeur d’un sol et la nature de la roche mère vont influer for-tement sur les risques de lessivage de nitrates ou de produits phytosanitaires, par exemple.

Le calcaire totalLes sols calcaires contiennent plus de 10% de leur masse sous forme de carbonates de calcium. Ils se détectent facilement car ils provoquent une réaction d’effervescence plus ou moins marquée, mais généralisée, à l’acide chlorhydrique dilué. Sur une analyse de sol, il convient de regarder le paramètre dénommé « calcaire total » (la « réserve » calcaire, qui va se dissoudre progressivement), à ne pas confondre avec le calcium échangeable (libre et fixé sur le complexe argilo-humique). Ces carbonates proviennent souvent de l’altération d’une roche mère calcaire (craie par exemple), mais ils peuvent également avoir une origine coquillière (anciens marais, intrusions marines…).

Théorie A1

Caractériser son type de sol

Théorie

De plus, tous les sols calcaires ne sont pas for-cément blancs, et tous les calcaires ne sont pas forcément actifs.Sur le plan agronomique (sols coquilliers exclus), outre la charge éventuelle en éléments grossiers, ce sont des sols généralement très bien drainés naturellement, avec une réserve utile faible à moyenne, une fertilité limitée (azote, phosphore), un réchauffement plus lent au printemps et des besoins élevés de rappuyage.Quelques appellations locales : cranettes, blancs, marlettes, argilo calcaires...

Les éléments grossiersChaque horizon de sol peut être plus ou moins chargé en éléments grossiers : graviers (0,2 à 2 cm), cailloux (2 à 5 cm), pierres (5 à 20 cm) voire parfois blocs (plus de 20 cm).Ces éléments grossiers peuvent être considérés comme des matériaux inertes, sans capacité de rétention d’eau (sauf éventuellement pour la craie) ni de rôle à court terme sur la fertilité chimique.Lorsqu’ils sont localisés en surface, selon leur na-ture et leur abondance, ils peuvent représenter une contrainte forte en termes d’usure du matériel, de mécanisation (pommes de terre, par exemple) ou d’enracinement (conformation d’un pivot de bette-rave, par exemple).Lorsque la charge caillouteuse n’est pas trop éle-vée (lit de silex, par exemple), ou que l’horizon d’altération de la roche est suffisamment fracturé (craie altérée, par exemple), ils n’empêchent pas forcément la progression du système racinaire. Ils réduisent simplement, de façon proportionnelle à leur charge, la fertilité du milieu (eau et éléments nutritifs). Les éléments grossiers ont également tendance à aérer le milieu et à faciliter son ressuyage.

L’hydromorphieL’hydromorphie d’un sol correspond à la présence, plus ou moins prolongée ou proche de la surface, d’une nappe d’eau. Généralement, elle est due à la présence de couches peu perméables qui ra-lentissent l’infiltration de l’eau (argiles, marnes…). Parfois, il s’agit aussi d’une conséquence de la topographie du milieu, ou d’une résurgence locali-sée d’une source (mouillère).En dehors des périodes d’engorgement propre-ment dites, où sa détection peut être triviale, c’est la coloration du sol qui sert de révélateur (colora-tion du fer) :

- tâches d’oxydation de couleur rouille domi-nantes, parfois associées à des concrétions de fer et de manganèse (sortes de petits no-dules noirs) : l’engorgement est temporaire, de quelques semaines à plusieurs mois par an (selon la densité des tâches).- tâches de réduction (gleys), avec une teinte gris-bleu homogène : la nappe y est perma-nente ou presque.

L’hydromorphie d’un sol est d’autant plus contrai-gnante qu’elle s’avère longue et superficielle : praticabilité des terrains, risques de tassement, zones anaérobies défavorables au bon fonctionne-ment du sol (minéralisation, racines). Le drainage artificiel permet d’améliorer fortement le potentiel agronomique des terrains hydromorphes qui en bénéficient.

Les caractéristiques variablesLes pratiques culturales influent, favorablement ou non, sur certaines caractéristiques du sol :

• physiques : structure du sol, battance, ressuyage… • chimiques : pH, teneurs en matières or-ganiques, en éléments fertilisants ou en carbonates de calcium (en sols non calcaires)… • biologiques : racines, bactéries, lombrics, carabes…

L’appellation d’un sol L’appellation d’un sol découle de la superposition des 5 caractéristiques suivantes, obtenues par observation au champ ou analyse en laboratoire (horizon de surface le plus souvent) :

Caractéristiques Critères Sigles

TexTure de surface Classes de textures : limon, limon argileux… L, LA…

Profondeur Sol profond : épaisseur supérieure à 80 cmSol moyennement profond : épaisseur entre 40 et 80 cmSol peu profond : épaisseur inférieure à 40 cm

PMPPP

calcaire en surface Non calcaire : teneur en CaCO3 < 10%Calcaire : teneur en CaCO3 > 10%

-C

elémenTs grossiers en surface

Moins de 20% (en volume) d’éléments grossiersAu moins 20% de silexAu moins 20% de graviers ou cailloux de craieAu moins 20% de graviers ou cailloux de schiste

-SiCrSc

HydromorPHie Non hydromorphe : tâches d’hydromorphie au-delà de 80 cm ou absentsMoyennement hydromorphe : tâches apparaissant entre 40 et 80 cmFortemement hydromorphe : tâches apparaissant au-dessus de 40 cm

-hH

Exemples de déterminations de sols

Exemple 1 Exemple 2

TexTure de surface Limoneuse Argileuse

Profondeur >120 cm : profond 60 cm : moyennement profond

calcaire Absence < 10 % : non calcaire

elémenTs grossiers Absence Plus de 20 % de silex

HydromorPHie Oui, entre 40 et 80 cm : moyenne-ment hydromorphe

Non

résulTaTs Limon profond moyennement hy-dromorphe

Argile moyennement profonde à silex

SigleS L P h A MP Si

Sol limoneux (limon à limon pur) de plus de 1,50m, sans trace d’excès d’eau

Sol argileux à cailloux

Union Européenne – FEDEREuropese Unie - EFRO

Interreg efface les frontièresInterreg doet grenzen vervagen

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Le sondage à la tarière

Pratique

Sur le terrain, le moyen le plus efficace pour caractériser un sol dans sa globalité (donc sans se limiter à l’horizon de surface), consiste à effec-tuer un sondage à l’aide d’une tarière pédologique. Cette sonde est pourvue d’un manche, d’une tige d’environ un mètre en général, et se termine par une mâchoire. Cette dernière permet de préle-ver successivement des échantillons ou carottes d’une vingtaine de centimètres d’épaisseur, afin de les décrire (couleur, humidité, texture, élé-ments grossiers, tâches d’hydromorphie...). La progression de la tarière peut rencontrer différents obstacles : roche mère dure ou altérée, lit de silex, caillou localisé… qui sont autant d’informations à interpréter en conséquence. La superposition des horizons ainsi identifiés déterminera au final le type de sol rencontré.

L’observation à l’aide d’une tarière permet de mettre en évidence des successions très différentes d’horizons.

A l’aide d’un couteau, décapez la carotte prélevée pour bien observer le sol notamment la couleur.





A1

La texture indique l’abondance relative, dans le sol, de particules de dimensions variées. Ces parti-cules sont triées selon leur taille et classées en 3 classes : sables, limons ou argile selon les critères suivants : •moinsde0,02microns=argile •entre0,02et0,50microns=limons •entre0,50et2000microns=sablesDe la texture dépendent la facilité avec laquelle le sol pourra être travaillé, la quantité d’eau et d’air qu’il retient, et la vitesse à laquelle l’eau peut entrer et circuler dans le sol.

Déterminer la texture d’un sol

Exemple de triangle de texture utilisé en Belgique

Théorie

L’analyse de la granulométrie est réalisée en rou-tine par des laboratoires spécialisés, sur simple envoi d’échantillons de terre représentatifs d’une parcelle ou d’une partie d’un champ. Les pourcentages des différentes fractions (argile, limons fins et grossiers, sables fins et grossiers) sont mesurés de façon précise par des tests de tamisage et sédimentation. Cette détermina-tion coûte une quinzaine d’euros et se fait une fois pour toute, la texture n’évoluant pas dans le temps. Elle s’avère particulièrement utile dans les

régions ne disposant pas de cartes des sols suf-fisamment précises, afin d’établir de façon fiable le taux d’argile, donnée d’entrée de nombreux abaques de fertilisation. Ces proportions peuvent être ensuite reportées sur le triangle de texture de la région concernée pour déterminer la texture du sol cultivé. Remarquons que certains laboratoires réalisent également des estimations rapides mais plus approximatives de la texture en utilisant les mesures de CEC.

A2

Grandes familles de texture de sol

Quelques déclinaisons

Sol collant au toucher quand il est humide, larges

fissures en surface par temps sec, polyèdres

marqués, surface souvent rougeâtre ou foncée,

ARGILE

Sol doux au toucher (impression de talc en

conditions bien ressuyées à légèrement sèches), se fragmentant facilement en

mottes, surface plutôt beige,LIMON

ARGILE

Sol râpeux au toucher avec une structure

manquant de cohésion, surface souvent claire,

SABLE

Le sol est très collant, la couleur est souvent foncée,

ARGILE

Le sol est collant, non râpeux, un peu doux mais

peu plastique

ARGILE LIMONEUSE

Le sol est collant mais aussi râpeux au toucher

ARGILE SABLEUSE

Le sol n’est ni collant ni râpeux, moyennement

structuré. Il est souvent battant en sortie d’hiver

LIMON MOYEN

Le sol est doux et légèrement collant, avec de la cohésion

LIMON ARGILEUX

Le sol est doux et râpeux au toucher, léger et peu structuré

LIMON SABLEUX

Au toucher, sol râpeux mais un peu collant avec de la cohésion.

SABLE ARGILEUX

Le comportement au toucher est

intermédiaire entre sable et sable argileux

SABLE LIMONEUX

Sol sans cohésion et rugueux au toucher

SABLE





La texture au champ

La texture peut être estimée de façon rapide à la main. Un échantillon de sol, de préférence ni trop sec ni trop humide, est recueilli dans la paume de la main puis malaxé avec le pouce. Chaque classe de constituant du sol – argile, limon, sable – va se « ressentir » différemment : collant de l’argile, rugosité des sables, douceur des limons (la couleur peut également être une indication de la texture d’un sol), avec tous les comportements intermé-diaires possibles révélateurs de textures mixtes.La manière dont les mottes se fragmentent peut également donner une première approximation de l’importance des argiles. Plus la fragmentation est marquée en formes de polyèdres, notamment après des épisodes d’humectation-dessication ou de gel, plus la proportion d’argile est importante.

Après des périodes sèches prolongées, des fentes de retrait larges s’observent à la surface des sols argileux. La présence importante de sable se marque quant à elle par un manque de structura-tion du sol : on parle alors de structure particulaire.Un test simple existe et permet de corroborer ces premières observations. Il s’agit, sur un échantillon de sol ressuyé, de confectionner un boudin de terre de quelques millimètres de diamètre, puis de lui donner la forme d’un cercle. S’il n’est pas possible de confectionner de boudin, la teneur en argile est probablement inférieure à 10%. Si, à la formation du cercle, le boudin se rompt, la teneur en argile se situe dans une fourchette de 10 à 20%. Si le test réussit dans son intégralité, le pourcentage d’argile est au-delà de 20%.

Pratique

Texture argileuseTexture limoneuse

Appréciation simple

A2

Réalisation d’un boudin

Texture argileuse

Texture limoneuse

Les sols limoneux colorent les doigts





Alors que la texture du sol s’établit sur base de la granulométrie des particules minérales dont le sol est constitué (proportion relative de sable, de limon, et d’argile), la structure d’un sol désigne le mode d’assemblage de ses constituants, ainsi que la nature et l’intensité des liaisons qui existent entre eux. La structure des sols a une influence fondamentale sur l’environnement. La circulation, la filtration et le stockage de l’eau dans le sol dépendent grandement de la structure. Les échanges gazeux entre le sol et l’atmosphère, tout comme la vitesse de changement de température du sol (par exemple le réchauffement au printemps) dépendent de la structure du sol. Les lieux d’héberge-ment et d’activité de la microfaune et de la macrofaune du sol sont également régis par la structure. Contrairement à la texture, la structure d’un sol donné varie au cours du temps, du fait de conditions climatiques changeantes (cycles «gel/dégel» et «humectation/dessiccation»), de l’activité biolo-gique, des cultures qui y poussent et des résidus de culture, mais aussi du travail du sol par l’agri-culteur, de la circulation d’engins sur la parcelle et du piétinement du bétail.

Evaluer la structure du sol

A3

Les constituants du sol Le sol est formé de particules minérales, de ma-tière organique (humus, résidus de culture jeunes, micro- et macrofaune, champignons, …), d’eau et d’air, dans une proportion idéale (en %) avoisinant 45-5-25-25.

La structure du sol Le mode d’organisation spatiale de la phase solide définit la structure. Les espaces vides, complé-mentaires de la phase solide, constituent la poro-sité du sol. Ces vides sont remplis d’eau ou d’air. De façon simplifiée, deux niveaux d’assemblage peuvent être discernés, selon l’échelle considérée. Le premier niveau se situe au niveau de la tex-ture du sol, à une échelle microscopique. Les particules minérales forment des petits grumeaux, appelés agrégats primaires. Les espaces libres à l’intérieur de ces agrégats sont appelés pores texturaux. Les grumeaux s’organisent ensuite en agrégats plus grossiers, appelés mottes, qui sont les véritables éléments structuraux visibles à l’œil nu (à une échelle macroscopique). Entre et à l’intérieur de ces mottes, on retrouve les pores structuraux.

Micro- et macroporosité dans et entre les agrégats Les pores à l’intérieur et entre les agrégats se distinguent par leur taille : macropores (>10 µm), mésopores (10 – 0,2 µm) et micropores (<0,2 µm).A l’intérieur des agrégats se trouvent des lacunes (« micropores ») de quelques micromètres qui ré-sultent de l’assemblage des particules solides du sol. Le volume du sol occupé par les micropores dépend de la texture du sol : les sols argileux contiennent par exemple plus de micropores que les sols sableux.Les agrégats ménagent entre eux aussi des cavités de tailles différentes (« macro-pores », de moins d’un millimètre à quelques centimètres) et plus ou moins nombreuses. Du fait de la taille supérieure des grains de sable, les sols sableux possèdent

Théorie

La forme des agrégats

Selon la forme des agrégats, on distingue quatre types principaux (sans oublier que sur le terrain ce sont souvent des formes intermédiaires qui se rencontrent). On différencie une structure granuleuse et gru-meleuse (les agrégats sont presque sphériques ou « arrondis »), anguleuse (les agrégats sont poly-édriques avec des arêtes et angles plus ou moins tranchants), en colonne (les agrégats sont séparés par des très fines fentes verticales) et lamellaire (les agrégats sont des fines lamelles superposées et se chevauchant souvent). Alors que l’eau circule facilement dans des sols à structure grumeleuse, le mouvement de l’eau est médiocre dans une structure anguleuse et en co-lonne, et est difficile dans une structure lamellaire. Il est généralement admis que dans les premiers 10 cm du profil, 50% des agrégats devraient être de forme grumeleuse, 30% de forme intermé-diaire (grumeleuse/anguleuse) et 20% sous forme anguleuse. Dans la couche comprise entre 10 et 20 cm, il est préférable qu’au moins 25% du sol soit structuré sous la forme grumeleuse et grume-leuse/anguleuse. Ensuite, jusqu’à une profondeur de 50 cm, 25% des mottes devrait être de forme grumeleuse ou grumeleuse/anguleuse. (Source : Louis

Bolk Instituut)

en moyenne un plus grand volume de macropores que les sols argileux. Les macropores résultent aussi de l’activité biologique (« biopores » : gale-ries creusées par les vers de terre et anciens che-naux formés par les racines) et du travail du sol.Les micropores déterminent la quantité d’eau qui peut être retenue par le sol. Au contraire, les macropores, et plus précisément la connectivité de ces pores, permettent l’écoule-ment de l’eau et les échanges gazeux entre la sur-face du sol, la couche sous-jacente et le sous-sol.

La formation des agrégats Les facteurs favorables à la structuration des sols et à la stabilité structurale sont les teneurs équilibrés en argile et en humus, la présence de calcium, l’apport de matière organique fraîche et la présence de vers de terre (en particulier les espèces anéciques) qui ont un rôle primordial dans la formation du complexe argilo-humique. Aussi, les exsudats bactériens et ra-cinaires, les hyphes de champignons, l’activité des vers de terre, et les radicelles de plantes favorisent la formation et la stabilité des agrégats du sol.Des facteurs défavorables à la structuration du sol sont la compaction du sol, le travail du sol trop in-tense par l’agriculteur, et l’action de destruction des agrégats par l’impact de pluies dites battantes, ainsi qu’une déficience des facteurs favorables telle la ma-tière organique.La plus ou moins grande adhérence à l’intérieur des grumeaux, la cohésion d’assemblage des grumeaux au sein des agrégats, et l’organisation des agrégats entre eux traduisent l’intensité d’agrégation et la structure du sol.

Les types de strucures La structure se décrit par le degré de développement de la structure (et sa qualité), par la forme et par la taille des agrégats. Le sol peut être peu structuré, ou au contraire fort structuré. Plus le sol est constitué d’agrégats bien distincts et durables, plus le sol est structuré. Selon le degré de développement de la structure, on distin-gue des sols « pas », « peu », « moyennement » et « fort » structurés.Un sol, parfois qualifié de « sans structure », est «massif » quand le sol paraît cimenté en une seule masse (un état continu, sans mottes discernables) ou est « particulaire » quand les particules n’ont aucune tendance à s’agréger (par exemple du sable pur et sec qui s’écoule entre les doigts des mains).Dans un sol structuré ou « fragmentaire », lorsque l’on détache de la terre du profil, le matériau obte-nu consiste surtout en agrégats entiers non brisés et en peu d’éléments moins agrégés. Il s’agit d’un mode d’assemblage solide et durable des mottes. Un sol avec des mottes plutôt fines et peu soudées en présence de terre fine est moins structuré.

A gauche, un sol comportant de nombreux grands blocs, à comparer au sol à droite présentant une structure gru-meleuse favorable.Source : ésipta – Somea - INRA

L’état interne des mottes L’état interne des mottes est un paramètre impor-tant de la structure du sol : la dureté, la porosité visible à l’œil nu (la continuité de la porosité est de grande importance), la présence de fissures (par exemple dues au gel) ou de fentes de retrait (dues à la sécheresse), l’aspect des faces de fragmen-tation (rugueux ou plan), la couleur en surface et à l’intérieur (uniforme ou marbré, de couleur fon-cée, ou plus ou moins orange-brun ou bleu-gris), la présence de résidus de culture, des galeries de vers de terre et la colonisation par des racines, etc. Par exemple, si des mottes de plus de 3 cm pré-sentent des surfaces planes et si elles sont dures et non poreuses, elles sont imperméables aux ra-cines et aux vers de terre, ce qui est défavorable. Au contraire, des mottes poreuses, à surface ru-gueuse, et faciles à écraser sont perméables et permettent un bon fonctionnement du sol : cet état est à favoriser afin d’obtenir des bons rendements agricoles en minimisant les intrants (engrais, eau, produits phytosanitaires, …).

La structure du sol est un élément important dans le potentiel agronomique d’une parcelle. Plusieurs indices peuvent indiquer un problème de structure du sol sur une parcelle (ou une partie de parcelle) :- des besoins élevés en fertilisants menant cepen-dant à des rendements moyens ;- le besoin de puissance augmenté pour le travail du sol ;- la levée des semis retardée ou l’installation diffi-cile des cultures ;- l’hétérogénéité dans la couleur et la hauteur des plantes ;- l’apparition fréquente de flaques d’eau et leur persistance.

Il est donc important et utile de pouvoir évaluer la structure du sol, avec des moyens peu coûteux et relativement simples. Le but est d’abord de détec-ter la présence de couches dures, plus ou moins imperméables à l’eau et à l’air, et perturbant le développement des racines. Ensuite, la taille, la forme, l’aspect et la couleur des mottes de terre, la présence de résidus de culture, le développement et la forme des racines, le nombre de vers de terre et leurs galeries et l’humidité du sol peuvent être diagnostiqués. Il s’agit d’une observation morpho-logique du sol. La « méthode de sondage avec une tige », le « profil cultural », et le « drop-test » sont décrits dans les fiches techniques. Ces mé-thodes qualitatives nécessitent un apprentissage, afin d’évaluer au mieux l’état d’une parcelle et de pouvoir comparer une parcelle à une autre.

La taille des agrégats La taille des agrégats traduit l’émiettement, suite par exemple au passage d’outils agricoles. Sur les premiers centimètres du sol, un émiettement trop fort favorise la battance qui empêche les échanges gazeux (résultant par exemple en une asphyxie des semences) et augmente les risques d’érosion. Au contraire, des mottes trop grandes ne per-mettent pas de réaliser un bon contact entre les semences et le sol, tout comme entre les racines et le sol (résultant dans un moins bon captage d’eau et de nutriments), et mène au séchage trop rapide de la couche superficielle.

Une succession de mottes allant de la plus défavorable vers la plus favorable pour l’agricultureSource : Perspectives Agricoles, septembre 2002





Un sondage pénétrométrique vous informe sur la perméabilité du sol, plus spécifiquement la dureté générale du sol ou la présence éventuelle d’une couche dure. La « pénétrométrie à l’aide d’une tige » et le « pénétromètre digital » sont deux méthodes développées ci-dessous.

La pénétrométrie

Qu’est-ce que la pénétrométrie à l’aide d’une tige ?Un moyen rapide et peu coûteux pour diagnosti-quer qualitativement la dureté générale du sol et la présence d’une couche compacte, est la pénétro-mètrie à l’aide d’une tige.Cette tige métallique, d’une longueur totale de 1 m (à 1,5 m), doit être munie d’une poignée transver-sale pour en faciliter l’introduction dans le sol et ensuite sa sortie. L’extrémité de la tige est pré-férentiellement de la forme d’un cône de diamètre légèrement supérieur à celui de la tige.Enfoncez la tige lentement et à vitesse constante dans le sol. Il est conseillé de pousser la tige les bras légèrement pliés afin de bien pouvoir res-sentir la résistance du sol. Répétez la mesure au moins 15 fois sur la zone à étudier. Evaluez la pro-fondeur à laquelle une résistance se fait sentir, et continuez ensuite à enfoncer la tige pour détecter une autre couche dure. Vous pouvez introduire la tige complètement dans le sol, mais effectuez en tout cas la mesure jusqu’à environ 40 cm.La résistance du sol augmente avec son assèche-ment; un sol sec sera donc plus dur qu’un sol hu-mide. De plus, si le sous-sol est de texture différente que la surface, une différence de résistance peut être perçue.

Sonde pénétrométriqueSource : Vlaamse Landmaatschappij

Extrémité de la sonde pénétrométrique Source : Vlaamse Landmaatschappij

Pratique

Temps estimé : 15 min - Facilité : +++++ - Précision : +++++Matériel : tige métallique / pénétromètre

A3

Et le pénétromètre digital ?Le pénétromètre est un appareillage sophistiqué qui mesure la résistance du sol à la pénétration d’une tige munie d’un cône à son extrémité. La transcription de la mesure se fait graphiquement sur papier (« pénétrographe ») ou est enregistrée digitalement (« pénétromètre électronique »).

Sur le graphe ci-dessus, on remarque une augmenta-tion graduelle de la résistance (représentation horizon-tale) qu’oppose le sol avec une profondeur croissante (re-présentation verticale). A partir de 25 à 30 cm de profondeur, cette résistance augmente fortement, cor-respondant à la semelle de labour.

La ligne « roue » montrant déjà une résistance impor-tante sur les 15 premiers centimètres correspond au tassement du sol du fait du passage d’une roue.





La réalisation d‘un profil cultural permet d’évaluer avec une bonne précision la structure du sol dans la couche arable ainsi que dans la couche sous-jacente. Le profil cultural permet de vérifier l’inci-dence des pratiques culturales sur l’enracinement des cultures, sur la vie du sol et sur l’agencement des états structuraux (aspect des mottes) dans les différents étages de la couche arable. Il consiste à réaliser une tranchée, généralement en travers des passages d’outils, à mettre en évidence les différents horizons avec une bêche et un couteau et à analyser manuellement les différents états structuraux.

Le profil cultural

Qu’est-ce qu’un profil de sol ?Pour décrire un sol, il est nécessaire de l’obser-ver en couches longitudinales, appelées horizons. Chaque horizon est une couche repérable et dis-tincte du sol, avec des caractéristiques particu-lières (couleur, structure, enracinement, …). Le profil du sol est l’ensemble des horizons d’un sol donné. Pour les sols cultivés, on distingue le lit de semences, la couche arable et la semelle de labour et le sous-sol («profil cultural»).

Où creuser le profil cultural ?Choisissez un endroit représentatif pour y creu-ser le profil où la culture est bien installée et qui n’a pas été trop affecté par la circulation en bord de champ (voir fiche «l’échantillonage»). Si vous avez détecté un problème sur la parcelle, il peut être utile de creuser deux trous. C’est le cas par exemple dans des endroits où la croissance de la culture est bien différente. Un sol s’observe mieux au printemps ou en au-tomne, quand le sol est (encore) suffisamment humide et la structure bien distincte, et l’enracine-ment (déjà) visible. Creusez un trou de 150cm sur 50cm sur 50cm. Si l’enracinement est plus profond, creusez alors plus profondément. Il est conseillé de creuser le trou perpendiculairement à la direction de circula-tion sur la parcelle. Prenez soin de ne pas altérer la paroi qui sera observée. Attention de ne pas marcher sur le sol se trouvant au-dessus de cette paroi. Observez le sol en grattant la paroi à l’aide d’une bêche ou du couteau à large lame. Notez vos constatations dans la feuille de notation que vous trouverez à la fin de la fiche.

Rassemblez sur la feuille de notation les données de la parcelle obtenues à partir de l’observation du profil cultural

Comment décrire les couches du sol ?Dans la plupart des profils culturaux, il est pos-sible d’observer de façon plus ou moins nette des couches horizontales. Ces couches du sol tradui-sent les divers processus dans le sol et l’historique du sol, plus précisément : l’apport, la transforma-tion et l’homogénéisation de la matière organique,

Pratique

Temps estimé : 2 heures - Facilité : +++++ - Précision : +++++ Matériel : bêche, couteau, mètre

A3

le lessivage et l’apport d’éléments minéraux, l’ac-tivité biologique, l’oxydation et la réduction (réac-tion avec l’oxygène ou un manque d’oxygène), la maturation du sol et l’altération, le type de travail du sol et les conséquences de ce travail.

Décrivez les couches suivantes qui s’observent sur le profil : - le lit de semences sur les premiers centimètres ; - la couche arable, épaisse généralement de 15 à 30 cm selon le travail du sol effectué : cette couche contient la plupart de la matière organique et est fortement colonisée par les racines ; verti-calement s’observent les traces du travail du sol effectué dans le passé (différents « horizons de travail ») et latéralement les passages de roues des engins ;- la semelle de labour plus ou moins distincte et épaisse de quelques centimètres est plus com-pacte du fait qu’elle n’est pas travaillée ;- le sous-sol : cette couche n’est pas travaillée par le travail du sol tel que le labour et la pré-paration du lit de semences (à moins d’effectuer un sous-solage), mais elle joue néanmoins un rôle important dans le captage d’eau et de nutriments par des plantes à enracinement profond, ainsi que dans le drainage et le mouvement ascendant de l’eau par capillarité.

En sondant le sol verticalement (et horizontale-ment) à l’aide d’un couteau ou d’une tige, on peut rechercher des couches ou zones plus dures, et éventuellement une semelle de labour. Il est aussi possible de vérifier si les principales couches du sol présentent une humidité (très) différente.

Comment définir la structure du sol ?Détachez à partir de la surface et à l’aide d’une bêche une motte de la paroi du profil creusé, et déposez-la entière doucement sur le sol. « Ou-vrez » la motte à l’aide des deux mains afin d’en évaluer la structure (développement, forme, taille, couleur, …). Les particules du sol agrégées (ou éléments structuraux) ont un rôle important dans le sol. Observez comment la motte est construite. On peut les classer selon leur forme en agrégats gru-meleux, arrondi-anguleux, et anguleux. L’agré-gation des particules donne une indication de la porosité (ou de la compaction) et donc de la pénétrabilité par les racines, de l’aération du sol, de son pouvoir drainant et de l’activité biolo-gique. Si vous remarquez des couches ou zones distinctes dans le profil, déterminez alors pour

chacune d’elles le pourcentage des éléments structuraux différents.Observez aussi la teinte du sol à l’intérieur des agrégats ainsi que la présence et l’état de dégra-dation des résidus de culture.

Structure défavorable avec mottes anguleuses et à surface lisse, inhi-bant l’aération du sol, la circulation de l’eau et le développement racinaire.

Structure favorable grumeleuse et ouverte permettant un bon aé-ration du sol, circula-tion de l’eau et déve-loppement racinaire

Source : « Sols sous pression », Institut polytechnique LaSalle Beau-vais – La Coop fédérée, adapté

Que signifient les différentes teintes observées dans le sol ?La couleur du sol est avant tout déterminée par la matière organique et l’état du fer. La matière organique donne une couleur brun (foncé) au sol. Dans un sol de bonne qualité, les couches horizontales de couleur homogène se fondent les unes dans les autres. Des tâches bleu-gris (par réduction du fer) indiquent des conditions pauvres en oxygène : ces conditions limitent la croissance des racines et freinent la décomposition des fer-tilisants organiques (effluents d’élevage) et des résidus de culture. Des tâches ou des couches bleu-gris indiquent aussi souvent l’existence d’une nappe phréatique peu profonde. Des tâches de couleur rouille (par oxydation du fer) témoignent (plus ou moins localement) de conditions riches en oxygène, et la présence d’une nappe phréatique fluctuante. Une couche tassée peut avoir une cou-leur brun-bleu.

Source : « Sols sous pression », Institut polytechnique LaSalle Beauvais – La Coop fédérée, adapté

Source : « Organische stof in de bodem » Departement Leefmilieu, Natuur en Energie, Vlaamse overheid, adapté

Comment évaluer l’enracinement de la culture ?Dégagez quelque peu le sol autour des racines. Observez comment les racines se développent, et quels sont les éléments qu’elles rencontrent lors de leur croissance. L’enracinement est évalué sur base de son développement et de sa profon-deur dans les différentes couches, du genre de racines (racines anciennes ou racines actives, fines radicelles, racines endommagées) et de la forme des racines (une croissance atypique ou tortueuse témoigne éventuellement de problèmes structuraux du sol). Observez l’intensité de l’enracinement et la pro-fondeur de celui-ci. Y a-t-il des racines nodu-leuses, tortueuses ou malades ? Quelle est la distribution des racines : est-ce que l’enraci-nement est uniquement superficiel ? Certaines zones sont-elles évitées? Déterminez le type des racines : des racines actives possèdent une blancheur « fraîche », des racines plus anciennes sont brunes et apparaissent liégeuses. Les ra-cines sont-elles nombreuses à percer la semelle de labour ?

Comment observer la vie du sol ?La vie du sol n’est pas toujours directement ob-servable, alors que le résultat de son activité peut l’être. Une bonne activité de la vie du sol s’ob-serve par un bon enracinement de la culture, la présence de suffisamment de fissures et de ga-leries au travers desquelles l’air et l’eau peuvent circuler et les racines se développer, une struc-ture du sol grumeleuse, et une bonne transforma-tion et décomposition des fertilisants organiques et des résidus de culture.Les vers de terre sont les plus faciles à observer. Ils peuvent être classés en trois groupes : - les vers épigés qui vivent dans la litière et la décomposent, - les vers endogés qui vivent dans le sol y creu-sent des galeries horizontales et recyclent les ra-cines mortes, - les vers anéciques qui creusent des galeries verticales. Les nématodes, bactéries, champignons et autres organismes ont également un rôle important dans le fonctionnement du sol (humification et minéra-lisation, équilibre de la chaîne trophique du sol), mais sont moins visibles. Evaluez l’activité de la vie du sol sur la paroi du profil en cherchant des signes de sa présence. Y a-t-il des galeries de vers de terre verticales ? Celles qui traversent la semelle de labour sont-elles nombreuses ? Observez-vous des boulettes fécales de carabes ?

Essayez de classer les vers de terre dans un des trois groupes. Les différents types de vers ayant une fonction spécifique, il est important qu’ils soient tous les trois présents.





Profondeur (cm) : Couches à observer Interprétation

Lit de semis Couche arable Semelle Sous-sol

Caractère pierreux ?

Couleur / tâches ?Tâches bleu-gris, mauvaises odeursTâches marron / rouille

Manque d’oxygène

Niveau d’eau fluctuant

Humidité ?

Résidus de culture, fertili-sants organiques, intercul-ture, … non décomposés,

Vie du sol trop peu active

Enracinement:- Enracinement intense dans la couche culturale ou motte herbeuse et/ou racines présentes dans le sous-sol- Faisceau de racines dans les galeries- Croissance (tortueuse, nodu-leuse, malade; suivant les plans de cassure)

Bien

Bien

Compaction ou maladie

Eléments structuraux(en %) :GrumeleuxArrondi- anguleuxAnguleux/lamellaire

Situation idéale 100% d’agré-gats grume-leux, en tout cas dans les pâtures

Min. 25% d’agré-gats grumeleux, pas d’éléments anguleux

Jusqu’à 50 cm : 25% d’agrégats grumeleux ou arron-dis-angu-leux.

BienBienCompaction

Enracinement à l’intérieur des agrégats ?

Bonne porosité, pas de compaction

Porosité:- Porosité absente, sol très compact- Ci-et-là une galerie d’une racine ou de la vie du sol- Structure grumeleuse / ouverte, agrégats poreux

Compaction, vie du sol non active

Bonne structure et porosité, vie du sol

Vers de terre et galeries à l’intérieur des agrégats ? Turricules de vers de terre et/ou boulettes fécales de carabes ?

Pas de compaction, vie du sol active

FIche de notation du profil cultural :

Le drop-test est une méthode permettant d’évaluer la structure du sol. Il s’agit d’une observation visuelle d’un bloc de terre de la taille d’une bêchée extraite du sol. L’état structural du sol est évalué suite à la fracturation de ce bloc de terre. La morphologie des racines, la présence de ré-sidus de culture, le nombre de vers de terre, et la couleur du sol sont aussi observés pendant ce processus. Le plus souvent le drop-test se réalise sur les 25 cm supérieurs du sol (profondeur d’une bêchée), mais il peut également être utilisé pour l’évaluation des couches sous-jacentes (par exemple pour la semelle de labour).Les caractéristiques du sol observé sont comparées à un référentiel (planches photographiques et données) et ensuite cotées. La note globale obtenue est une mesure de la qualité structurale du sol.

Temps estimé : 30 min Facilité : +++++ Précision : +++++ Matériel : bêche, bacs en plastique, fond blanc

Le drop - test

Comment extraire le bloc ? Le bloc à extraire doit mesurer environ 25 cm de profondeur, 15 cm de long et 15 cm de large.

1. Les premiers centimètres de terre meuble et sèche (lit de semis) sont écartés en effectuant un mouvement aller-retour avec la bêche;

2. Une tranchée d’une largeur et profondeur quelque peu supérieures au bloc à extraire est creusée. Perpendiculaire à cette tranchée, le bloc à étudier est extrait avec soin.

Faites attention à ne pas piétiner le sol d’où sera effectivement extraite la bêchée et à ne pas y exer-cer une pression avec la lame de la bêche. Essayez de couper le sol d’une manière franche : plantez la bêche verticalement et idéalement, enfoncez-la verticalement dans le sol en un seul mouvement (éventuellement aidé du poids de votre corps). Il faut en effet éviter d’effectuer plusieurs opérations et d’exercer des pressions néfastes sur le bloc à extraire en appliquant des mouvements « aller-re-tour » amples avec le manche de la bêche. Veillez à travailler perpendiculairement à la direction selon laquelle le bloc sera extrait.

Visual Soil Structure Quality Assessment A numeric test based on the appearance, strength and structure of a block of soil

dug out with a spade. The scale ranges from Sq1, good structure, to Sq5, poor structure

Equipment:Flat-faced spade approx. 20 cm wide, 22-25 cm long; light-coloured plastic sheet, sack or tray approximately 50 x 80 cm; measuring tape; small knife; digital camera (optional)

When to sample:Any time of year but preferably when the soil is moist, so that a block of soil can be dug out without altering the structure. If the soil is dry, it may feel harder and be more difficult to break apart so that a higher score may be given. Roots are best seen in an established crop or for some months after harvest.

Where to sample:Select an area of uniform crop or soil colour; within this, plan a grid to look at the soil at 10, preferably 20 spots. On small experimental plots, it may be necessary to restrict the number to 3 or 5 per plot.

Method of assessment (continued)

3. Assignation of score (Sq1 best; Sq5 worst)

Evaluate the structure of the entire block of soil by referring to the key. Bear in mind that the properties of the block are being considered for their worth as a rooting medium. The criteria include:

Ministry of Food, Agriculture and FisheriesDanish Institute of Agricultural Sciences

Method of assessment:1)Extracting a block of soil:If the soil is loose enough, remove a block of soil directly, to the full depth of the spade, some 10-15 cm thick. Place this on the sheet or tray for evaluation.If the soil is firm, first excavate a hole slightly wider and deeper than the spade, leaving one side untrampled. From this undisturbed side of the hole, trim off from the face any smeared or compressed soil before carefully lifting out an entire block to the full depth of the spade, some 10-15 cm thick. It may be helpful to first cut down each side of the block with the spade. Place the spade plus soil onto the sheet or tray (see illustrations).

2) Evaluation of structure:Gently manipulate the block using thumbs and fingers of both hands to uncover and identify any cohesive layers or lumps (and take a photograph at this preliminary stage, if required). Further manipulate the soil to separate the soil into natural aggregates and man-made clods. Break larger pieces apart and look at the internal structure of the cross-section. If the spadeful separates into two (or occasionally more) horizontal layers, assess these separately. The position and pattern of roots can be used to confirm the quality of the structure as a rooting medium. Look for root clustering and other signs of restricted root growth such as deflections and thickened roots.

A. The ease or difficulty encountered when pushing the spade into the ground and extracting the block.

B. The size, angularity and strength of the largest aggregates, including man-made clods. Finer, rounded and porous aggregates of low cohesion score lower.

C. Pockets or tongues of anaerobic soil, identified by their grey colour, sulphidicsmell, or the presence of ferrous ions, would increase the score to Sq5.

D. If a significant crust is present, measure the depth and assess separately.

E. Where there are two layers, give the average score weighted for depth. Multiply the score of each layer by its thickness and divide the product by the overall depth to give the weighted score. e.g. a loose surface layer (Sq5) 10 cm thick overlying a compact layer (Sq3) 20 cm thick has an average of Sq3.7 = (5 x 10) + (3 x 20)/30

Bruce Ball, SAC ([email protected]), Tom Batey, Independent Consultant ([email protected]) and Lars Munkholm ,Danish Institute of Agricultural Sciences ([email protected])

Obtention de la bêchée

Sources : (Vlaamse Landmaatschappij – Terri-toires et Agricultures, Chambre d’agriculture de région du Nord – Pas de Calais; B.Ball, T.Batey, L. Munkholm)

Evacuation des premiers centimètres de terre

Extraction de la bêchée

Pratique


















A3





Fiche de notation DROP – TEST

Nom de la parcelle

Date de l’évaluation

Texture du sol

Humidité du sol

Conditions climatiques

Indicateurs visuels Evaluation0 = mauvais1 = moyen2 = bon

Facteur de pondération

Cote

Taille et forme des mottes X 3

Porosité des mottes? X 3

Couleur des mottes? X 2

Etat marbré des mottes? X 2

Nombre de vers de terre ? X 2

Semelle de labour ? X 2

Etat des mottes en surface ? X 1

Développement racinaire ? X 2

Cote globale =

Etat structural Cote globale

mauvais < 10

moyen 10 - 25

satisfaisant > 25

Source: adaptation du « Visual Soil Assessment » développé par Väderstad et SMI. Les planches comparatives sont principalement tirées de leur

travail.

fiche A3 pratique drop test.indd 1-2 14/11/2012 14:17:18

PLANCHE COMPARATIVE « Taille des mottes »

état satisfaisant (« 2 »)Bonne distribution de mottes plutôt

petites et friables.

état moyen (« 1 »)Le sol contient des mottes plus grandes et anguleuses à côté de

mottes fines et friables.

état mauvais (« 0 »)Le sol est dominé par des mottes

dures et plutôt grandes.

PLANCHE COMPARATIVE « Porosité des mottes »

état satisfaisant (« 2 »)Un grand nombre de macropores à l’intérieur de mottes et entre les

mottes.

état moyen (« 1 »)Des macropores sont présents

dans les mottes et entre les mottes mais sont moins visibles, témoi-

gnant d’un certain tassement.

état mauvais (« 0 »)Les macropores ne sont pas

visibles dans des mottes denses et compactes. Les mottes présentent

des faces plutôt lisses avec des arêtes plutôt anguleuses.

PLANCHE COMPARATIVE « Couleur des mottes »

état satisfaisant (« 2 »)Sol de couleur foncée, très sem-blable à celle du sol d’une zone

proche non cultivée.

état moyen (« 1 »)Sol quelque peu plus pâle dans la zone cultivée que dans une zone

proche non cultivée, mais la diffé-rence n’est pas très marquée.

état mauvais (« 0 »)Sol devenu plus pâle que celui d’une zone proche non cultivée

(= perte de matière organique), et structure plus dense.

Comment fracturer le bloc et trier les mottes ?Le bloc extrait est lâché d’une hauteur d’environ 1 m dans un bac en plastique. Le bac en plastique doit être posé à même le sol, en faisant attention à ce que le fond soit en contact direct avec le sol (pour éviter des rebonds trop importants lorsque le bloc à étudier touche le fond du bac). Lors de l’impact, le bloc éclate en plusieurs morceaux indi-cateurs de la structure du sol. Avant les deuxième et troisième lancers, il convient d’écarter la terre fine et les mottes les plus fines. Pour les deu-xième et troisième lancers, ne prenez que les plus grosses mottes. Après les trois lancers, toute la fine terre et les mottes obtenues sont triées par taille sur un fond blanc.

Triage final sur une feuille blanche des mottes obtenues

Source : Vlaamse Landmaatschappij – Territoires et Agricultures, Chambre d’agriculture de région du Nord-Pas de Calais

Comment analyser les mottes et obtenir la cote finale?L’état structural du sol est évalué visuellement et comparé à un référentiel photographique. La taille des agrégats, la porosité, la couleur, la présence de tâches marrons et gris (« marbrage »), et le nombre de vers de terre sont évalués à partir des mottes obtenues par les lancers successifs. La présence d’une semelle de labour, l’état des agré-gats en surface, et le développement racinaire sont évalués in situ.

Chacun des paramètres décrits ci-dessus est éva-lué par « 0 » (mauvais), « 1 » (moyen), ou « 2 » (bon). Des notes intermédiaires de 0,5 et 1,5 sont possibles. Certains paramètres ont une plus grande importance que d’autres, dès lors une pon-dération est affectée à chacun d’eux (facteur de 1 à 3). La cote globale est obtenue en additionnant les cotes individuelles. La cote globale permet la classification de l’état du sol en « mauvais », « moyen » ou « bon ». Une cote globale - supérieure à 25 est satisfaisante ; - entre 10 et 25 est moyenne ; - inférieure à 10 est mauvaise.

Fracturation de la motte en la laissant tomber à environ 1 m du sol

Triage des mottes après fracturation


PLANCHE COMPARATIVE « Taille des mottes »

état satisfaisant (« 2 »)Bonne distribution de mottes plutôt

petites et friables.

état moyen (« 1 »)Le sol contient des mottes plus grandes et anguleuses à côté de

mottes fines et friables.

état mauvais (« 0 »)Le sol est dominé par des mottes

dures et plutôt grandes.

PLANCHE COMPARATIVE « Porosité des mottes »

état satisfaisant (« 2 »)Un grand nombre de macropores à l’intérieur de mottes et entre les

mottes.

état moyen (« 1 »)Des macropores sont présents

dans les mottes et entre les mottes mais sont moins visibles, témoi-

gnant d’un certain tassement.

état mauvais (« 0 »)Les macropores ne sont pas

visibles dans des mottes denses et compactes. Les mottes présentent

des faces plutôt lisses avec des arêtes plutôt anguleuses.

PLANCHE COMPARATIVE « Couleur des mottes »

état satisfaisant (« 2 »)Sol de couleur foncée, très sem-blable à celle du sol d’une zone

proche non cultivée.

état moyen (« 1 »)Sol quelque peu plus pâle dans la zone cultivée que dans une zone

proche non cultivée, mais la diffé-rence n’est pas très marquée.

état mauvais (« 0 »)Sol devenu plus pâle que celui d’une zone proche non cultivée

(= perte de matière organique), et structure plus dense.

Comment fracturer le bloc et trier les mottes ?Le bloc extrait est lâché d’une hauteur d’environ 1 m dans un bac en plastique. Le bac en plastique doit être posé à même le sol, en faisant attention à ce que le fond soit en contact direct avec le sol (pour éviter des rebonds trop importants lorsque le bloc à étudier touche le fond du bac). Lors de l’impact, le bloc éclate en plusieurs morceaux indi-cateurs de la structure du sol. Avant les deuxième et troisième lancers, il convient d’écarter la terre fine et les mottes les plus fines. Pour les deu-xième et troisième lancers, ne prenez que les plus grosses mottes. Après les trois lancers, toute la fine terre et les mottes obtenues sont triées par taille sur un fond blanc.

Triage final sur une feuille blanche des mottes obtenues

Source : Vlaamse Landmaatschappij – Territoires et Agricultures, Chambre d’agriculture de région du Nord-Pas de Calais

Comment analyser les mottes et obtenir la cote finale?L’état structural du sol est évalué visuellement et comparé à un référentiel photographique. La taille des agrégats, la porosité, la couleur, la présence de tâches marrons et gris (« marbrage »), et le nombre de vers de terre sont évalués à partir des mottes obtenues par les lancers successifs. La présence d’une semelle de labour, l’état des agré-gats en surface, et le développement racinaire sont évalués in situ.

Chacun des paramètres décrits ci-dessus est éva-lué par « 0 » (mauvais), « 1 » (moyen), ou « 2 » (bon). Des notes intermédiaires de 0,5 et 1,5 sont possibles. Certains paramètres ont une plus grande importance que d’autres, dès lors une pon-dération est affectée à chacun d’eux (facteur de 1 à 3). La cote globale est obtenue en additionnant les cotes individuelles. La cote globale permet la classification de l’état du sol en « mauvais », « moyen » ou « bon ». Une cote globale - supérieure à 25 est satisfaisante ; - entre 10 et 25 est moyenne ; - inférieure à 10 est mauvaise.

Fracturation de la motte en la laissant tomber à environ 1 m du sol

Triage des mottes après fracturation


PLANCHE COMPARATIVE « Mottes en surface »

état satisfaisant (« 2 »)Présence d’agrégats fins et

friables, absence de mottes plus grandes, et lit de semis facile à

préparer.

état moyen (« 1 »)Présence d’agrégats fins et poreux mélangés à de plus grosses mottes qui sont dures et assez résistantes.

état mauvais (« 0 »)Présence dominante de mottes

grosses et dures, fort résistantes au travail du sol.

PLANCHE COMPARATIVE « Développement racinaire »

état satisfaisant (« 2 »)Croissance bien développée, pro-

fonde (sur tout le profil), latérale et plutôt droite ; racines blanches.

état moyen (« 1 »)Croissance verticale limitée ;

racines quelque peu tortueuses.

état mauvais (« 0 »)Croissance latérale et verticale très limitée, racines noduleuses et/ou

tortueuses.

PLANCHE COMPARATIVE « Etat marbré des mottes »

état satisfaisant (« 2 »)Teinte uniforme. Pas ou très peu (moins de 10% de la surface) de tâches de couleurs différentes.

état moyen (« 1 »)Présence de tâches fines et

moyennes de couleur orange-brun et bleu-gris (sur 10 – 25 % de la

surface).

état mauvais (« 0 »)Présence (très) abondante de

tâches de taille moyenne (>50% de la surface), de couleur orange-brun

et spécialement la présence de nombreuses taches bleu-gris.

« Nombre de vers de terre » dans la bêchée fracturée

Cote Nombre de vers de terre

2 > 8

1 4 - 8

0 < 4

PLANCHE COMPARATIVE « Semelle de labour »

état satisfaisant (« 2 »)Absence de semelle, et présence

d’une structure bien définie et friable avec présence de macro-

pores.

état moyen (« 1 »)Présence d’une semelle assez bien

développée et relativement dure, mais présence de quelques fis-

sures et de biopores (macropores).

état mauvais (« 0 »)Présence d’une semelle fort

développée et très compacte, sans structure apparente ; absence de

fissures et de biopores.

Source : Agrireseau, Matthieu Bisson, Louis Robert


PLANCHE COMPARATIVE « Mottes en surface »

état satisfaisant (« 2 »)Présence d’agrégats fins et

friables, absence de mottes plus grandes, et lit de semis facile à

préparer.

état moyen (« 1 »)Présence d’agrégats fins et poreux mélangés à de plus grosses mottes qui sont dures et assez résistantes.

état mauvais (« 0 »)Présence dominante de mottes

grosses et dures, fort résistantes au travail du sol.

PLANCHE COMPARATIVE « Développement racinaire »

état satisfaisant (« 2 »)Croissance bien développée, pro-

fonde (sur tout le profil), latérale et plutôt droite ; racines blanches.

état moyen (« 1 »)Croissance verticale limitée ;

racines quelque peu tortueuses.

état mauvais (« 0 »)Croissance latérale et verticale très limitée, racines noduleuses et/ou

tortueuses.

PLANCHE COMPARATIVE « Etat marbré des mottes »

état satisfaisant (« 2 »)Teinte uniforme. Pas ou très peu (moins de 10% de la surface) de tâches de couleurs différentes.

état moyen (« 1 »)Présence de tâches fines et

moyennes de couleur orange-brun et bleu-gris (sur 10 – 25 % de la

surface).

état mauvais (« 0 »)Présence (très) abondante de

tâches de taille moyenne (>50% de la surface), de couleur orange-brun

et spécialement la présence de nombreuses taches bleu-gris.

« Nombre de vers de terre » dans la bêchée fracturée

Cote Nombre de vers de terre

2 > 8

1 4 - 8

0 < 4

PLANCHE COMPARATIVE « Semelle de labour »

état satisfaisant (« 2 »)Absence de semelle, et présence

d’une structure bien définie et friable avec présence de macro-

pores.

état moyen (« 1 »)Présence d’une semelle assez bien

développée et relativement dure, mais présence de quelques fis-

sures et de biopores (macropores).

état mauvais (« 0 »)Présence d’une semelle fort

développée et très compacte, sans structure apparente ; absence de

fissures et de biopores.

Source : Agrireseau, Matthieu Bisson, Louis Robert


Le drop-test est une méthode permettant d’évaluer la structure du sol. Il s’agit d’une observation visuelle d’un bloc de terre de la taille d’une bêchée extraite du sol. L’état structural du sol est évalué suite à la fracturation de ce bloc de terre. La morphologie des racines, la présence de ré-sidus de culture, le nombre de vers de terre, et la couleur du sol sont aussi observés pendant ce processus. Le plus souvent le drop-test se réalise sur les 25 cm supérieurs du sol (profondeur d’une bêchée), mais il peut également être utilisé pour l’évaluation des couches sous-jacentes (par exemple pour la semelle de labour).Les caractéristiques du sol observé sont comparées à un référentiel (planches photographiques et données) et ensuite cotées. La note globale obtenue est une mesure de la qualité structurale du sol.

Temps estimé : 30 min Facilité : +++++ Précision : +++++ Matériel : bêche, bacs en plastique, fond blanc

Le drop - test

Comment extraire le bloc ? Le bloc à extraire doit mesurer environ 25 cm de profondeur, 15 cm de long et 15 cm de large.

1. Les premiers centimètres de terre meuble et sèche (lit de semis) sont écartés en effectuant un mouvement aller-retour avec la bêche;

2. Une tranchée d’une largeur et profondeur quelque peu supérieures au bloc à extraire est creusée. Perpendiculaire à cette tranchée, le bloc à étudier est extrait avec soin.

Faites attention à ne pas piétiner le sol d’où sera effectivement extraite la bêchée et à ne pas y exer-cer une pression avec la lame de la bêche. Essayez de couper le sol d’une manière franche : plantez la bêche verticalement et idéalement, enfoncez-la verticalement dans le sol en un seul mouvement (éventuellement aidé du poids de votre corps). Il faut en effet éviter d’effectuer plusieurs opérations et d’exercer des pressions néfastes sur le bloc à extraire en appliquant des mouvements « aller-re-tour » amples avec le manche de la bêche. Veillez à travailler perpendiculairement à la direction selon laquelle le bloc sera extrait.


















Obtention de la bêchée

Sources : (Vlaamse Landmaatschappij – Terri-toires et Agricultures, Chambre d’agriculture de région du Nord – Pas de Calais; B.Ball, T.Batey, L. Munkholm)

Evacuation des premiers centimètres de terre

Extraction de la bêchée

Pratique


















A3





Fiche de notation DROP – TEST

Nom de la parcelle

Date de l’évaluation

Texture du sol

Humidité du sol

Conditions climatiques

Indicateurs visuels Evaluation0 = mauvais1 = moyen2 = bon

Facteur de pondération

Cote

Taille et forme des mottes X 3

Porosité des mottes? X 3

Couleur des mottes? X 2

Etat marbré des mottes? X 2

Nombre de vers de terre ? X 2

Semelle de labour ? X 2

Etat des mottes en surface ? X 1

Développement racinaire ? X 2

Cote globale =

Etat structural Cote globale

mauvais < 10

moyen 10 - 25

satisfaisant > 25

Source: adaptation du « Visual Soil Assessment » développé par Väderstad et SMI. Les planches comparatives sont principalement tirées de leur

travail.


La pénétrométrie, le drop-test et le profil cultural sont des méthodes d’évaluation de la structure du sol. Il s’agit de méthodes très différentes permettant de se faire une idée de l’état global de la parcelle. Alors que la méthode pénétrométrique et le drop-test permettent une évaluation assez rapide du sol à différents endroits, la réalisation d’un profil cultural nécessite bien plus de temps. Il est important de bien choisir le lieu et le moment où l’on effectue ces tests. Ces méthodes qualitatives nécessitent un apprentissage afin de pouvoir comparer l’état de différentes parcelles.

L’échantillonnage

Où ?Observez l’entièreté de la parcelle. La couleur et la hauteur de la culture sont-elles uniformes ? Y a-t-il des endroits de la parcelle qui sont plus bas ou qui sont nettement plus humides ? Observez-vous des ornières, des maladies ? Dans quelles conditions la parcelle a-t-elle été travaillée et fer-tilisée auparavant ? Quelles ont été les conditions de récolte? Les engins de récolte et les bennes ont-ils suivi un parcours préférentiel ? Quelle a été la rotation suivie ?Pour obtenir un aperçu complet de l’état d’une par-celle, mieux vaut évaluer la structure à plusieurs endroits (extrémités, centre, lieux de passage des engins, etc.) et comparer les observations faites. La pénétrométrie et le drop-test sont des moyens adaptés à cette étude globale de la parcelle. La réalisation d’un profil cultural prend plus de temps. Il est donc conseillé de le réaliser à un (ou mieux deux) endroit(s) spécifiquement choisi(s) (emplacement(s) que vous désirez étudier en dé-tail et comparer). En tout cas, l’emplacement doit se situer à au moins 10 m du bord de la parcelle vue dans sa longueur et au moins 25 m du bord de la parcelle vue dans sa largeur.

Quand ?L’évaluation de la structure du sol s’effectue pré-férablement quand le sol est encore suffisamment humide. Un sol fort humide est trop plastique pour obtenir une mesure pénétrométrique fiable. On y distingue difficilement les agrégats dont il est constitué. Un sol sec est souvent trop dur pour une bonne mesure pénétrométrique, et les agré-gats y sont fortement soudés ou au contraire pul-vérulents. Les moments préférentiels sont la fin du printemps et le début de l’automne.

Source : Vlaamse landmaatschapping

Pratique A3





La stabilité structurale, aussi appelée stabilité des agrégats, est un indicateur de la cohésion des agrégats d’un sol. C’est un paramètre qui exprime la capacité des agrégats d’un sol à résister à une dégradation due en général à l’impact de la pluie ou un excès d’eau.

Qu’est-ce qu’un agrégat?Un agrégat est un assemblage de particules du sol (sable, limon, argile, matière organique) liées entre elles plus fortement qu’avec les autres parti-cules entourant ces agrégats.

Agrégats de la couche superficielle du sol

Caractériser la stabilité structurale et la battance

Quelle est l’utilité de cette mesure ?Un test de stabilité structurale mesure le degré de fragmentation d’un agrégat sous l’effet de l’eau. Or, cette même fragmentation est responsable de la formation d’une croûte de battance et favo-rise fortement l’érosion. La mesure de la stabilité structurale permet donc d’évaluer la sensibilité d’un sol à la battance et à l’érosion.

Qu’est-ce que la croûte de battance ? Sous l’action de la pluie, les mottes de terre se désagrègent à la surface du sol. Les éléments fins libérés par l’éclatement des mottes s’accumulent à la surface du sol, comblant ses interstices. La porosité est réduite peu à peu. Une fois le sol séché, on observe une croûte dite de battance. Cette croûte diminue considérable-ment l’infiltration de l’eau dans le sol, s’oppose à une bonne circulation de l’air et par conséquent ré-duit la croissance des plantes en champs. Lorsque la croûte se forme après le semis mais avant ou pendant la germination, la levée des plantules est fortement perturbée, ces dernières devant fournir

une énergie supplémentaire afin de traverser cette barrière. Enfin, la présence de la croûte diminuant l’infiltration d’eau dans le sol favorise le ruissel-lement et par conséquent l’érosion hydrique (voir fiche « Reconnaître les différentes formes d’éro-sion »). Si la stabilité structurale est faible, les agrégats sont plus sensibles à l’impact des gouttes de pluie. Ils vont alors se désagréger plus rapidement et former la croûte de battance.

Exemples de croûtes de battance.

Théorie A4

Quelle est la relation entre la stabilité et l’érosion ? Une bonne stabilité structurale traduit la cohé-sion interne des agrégats. Ces agrégats sont donc moins facilement entraînés par le ruissellement ou le vent, et dès lors moins sensibles à toute forme d’érosion. Au contraire, une stabilité faible implique une faible cohésion interne. Une fois que les agrégats s’ef-fritent et se décomposent, de plus petits agrégats, voire des particules, sont libérés. Ces éléments plus légers sont facilement emportés par l’eau (érosion hydrique) ou le vent (érosion éolienne). De plus, s’il y a encroûtement du sol, le ruisselle-ment est fortement augmenté, entraînant d’autant plus de particules.

Quelles sont les principales caractéristiques du sol influençant la stabilité structurale?La stabilité structurale dépend de nombreux fac-teurs étroitement liés. En voici les principaux : • La texture :

Les sols argileux présentent une meilleure sta-bilité des agrégats grâce à leur aptitude éle-vée à la cohésion. Cependant, l’expansion et la contraction des particules d’argile suivant la variation du sol d’un état humide à sec peuvent provoquer la cassure des agrégats.Les agrégats des sols sableux fins ou limoneux sont moins stables et ces derniers sont plus vite érodés, les particules de limon étant légères et facilement transportables par l’eau.Le triangle ci-dessous présente une relation entre la texture et la stabilité structurale. Cinq classes de sensibilité ont été distinguées, d’une stabilité médiocre à très stable.

• La teneur en matière organique : Les matières organiques jouent le rôle de liant entre les particules minérales du sol. Par ailleurs, la couverture (morte ou vivante) a une fonction physique protectrice contre l’impact des gouttes. Enfin, les racines ainsi que les fi-laments de champignons augmentent la stabilité des macro-agrégats tandis que les micro-orga-nismes stabilisent les micro-agrégats. Ainsi, les sols riches en matières organiques présentent en général une meilleure stabilité structurale. Le graphique ci-dessous montre la variation de l’indice de battance en fonction de la teneur en matière organique. On y voit que plus le taux de matière organique dans le sol est élevé, moins le sol est sensible à la battance, et ce pour tout type de sol.

• L’état calcique: Le calcium échangeable (Ca2+) étant bivalent, il a la propriété de faire floculer les colloïdes élec-tronégatifs comme l’argile et l’humus. Ainsi, en présence de calcium, les argiles chargées néga-tivement se lient entre elles par des ponts cal-ciques. Par conséquent, une teneur en calcium échangeable élevée favorise l’agrégation. Cette propriété lui permet d’assurer une bonne struc-ture du sol. Dans un sol en bon état, le calcium échangeable représente 80 % des cations fixés sur le com-plexe argilo-humique.

Application de la formule de l’indice de battance (Rémy et Marin-Laflèche, 1974) à plusieurs types de sols : LSA : limon sablo-argileux, LAS : limon argilo-sableux, LS : limon sableux, LMS : limon moyen sableux, LM : limon moyen, d’après le triangle des textures de la Station Agronomique de l’Aisne. Source : mémento « Sols et Matières Organiques »

Source : Agronomie, Des bases aux nouvelles orientations, ENITA de Bordeaux, 2000

Exemples d’effets sur la stabilité des agrégats

Sol en mauvais état structural Sol amendé d’un fertilisant contenant du carbonate de calcium

Quels sont les principaux facteurs extérieurs influençant la stabilité structurale?

FacTeurs conséquences

Saison humide Eclatement des agrégats par gonflement des argiles

Grosses pluies Elles provoquent la désagrégation des mottes par action mécanique des gouttes, la dispersion des ciments souvent accompagnée de pertes de particules fines entrainées par l’écoulement.

Travail excessif du sol Cela peut provoquer une biodégradation intense des matières organiques qui servent de ciments aux agrégats.

Tassement par les machines agricoles

Peut diminuer la porosité d’un sol et détruire ses agrégats.

Comment mesure-t-on la stabilité structurale ?La stabilité structurale n’est pas une grandeur me-surable. Cependant, il existe plusieurs méthodes qui peuvent donner une approximation de ce para-mètre afin de se rendre compte de l’état du sol et de sa propension à se dégrader. De nombreuses méthodes ont été développées pour évaluer la stabilité structurale et la sensibilité à la battance.Alternativement, pour obtenir une estimation de la stabilité structurale d’un sol, il est conseillé lors d’analyses pédologiques réalisées par un labora-toire de demander une évaluation de la stabilité structurale grâce à l’indice de battance (Ib).

L’indice de battance (Ib) :L’indice de battance (Rémy et Marin-Laflèche, 1974) exprime la sensibilité d’un sol au phéno-mène de battance par le rapport suivant :• Si pH < 7 :

• Si pH > 7 :

(1,5 x% limons fins + 0,75 x% limons grossiers)

(% argile + 10 x% matiere organique)- (0,2x(pH-7))

(1,5 x% limons fins + 0,75 x% limons grossiers)

(% argile + 10 x% matiere organique)

Ib =

Ib =

L’horizon est considéré comme - très battant si Ib est supérieur à 2 - battant si Ib est compris entre 1,8 et 2 - assez battant si Ib est compris entre 1,6 et 1,8 - peu battant si Ib est compris entre 1,4 et 1,6 - non battant si Ib est inférieur à 1,4On peut voir que plus les teneurs en argile et en matière organique sont élevées, moins le sol est sensible à la battance.L’indice de battance est généralement donné lors d’analyses de sol réalisées par un laboratoire.





Quelques recommandations Lorsqu’une bonne stabilité structurale est consta-tée pour le sol d’une parcelle, il convient de conti-nuer les pratiques culturales mises en place tout en restant attentif aux probables dégradations. Par contre, si une stabilité structurale moyenne ou faible est observée, quelques changements au ni-veau des pratiques peuvent être envisagés suivant les pratiques en vigueur dans l’exploitation. Voici une liste non exhaustive de conseils pouvant être instaurés dans ce cas :

- Il convient de reconstituer une couche d’hu-mus suffisante par des apports réguliers de matières organiques sur les parcelles. Cela peut aussi être envisagé en laissant sur place les résidus de culture ou encore en implantant une culture d’engrais verts. Les apports de ma-tières organiques permettent non seulement de protéger le sol contre la dégradation physique due à la pluie, mais aussi d’augmenter l’activité des micro et marco-organismes stabilisant les agrégats. Le taux de matière organique idéal est fonction du type de sol (pour plus d’infor-mations, voir fiche « la matière organique du sol »). - Pour avoir une bonne stabilité de la structure, on va chercher à atteindre de bonnes valeurs de pH ainsi que de calcium échangeable. Ces valeurs sont fonctions du type de sol et sont reprises sur les résultats d’analyse de sol. - Eviter le travail du sol trop intensif quand cela est possible.- Envisager des techniques culturales sans labour car le labour favorise la dilution et la minéralisation des matières organiques et par conséquent, une diminution de la stabilité structurale.- Eviter de laisser la parcelle nue en hiver afin de protéger le sol contre l’érosion et la bat-tance. - Dans la mesure du possible, éviter de tra-vailler le sol trop sec, cela peut créer de la terre fine et éventuellement entraîner la bat-tance.- Eviter de préparer un lit de semence trop fin qui pourrait aussi conduire à la battance (Les cultures en inter-rangs larges (ex : maïs) sont déconseillées car elles rendent les sols plus vulnérables à la pluie).

La méthode est très simple et ne demande ni séchage particulier, ni pesée. Elle est basée sur l’ob-servation du comportement des agrégats dans de l’eau.

Temps estimé : 20 mn - Facilité : +++++ - Précision : +++++Matériel : tube en PVC d’environ 2 cm de diamètre, moustiquaire de 2 x 2 cm², eau distillée ou déminéralisée, flacon propre.

A4

La méthode USDA

L’échantillonOù échantillonner ? Prélever des agrégats (pe-tites mottes) dans la couche superficielle, entre 0 cm et 1,5 cm de profondeur, couche exposée à la pluie et au ruissellement qui peut présenter une croûte superficielle. Pour évaluer la sensibilité à la battance du sol, il convient de comparer le comportement du sol compris entre 1,5 à 10 cm de profondeur avec la couche superficielle. Dans le cas d’une culture en rang, les prélèvements se feront à la fois entre les rangs de plantes et direc-tement sous les plantes. Il est conseillé de prendre des échantillons un peu partout dans la parcelle et d’éviter les traces de roues.Quelle est sa taille ? Les agrégats utilisés pour la mesure auront un diamètre compris entre 0,5 cm et 1 cm.Combien en prendre ? Il est conseillé de prendre au moins 9 agrégats par parcelle. Si on constate la présence d’une croûte, prendre 8 fragments de la croûte et 8 fragments sous la croûte. Quand échantillonner ? Eviter d’échantillonner lorsque le sol est trop humide ou trop sec.

Le dispositifLe filtre : Découper un tube de PVC d’environ 2 cm de diamètre et coller en-dessous un morceau de moustiquaire ou fixer la moustiquaire avec un élastique autour du tube. Il n’y a pas de précision requise pour la découpe ; cependant, on veillera à l’utilisation d’un grillage à fine maille. Plusieurs filtres peuvent être réalisés ; cela permettra de faire des mesures simultanément. Le bac d’immersion : prendre un flacon quel-conque qui aura été lavé avec soin au préalable. Le remplir d’eau distillée sur une profondeur de 2 à 3 cm.

3 cm

≈ 2 cm

0,5 cm

La méthodeFaire sécher à l’air libre les échantillons (pendant minimum 24h).

Poser un échantillon sur un filtre et le plonger dans le bac d’immersion pendant 5 min. Obser-ver. S’en remettre au tableau de classes de sta-bilité structurale pour déterminer la classe 1, 2 et 3. Si moins de 50 % de l’échantillon est dissous, alors passer à l’étape 3 et 4 afin de déterminer les classes 3 à 6.

Après 5 minutes, sortir l’échantillon en relevant le filtre puis le rabaisser jusque dans le fond. Cela doit prendre une seconde pour le relever et une seconde pour le remettre au fond.

Répéter exactement cette étape d’immersion quatre fois (pour un total de 5 immersions). Ob-server. S’en remettre au tableau des classes de stabilité structurale pour déterminer les classes de 3 à 6.

Pratique

Tableau des classes de stabilité structurale

Classes Critères

0 Sol trop instable pour récolter un agrégat (tout le sol passe à travers le filtre)

1 50% de l’échantillon est dissous en 5 secondes lors de l’immersion dans l’eau.

2 50% de l’échantillon est dissous entre 5 à 30 secondes après immersion.

3 50% de l’échantillon est dissous entre 30 sec et 5 min après immersion ouIl reste moins de 10 % de l’agrégat de départ après 5 cycles d’immersion.

4 Il reste entre 10 et 25 % de l’agrégat de départ après 5 cycles d’immersion.



ConclusionDurant tout le processus, il convient d’observer le comportement des agrégats. Une fois les classes reconnues pour chaque agrégat prélevé, il est pos-sible de se rendre compte de la stabilité du sol étudié. Une moyenne des classes obtenues peut être calculée.

Classe 0 Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4 Classe 5 Classe 6 Sols instables

Sols stables

Sol sensible à la battance

Sol moyennement sensible à la battance

Sol peu sensible à la battance

Voici quelques exemples obtenus par cette méthode :

Agrégat sec Agrégat sec Agrégat sec

Après 5 secondes d’immersion

Après 1 cycle d’immersion Après 5 cycles d’immersion

Reste de l’agrégat après immersion

Reste de l’agrégat après immersion

Agrégat après 5 cycles





Infiltration, percolation et perméabilité sont les trois principaux mouvements de l’eau dans le sol :• L’infiltration correspond à la pénétration de l’eau dans la surface du sol. L’infiltration est donc

fortement influencée par les processus qui modifient la surface du sol comme le labour, la battance et les galeries de vers de terre.

• La percolation se réfère à la circulation verticale ou horizontale de l’eau dans les pores du sol sous l’influence de la gravité. Ce mouvement est limité dans les pores plus fins par les forces capillaires. Donc, afin de garantir une percolation suffisante, le sol doit avoir suffisamment de macropores.

• La perméabilité ou la conductivité hydraulique est une représentation de la facilité avec la-quelle un milieu (ici le sol) peut laisser passer un liquide. Quand tous les pores du sol sont remplis d’eau, la capacité de stockage d’eau d’un sol est atteinte (point de saturation). Dans un sol saturé en eau, la perméabilité est constante et on parle de conductivité hydraulique à saturation.

A5

Caractériser la circulation de l’eau

Fonctions et importance• Une infiltration rapide signifie que moins d’eau stagnera ou s’écoulera en surface, réduisant ainsi l’érosion hydrique des sols. L’infiltration, la perco-lation et la perméabilité influencent aussi l’humi-dité et sa distribution dans le sol et par conséquent aussi la disponibilité de l’eau et de l’oxygène pour les plantes.

• L’eau circulant dans le sol véhicule des com-posants, entre autres les nitrates, le calcium, le magnésium et le potassium. Cela signifie que les caractéristiques de percolation et de perméabilité sont importantes dans le contexte du lessivage des nutriments et de la pollution des eaux souter-raines et de surface.

• Une conductivité hydrolique à saturation élevée favorisera le ressuyage du sol après une averse.

Influence de la texture et de la structureLa texture du sol a une influence significative sur la capacité d’infiltration des sols. L’eau s’infiltre rapidement dans un sol sableux, moyennement ra-pidement dans un sol limoneux et lentement dans un sol argileux. Les valeurs de référence de la conductivité hydraulique saturée pour un nombre de classes de texture sont :• pour les terrains sableux: 20-85 mm/h• pour les terrains sable limoneux: 8-40 mm/h• pour les terrains limoneux: 4-30 mm/h• pour les terrains limon argileux: 0,2-6 mm/h• pour les terrains argiles: 0,04-2 mm/h

La capacité d’infiltration est aussi déterminée par la structure du sol. L’eau s’infiltre plus facilement dans un sol constitué d’agrégats bien distincts et durables que dans un sol peu ou non-structuré.

Théorie





La capacité d’infiltration est un bon indicateur de la qualité physique du sol, car il y a une relation directe avec la qualité de la structure et la présence de macropores continus dans le champ.Elle peut être étudiée de différentes manières. Une observation visuelle peut déjà en donner une première idée. Afin d’obtenir une estimation plus exacte, il convient d’utiliser des méthodes quan-titatives.

Temps estimé : 2 heures - Facilité : +++++ - Précision : +++++Matériel : deux cylindres en acier ou en PVC, règle, chronomètre, quelques seaux d’eau

La capacité d’infiltration

Méthode visuelleDes signes à la surface, comme la battance ou la présence de flaques au sol, peuvent indiquer une faible capacité d’infiltration. Après de fortes pluies, les flaques d’eau disparaissent en moins de 24 heures sur un sol présentant une bonne struc-ture. Par contre, sur un sol de mauvaise structure, les flaques peuvent rester pendant plus d’un jour.

La battance

Flaques au sol

Méthodes quantitativesLa capacité d’infiltration peut être déterminée en mesurant le taux d’infiltration pendant un certain temps (c’est-à-dire le volume d’eau infiltré par minute). Le système le plus simple consiste en un cylindre d’acier enfoncé à 3 cm de profondeur dans le sol. On appelle ce système « l’infiltromètre à simple anneau ». Une règle est placée contre le bord intérieur du cylindre. Le cylindre est ensuite rempli d’eau, jusqu’à atteindre 15 cm de hauteur par exemple.Le chronomètre est alors démarré. Toutes les mi-nutes, on note la hauteur d’eau (voir tableau ci-après). Quand le niveau de l’eau a baissé de 5 cm, le cylindre est rempli à nouveau jusqu’à la hauteur initiale. Le chronomètre n’est pas arrêté pendant toutes ces opérations. Peu à peu, le taux d’infil-tration diminuera. Les hauteurs d’eau sont notées jusqu’à ce que le taux d’infiltration ne change plus. Quand le sol est saturé, un taux d’infiltration constant est atteint.Afin de réaliser une mesure encore plus précise, deux cylindres concentriques peuvent être utili-sés, c’est un « infiltromètre à double anneaux ». Les deux cylindres sont remplis d’eau, mais la mesure a lieu uni-quement dans le cylindre intérieur. Pour obtenir une évaluation fiable de la capacité d’infiltration, il convient d’effec-tuer plusieurs ré-pétitions de la me-sure.

Pratique A5

L’interprétationL’interprétation des mesures du taux d’infiltra-tion doit se faire avec précaution. Les valeurs de la conductivité hydraulique saturée obtenues par l’infiltromètre à simple anneau peuvent être sur-évaluées à cause de potentiels mouvements laté-raux de l’eau. Dès lors, les résultats obtenus par cette méthode ne peuvent être comparés avec les valeurs de référence de conductivité reprises dans la fiche théorique sur l’infiltration. Néanmoins, les résultats peuvent être comparés facilement entre eux. Lorsque l’on utilise un infiltromètre à double anneau, il n’y a plus de mouvements latéraux d’eau dans le cylindre interne. Les résultats peuvent alors être comparés avec les valeurs de référence pour les textures différentes reprises dans la fiche théorique sur l’infiltration. Une diminution de la conductivité hydraulique sa-turée peut indiquer un sol perturbé. Les causes possibles sont la battance, une diminution de la macroporosité ou un sol compacté. Cela peut cau-ser des problèmes sur la teneur en eau dans le sol ainsi que sur l’aération du sol, et par conséquent sur les plantes cultivées. Il est important de considérer le moment auquel les mesures sont effectuées. Après travail du sol, le sol étant bien aéré, la capacité d’infiltration sera meilleure. Ensuite, l’effet du travail du sol s’effa-cera peu à peu, le sol se tassera et la capacité d’infiltration pourra être inférieure.

Où et quand?Les mesures d’infiltration sont de préférence ef-fectuées en trois endroits représentatifs de l’état général de la parcelle, en évitant les bordures de champs et les endroits où le sol est compacté ou fissuré. Les mesures sont réalisées idéalement au printemps à partir d’un mois et demi après le premier labour, quand le sol n’est ni trop humide (attendre au moins 3 jours après pluie), ni trop sec.

0 20 40 60 80 100

sableux

sable l imoneux

limoneux

limon argileux

argiles

Vitesse d'infiltratrion (mm/h)





A6

Reconnaître l’érosion hydrique

Quels sont les facteurs influençant l’érosion hydrique ?Sous l’influence de l’eau, les particules peuvent se détacher, se déplacer et ensuite se déposer. C’est le phénomène d’érosion hydrique qui tend à dégrader la qualité du sol du fait de la perte des éléments vers l’aval.

PLUIEPlus l’intensité de la pluie est forte, la durée est longue et la taille des gouttes est grande, plus la battance, le ruissellement et l’érosion seront pro-noncés.

TERRAINSOLS : les sols limoneux et sablo-limoneux sont particulièrement sensibles à l’érosion, surtout s’ils sont pauvres en humus. RELIEF : le risque d’érosion croît lorsque les pentes deviennent plus longues et plus fortes et lorsque l’eau de ruissellement converge au sein de la parcelle ou du bassin versant (traces de roues, vallons, …).

OCCUPATION du SOLCULTURES : les cultures sarclées couvrent peu le sol au moment où les pluies sont les plus agres-sives (printemps / début d’été). PRATIQUES à RISQUE : faible protection du sol en interculture, tassement du sol, parcelles récoltées non retravaillées, lit de semence trop fin, labour trop jeté ou trop profond, déficits humique ou cal-cique.

AMENAGEMENT du TERRITOIREL’urbanisation, la construction ou l’aménagement de routes, la disparition de zones tampons (mares, marais) et d’obstacles naturels (haies, talus), les ouvrages d’évacuation inadaptés, l’agrandisse-ment des parcelles agricoles sont autant de fac-teurs potentiellement aggravants.

Théorie

Mécanismes d’érosionDeux étapes :1. Détachement de particules et de petits agrégats par l’impact des gouttes de pluies et l’eau de ruissellement

2. Entraînement du sol vers l’aval par le ruissellement.

L’essentiel du détachement se fait lors de l’impact des gouttes de pluie sur un sol peu couvert et par la friction des eaux de ruissellement sur le sol. Lorsque les eaux de ruissellement convergent, le pouvoir érosif du ruissellement est très élevé et peut conduire à la formation de ravines très larges ou très profondes.





Le ruissellement et l’érosion se manifestent sur les parcelles agricoles présentant une croûte de battance, une mauvaise structure ou suite à des pluies intenses ou de longue durée.

A6

Les formes d’érosion

Transport des particules de sol et affouillement par la force de l’eau

Couchage des semences ou des plantules

Une érosion en nappe se manifeste de façon plus ou moins uniforme sur la parcelle. Par contre, une concentration du ruissellement conduit à la forma-tion de petits chenaux, de rigoles. Le travail du sol, comme le labour, permettent d’effacer les rigoles. Dans les cas les plus spectaculaires, les rigoles forment des ravines. La taille des ravines est telle que de gros travaux sont nécessaires pour les effacer.

SédimentationIl s’agit du dépôt des sédiments érodés sur la par-tie basse de la parcelle. Les cultures sont parfois recouvertes.

Pratique

Comment estimer la quantité de sol érodé ?Le nombre de rigoles et leurs longueurs/largeurs/profondeurs permettent d’estimer la quantité de sol érodé. Sur la zone de dépôt, mesurez l’épaisseur des sédiments transportés et multipliez-la par la surface de la zone concernée.

Apparition de silex à la surface provenant des couches plus profondes. Les pierres peuvent endom-mager les machines agricoles.

Les particules de sol s’écoulent vers les fossés et les cours d’eau. L’eau devient turbide, avec une couleur brunâtre. On retrouve également les sédiments des sols sur les routes qui constituent des zones de dépôt.





A6

La lutte contre l’érosion

Au champ

1. Protéger le sol contre l’impact des gouttes de pluies : maintenir des résidus de culture en sur-face, semer des intercul-tures,…

2. Stabiliser les agrégats du sol : amendements calciques, apports fré-quents de matières organiques, couverts hivernaux,…

3. Favoriser l’infiltration : limiter la battance et la compaction, favoriser l’activité des vers de terre, ne pas trop affiner le sol, …

4. Stocker l’eau : maintenir une bonne rugosité du sol pour stocker l’eau sous forme de petites flaques.

5. Réduire les longueurs de pente : pour une pente de 5%, une parcelle de 100 m de long s’érode 4 fois moins vite qu’une parcelle de 400 m.

6. Ralentir l’eau : les mottes, les pailles, les plantes, l’enherbement freinent l’eau, limitent l’érosion et favorisent les dépôts de sédiments.

Pratique

Sur le bassin versant L’érosion doit avant tout être contrôlée :• par des mesures agronomiques en amont, au ni-veau des parcelles qui génèrent du ruissellement et des sédiments• et par une réflexion d’ensemble concernant l’aménagement du bassin versant (assolement, bandes et chenaux enherbés, mares, haies et ta-lus, …). Cela permet de gérer un grand nombre de pro-blèmes avec des mesures légères et peu oné-reuses. Ces mesures peuvent ensuite être complétées, à moindre coût, par des ouvrages hydrauliques en aval (bassins d’orage, petit bar-rages, …).

Lutter contre l’érosion et les inondations boueuses à l’échelle du bassin versant requiert la participa-tion de tous (agriculteurs, riverains, municipali-tés, collectivités locales et experts) au cours des étapes suivantes : • le diagnostic : ruissellement, érosion, inonda-tions, caractéristiques du bassin versant• l’établissement d’un projet d’aménagement (aspects sociaux, techniques et financiers)• la mise en place des ouvrages et leur entretien• le suivi, l’évaluation et le réajustement des dis-positifs.

Chenaux enherbés et fossés...pour conduire l’eau sans éroder le sol

Bandes enherbées, haies, talus,fascines, ... pourfreiner l’eau et ralentir les sédiments

Couvert permanent sur pentes fortes : bois, prairies, jachères

Gérer l’assolement : alternance des cultures

Mares, bassins d’orage,zones d’immersion temporaires, ...pour stocker l’eau et retenirles sédiments





La fertilité d’un sol peut être considérée comme sa capacité à entretenir la croissance des plantes. Elle résulte de la conjonction des fertilités physique, chimique et biologique du sol, qui vont no-tamment déterminer la biodisponibilité des éléments nutritifs dans le sol. Les apports adaptés de produits organiques ou d’engrais minéraux viennent ainsi en complément de l’offre du sol, afin d’op-timiser le rendement et la qualité des récoltes. Des fertilisations excessives ou inadaptées peuvent en outre s’avérer préjudiciables sur un plan économique ou environnemental.

Déterminer la fertilité chimique

B1

Les fertilités du sol : 3 composantes interdépendantes

La fertilité chimique d’un sol est déterminée princi-palement par : • Les stocks d’éléments nutritifs, présents dans la fraction minérale et/ou dans les matières orga-niques du sol. Ces stocks sont fortement liés aux teneurs en éléments majeurs (azote, phosphore, potasse, calcium, magnésium et soufre) et en oligo-éléments (fer, manganèse, zinc, bore, cuivre, mo-lybdène), ces derniers étant également nécessaires bien qu’en quantités très faibles. Dès lors qu’un seul élément est présent en quantité insuffisante, il de-vient le facteur limitant de la croissance des plantes (loi du minimum de Liebig)

• Leur biodisponibilité, influencée par le contexte sol : CEC, teneurs en argile et en matières orga-niques (taille du « réservoir sol » mais aussi fixation ou lessivage de certains éléments nutritifs, minéra-lisation…), teneur en calcaire total (minéralisation, rétrogradation du phosphore), pH (disponibilité du phosphore et des oligo-éléments, minéralisation).

• L’équilibre de certains éléments nutritifs sur le complexe argilo humique, avec des antagonismes entre potasse et magnésie ou entre calcium et magnésie, pouvant mener à des carences induites.

Théorie

PHYSIQUE

(Lit de semence, structure, circulation de l’eau et de l’air, réserve en eau, matière organique…)

CHIMIQUE

(teneurs en NPK et en oligoéléments, pH,

CEC …)

BIOLOGIQUE

(mineralisation, mycorhyzes, humication, racines, vie du

sol…)

Ces facteurs impliqués dans la fertilité chimique d’un sol ne sont pour autant pas suffisants pour exprimer pleinement la fertilité d’un sol, car il faut évidemment tenir compte des aspects physiques et biologiques, ainsi que du climat. L’absorption des nutriments biodisponibles va par exemple dé-pendre de la qualité de la structure du sol et de l’enracinement, et nécessiter la présence d’eau dans le sol. L’activité biologique, très dépendante du climat, va influer directement sur les fourni-tures par minéralisation (azote, phosphore, soufre) ou par la mychorhization (phosphore). Enfin les plantes n’ont pas les mêmes besoins ou exigences en éléments nutritifs.

Fumure phospho-potassiqueLa fertilisation PK est souvent placée sur les têtes de rotation, plus exigeantes, avec des impasses possibles sur les céréales. Le raisonnement de la fumure tient compte de 4 critères d’importance décroissante :- Les exigences des cultures (et leurs exportations);- Le type de sol et ses teneurs en P et K assimilables;- Le passé récent de fertilisation;- Le devenir des résidus de récolte (enfouis ou exportés);Les cultures exigeantes ne sont pas nécessaire-ment celles qui exportent le plus d’éléments nutri-tifs, mais celles qui seront les plus sensibles à une sous fertilisation.

Besoins Fournitures

1. Consommation d’azote par la culture

1. Reliquat sortie hiver

2. Reliquat post récolte 2. Minéralisation du sol

3. Résidus de récolte, CIPAN, prairies

4. Engrais organique et/ou minéral

P2O5

Très exigeantes

Betterave, pomme de terre, colza, luzerne, pois de conserve, légumes

Moyennementexigeantes

Blé, maïs ensilage, orge, féverole, pois protéagineux, ray-grass, prairie temporaire

Peu exigeantes

Avoine, blé, maïs, grain, avoineseigle, lin

K2O

Très exigeantes

Betterave, pomme de terre, pois de conserve, légumes

Moyennementexigeantes

Colza, luzerne, féverole, maïs, pois protéagineux, ray-grass, prairie temporaire

Peu exigeantes

Avoine, blé, orge, avoine, seigle, lin

Le principe de la méthode des bilans : les apports d’en-grais permettent d’équilibrer besoins et fournitures d’azote (Source: Provinciaal laboratorium, Beitem)

Source : COMIFER

Le conseil de fumure résulte de la multiplication des exportations par un coefficient variant de 0 (impasse en sol riche et culture peu exigeante), à 3,7 (fumure renforcée pour enrichir un sol peu pourvu). Les fertilisations conseillées peuvent, comme pour l’azote, être apportées par des en-grais organiques et/ou minéraux. Toutes les formes de potasse ont la même efficacité. Par contre, il existe de grandes différences d’efficacité pour le phosphore.

Mesurer la fertilité chimique d’un sol Certains symptômes observables sur les plantes peuvent révéler des carences, mais il est souvent trop tard pour intervenir pour la culture en place. L’analyse de sol, voire parfois de végétaux (cas des prairies), reste donc indispensable pour ajus-ter au mieux la fertilisation. Elle peut apporter éga-lement de nombreux renseignements comme la texture du sol, sa teneur en calcaire, sa CEC, son pH, informations indispensables à l’établissement des conseils de fumure.En général, on distingue :• les prélèvements de terre pour le conseil de fer-tilisation en azote (dosage des reliquats azotés chaque année en sortie d’hiver sur 30 à 90 cm selon les cultures);• les prélèvements pour analyse de sol (dosage tous les 5 ans environ des éléments majeurs et des oligos sur la profondeur des labours ou des travaux les plus profonds).

Conseil de fertilisation azotéeLe conseil de fumure azotée se base générale-ment sur la méthode dite des bilans. Des abaques, couplées idéalement au dosage des reliquats sor-tie d’hiver à la parcelle, permettent d’estimer les besoins des cultures et les fournitures du sol. La dose conseillée (engrais organique et/ou miné-ral) correspond à la différence entre besoins et fournitures.





Autres éléments majeurs, oligos-élémentsCertains éléments, comme le magnésium, le cal-cium ou le soufre, sont essentiels à la croissance des cultures. Ils sont souvent apportés avec le phosphore ou la potasse dans des engrais com-plets, lors des chaulages, voire par des retom-bées atmosphériques. D’autres éléments sont également indispensables aux cultures en très faibles quantités (de l’ordre de quelques dizaines à quelques centaines de grammes par hectare). Ce sont les oligo-éléments, comme le cuivre, le bore, le manganèse, le molybdène… Si une carence n’a pas été repérée de façon pré-coce par une analyse de sol, elle peut être détec-

Pourquoi les nutriments absorbés dans la plante sont-ils utilisés ?

tée par l’observation au champ de symptômes caractéristiques de l’élément et de la plante concernés. Le diagnostic peut être également conforté par une analyse de végétaux. Attention lors des corrections en végétation à la fiabilité du diagnostic, à l’efficacité de l’apport et aux risques de phytotoxicité ou d’antagonisme entre éléments. Remarquons que les produits organiques, en plus de l’azote, du phosphore ou de la potasse qu’ils contiennent, apportent souvent des quantités inté-ressantes voire suffisantes de soufre, de magnésie ou d’oligos-éléments.

elémenT Forme absorbable FoncTion

azoTe NH4+ , NO3

- Synthèse des protéines, de la chloro-phylle ou des enzymes végétales

calcium Ca2+Stabilité des parois cellulaires, crois-sance des racines, résistance aux mala-dies, floraison

magnésium Mg2+ Synthèse de la chlorophylle, des caro-tènes ou phytines

souFFre SO42 Elément essentiel de certains acides

aminés (cystéine, cystine)

PhosPhore PO43-

Floraison, croissance des racines, syn-thèses de l’ATP (transferts d’énergie), de l’ADN (matériel génétique) ou des phospholipides (membranes cellulaires)

PoTasse K+Transport du nitrate dans la plante, régulation de la transpiration, rétention de l’eau

Analyse de la couche arable

Outils-gouge, seau ou pot propre-sachets plastiques avec la référence de l’échantillon- fiche de renseignements correctement remplie-GPS ou plan de la parcelle

Réalisation pratiqueBelgique :- L’analyse de sol doit être réalisée tous les trois ans, sur un nombre de parcelles dépendant de la taille de l’exploitation. (minimum réglementaire = 1 échantillon tous les trois ans pour 10 hectares)

- L’échantillon de terre envoyé au laboratoire doit faire environ 500 g. Il est constitué d’au moins 15 prises élémentaires, sur une profondeur de 23 cm pour raisons d’homogénéité des données du Ser-vice Pédologique de Belgique. Il est conseillé de prélever de préférence en croix, mais tout autre plan d’échantillonnage permettant d’obtenir un pré-lèvement représentatif de la parcelle est autorisé. Lorsque la structure du sol n’est pas assez ferme, il est recommandé de tasser le sol avant de préle-ver. En Flandre, des prélèvements jusqu’à une pro-fondeur de 30 cm sont acceptés lors des contrôles PAC.

Pratique

France :L’analyse de sol doit idéalement être réalisée tous les 5 ans sur au moins quelques parcelles jugées représentatives de l’exploitation, en respectant un délai d’un mois minimum après tout apport d’en-grais. Le prélèvement de terre doit être fait sur la profondeur habituelle de labour (ou sur une pro-fondeur de 15 cm dans une parcelle en non labour depuis plus de 5 ans), et constitué d’une quinzaine de prises élémentaires soigneusement mélangées pour constituer un échantillon d’environ 500 g. Si la parcelle est de petite taille et homogène en termes de texture et d’historique, le plan d’échantillonnage peut se faire en diagonale ou en croix, en évitant les fourrières, mouillères, proximités d’arbres… On conseille également de plus en plus souvent de réaliser les prélèvements sur un cercle d’une quinzaine de mètres de diamètre, et situé dans une zone jugée représentative et parfaitement localisée (localisation sur fond de carte, coordonnées GPS). Cela permet d’éviter de mélanger des types de terre différents, et de revenir toujours au même endroit pour prélever, ce qui limite les biais et permet de mieux suivre les évolutions de teneurs.

Apres l’échantillonnage- Après le prélèvement, les prises élémentaires sont soigneusement mélangées avant de placer l’échan-tillon dans un sachet propre parfaitement fermé et référencé- L’échantillon peut être conservé à la température ambiante avant d’être rapidement envoyé au labo-ratoire, accompagné d’une fiche de renseignements correctement remplie. Cette dernière permet de recevoir en retour, avec les résultats des dosages, des conseils en matière de fumures ou d’amende-ments.

B1





Conseil de fertilisation azotée

Outils- gouge ou tarière hélicoïdale autant de seaux ou pots propres que d’horizons à prélever- sachets plastiques avec les références de parcelle ou d’horizons- GPS ou plan de la parcelle

Réalisation pratique

- Les profondeurs de prélèvements dépendent des cultures à fertiliser

Couches échantillonnées :1 horizon (0- 30 cm) : laitue, scarole, cerfeuil, per-sil, radis, épinards, fraises, courgettes.2 horizons (0 - 30 cm et 30 - 60 cm) : lin, pommes de terre, haricots, légumes de plein champ, tabac, maïs (en pommes de terre et haricots, bien souvent un seul horizon de 45 cm est prélevé).3 horizons (0 - 30 cm, 30 - 60 cm et 60 -90 cm): céréales, betteraves sucrières, chicorées, endives, choux de Bruxelles.

- 500 g de terre sont nécessaires par horizon. L’échantillonnage doit se faire de préférence selon une croix ou une diagonale, avec un minimum de 10 prélèvements élémentaires par horizon. D’autres plans d’échantillonnage sont possibles dans la me-sure où un échantillon représentatif de la parcelle est obtenu.

- Les différents horizons sont prélevés au même endroit. Si le prélèvement est réalisé par passes successives, il faut alors faire attention à ne pas faire tomber de terre dans le trou sous peine de « polluer » l’échantillon. Lorsque le sol est creux ou soufflé, il peut être judicieux de le rappuyer avec le pied avant de prélever.

Pratique B1

Après l’échantillonnage- Les prélèvements élémentaires sont soigneuse-ment mélangés avant d’être placés dans des sa-chets portant la référence de l’horizon (voire de la parcelle).- Lorsqu’il y a plusieurs horizons prélevés dans une même parcelle, ils sont regroupés dans un même sachet qui recevra également la fiche de renseigne-ments soigneusement complétée (indispensable pour recevoir un conseil de fumure) - Conserver les échantillons au frais (4 °C) et les amener rapidement au laboratoire si le délai n’ex-cède pas 24 heures, sinon congeler les échan-tillons. Le froid permet en effet d’empêcher toute reprise de minéralisation au sein de l’échantillon.





Le pH est une mesure de l’acidité d’un sol. Il dépend de la concentration en protons (les ions H3O+)

dans la solution du sol : plus il y a de protons dans un sol, plus il est acide, et inversement.En théorie, une mesure de pH peut varier de 0 à 14 sur une échelle logarithmique : un pH de 7 est dit neutre, en dessous, le sol est dit acide et au dessus basique . En pratique, le pH eau d’un sol peut se situer entre les valeurs extrêmes de 5 et 8,5.Le pH a une influence sur trois composantes importantes de la fertilité d’un sol : la biodisponibilité des nutriments et éléments toxiques, l’activité biologique et la stabilité structurale.

Mesurer le taux d’acidité du sol

B2

pH-H2O et pH-KClEn pratique, deux analyses de pH peuvent être réalisées par les laboratoires :• le pH-H2O (ou pH-eau) est déterminé en mesu-rant le taux d’acidité dans un mélange sol / eau de 1 pour 5 : il reflète la concentration de protons dans la solution du sol• le pH-KCl consiste à mesurer le pH après ajout de chlorure de potassium (KCl) ; celui-ci va chasser les protons fixés sur le complexe argilo-humique et permettre de refléter également l’acidité poten-tielle ou d’échange du sol, fixée sur le complexe d’échange : le pH-KCl sera ainsi toujours plus bas que le pH-eauEn routine, les laboratoires mesurent habituel-lement le pH-KCl en Belgique, et le pH-eau en France, d’où des référentiels très différents en termes de valeurs souhaitables de pH.

pH et disponibilité des nutriments et élé-ments toxiquesLa biodisponibilité des éléments majeurs (azote, phosphore, potasse,…) comme des oligo-éléments (bore, cuivre, zinc…) dépend de leurs teneurs dans le sol ou de la CEC (capacité d’échange cationique), mais également du pH, comme le montre le graphique ci-contre (plus la barre est épaisse, meilleure est la disponibilité de l’élément concerné). Un pH trop élevé réduit la disponibilité du phos-phore et de certains oligos-éléments (fer, man-ganèse, bore, cuivre et zinc). C’est pourquoi on ne cherchera pas à dépasser un pH de 7,5. En outre, un pH minimum de 5,5 est indispensable pour éviter les intoxications par l’aluminium ou le manganèse.

pH et structure du solStructure du sol et pH sont indirectement liés. En effet, l’épandage d’amendements basiques (craie broyée, chaux, écumes…) conduit à apporter, asso-cié aux bases qui neutralisent l’acidité, du calcium. Selon la nature chimique de l’amendement et sa fi-nesse, celui-ci va plus ou moins rapidement libérer du calcium qui va stabiliser la structure. Cet effet est particulièrement intéressant en sols limoneux et limono-sableux (battance), voire en sols lourds (floculation des argiles). Une bonne structure de sol est égale-ment favorable à la circulation de l’air, de l’eau ou des racines dans le sol.

Des agrégats grumeleux, signes d’une structure du sol favorable.

Théorie

Influence du pH sur la disponibilité des nutriments (Source: Een geïntegreerde kijk op N-bemesting van volleveldsgroenten (inagro)).

En France, plusieurs approches coexistent. D’une manière générale, l’objectif premier dans de nom-breuses régions consistera à éviter la toxicité alu-minique en maintenant le pH-eau au-dessus de 5,5, et idéalement en se situant entre 6,2 et 6,6 pour une biodisponibilité optimale des nutriments.Dans les sols limoneux fragiles et en rotations de type betteravières, les exigences en matière d’amendements basiques sont plus fortes : l’ob-jectif est également d’améliorer la stabilité struc-turale grâce aux apports de calcium. Dans ce contexte, le diagnostic ne peut se limiter à la seule mesure du pH, mais doit caractériser l’état cal-cique dans sa globalité :• viser des pH de 6,8 à 7 en sables et argiles, de 7 à 7,3 en limons argileux, de 7,2 à 7,5 en limons et limons sableux (exprimés en pH eau);

• en sols battants, maintenir une réserve calcique de 3‰ de carbonates de calcium, avec un taux de saturation du complexe argilo-humique en calcium supérieur à 80 voire 100%.

En prairies, on pourra se reporter au tableau ci-dessous :

pH et activité biologiqueL’activité biologique d’un sol varie avec le pH. La diversité, l’abondance et l’activité de la micro-flore (bactéries, champignons, mycorhizes…) sont en effet influencées par le pH. Chaque espèce pos-sède une plage optimale de pH. Par exemple, l’ac-tivité bactérienne diminue lorsque le pH-KCl est inférieur à 5,5. Un pH-eau de 7 est optimal pour l’activité des bactéries responsables des trans-formations de la matière organique, ou pour les lombriciens. Une bonne activité biologique est im-portante pour le fonctionnement et la fertilité du sol (évolution des matières organiques, minérali-sation, fixation symbiotique de l’azote athmosphé-rique, structure du sol, contrôle des pathogènes du sol, etc.).Pour une activité biologique optimale, on cherche-ra à se situer à des niveaux de pH proches de la neutralité.

Préférences des plantes en matière de pHQuand c’est possible, on doit également tenir compte des préférences éventuelles des cultures de la rotation pour déterminer le pH souhaitable :- milieu neutre à légèrement basique : orge, bette-rave, haricot, luzerne, choux, céleri, légumes;- milieu neutre à légèrement acide : maïs, avoine, petits pois, lin;- milieu légèrement acide : pommes de terre, seigle, tabac, chicorée, fraises, asperges.

Blé, trèfles et ray-grass sont des espèces relative-ment tolérantes (6,5 < pH-eau < 7,5).

Quel pH optimal pour mon sol ?Le taux d’acidité optimal va dépendre du type de sol et des rotations pratiquées. Le cas des prai-ries est souvent traité à part, ces dernières étant très tolérantes en termes de pH. Les sols calcaires (plus de 10% de carbonates de calcium) ne néces-sitent pas de chaulage et ne sont pas concernés par cette fiche.

Le laboratoire provincial de Flandre Occidentale donne les valeurs indicatives suivantes pour les sols les plus courants de Belgique (exprimées en pH-KCl)

Terres labourables

Prairies

Sable 5,0 – 5,5 4,7 - 5,1

Sable-limon 5,5 – 6,0 5,2 – 5,6

Limon 6,0 – 6,5 5,4 – 6,1

Argile 7,0 – 7,5 5,5 – 6,4

pH eau

< à 5,4

de 5,4 à 5,8

de 5,8 à 6,2

> à 6,2

Taux de saturation (Ca/CEC ou Ca/T)

< 40% 40 à 60% 60 à 75%

> 75%

Prairie perma-nente

Redres-sement

Entretien Impasse Im-passe

Prairie tempo-raire

Redres-sement urgent

Redres-sement

Entretien Im-passe

Source : Pierre Mortreux / Chambre d’agriculture de région du Nord Pas de Calais

Les sols s’acidifientLa vie du sol, les apports d’engrais contenant de l’ammoniaque ou de l’urée, les pluies acides, pro-voquent une accumulation de protons et donc une acidification des sols. Les amendements basiques et la réserve calcaire libèrent des bases qui neu-tralisent les protons et stabilisent voire remontent le pH du sol.Les variations de pH, d’origine naturelle ou an-thropique, sont plus ou moins fortes ou rapides en fonction du pouvoir tampon des sols. Ce dernier est principalement déterminé par les teneurs du sol en argile et en matières organiques (ou par la CEC), ainsi qu’en carbonates de calcium (CaCO3). Pour éviter les baisses rapides de pH, il est donc important de maintenir une réserve calcaire suf-fisante sans pour autant trop augmenter les pH (ne pas dépasser 7,5 (pH – H2O) en sols non cal-caires). Dans les sols à forte CEC, la remontée de pH nécessitera également davantage de bases pour neutraliser l’acidité potentielle.

Comment gérer le pH de mes sols?Hormis en sols calcaires, les pH baissent naturel-lement : on estime les besoins annuels en bases à 250 - 400 VN/ha. En fonction du pH et de l’état calcique (analyse en laboratoire), de la culture en place et du type de sol, différentes stratégies sont possibles :• le pH et l’état calcique sont jugés satisfaisants : aucune intervention n’est à faire dans l’immédiat ;• le pH est très faible : une intervention dite de redressement est à réaliser rapidement à l’aide de produits rapides d’action (chaux, écumes, carbo-nates pulvérisés…), une seconde intervention dite d’entretien sera à prévoir 1 à 3 ans plus tard. Ne pas remonter le pH de plus 0,5 à 1 point par an ;• le pH est un peu faible et il n’y a pas de réserve calcique : le pH va continuer de baisser, prévoir un apport d’entretien assez rapidement ;• le pH est bon mais il n’y a pas de réserve cal-cique : apporter des produits d’action lente (car-bonates concassés) ou associant une base faible (gypse) pour amener du calcium sans surchauler.

Lorsqu’un apport d’amendement basique est jus-tifié, le choix du produit se fait en fonction des besoins du sol (redressement, entretien, réserve calcique) et des coûts. La remontée de pH va alors dépendre du type de sol, de la valeur neutralisante

du produit et de sa rapidité d’action :• Les besoins en amendements sont proportion-nels à la CEC du sol (teneurs en argiles et en matières organiques). C’est-à-dire que plus le pouvoir tampon augmente, plus il faut apporter de bases pour un même redressement en termes d’unités de pH.• La valeur neutralisante renseigne quant à elle sur la capacité d’action des produits. Elle se dé-finit comme la quantité d’oxyde de calcium ayant la même action que 100 kg du produit considéré (pour les produits ne contenant pas de magnésie, cela correspond à leur teneur en CaO ; pour les autres, on tient également compte des bases as-sociées à la magnésie).• Enfin, il est important de connaître la rapidité d’action du produit utilisé (en particulier lorsqu’un redressement rapide est nécessaire). Les produits cuits (chaux vive ou éteinte), ainsi que les écumes dans une moindre mesure, sont très rapides d’ac-tion. Pour les produits crus, la rapidité d’action va dépendre de leur solubilité carbonique et de leur finesse.

Type de sol Unités de VN / ha

sable 1500-2500

sable-limon 2000-3000

limon 2000-3000

argile 3000-4000

Quantité de valeur neutralisante (VN) nécessaire pour faire monter le pH d’un point.

Source : Pierre Mortreux / Chambre d’agriculture de région NPDC / Toelichting resultaten MTR versie 2008 (Inagro)

pH eau

< à 5,4

de 5,4 à 5,8

de 5,8 à 6,2

> à 6,2

Taux de saturation (Ca/CEC ou Ca/T)

< 40% 40 à 60% 60 à 75%

> 75%

Prairie perma-nente

Redres-sement

Entretien Impasse Im-passe

Prairie tempo-raire

Redres-sement urgent

Redres-sement

Entretien Im-passe





Cette méthode rapide et simple repose sur le mélange d’un échantillon de sol avec un réactif. La coloration obtenue, comparée à une échelle de couleurs, renvoie à une fourchette de pH.

Temps estimé : 10 mn Facilité : +++++ Précision : +++++ Fiabilité : +++++ Matériel : plateau en plastique , petite spatule, réactif en poudre, solution triplex, échelle de couleurs avec gammes de pH, chiffon (vendus en kit)

Hellige-test

B2

MéthodeLe Hellige-test est une méthode rapide, vendue en kit, assez précise et bon marché pour mesurer le pH d’un sol. Utilisable pour des pH inférieurs à 8 (ce qui est toujours le cas des sols non calcaires), elle donne un résultat avec une résolution de 0,5 point.Une très faible quantité de poudre blanche est mélangée soigneusement à un petit volume de sol. La poudre absorbe la solution du sol. Une faible quantité de solution triplex est ensuite administrée pour colorer la poudre.La couleur obtenue est finalement comparée à une échelle de couleurs pour déterminer le pH du sol.

Conclusion Cette méthode rapide, simple et économique convient à la plupart des sols à vocation agricole, avec une précision suffisante pour certains usages agronomiques (conseil de fertilisation, pH de prairies par exemple).

Pratique





soure : orbeco.com

Cette méthode est simple, rapide et économique pour déterminer le pH d’un sol, avec une précision moyenne.

Temps estimé: 10 min Facilité : +++++ Précision : +++++ Fiabilité : +++++ Matériel : filtre de cafetière, papier pH, eau distillée

Papier - pH

B2

MéthodeUn filtre de cafetière est rempli de 100 g de sol, mis sur un support et arrosé de 0,5 l d’eau distillée. L’eau s’écoulant est récupérée. Le papier pH y est plongé. La coloration obtenue renvoie à une fourchette de pH. (www.plattelandinuitvoering.tv)Des bandes de papier-pH sont imprégnées avec des réactifs qui se colorent diffé-remment en fonction du pH. L’un des réactifs les plus uti-lisés s’appelle le Lakmoes. Le Lakmoes a une coloration rouge dans les milieux à pH inférieur à 4,5 et une colo-ration bleue dans les milieux où le pH dépasse 8.Pour davantage de précision, il est préférable d’utiliser des bandes de papier-pH avec une bonne résolution. Plusieurs types de papier-pH, utilisant différents réactifs, existent. Ils se vendent par jeux de 200 bandes pour un coût d’une dizaine d’euros.

Conclusion Cette méthode simple, rapide et économique souffre de son manque de précision pour les usages agronomiques.

Pratique





Source : naturepower.ch

Lorsque les milieux ne sont pas perturbés (travail du sol, désherbants, etc), la reconnaissance des plantes colonisant naturellement une parcelle peut renseigner sur son pH.

Facilité : +++++ Précision : +++++ Fiabilité : +++++

Plantes indicatrices

B2

MéthodeL’acidité d’un sol peut être déduite par la recon-naissance des espèces de plantes qui y poussent naturellement, et qui peuvent avoir des préfé-rences en termes de pH. Pour que cette estimation soit possible, le sol ne doit pas avoir été labouré, fertilisé ou désherbé depuis quelques années, sous peine de fausser le diagnostic. Sinon, d’autres élé-ments que l’acidité peuvent intervenir.Voici une liste des plantes indicatrices les plus ca-ractéristiques des sols acides, neutres et basiques (Source : handboek voor ecologisch tuinieren, velt)

(Toutes les images viennent de: www.soortenbank.nl)

Sols très acides (pH (H2O) < 5)

Spergule des champs

Scléranthe annuel

Sols acides (5 < pH (H2O) < 6,5)

CamomilleAllemande

Ravenelle

Gnaphale desmarais

Oxalide droite

Pensée des champs

Pratique

Sols basiques (7,5 < pH (H2O))

Sols neutres (6,5 < pH (H2O) < 7,5)

Veronique agreste Laiteron des Champs

Vulpin des Champs Morelle noire

Prêle des champs

Bourse à pasteur

Vélar fausse giroflée

Gaillet grateron

Euphorbe réveil matin

Lamier pourpre

Chénopode hybride

Luzerne lupuline





Vélar fausse giroflée

Gaillet grateron

Cette méthode est très rapide pour déterminer le pH d’un sol. La précision obtenue dépend de la qualité des instruments utilisés, certaines sondes étant assez onéreuses.

Temps estimé: 5 min Facilité : +++++ Précision : +++++ Fiabilité : +++++

Mesure électronique du pH

B2

MéthodeLa mesure de pH se fait grâce à la différence de potentiel entre une électrode dite de mesure (plon-gée dans la solution du sol) et une électrode de référence. Selon les appareils, on peut lire soit un écart en millivolts (mV), soit directement le pH.Certains appareils nécessitent un temps préalable de chauffe. Avant toute mesure, il faut commen-cer par calibrer le pH-mètre à l’aide d’une solution dont le pH est connu. Ensuite, l’électrode doit être nettoyée soigneusement avec de l’eau distillée avant d’être plongée dans la solution de sol à ana-lyser.Précautions d’usage : ne jamais stocker l’élec-trode à sec (pour de courtes durées, la conserver dans de l’eau distillée) ; après usage, la nettoyer soigneusement.Des pH-mètres portatifs sont disponibles dans dif-férentes formes. Leurs fiabilité, précision et prix sont variables (les appareils avec une précision suffisante pour les usages en agriculture sont re-lativement onéreux, et il sera souvent préférable de faire appel à un laboratoire agréé d’analyses de terres).Source : Het chemisch Practicum; een laboratoriumhandboek, door R.Udo & H.R.Leene. - Uitgeverij NIB, Zeist, 1986

Conclusion Les pH-mètres permettent de mesurer assez rapidement l’acidité d’un sol. Les appareils permettant d’obtenir des mesures suffisamment précises étant relativement onéreux, il reste préférable de passer par un laboratoire agréé pour les usages en agronomie.

Pratique





Mesurer la matière organique

Qu’est-ce que la matière organique du sol?La matière organique est présente sous différentes formes dans le sol : résidus des cultures précé-dentes, pailles enfouies, composts et fumiers. La vie du sol fait également partie de la matière organique. Dans le sol, le «matériel organique» est décom-posée par des micro-organismes en matière orga-nique du sol. La matière organique est un mélange complexe qui se compose des liens carbonifères et se compose environ de 58% de carbone organique. Ce chiffre peut varier entre 40 et 70% et dépend entre autres de l’âge de la matière organique dans le sol.

Comment le matériel organique est-il trans-formé en matière organique dans le sol?Le matériel organique qui est incorporé dans le sol, est le résultat de deux différents processus : l’humi-fication et la minéralisation. La minéralisation est la décomposition de la matière organique par les or-ganismes qui vivent dans le sol. Dans ce processus, des nutriments minéraux comme l’azote, le phos-phore, le calcium, le magnésium, le souffre et un nombre des éléments rares sont relâchés. Une par-tie du carbone présent dans la matière organique est transformée en CO2.

L’humification est la transformation du matériel organique en humus ou matière organique stable. Ceci est fait par un nombre des processus comme le mélange et l’enveloppement des particules orga-niques les plus persistantes avec l’argile ou le limon en créant des agrégats dans le sol.

Théorie C1

Cette matière organique stable est de nouveau dé-composée par des micro-organismes. Elle est donc aussi sujette à la minéralisation. La décomposition de la matière organique amène donc une délivrance continue des nutriments.La matière organique est souvent divisée en une fraction qui est décomposée facilement (fraction labile) et une fraction qui se décompose plus lente-ment (fraction stable). Cette fraction stable est sujet à la minéralisation qui est un processus beaucoup plus lent. (Source : Organische stof in de bodem ; sleutel tot bodemvruchtbaarheid, LNE 2009))

Qu’est ce qui influence l’humification et la minéralisation? La minéralisation et l’humification sont des proces-sus biologiques et donc vivants. Ils dépendent de différents éléments comme la température, l’humi-dité, l’approvisionnement en oxygène, la texture du sol, le drainage, l’historique de la fertilisation (ex : fumiers organiques, engrais minéraux, ancienne prairie), et la quantité en matière organique stable et labile dans le sol. Il existe des grandes différences de minéralisation entre les différents types de sols (dépendant de la capacité de minéralisation).

Quelques notionsCarbone organique du sol : il s’agit du carbone pré-sent dans la matière organique du sol. Le pourcen-tage de carbone organique dans le sol est norma-lement de 58% par rapport à la matière organique. Les sols avec un pH élevé contiennent du carbone inorganique sous forme CaCO3 ou MgCO3Matière organique du sol : elle représente la frac-tion organique du sol. La matière organique du sol est constituée, comme tous les liens organiques dans la nature, d’oxygène, d’hydrogène et d’azote.Teneur en matière organique et stock de matière organique dans le sol : ces deux concepts sont souvent mélangés, bien qu’ils soient distincts. - Le taux de matière organique dans le sol est une concentration (%) = pourcentage du poids du car-bone organique dans le sol / poids total du sol. - Le stock de matière organique dans le sol est une masse (t/ha) = poids du sol (t/ha) × taux de matière organique dans le sol (%)/100.- Le poids du sol (t/ha) = 100 × profondeur du sol (cm) × densité du sol (g/cm3)

(Source : Organische stof in de bodem ; sleutel tot bodemvruchtbaarheid, LNE 2009)

Interaction entre le matériel organique frais et la ma-tière organique du sol.

Les fonctions de la matière organique

Caractéristique Description Effet sur le sol

Délivrance des nutriments

La décomposition de la ma-tière organique (minéralisa-tion) produit NH4

+, NO3-, PO4

3-, SO4

2-.

Source de nutriments pour la plante. Dépend de la quantité en matière organique, de l’histoire de la parcelle et du climat : entre 100 et 180 kg/ha d’azote peuvent être libérés.

Délivrance des micro-éléments

La minéralisation de la ma-tière organique produit des micro-éléments. Avec ces micro-éléments et autres cations, la matière organique forme des complexes stables (chélation).

A cause de la minéralisation et de la chélation, la disponibilité des micro-éléments pour la plante sera augmentée.

Ciment stable

La matière organique est un ciment qui colle les diffé-rentes particules du sol en formant des agrégats.

Stabilisation de la structure du sol, réduction de la battance et de l’érosion, et augmentation de la capacité d’infiltration (eau et gaz).

Rétention de l’eau élevée

La matière organique peut contenir jusqu’à 20 fois son poids en eau.

La capacité de rétention est aug-mentée, surtout sur sols sableux.

Echange des cations élevé

La matière organique aug-mente la capacité d’échange des cations du sol.

Les cations (Na+, K+, Ca+, Mg+) neu-tralisent la valeur négative du sol, mais sont surtout utilisés comme nutriments, absorbés par les ra-cines des plantes.

TamponLa matière organique a une capacité à tamponner dans les milieux neutres.

Le taux d’acidité du sol reste dans les limites optimales pour la crois-sance.

Couleur foncéeLa présence de la matière organique s’exprime par une coloration foncée du sol.

Echauffement plus rapide

Capacité d’infiltration de l’air et de l’eau augmentée

Elle se traduit par une poro-sité élevée et une structure du sol plus stable.

L’infiltration de l’eau et de l’air dans le sol sera plus facile. Cela mène à un climat optimal et une activité biologique dans le sol plus impor-tante.

Alimentation pour les organismes dans le sol

La matière organique est une source de nourriture et d’énergie pour de nombreux organismes dans le sol.

Stimulation de la vie du sol, et donc aussi des processus qui sont importants pour la fertilité.

Captation durable du CO2

Les sols de la planète stoc-kent deux fois plus de car-bone que l’atmosphère.

La captation du CO2 peut contribuer à la lutte contre le réchauffement climatique.

(Source : Organische stof in de bodem ; sleutel tot bodemvruchtbaarheid, LNE 2009)

Taux de carbone organique optimal Le taux de matière organique est essentiel pour as-surer une fertilité optimale du sol. Les quantités en carbone organique du sol (couche arable) dépen-dent principalement du type de sol. Dans le cadre d’une étude, l’Université de Gand a récemment cal-culé des références de taux de carbone pour diffé-rents types de sols de Belgique. Dans le cas des terres arables, pour les textures les plus fréquentes, on utilise les références suivantes : Sable: 1,2 – 1,9 %C, Sable-limon: 1,0 – 1,5 %C, Limon: 1,3 – 1,7 %C, Argile: 1,6 – 2,1 %CLe Ministère de la Communauté Flamande (PAC) donne des valeurs minimales pour le stock de car-bone dans les différents sols: Sols sableux : 1,0%C, Sols sableux-limoneux : 0,9%C, Sols argileux: 1,2%C. Quand un agriculteur a un stock moins élevé de carbone, il doit suivre l’avis donné par les résultats des analyses de sols ou les données du Ministère, en administrant du fumier ou du compost, en incor-porant de la paille, ou encore en mettant en place une Culture Intermédiaire Piège A Nitrate (CIPAN).

Maintenir ou augmenter le taux de matière organique dans le sol Apport de fumier orgAnique

L’administration de fumier organique augmente le taux de matière organique dans le sol. La quantité administrée, la composition et la biodégradabilité du fumier déterminent l’augmentation de matière or-ganique du sol. Le fumier de paille contient plus de matière organique que le lisier et contribue donc plus au stockage du carbone dans le sol.

ApplicAtion du non lAbour ou d’un trAvAil superficiel

Le travail superficiel (semis simplifié ou semis direct) mène à une concentration du carbone or-ganique dans les 5 à 15 premiers centimètres du sol. Les études n’ont pas encore démontré que le non labour augmentait les stocks en carbone. En revanche, le non labour concentre la matière orga-nique dans la couche superficielle du sol, où elle est le plus nécessaire. choix d’une rotAtion des cultures AdAptée

L’influence de la rotation sur le taux de carbone est principalement déterminée par la quantité et l’efficacité des résidus de récolte qui sont incor-porés. L’enfouissement des résidus de cultures

légumières ou de paille a une influence positive sur le taux de carbone. La remise en prai-rie est une des manières les plus efficaces d’augmenter le taux de carbone. Une rota-tion de cultures de printemps et de céréales alternée avec des prairies temporaires peut maintenir le stock de matière organique. semis de cipAn Les CIPAN peuvent être utiles pour maintenir le taux de matière organique dans le sol. Durant l’hiver, elles captent l’azote afin qu’il ne soit pas lessivé. Néanmoins, la proportion de carbone et d’azote dans la plupart des CIPAN est relativement basse. La quantité de matière organique provenant des CIPAN est donc plutôt limitée. Dans le cadre des bonnes pratiques culturales, il est toujours recom-mandé de semer des CIPAN.Apport de compost L’apport de compost comme matériel organique

très stable peut faire aug-menter le taux de matière organique du sol. Son épandage en grandes quantités permet d’aug-menter rapidement les teneurs d’un sol pauvre (toujours dans le respect de la réglementation).

(Source: Organische stof in de bodem: Sleutel tot bodemvrucht-baarheid. LNE, 2009)

Le stock de matière organiqueL’histoire d’une parcelle peut en apprendre beau-coup sur le stock de carbone du sol. Sur des par-celles recevant régulièrement du fumier, il est fort probable que le sol contienne beaucoup de car-bone. Des prairies retournées contiennent un taux élevé de carbone jusqu’à 10 ans après le retour-nement. Quand l’historique de la parcelle n’est pas connue, il existe des caractéristiques visuelles dont on peut tenir compte pour faire une estimation rapide du taux de carbone. L’option la plus fiable est naturel-lement de déposer un échantillon du sol dans un laboratoire reconnu pour faire une analyse.





L’amélioration du taux de carbone

Quelles sont les quantités de carbone que j’administre au sol pour augmenter le stock de carbone? Les déchets de récolte peuvent produire des quan-tités élevées de carbone. Des mesures spécifiques, comme l’incorporation de la paille ou la mise en place de CIPAN, ont une influence positive sur le stock de matière organique du sol. Les fumiers or-ganiques y contribuent également. L’évolution du stock peut être suivie en utilisant un programme de

Pratique C1

simulation comme ‘KOOLSTOFSIMULATOR’ ou ‘SI-MEOS-AMG’ Les graphiques ci-dessous résument les différents apports de carbone organique au sol en fonction de mesures spécifiques. Les lignes rouges verticales montent la perte annuelle de matière organique pour les différents types de sols.





L’évolution du taux de carbone

Comment suivre et prédire le taux de carbone organique dans mes sols?Le programme ‘KOOLSTOFSIMULATOR’ est un outil permettant de gérer le carbone présent dans les terres cultivées. Il est publié par le Gouverne-ment flamand : Département de la Protection de l’Environnement, de la Nature et de l’Energie, des Terres et des Sols, Sous-sols, les Ressources natu-relles, par le Service pédologique de Belgique et de l’Université de Gand.

Pratique C1

‘KOOLSTOFSIMULATOR’ est un programme ergo-nomique et interactif qui permet au consommateur d’estimer l’évolution du carbone organique dans la couche arable sur le long terme. Ceci est fait concernant la rotation des cultures et le régime de fertilisation utilisés.Ci-dessus, une simulation du taux de carbone sur un période de 30 ans est donnée pour une rotation typique de Flandre.

Evolution sur le long terme du taux de matière organique dans le sols sur une parcelle avec une rotation typique des Flandres.

Obtenez un exemplaire de ‘KOOLSTOFSIMULATOR’ sur simple demande en envoyant vos coordonnées à l’adresse ci-dessous:Vlaamse overheidDienst Land en BodembeschermingKoning Albert II-laan 20, bus 201000 Brussel

La rotation proposée est la suivante: pommes de terre, blé d’hiver, betteraves sucrières et maïs grain. C’est une rotation classique, souvent utili-sée en Flandres. Elle est combinée avec la mise en place d’une CIPAN et l’épandage d’un fumier pailleux tous les 4 ans. On peut constater que le taux de carbone augmente peu à peu sur le long terme. Pour un sol avec un taux de carbone or-ganique assez élevé, cette rotation est bénéfique. En revanche, pour des sols avec un faible taux de carbone, d’autres mesures doivent être envisa-gées pour augmenter le taux.

à ses questions, ses objectifs, aux contraintes propres à son système de productionDe plus, il y a la possibilité d’établir un conseil plus global, fondé sur une gamme de préconisations éta-blies sur des cas «types» représentatifs des princi-pales situations agronomiques (sol et système de culture) identifiées en région.Un avis est simulé ci-dessous. Pour une parcelle fixe, 4 types de rotations de cultures ont été simu-lées. Le sol est limoneux avec 16% d’argile. Au mo-ment où la simulation commence, la couche arable du sol contient 2,2% de matière organique. Voici les 4 rotations:• Le système actuel : une rotation de colza/blé/orge sur 3 années. Une fois tous les trois ans, le sol est labouré et une CIPAN est semée. Les pailles de blé et d’orge sont enfouies.• Première variation : une fois tous les trois ans, la paille est évacuée.• Seconde variation : la paille est évacuée tous les ans. • Troisième variation : la paille est évacuée tous les ans et tous les 5 ans, 10 tonnes de compost sont épandues.

La simulation proposée est un exemple de rotation avec le retour fréquent de cultures légumières de plein champ. En 4 ans, la rotation est la suivante : poireau, maïs grain, pommes de terre, et du chou-fleur. Après les pommes de terre, une CIPAN est implantée. Tous les 4 ans 23 tonnes de fumier pailleux sont épandus. Les autres années 17 tonnes de lisier sont administrées. A long terme, on constate, une augmentation très modeste du taux de carbone dans le sol. Dans une telle rotation, le stock initial de carbone dans le sol est déterminant pour les mesures à prendre. Quand le taux initial est bas, des mesures devront être prises pour que le stock de carbone dans la couche arable augmente rapidement.

Comment suivre et prédire le taux de carbone organique dans mes sols?Le programme de simulation SIMEOS-AMG a été mis en place dans le cadre du projet GCEOS, qui a pour but de développer un outil d’avis spécialisé sur la gestion de la matière organique dans le sol, au niveau des parcelles et des exploitations. Le projet GCEOS est conduit en Picardie en partenariat avec les Chambres d’Agriculture de Picardie, l’INRA de Laon-Mons, le LDAR (Laboratoire Départemental d’Analyses et de Recherche de l’Aisne), l’Institut LaSalle-Beauvais, l’Union des experts agricoles du nord de la France, la Fédération Régionale des Coo-pératives Agricoles et avec le soutien financier du Conseil Régional de Picardie.L’outil de simulation SIMEOS-AMG a pour particula-rité d’être facile à mettre en œuvre à partir de don-nées disponibles dans une exploitation. Il est utilisé pour choisir ou ajuster les pratiques culturales en visant le maintien des stocks ou des teneurs en car-bone organique du sol sur le long terme, à l’échelle de la parcelle.L’outil est mobilisable pour établir un conseil indivi-dualisé, en interaction avec l’agriculteur, donc adapté

Evolution sur le long terme du taux de matière organique dans le sol sur une parcelle avec une rotation légumière intensive.

Simulation des effets d’un système de culture (actuel) et des effets comparés de changement des pratiques sur l’état organique du sol à long terme - www.agro-transfert-rt.org





Identifier la faune au sol

Théorie C2

La faune du sol représente des centaines d’espèces, des milliards d’individus et des tonnes de biomasse animale à l’hectare. Elle représente plus de 80% de la biodiversité animale qui est regroupée en 4 caté-gories selon leur taille:• la microfaune: < à 0,1 mm: - bactéries (100 billions de cellules, 10.000 es-pèces (c)) - champignons (50 km d’hyphes, 100 espèces (f)) - nématodes, protozoaires (e), rotifères• la mésofaune: entre 0,1 mm et 2 mm: acariens, collemboles (a & b), protoures, diploures, symphilis, enchytréides,...• la macro/mégafaune: > à 2 mm: insectes, arach-nides, myriapodes, mollusques et lombricidés (d), campagnols,...Bien que cela soit très variable, on estime qu’un 1m² de prairie contient 150 grammes d’animaux qui re-présentent 260 millions d’individus....sans compter les bactéries !

La biodiversité du sol est trop souvent négligée. Les sols abritent des formes de vie très diverses qui assurent leur bon fonctionnement, leur fertilité et leur durabilité. Cette biodiversité permet même d’atténuer le changement climatique, de stocker et de purifier l’eau et de fournir divers composés stimulant la croissance des plantes. La faune du sol aide, notamment, à prévenir l’érosion.

Groupe Nombre d’espèces Individus/m² Biomasse (g/m²)Protozoaires 68 100.000 – 10milliards 6 à > 30

Nématodes 65 10 à 30 millions 1 à 30

Vers de terre 48 - 100 50 à 400 20 à 400

Acariens 11 (+36) 20.000 à 400.000 0,2 à 4

Collemboles 140 20.000 à 400.000 0,2 à 4

Larves d’insectes >245 Jusqu’à 500 4,5

Myriapodes

Diplopodes 6 20 à 700 0,5 à 12,5

Chilopodes 100 à 400 1 à 10

Isopodes 6 Jusqu’à 1800 Jusqu’à 4

Bactéries Indéterminé 10 11 à 10 14 150

Champignons Indéterminé 350

A

B

D F

C

E

Les vers de terreLes lombriciens (ou vers de terre) font partie de la mégafaune (> à 2 cm) du sol. La macrofaune et la mégafaune, de par leurs tailles, peuvent modifier la structure physique du sol par le creusement de galeries ou pour leur alimentation (Verhoef & Brus-saard, 1990). Ils ont une importance particulière du fait de leur biomasse prédominante (en moyenne 1 tonne par hectare), de leur rôle dans la dégradation de la matière organique et dans la structure du sol. Par leurs activités d’enfouissement de la matière organique, la création de galeries et de turricules (ou excréments), ils exercent une influence impor-tante sur certains phénomènes physiques (transfert d’eau, de gaz et de solutés), chimiques (cycles du carbone, augmentation de la biodisponibilité en élé-ments minéraux) et biologiques (interactions avec les autres composants de l’écosystème du sol).Les vers de terre sont souvent considérés comme des indicateurs de l’impact des pratiques agricoles. Ils sont très sensibles aux modifications de leur en-vironnement immédiat: structure du sol, humidité, quantité, localisation et composition de la matière organique.

Le travail du sol a un effet maintenant bien connu sur leur abondance (projet Ecoworm). L’utilisation importante, par le passé, de cuivre comme fongicide en verger ou en vigne a réduit leur nombre. Force est de constater que de nombreux produits phyto-pharmaceutiques causent également une perte en biomasse lombricienne.

Les carabes Les carabes sont de sérieux prédateurs de limaces. Ils sont considérés comme de bons indicateurs de la biodiversité.Les carabes adultes sont difficiles à observer en pleine journée car leur activité est nocturne. Cependant, leur activité est assez simple à mesu-rer à l’aide de pièges, appelés “chaussetrappe” ou encore “pièges de Barber” (Olivier Pillon, SRPV de Champagne-Ardenne). Ces dispositifs sont consti-tués de pots ouverts et enterrés de telle manière que leur bord supérieur affleure à la surface du sol. On connaît notamment l’action néfaste du retour-nement du sol par le labour sur les populations de carabes dans les parcelles cultivées (Draf/SPRV de Champagne-Ardenne).

La biodiversité des sols contribue à la santé des culturesPar son activité biologique (minéralisation, humification, activité enzymatique, production de biostimulants et d’hormones de croissance, préda-tion,...), la faune du sol joue un rôle de limitation des agents pathogènes. En effet, dans un sol en équi-libre, les agents pathogènes (fusarium, certains nématodes, ...) sont très souvent limités en nombre et en espèces par l’activité de contrôle des popu-lations et de prédations qu’exerce la faune du sol envers ces organismes nuisibles. Par exemple, un champignon peut excréter une odeur qui va attirer un nématode pathogène. Lorsqu’il est en contact avec le mycélium du champignon, celui-ci se res-serre violemment. Le nématode piégé sera ensuite digéré. Les protozoaires jouent un rôle de premier ordre dans la limitation des populations de bacté-ries. Les exemples sont nombreux.L’agriculteur doit favoriser cette biodiversité du sol, utile à ses cultures en veillant à maintenir un pH optimal, en apportant de la matière organique avec plus ou moins de carbone, en évitant les travaux du sol profond et répété, en maintenant un couvert hivernal, en plantant des haies,...





- kp : labour en rouge- rk : non labour en bleu- gr : herbage en vert

L’estimation des vers de terre

Pratique C2

Comment estimer la biodiversité de vos sols?Il ne s’agit pas de faire l’inventaire de toutes les ob-servations et mesures possibles, mais d’en choisir une assez large sélection et de cibler celles qui pa-raissent essentielles et assez faciles à réaliser afin de renforcer le goût de l’observation, de la mesure voire de l’expérimentation.Bien entendu, ces observations et ces mesures n’ont rien de scientifique ni de précis, mais elles ont l’intérêt d’être propres à chaque situation.Des mesures locales, même imprécises, seront tou-jours plus précises qu’une approche générale.

Les turricules sont les rejets des vers de terre présents à la surface.

Les tunneliers, comme les vers de terre anéciques, forment des galeries lors de leur passage. Ils agran-dissent les interstices et mangent la terre. Les ga-leries améliorent l’infiltration de l’eau dans le sol, ce qui contribue de manière importante à limiter le ruissellement, l’érosion et les risques de transfert de matières. Les excréments participent à la créa-tion d’une structure grumeleuse.

Les turricules contiennent plus d’éléments miné-raux que la terre environnante. Cela a une grande influence sur l’augmentation de la biodisponibilité des éléments minéraux :

Terre des turricules / terre environnante = x facteur de 0,5 de calcium échangeable x facteur de 2 de magnésium échangeablex facteur de 4 d’azotex facteur de 6 de phosphore disponiblex facteur de 10 de potassium échangeable

ElémEnts visiblEs à la surfacE

ElémEnts visiblEs dans lE sol

Des galeries de vers de terre ouvertes avec un manchon organique indiquent qu’elles sont habi-tées et fonctionnelles. De même que leur présence dans les horizons sous-jacents sans autres traces de galeries plus anciennes ni de dépôts de ma-tières organiques montre qu’il s’agit d’une recolo-nisation de l’épaisseur du sol.

Méthode de moutardeMatériel : une bêche, un bac en plastique, une pincette, plusieurs solutions de moutarde, arrosoir

Sur 0,5 m², arroser deux fois avec une solution d’eau et moutarde de 30 g moutarde / 10 litres et deux fois avec une solution d’eau et moutarde de 60 g moutarde /10 litres. Attendre dix minutes après chaque arrosage. Capturer les vers de terre quand ils sortent du sol.

Comptage simpleMatériel : une bêche, un bac en plastique

Découper un bloc de terre de 20 x 20 x 20 cm3, déposer ce bloc sur une grande feuille de plas-tique et rechercher manuellement les vers de terre. Un vers coupé peut être compté s’il a une tête. Il est possible d’isoler les cocons et d’en faire le comptage. Les vers sont ensuite triés par groupe : Les anéciques: de plus grande taille (10 à 110 cm), leur couleur varie suivant les espèces (gris clair, gris foncé, rouge…). Ils viennent se nourrir la nuit des résidus déposés à la surface, résidus qu’ils vont ensuite fragmenter et enfouir dans le sol. Les anéciques peuvent représenter jusqu’à 60% de la biomasse lombricienne.

Les endogés: de taille petite à moyenne (1 à 20 cm), ils sont beaucoup plus pâles car ils vivent dans le sol où ils consomment les matières orga-niques qui y sont dispersées. Ils creusent des gale-ries sub-horizontales à horizontales et ingèrent de grandes quantités de sol qu’ils rejettent dans leurs galeries. On a besoin d’une bêche pour les obser-ver. On les trouve souvent à proximité d’amas de matières organiques. Ils peuvent représenter entre 20 à 40% de la biomasse lombricienne. Les épigés: de petite taille (1 à 5 cm), plutôt rouges, ils bougent activement dans la main. Ils se situent à la surface du sol, sous la couche de mulch lorsqu’elle existe ou dans les fumiers. Ils se nourrissent de matières organiques déjà fragmentées. Ils représentent environ 5% de la biomasse totale des vers de terre.





L’estimation des carabesPour bien piéger les carabes, enterrer deux gobelets en plastique l’un dans l’autre (le plus extérieur aura été, au préalable, percé de quelques trous). S’éloigner de la bordure de la parcelle. Remplir le gobelet intérieur au tiers d’eau, de sel (qui évite le développement de bactéries et de champignons), additionné de quelques gouttes de liquide vaisselle sans parfum. Protéger le piège des intempéries. Relever le nombre de carabes noyés toutes les semaines. (Source: Cultivar, février 2009).

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Caractériser son type de sol - Pays des Collines · La formation d’un sol dure des milliers d’an-nées, au bout desquelles ses composantes physiques sont définies. Chaque type