INTRODUCTION

Le sol, formation meuble constituée d’un complexe organo-minéral résultant de diverses

altérations et décompositions est un site indispensable pour les êtres vivants, spécialement

pour les plantes et pour la faune édaphique. Il est le siège de plusieurs réactions telles que la

minéralisation et l’humification lesquelles fournissent à la plante des sels nutritifs solubles

nécessaires à son développement.

Les végétaux fixent ces sels par le biais du complexe absorbant du sol que nous allons

essayer de définir dans une première approche de notre étude. Dans un second temps, nous

essayerons de nous familiariser avec les unités : milliéquivalents pour 100 g de sol et centimol

par kg. Enfin, la troisième partie concerne les généralités sur les rôles du complexe absorbant

dans la nutrition des plantes.

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I- Définitions et généralités   : 1.1. Complexe absorbant   :

Le complexe absorbant du sol est définit comme l’ensemble des colloïdes organiques et

minéraux électronégatifs (matières humiques, argiles, hydroxydes de fer, d'aluminium) du sol

dont les propriétés déterminent le pouvoir absorbant.

Autrement dit, c'est l'ensemble des forces qui retiennent les cations (Ca++, Mg++, K+,

Na+...) sur la surface des constituants organiques et minéraux des sols (mélange de minéraux

argileux et humus appelé aussi complexe argilo humique). Ces cations peuvent s'échanger

avec la solution du sol et les plantes et constituent le réservoir de fertilité chimique du sol.

Cette capacité et cette possibilité d'échange dépendent de la teneur du sol en colloïdes et

de la quantité de cations disponibles. Elles déterminent sa fertilité naturelle et c'est grâce à ces

propriétés que l'on peut améliorer le sol en utilisant des fertilisants qui enrichissent la quantité

de bases échangeables.

1.2. Pouvoir absorbant   :

C’est Gazzeri, en 1819, qui a mis en évidence le pouvoir absorbant du sol : on obtient une solution incolore et inodore après passage de lisier à travers une couche de terre, de même une solution de bleu de méthylène est décolorée.

Le pouvoir absorbant est donc la capacité de la plupart des colloïdes minéraux et

organiques présentant des charges électriques négatives de fixer de façon réversible les

cations dissous dans l’eau ; comme l’hydrogène H+ et les bases échangeables (Ca++, Mg++,

K+, Na+).

La somme de ces 2 couches est notée S.

1.3. Valeurs caractéristiques   : 1.3.1. La capacité d’échange   :

La capacité d’échange (T ou CEC) est la quantité maximum de cations métalliques qui

peuvent être fixés par le complexe absorbant. Elle correspond également à la taille du

réservoir du sol en éléments nutritifs chargés positivement, les CATIONS.

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Le réservoir est constitué par l’association entre l’argile et l’humus appelée Complexe

Argilo-Humique, complexe chargé négativement qui assure la fixation et l’échange des

CATIONS.

La CEC est exprimée le plus souvent en meq / 100 g (milli équivalent pour 100 grammes de

terre). Elle peut aussi être exprimée dans une unité équivalente : le cmole(+) / kg (centimole

de charge + par kg).

1.3.2. La valeur S/T   :

Cette valeur est établie au pH du sol et rend compte de l’état du complexe absorbant.

sol saturé : S=T et donc S/T=100%, tous les ions fixés sont métalliques, il n’y a alors aucun ion acide (sols calcaires).

sols à complexe désaturé, il existe une proportion plus ou moins importante d’ions H+ parmi les ions fixés, ce qui augmente l’acidité et provoque une baisse de l’activité biologique globale dans les horizons humifères.

1.3.3. Pouvoir tampon   : Relations entre pH et complexe absorbant   :

Le pH permet de définir approximativement, l’état du complexe absorbant et notamment, le

taux de saturation S/T en pourcentage. Comme tous les milieux dits « tamponnés », le sol

s’oppose aux variations brutales de pH, lorsqu’on lui incorpore soit des acides, soit des bases.

La capacité d'échange cationique exprime également la capacité d'un sol à résister aux

changements de pH (capacité tampon) et est fortement reliée à sa composition (sol minéral à

CEC généralement faible ou sol organique à CEC souvent élevée).

II- Définition des unités milliéquivalents pour 100g de sol et cmol /kg sol.

C’est le rapport entre le poids atomique et la valence. Elle exprime la teneur en bases

échangeables et la capacité d'échange. On l'écrit en abrégé mé (autrefois meq).

1 cmole (+) / kg = 1 meq / 100 g

Par exemple, 1 mé de Ca+ pour 100 g de terre équivaut à 40 / 2 x 1000 = 0,02 g de Ca

pour 100 g de terre = 0,2 g par kilo de terre.

On exprime aujourd'hui, de manière internationale le mé en cmol+ (centimol).

Ainsi :

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1 mé de Ca++ = 0,2 g/kilo = 1cmol+ de Ca++. 1 mé de Mg++  = 0,12 g de Mg+   = 1cmol+ de Mg+

1 mé de K+      = 0,39 g de K+ = 1cmol+ de K+

1 mé de Na+     = 0,23 g de K+ = 1cmol+ de K+

1 mé de Al+++ = 0,09 g de Al+++ = 1cmol+ de Al+++

Remarque   : La CEC est un paramètre fixe qui ne varie pas dans le temps (sauf à modifier le pourcentage de MO du sol, phénomène très lent).

III- Rôles du complexe absorbant dans la nutrition des plantes  :

Les colloïdes argileux et organiques sont capables de retenir autour d'eux les éléments

nutritifs avant de les céder à la plante. Ces colloïdes constituent le complexe absorbant ou

complexe argilo- humique et c’est autour des molécules qui les composent (micelles) que se

fixent des éléments minéraux chargés : les cations. Parmi les cations les plus importants pour

les plantes on trouve les cations de calcium (Ka), d'azote (N), de potassium (K), de sodium

(Na), de magnésium (Mg), le fer (Fe), l'alumine (Al) le manganèse (Mn), le soufre (So4).

Le complexe absorbant, formé de colloïdes argilo humiques, assure la régulation du pH du

sol. Si le complexe est saturé, c'est-à-dire, les atomes adsorbés sont surtout composés de

cations d’un poids moléculaire élevé et plus déficitaires en électrons (+3 ou +2), alors le

complexe joue un rôle tampon fondamental pour le maintien d’un pH stable dans les sols. Au

contraire, si le complexe est désaturé, les colloïdes sont plutôt dispersés dans la solution du

sol et ils ne jouent aucun rôle de tampon ; les sols deviennent acides, ces sols sont souvent

battants, c’est-à-dire, ils présentent une induration ou un glaçage superficiel.

Les éléments constitutifs de la fraction « terre fine » soudée avec l’humus forment des

agrégats, qui ménagent entre eux des espaces lacunaires remplis d’air et d’eau. Ces agrégats

se rassemblent et forment des mottes qui améliorent considérablement la structure du sol :

- Stable en présence de calcium, pour que les racines puissent explorer en permanence

un grand volume de terre.

- Poreuse, de façon à permettre la circulation de l’air et de l’eau.

Le sol devient ainsi propice à la vie biologique, à un bon enracinement et plus disponible

en éléments minéraux.

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CONCLUSION

Les recherches effectuées sur le complexe absorbant ont permis de le définir comme

étant l’ensemble des colloïdes organiques et minéraux électronégatifs du sol. Il a une grande

importance sur la vie des végétaux en ce sens qu’il participe activement dans leur nutrition et

dans l’amélioration de la structure du sol.

Cependant, des notions plus larges peuvent être considérées dans l’étude du sol, tels le pH, le

CEC, le CEA qui ont également leur place dans les sciences traitant du sol et l’agronomie.

Le complexe absorbant du sol

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