Les vertisols de Nouvelle Calédonie

Pascal PODWOJEWSKI

INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE SCIENTIFIQUEPOUR LE DËVELOPPEMENT EN COOPËRATION

Centre de No uméa

RAPPORTS SCIENTIFIOUES ET TECHNIOUE

SCIENCES DE LA TERRE

PEDOLOGIE

N° 1

1988

Les vertisols de Nouvelle Calédonie

Pascal PODWOJEWSKI

INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE SCIENTIFIOUEPOUR LE DËVELOPPEMENT EN COOPËRATION

Centre de No uméa

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SCIENCES DE LA TERRE

PEDOLOGIE

N° 1

1988

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1988

Les vertisols de Nouvelle Calédonie

Pascal PODWOJEWSKI

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1988

Les vertisols de Nouvelle Calédonie

Pascal PODWOJEWSKI

INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE SCIENTIFIQUEPOUR LE DËVELOPPEMENT EN COOPËRATION

CENTRE DE NOUMEA

® 1988® 1988

AVERTISSEMENT

Ce document est une première synthèse régionaleconcernant les VERTISOLS DE NOUVELLE CALEDONIE. P. BRABANT m'aencouragé à rédiger cette note~ suivi en cela par P. WILLAIME.Le but était de recueillir des informations complémentairessur les sols se développant sous climat contrasté~ et plusparticulièrement sur les vertisols.

Ce document est un rapport préliminaire. La formulationde certains termes reste ouverte à la discussion.

Il m'est en effet apparu que dans le Référentielpédologique ne figurait pas la définition en tant qu'horizontype de l 'hori zon y'_J;.Rr.IQ.!!..~. caractér i sé par sa structurespécifique ("à fentes en coins"). Cela apparait en typologiesur la forme de VERTICHRON à structure sphénoclode.

De plus, les éléments figurés, souvent composanteimportante~ voire majeure des horizons ne sont mentionnés (enindice) que selon leur nature chimique mais très rarementselon leur morphologie (pourtant définie dans le glossaire de1969). Leur quantification relative, à la fois entre leséléments figurés et entre ceux-ci et le matériau encaissantn'est pas non plus exprimée.

J'ai tenté de répondre à ces deux questions en me servantd'un outil répondant à ces manques. J'attends toutes lespropositions concernant les moyens d'exprimer ces informationsmorphologiques majeures car importantes pour l'utilisationpotentielle de ces sols à des fins agricoles ou autres.

En outre, le problème s'affirme avec une importance bienplus significative dans les oxysols de Nouvelle-Calédonie avecdes formes multiples dans l'expression des oxydes de fer.

AVERTISSEMENT

Ce document est une première synthèse régionaleconcernant les VERTISOLS DE NOUVELLE CALEDONIE. P. BRABANT m'aencouragé à rédiger cette note~ suivi en cela par P. WILLAIME.Le but était de recueillir des informations complémentairessur les sols se développant sous climat contrasté~ et plusparticulièrement sur les vertisols.

Ce document est un rapport préliminaire. La formulationde certains termes reste ouverte à la discussion.

Il m'est en effet apparu que dans le Référentielpédologique ne figurait pas la définition en tant qu'horizontype de l 'hori zon y'_J;.Rr.IQ.!!..~. caractér i sé par sa structurespécifique ("à fentes en coins"). Cela apparait en typologiesur la forme de VERTICHRON à structure sphénoclode.

De plus, les éléments figurés, souvent composanteimportante~ voire majeure des horizons ne sont mentionnés (enindice) que selon leur nature chimique mais très rarementselon leur morphologie (pourtant définie dans le glossaire de1969). Leur quantification relative, à la fois entre leséléments figurés et entre ceux-ci et le matériau encaissantn'est pas non plus exprimée.

J'ai tenté de répondre à ces deux questions en me servantd'un outil répondant à ces manques. J'attends toutes lespropositions concernant les moyens d'exprimer ces informationsmorphologiques majeures car importantes pour l'utilisationpotentielle de ces sols à des fins agricoles ou autres.

En outre, le problème s'affirme avec une importance bienplus significative dans les oxysols de Nouvelle-Calédonie avecdes formes multiples dans l'expression des oxydes de fer.

AVANT PROPOS

DEFINITION

SOMMAIRE

1

3

PREMIERE PARTIE :SITUATION DES CONDITIONS DU DEVELOPPEMENT DES VERTISOLS :LE MILIEU NATUREL 5

l - SITUATION DE LA NOUVELLE CALEDONIEII - LE CLIMAT

III - LA GEOLOGIEIV - LA SITUATION GEOMORPHOLOGIQUE

V - LA VEGETATION

DEUXIEME PARTIE :LES SOLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 13

l - CARACTERISATION DES PRINCIPAUX TYPES DE VERTISOLS .. 13

II - DESCRIPTION DES PRINCIPAUX TYPES DE VERTISOLS 151. Caractères communs2. Caractères distinct~fs

III - LES CARACTERES ANALYTIQUES 231. Minéralogie2. Caractéristiques physiques3. Caractéristiques chimiques

IV - ORGANISATION DES DIFFERENTS VERTISOLS1. Distribution des sols2. Répartition des différents vertisols

TROISIEME PARTIE :UTILISATION DES VERTISOLS 45

l - CONTRAINTES LIEES A L'UTILISATION DES VERTISOLS .... 451. Contraintes physiques2. Contraintes chimiques

II - UTILISATION ACTUELLE DES VERTISOLS 48

III - PERSPECTIVES D'AMENAGEMENTS 50

BIBLIOGRAPHIE . . . . . . . . . . . .. 51

AVANT PROPOS

DEFINITION

SOMMAIRE

1

3

PREMIERE PARTIE :SITUATION DES CONDITIONS DU DEVELOPPEMENT DES VERTISOLS :LE MILIEU NATUREL 5

l - SITUATION DE LA NOUVELLE CALEDONIEII - LE CLIMAT

III - LA GEOLOGIEIV - LA SITUATION GEOMORPHOLOGIQUE

V - LA VEGETATION

DEUXIEME PARTIE :LES SOLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 13

l - CARACTERISATION DES PRINCIPAUX TYPES DE VERTISOLS .. 13

II - DESCRIPTION DES PRINCIPAUX TYPES DE VERTISOLS 151. Caractères communs2. Caractères distinct~fs

III - LES CARACTERES ANALYTIQUES 231. Minéralogie2. Caractéristiques physiques3. Caractéristiques chimiques

IV - ORGANISATION DES DIFFERENTS VERTISOLS1. Distribution des sols2. Répartition des différents vertisols

TROISIEME PARTIE :UTILISATION DES VERTISOLS 45

l - CONTRAINTES LIEES A L'UTILISATION DES VERTISOLS .... 451. Contraintes physiques2. Contraintes chimiques

II - UTILISATION ACTUELLE DES VERTISOLS 48

III - PERSPECTIVES D'AMENAGEMENTS 50

BIBLIOGRAPHIE . . . . . . . . . . . .. 51

II

RESUME

Les vertisols de Nouvelle-Calédonie se situent sur la côteOuest sous un climat subtropical sec et contrasté. Ils selocalisent soit en aval de séquence sur roche basique,soit auniveau des terrasses alluviales moyennes. La nature chimiquede la roche mère détermine la nature chimique du vertisol.Trois pôles ont ainsi été définis : vertisol calcimagnésique,vertisol hypermagnésien, vertisol sodique acide avec tous lesintermédiaires possibles entre eux.Leurs analyses et surtout leurs distinctions tantmorphologiques qu'analytiques sont décrites de même que leurdistribution et leur utilisation agronomique.

Mots - clés :MORPHOGENESE,VERTISOL.

CHIMIE SOL, DISTRIBUTION SOL, MONTMORILLONITE,NOUVELLE-CALEDONIE, SMECTITE, UTILISATION SOL,

ABSTRACT

Vertisols of New Caledonia are located on the west coast ofthe main island. the climate is tropical, dry and contrasted.These soils appear is the lower part of catena on basic rock,or at the level of medium alluvial terrace. The chemicalnature of the parent rock determines the soil chemical nature.So, these main poles were defined: calcimagnesic vertisols,hypermagnesic vertisols and acid, sodic vertisols and aIlpossibilities of transition between them.Their analogies andespecially their morphological andanalytical distinction are described as weIl as theirdistribution and agronomical use.

Kf':!yw():r<is .: SOIL CHEMISTRY, SOIL DISTRIBUTION, MONTMORILLONITE,MORPHOGENESIS, NEW CALEDONIA, SMECTITE, SOIL USE, VERTISOL.

AVANT PROPOS

Autrefois décrite comme "argile noire tropicale" par lespremiers pédologues (DUGAIN 1953, TERCINIER 1955), les VERTISOLSocc~pent en Nouvelle Calédonie une superficie de 100 000 haenv~ron.

Ces sols profonds, caractéristiques des plaines de la côteouest de la Nouvelle-Calédonie, sont facilement accessibles etoffrent d'importantes perspectives pour le développement del'agriculture mécanisée, mais posent néanmoins quant à leurutilisation, de nombreux problèmes souvent spécifiques à laNouvelle Calédonie.

Ce rapport fait part des points communs à tous les vertisolsnéo-calédoniens et insiste également sur les distinctions princi­pales faites entre les différents types tant au niveau de leurorigine, de leurs caractères morphologiques ou chimiques, que despossibilités d'aménagement qui leur sont imparties.

Il s'agit d'une synthèse globale de toutes les études pédolo­giques réalisées à l'ORSTOM depuis 1953 jusqu'à présent. Lesrécentes prospections systématiques de cartographie sous ladirection de M. LATHAM, puis d'A.G. BEAUDOU nous ont renseignésur leur ~!~~~!!Q~ et leur ~~~~~~!Q~.

Les études plus fines de détail menées par P. PODWOJEWSKI ontpermis une définition plus rigoureuse des ~Q~EbQ1Qg!~§ et du~h!m!~~~. Des études de comportement Eh~~!g~~ et h~gr!g~~ ont étémenées par B. DENIS tandis que parallèlement des étudesconcernant l~Y~!l!êÊ~!Q~ Êg~Q~Q~!gy~ de ces sols ont été abordéspar B. DENIS et se poursuivent actuellement par B. BONZON.

2

tropical contrasté

Vertisol lithomorphe

alluvions anciennesissues de roches basiques

IVertiBol topomorphe ffiterrasse alluviale 0;:)ancienne plane ~

1 0nullelent

1nulle

basique

P1Taval de

séquence1

faiblemoyen

1faible

rocheen

~~:t~Q.t'J;-..i.nage exj:ern~

IIACCUMULATION D'ARGILE DE TYPE 2/1~

1CARACTERISATION

MORPHOLOGIQUE PROPREAU SOL

STRUCTURE SPHENOCLODE

drainage interne très lent

micromodelé de type "Gilgaï"(non visible en N. Calédonie)

1

1

rr9"priétés..-2hYJliqu_~~_dy_li.Jo.largile collante en période humideargile dure en saison sèche

owozw;:)d'WoZoo

forte retenue de l'eau

lTopri~b.il!!.~_.du-'!!olPFà capaCité!au champ élevé

capacité d'échange élevéecomplexe d'échange saturé en basesaccumulation possible de sels(ça:r..tLQ.n.~.:t.e.§., sulfates, chlorures ... )

FIG. 1 Schéma d'organisation des vertisols; causes et conséquencesde l'accumulation d'argiles de type smectite.

3

DEFINITION

En Nouvelle Calédonie, un VERTISOL est un sol profond, trèsarg~leux, qui se caractérise par la présence à partir de 80 cm deprofondeur d'un horizon y~~~!g~~ défini par sa structurespécifique à fentes en coins (dite sphénoclode ou à slickensides), présente de façon exclusive.

Cette structuration est induite par la nature minéralogiquedu sol ; les faces structurales obliques résultent du cisaillementdu sol sous l'effet de contraintes latérales.Ces contraintes sont provoquées par le gonflement et le retrait9~~~g!!~ 9~ ~~E~ ~~~~~!~~ (en général montmorillonite bien cris­tallisée) sous la double action humectation-dessication.

Cette structuration particulière due aux smectites est fonda­mentale selon le schéma ci-contre (Fig. 1)

Un vertisol se forme

- sous un ~!!~~~ ~~QE!f~! Q~ ~~2~~QE!~~! ~Qn~~~§~~ provoquantdes alternances marquées humectation-dessication.

- à partir d'une ~Qfh~ ~~~~ relativement basique riche encations (calcium ou magnésium) et dont l'altération estsusceptible de néoformer des argiles de type smectite.

- dans !§~ ;Q~§~ Q~§§§~ où s'accumulent les matériaux, àdrainage externe réduit, à l'aval de séquences sur roche ouà partir de terrasses alluviales inactuelles.

- un faible drainage interne.- une grande retenue de l'eau (pF à capacité au champ très

élevé souvent supérieur à 3)- une capacité d'échange élevée et un complexe d'échange

saturé.

La démarche suivie dans ce rapport sera :

1° Situation des conditions du développement des vertisols.

2° Description morphologique, propriétés chimiques, essai dedifférenciation.

3° Utilisation actuelle de ces sols en Nouvelle Calédonie.

5

PREMIERE PARTIE

SITUATION DES CONDITIONS DU DEVELOPPEMENT DES VERTlSOLSLE MILIEU NATUREL

1 - §IIY6I!Q~ QI ~6 ~QYYI~~I Q6~IQQ~!1 (Cf : fig. 2)

environ 16000 km2 . Elle est allongéeSud Est et mesure 400 km de long pour

La Nouvelle Calédonie se situe àl'Australie et à 2000 km au Nord de la166°E et 22°S.

La Grande Terre couvredans le sens Nord Ouest ­40 km de large.

2000 kmNouvelle

à l'EstZélande,

depar

OO-------t--------------'------+--~------___l

TUVALU

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Il ... TOKELAU

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20 0 ----,.........-r-..:.--+---·:....·.----------------+-~--':....,''.....: -------/OUVELLE­ALEDONIE

TONGA

AUSTRALIE

PACIFIQUE

• NORFOLK

o 500 1000Km

El======t:'====:11

FIG. 2 Carte de localisation de la Nouvelle Calédonie

\

~Iles aelep

1 ,

FIG.3 : CARTE PLUVIOMETRIQUE DE LA NOUVELLE CALEDONIE

, Tiga

WE.:/"".ré. ., , .. ,

~"e des Pins

Hauteur d'eauen ....

N DdFMAMd dAsa

YATÉ

800

400

100

100

100

NOUMÉA

100

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IIDd FIlAlid dA SO

... __PONÉRIHOUEN

o 10 2D 30 40 1I01I1Il, , , , , .

~>3000mm:.:::.::: 2000-3000, . '. 1000-2000. .

<IOOOmm

Hauteur d'"en ••

7

II - ~I ÇblM6I (cf fig. 3)

Les vertisols occupent les plaines de lavement, dans la zone située sous le vent desen direction du Sud Est. Dans ces zones, laest généralement inférieure à 1000 mminférieurs à 800 mm comme à Ouaco.

côte ouest exclusi­alizés qui soufflentpluviométrie moyenneavec des extrêmes

- b~~ Y~~!~!!Q~~ de la pluviométrie sont !~~~ !~EQ~!~~!~~ tout aulong de l'année ainsi que d'une année à l'autre; mais généra­lement la saison humide s'étend de la mi-décembre à la fin marset la saison sèche de septembre à novembre (cf: fig. 4).

- b~ 9~f!f!! h~g~!gy~ est important. Seuls les mois de juillet etaoOt (hiver austral) présentent un solde positif sur la côteouest. Ce solde est particulièrement déficitaire de septembre ànovembre.

FIG.4 - DIAGRAMMES OMBROTHERMIQUES

P.I.T. P. (Ill .. 1 LA TONTOUTA TO

110

10

.40

.--. PLUVIOI4l!TRIE ( PlIVAIIO.TRANSPIRATION

.- - -. "OTINTIEL~ (I.T.P. 1

.------. TlNPtUTURI (T 1

10

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120 • \ 1

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0+-""-""-""-""-""-""-""-""T"""""T"""""T"""4J'''ANJJASOND

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f1G.5 : ESQUISSE LITHOLOGIQUE DE LA NOUVELLE - CALÉDONIE

D'après la carte géologique à 1/200 000 de J.P. PARIS

ROCHES SEDIMENTAIRES

1 Formations pélitiques plus ou moins calcaires (flyschs)2 Formations siliceuses et gréseuses3 Alluvions anciennes et modernes

ROCHES ERUPTIVES ET METAMORPHIQUES

4 Formation des basaltes5 Micaschistes, glaucophanites, gabbros et granodiorites6 Péridotites et serpentinites

etdede

dedes

en

9

III-~6 gIQ~Qg!1 (fig. 5)

Les vertisols se développent généralement à partir de maté­riaux issus de quatre grandes formations géologiques :

1. Les serpentinites (associées aux péridotites).2. Les flyschs, pélites et calcaires.3. La formation des basaltes (dolérite).4. Les grauwackes et schistes volcano-sédimentaires.

La différenciation des principaux types de vertisols estfortement liée à la nature de la roche mère.

Ces roches se situent à la base (semelle) des massifspéridotites et en filons au sein de la formationbasaltes. Ce sont des roches ultrabasiques (la teneurSiOz < 50~).

La caractéristique principale de cette roche est d'êtrecomposée presque ~~~!~~!y~~~~! ~~ ~~~~ ~~ ~!!!~~ ~! ~~

~~g~~~!~~.Calcium et aluminium font défaut de même que le potassiumle phosphore. Les argiles qui dérivent de ces roches sonttype smectite ferrifère. L'individualisation de carbonatemagnésium est fréquente (giobertite).

La nature des sols formés sur ces deux types de roche sedistingue dans la partie amont des séquences :

- Il Y a une fréquence plus importante de croQte calcaire àla base des sols bruns sur flyschs et pélites calcaires.

- Les parties aval se ressemblent.

Ces roches silicatées alumineuses engendrent des vertisolscalcimagnésiques. Le rapport entre ces deux cations est engénéral équilibré. La proportion de calcium est plusabondante dans les sols issus de calcaires.

Les argiles dérivant de ces roches sont des montmorillonitesbien cristallisées. L'individualisation d'oxydes de fer, demanganèse, de gypse et de carbonates est fréquente dans lessols situés à l'aval des séquences.

~~164°

~<(f'-0

20°

4 'C>,

22°

~,:o:

.: 200

o

10

o 211 110 711 100 klll environ•'__II1II:'===i' !===~1

I.d.. Pin. Cj1 7°

FIG.6 CARTE HYPSOMETRIQUE DE LA NOUVELLE - CALEDONI E

11

Ces schistes sont abondants près de la chaine centrale, maisil existe aussi quelques affleurements dans les zones plusproches de la mer et soumises à une pluviométrie plus faible.Ces roches assez acides engendrent des vertisols plusvivement colorés et aussi à structure moins caractéristique.Lorsque l'acidité de la roche augmente, on observe corrélati­vement un amoindrissement des caractères vertiques. Parcontre, le caractère fersiallitique acide se manifeste surles pentes avec un lessivage des horizons de surface. On peutassister à une pédogenèse de planosols ou de solonetz solodi­sés dans les zones les moins bien drainées.

IV -§!IY6I!Q~ QIQ!1QBfHQ&QQ!QYI (Cf. fig. 6 et fig. 12 et 13p.)

Les vertisols se situent toujours dans les zones basses dupaysage.

- SOIT DANS LES PARTIES AVAL DES SEQUENCES SUR ROCHE MERE ENPLACE OU COLLUVIONNEE - le drainage externe est faible.

- SOIT DANS LES TERRASSES ALLUVIALES INACTUELLESdrainage externe est très faible à nul.

- le

En Nouvelle Calédonie, les vertisols se situent dans lesplaines à une altitude inférieure à 100 m, particulièrementétendues dans l'Ouest du Territoire.

12

Elle est étroitement dépendante de la nature chimique desvertisols.Elle est composée généralement d'une savane arbustive ouherbacée.

- Sur 1~~ Y~~~!~21~ 2~12!~~gn~~!gy~~ la végétationdominante est une savane herbacée à tl~~~~2E2g2n 22n~2~~Y~

avec quelques acacias (~~~~!~ f~~n~~!~n~, ~~~~!~ n!!2~!­~~), des goyaviers (e~!g!y~ gy~1~Y~) et plus rarementquelques niaoulis (tl~!~!~~~~ g~!ng~~U~~Y!~).

- §~~ !~~ Y~~~!~2!~ h~E~~m~gn~~!~n~: on observe une savanearbustive parfois assez dense de gaïacs (~~~~!~_SE!~2~Q!~1~

auquel est associé le bois de fer - phyllaos (Ç~~~~~!n~_

~2!!!n~1·

- êY~ 1~~ Y~~~!~21~ ~29!9Y~~ ~~ b~9~2~2~Eb~~ la savane estherbacée avec de nombreux niaoulis souvent rabougris.

La présence du niaouli,tée sur les autres typesrait pas sur les sols àou magnésium).

arbre assez ubiquiste, a été consta­de vertisols; cependant il n'appa­accumulation de carbonates (calcium

13

DEUXIEME PARTIE : LES SOLS

La distinction entre les principaux types des'effectue en fonction de leurs caractéristiquesCelles-ci affectent également la morphologie des sols.

vertisolschimiques.

Trois POLIS se dégagent. Tous les vertisols peuvent sedéterminer en-fonction de ces trois pôles où tous les intergradessont possibles.

Ces trois pôles apparaissent tout au long de cette synthèse.Ils seront symbolisés par la nomenclature suivante :

CAS A :--- -LES VERTISOLS CALCIMAGNESIQUES se forment à partir de cal­caire, de flysch ou de basalte. Ils couvrent une superficiede plus de SS 000 ha.

LES VERTISOLS HYPERMAGNESIENS se forment à partir de serpen­tine ou de colluvions de serpentine, associés à descolluvions de péridotites. Ils occupent 35 000 ha environ.

LES VERTISOLS ACIDES, SODIQUES, magnésiens et lessivés seforment à partir de pélites siliceuses et de grauwackes. Leurétendue est inférieure à 10 000 ha.

14

13 ALTÉRITE

CPCS profondeur lm) TYPOLOGIE

Ali HUMITE

A'l 2 MtLANUMITE

AIIB 3 HUMITE p"a.. vertlchromlqu.0,50

AIIB 4 HUMO-VERTICHRON

(B) 1 t & VERTICHRON

1,00

t-(B)a 6 VERTICHRON

B", A 7 VERTICHRON OYPIO "m'tique

Ba.,1,&0

VERTICHRON OYPIO 16m'tiqu.

B. II.(8,)VERTICHRON manoono sémétique

phale GYPIO .'m6tique

8a(IIII,.,)10 VERTICHRON phaae oyPIO .t mongano

.m'tiqu.2,00

Be. Il VERTICHRON calco "m'tiqu.

BC c•

C

FIG.7 PROFIL MER 63

15

II - DESCRIPTION MORPHOLOGIQUE DES PRINCIPAUX TYPES DI VIRTISOLS(Exemple-FÏG~-7: vertIsoI-calcimagnéBIque)~-- ----- -- ---------

o - 20 cm HORIZON 1

Dénolination de l'horizon: horizon de surface hUlifère Au

structure : polyédrique fine à lOyennetexture : argileuxcouleur' : 10 Yi 3/1 gris très foncé - vertisol calciaagnésique

10 YR 2/1 ]2,5 Y 2/0 noir - vertisol hyperaagnésien.

vol!!.1Ie des yides (fentes) : verticales en saison sèche - 1 CI d'écart

20 - 40 cm HORIZON 2

IIIIITi

anguclode centi à lésa

Dénolination de l'horizon: horizon hulifère sous l'horizon de surface: A1z lIIII1I

structu~ : polyédrique loyenne à grossière anguclode Iéo à licratexture argileuxcouleur1 : 10 Yi 3/1 gris très foncé - vertisol calciaagnésique

10 YR 2/1 ]2,5 Y 2/0 noir - vertisol hyperlagnésien

volUle des vides (fentes): verticales en saison sèche - 1 CI d'écart.

40 - 60 cm HORIZON 3

Dénolination de l'horizon: horizon hUlifère avec traces de Turn-over: ~(B) IIIIITi Mique- 1él8llle avec horizon lOill8 hulifère

structure : polyédrique à prislitique grossière anguclode, priSlOClode licro.texture : très argileuxcouleur1

: 10 YR 3/2] brun gris très foncé ---- à 2,5 Y3/2 traces de Iélange, teintes entrelêlées.

VollIIIe des vides !fentes) : disparition des fentes verticales entre 40 et 50 CI

relais par des fentes obliques.

16

60 - 90 cm HORIZON 4

Dénoaination de l'horizon: horizon de transition- argileux buaique et vertique

- anguclode è pauciclode Jacro- sphéDoclode

pauciclode lucique centi, Iéao, Jacro

structure : 2 structures jUltapoaéeal'- polyédrique anguleuse è priautique, croasière2'- structure en fentes en coins

faces luisantes striées ou non de taille variabletexture : très argileux

début de plasticité de l'enaellblecouleur l : 7,5 Yi 3/4 à 4/4 brun foncé - vertisol sodique

10 YR 3/3 à 4/4 brun à brun-jaune foncé - vertisol calciJapéaique2,5 y 4/2 è 4/4 brun gris à brun olive - vertisol byperugnéaienToutes ces teintes sont entrellêlées de teintes plus 80Ibrea issues de l' horizon 3

YolUJe des vide! (fentes) : fentes obliques, peu écartées

90 cm et plus : HORIZON 5

Dénoaination de l'horizon: horizon vertique,linéral : (B)

structure : exclusiYelent fentes en coin spbénoclodefaces luisantes, striées, centilétriquea è létriquea pauciclode lucique centi è leP

texture : très argileuxplastique, collant

couleur l: 2,5Y 4/4,5/4,5/6 brun olive - vertisol byperaagnésien

10 YR 4/4,5/4,5/6 brun jaune - vertisol calciaagnésique7,5 YR 4/4,4/6 brun - vertiaol sodique ou dérivant de calcaire

volUJe des vides (fentes) : fentes obliques très peu écartées

1 La couleur est variable, ce sont les grandes tendances qui sont invoquées dans le texte.

17

21 - Eléments figurés, concentrations minérales

Les caractères morphologiques de ces sols diffèrent surtoutpar la nature et le développement des éléments figurés etdes concentrations minérales (oxydes, sels), présents danstous les horizons, mais plus particulièrement concentrés àpartir de l'horizon s.

Les concentrations minérales peuvent se distinguer de deuxmanières COMPLEMENTAIRES :

211. A partir de leur nature chimique:

Il existe quatre natures chimiques différentes

1 - Les carbonates de calcium (calcaire, calcite)­caractéristiques des horizonsBe_ -) Vertisol calcimagnésique - CAS A (très rarementcas C)

2 - Les carbonates de magnésium (giobertite) ­caractéristiques des horizonsBM. -) Vertisol hypermagnésien - CAS B

3 - Les sulfates de calcium (gypse) ­caractéristiques des horizonsBGv -) Vertisol calcimagnésique - CAS A

4 - Les oxydes de manganèse caraètéristiques des horizons

At-. fréquent parmi les vertisols acides, sodiques etlessivés - Cas C

BMra - pouvant être présent dans tous les types devertisols, mais serait plus abondant dans lesvertisols topomorphes des plaines alluvialesdes cas A et B (Cf chapitre sur ladistribution des sols) .

18

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3:::J

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crystallarias aggloméréesdendrites

croûte dure

volumes pulvérulentsvolumes durcis

ponctuationsvolumes pulvérulents

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crvstallarias individualisées

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volumes durcis---nodulescroOte friable

3'b

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1

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11 ponctuations

1 1 volumes pulvérulentsCl

1 1 volumes durcis

1 1 1 nodules ,croûte friable

A1 1 1 croGte dure1 1 1 crystollarias individualisées ..1 1 1 crystallarias agglomén'es

dendrites ['.:ponctuationsvolumes pulvérulentsvolumes durcis

"nodules

""C

Cl1-0"UIrt'11-0"crc::rt1-0"o;:l

0­CDUI

r0­I-'m­aCD;:lrtUI

0:'

H)

1-0'­O'Qc::'1r0­UI

'0oc::'1

1-'CDUI

'"XjHo

rt'1o1-0'­UI

O'Q'1Q.I;:l0­UI

1 1-------------------- 1 ponctuations ('------------------ 1 volumes pulvérulents C(JI------------------- 1 volumes durcis -('------------------ - nodules oP

1 croute friable ile

1 croûte dure

1 crystallarias individuahs68l! .~1 crystallarias aggloméréés

~ -- dendrites ~l- I ponctuations

31 volumes pulvérulents ::l

~ • volumes durcis CN

~. • nodules

rt'<'0CD{I)

0­CD

<([1'1rt1-0"{I)

o1-'{I)

" 3~No 3b o

I~

1

19

212. A partir de leur morphologie (Typologie Chatelain-Beaudou)

Eléments figurés libres

SEMETON - efflorescencedendriteponctuationvolume pulvérulentvolume durcicrystallaria

Eléments libres indurés :

CaS04(Hz O)zMnOzMnOz, CaC03 , Mg C03

MnOz, CaC03 , Mg C03

MnOz , CaC03 , Mg C03

CaS04(HzO)z

LAPIDON - nodules, concrétions MnOz, CaC~, MgC~

Elément continu :

STERITE - fragistéritepétrostérite

croüte friable CaC~, MgC~

croüte indurée CaC03 ,

(MgC03 ) rare.

221-Vertisol de type A

- Les horizons de surface ne rencontrent qu'une très faibleconcentration en nodules (ou volumes durcis) de manganèse.

- Les horizons d'accumulation débutent en général dansl'horizon vertique -VERTICHRON- à partir de 1,00 m deprofondeur environ. On observe en premier lieu uneaccumulation fréquente et brutale de cristaux de gypse(Bœv )

pouvant atteindre plus de 25% en poids de sol sec. Lescristaux sont lenticulaires de 0,5 à 2 cm de long etdavantage (Cf P. PODWOJEWSKI 1984, Etude des sols à gypse).

Dans cet horizon d'accumulation de gypse ou en dessous decelui-ci, on observe dans les zones planes des accumulationsbrutales d'oxyde de manganèse (6Mn) colorant le sol ennoir. Ce manganèse est abondant sous forme de dendrites etde cutanes recouvrant les pores, ainsi que sous forme devolumes pulvérulents et de nodules. En valeur absolue, ilne dépasse jamais 15% en pourcentage total pondéral. Cetélément traduit sans doute le toit d'une ancienne nappeaquifère. Les cristaux de gypse situés dans l'horizon àaccumulation de manganèse et sous celui-ci sont agglomérésen figures ressemblant à des roses des sables.

20

Les cristallisations de gypse diminuent rapidement enprofondeur; elles ne subsistent guère que comprimées à lasurface des faces de glissement et apparaissent en relief àla mise à l'air de la face structurale sous forme delosanges de 0,5 à 0,8 cm de long.

Les concentrations de manganèse diminuent ellesrapidement en profondeur, mais conservent néanmoinsprésence à l'état de stigme (1 à 5% du volume).

aussileur

carbonates allant depuis lesla croate en profondeur (SEMETON à

Les nodules sontdonnant l'aspectblanche immaculéeou jaunâtre.}

Les concentrations en carbonate de calcium apparaissentlQr~g~~ l~ g~E§~ ~ Q!~E~r~ fQ~El~!~~~~!·

Elles se manifestent successivement sous la forme de :

volumes pulvérulents, ponctuations, volumes durcis,nodules, croate discontinue puis continue indurée (SEMETON,SEMETON + LAPIDON, FRAGISTERITE, PETROSTERITE).

Ces concentrations successives et différentes de carbonatess'effectuent sous la forme de relais où la teneur encarbonates devient de plus en plus forte. La croatecontinue, indurée (PETROSTERITE) sert généralement de lienentre l'altérite et les horizons vertiques.

222-Vertisol de type B

- la présence d'un horizon de surface à faible concentrationen nodules (ou volumes durcis) de Manganèse.

- l'individualisation fréquente en profondeur, dans les zonesde plaine d'un horizon à concentrations en oxyde demanganèse.

- l'individualisation deponctuations, jusqu'àFRAGISTERITE) .

- l'absence complète de cristallisation de gypse.

- la présence de carbonate de magnésium (magnésite ougiobertite) en lieu et place de carbonate de calcium. Lamagnésite est rarement présente en croate indurée(PETROSTERITE) .

reconnaissables par leur surface craqueléede "chou-fleur", le coeur est de couleur(comparée au carbonate de calcium grisâtre

21

Il est par ailleurs difficile de différencier les vertisolsde type A et B par leur structuration, leur aspect, leurcouleur ou d'autres traits morphologiques.

Le vertisol hypermagnésien de type B serait plus noir ensurface (MELANUMITE) et les horizons vertiques (VERTICHRON)de couleur plus olivâtre (2,5 Y à 5 Y), mais il ne s'agit làque d'une tendance générale.

223-Vertisol de type C.

- Le vertisol de type C se distingue des deux autres typespar la nature de l'horizon de surface (HUMITE, A1 ).

Celui-ci est plus gris, moins argileux et concentred'abondantes quantités de concrétionsde manganèse sousforme de "plombs de chasse" - LAPIDON manganique. Cet hori­zon annonce un lessivage (qui devient très poussé chez lesplanosols et solonetz solodisés).

Les horizons vertiques ont une structure sphénoclode moinsmarquée. La cohésion d'ensemble est très forte.

- La couleur est en général plus vive (7,5 YR à 5 YR).

- Il n'y a pas de concentrations de sulfates.

- Les accumulations deexistent sont dediscontinues sous laponctuations.

carbonates sont rares et lorsqu'ellesnature calciques et magnésiennes,forme de volumes pulvérulents et de

Les accumulations d'oxyde de manganèse sont moins marquées.Ponctuations, nodules et dendrites demeurent présents enfaibles quantités.

fer apparaît sous forme réduiteOn peut néanmoins constater que la

faces de glissement est de couleuralors que la partie interne des

rouille.

22

23 - Autres types de VERTISOLS

Certains vertisols peuvent posséder des caractères morpholo­giques particuliers liés à leur état hydrique sans apparte­nance préférencielle à l'un des 3 pôles décrits précédemment.Il s'agit en particulier des VERTISOLS HYDROMORPHES. Ils sonttrès peu fréquents.

- Leurs traits pédologiques majeurs consistent en la présencede traces de redistribution des oxydes de fer (oxydation ­réduction).Les horizons où le(REDUCTON) sont rares.surface de nombreusesvert-pâle à verdâtreagrégats est de teinte

La distinction macromorphologique est apparente, mais esttrès ténue à l'observation micromorphologique.

- Dans les VERTISOLS de l'ilot LEPREOOUR (cf: P. PODWOJEWSKI1985), la partie supérieure du sol à l'aval de la séquencesur calcaire gréseux se décolore et passe d'une teinte brunrouge (S YR) à une teinte jaune (10 YR). Cette décolorationest due peut-être à une migration des oxydes de fer.

Ce phénomène a été enregistré par les cristaux de gypsedont les inclusions sont rouge vif au coeur et jaunes à lapériphérie.

- Enfin, certains éléments figurés (carbonates ou sulfates)sont redistribués à la surface des faces de glissement oùles conditions de circulation de l'eau dans le sol sont lesplus favorables.

23

III-LES CARACTERES ANALYTIQUES DES PRINCIPAUX TYPES DE VERTISOLSëI-:-rab-I:-II ët-III----- --- ---------- ----- -- ---------

Les vertisols calcimagnésiques et hypermagnésiens sontconstitués de montmorillonite bien cristallisée (avec un peude quartz).Les vertisols hypermagnésiens (type B) montrent par ailleursdes pics plus nets et mieux marqués (lame chauffée, orientéeou glycérolée).Les vertisols de type C sont constitués de montmorilloniteavec des interstratifiés illite/montmorillonite.,

21 - La structuration a déjà été évoquée dans les caractèresdistinctifs morphologiques.

22 - La texture (Fig. 9A)

- Tous les horizons caractéristiques à structure vertique ontun taux d'argile supérieur à 50~ (généralement comprisentre 60 et 70%). Cependant, la présence d'éléments figurés(carbonates, oxydes de manganèse) entraîne une diminutiondu taux d'argile dans les horizons correspondants.

Les horizons humifères de surface sont en général moinsargileux (enrichis en limons). Dans le vertisol sodiquelessivé (type C), l'appauvrissement en argile (ou lelessivage) en surface est très net, sans pour autant seredistribuer en profondeur sous forme d'argillanes dans unhorizon d'accumulatLon (de type BT).

23 - Les taux d'humidité (pF)

Les teneurs en eau étant fortement liées aux teneurs enargile, les valeurs augmentent avec la profondeur.

pF 2,5 varie de 45 à 60%pF 3,0 varie de 35 à 45~

pF 4,2 varie de 23 à 30~

Ces valeurs ne sont bien sûr pas valables pour les horizonsargilo-limono-sableux constituant les horizons humifères desvertisols sodiques lessivés (type C). Elles sont dans ce casbien plus faibles.D'après les travaux de B. DENIS (site des essais d'irrigation dePOUEMBOUT,19BO) le pF à la capacité au champ est voisin depF3 pour les horizons vertiques. La réserve en eau utilecomprise entre pF 3 et pF 4,2 varie entre 10 et 15~ .

24

TABLEAU 1 VERTlSOL CAClHAGNESIQUE AGYPSE ET CARBONATES EN AVAL DE SEQUENCE SUR BASALTE (région de La Tontoutal

NUMERO DE L'HORIZON MER 63 MER 63 HER 63 MER 63 MER 63 MER 631 2 3 4 5 6

DIAGNOSE MAJEURE HUHITE MELANUMITE HUHITE HUHQ- VERTICHRON VERTICHRONvertique VERTICHRON

PROFONDEUR en cm. 0-20 20-40 40-55 55-70 70-95 95-125-----------------------------------------------------------------------------------------GRANULOMETRIE largile 46.5 49.6 47.6 61.2 65.8 66.5limon fin 21.8 20.9 19.5 16.7 14.8 15.7limon grossier 11.0 11.1 9.7 7.0 6.7 7.1sable fin 10.4 11.6 11.4 6.9 6.4 6.2sable grossier 5.6 3.4 11.0 6.7 5.0 4.7

EAU DU SOLpF 2,5pF 4,2

41.023.9

37.327.7

42.723.3

50.524.5

55.327.3

53.826.4

HATIERE ORGANIQUECl. 30.4 19.1 8.4 4.5 2.4Nl. 1.84 1.20 0.73 0.45 0.32CIN 16.5 15.9 11.5 10.0 7.7M.O. l 5.2 3.3 1.4 0.8 0.4

pH H:zOpH KCl

5.94.8

6.25.1

6.25.1

5.64.5

5.44.2

5.34.1

COMPLEXE D'ECHANGE lél (méthode Tucker : NH4Cl à pH 7)Ca++ 12.0 13.1 11.6Mg++ 14.7 16.9 16.3K+ 0.84 0.26 0.11Na+ 0.65 3.61 4.06S Soue des bases 28.19 33.87 32.07TCapacité d'échange 36.2 38.0 34.4V (Sm Taux de saturation 77.9 89.1 93.2

12.3 13.021.1 23.50.06 0.086.74 8.37

40.20 44.9539.0 42.1SAT. SAT.

13.124.50.108.80

46.5046.5SAT.

-----------------------------------------------------------------------------------------Phosphore total PA 1. 0.48 0.22 0.13 0.07 0.04-----------------------------------------------------------------------------------------ELEMENTS TOTAUX lPerte au feu 10.44 9.38 7.72 6.71 6.67 6.64Résidu 38.96 38.64 41.30 36.26 34.28 34.14SiÛ2 32.68 32.26 29.60 34.54 35.90 35.98Al:z03 6.31 9.45 9.07 10.39 10.58 11.52Fe:z0:, 6.35 6.86 7.35 8.44 8.78 8.92MnÛ2 0.58 0.76 1.24 0.10 0.05 0.04Ti02 0.87 0.91 0.84 1.04 1.04 0.99CaO 0.48 0.52 0.39 0.38 0.39 0.42HgO 0.76 0.87 0.84 1.06 1.11 1.18K:zO 0.08 0.04 0.06 0.06 0.05 0.06Na:zO 0.08 0.12 0.16 0.24 0.39 0.39SiÛ2/Al:zÛ3 8.8 5.8 5.5 5.6 5.7 5.2

HgI CaNal T l

1.221.8

1.299.4

1.4011.8

1. 7117.2

1.8119.9

1.8720.3

25

NUMERO DE L'HORIZON MER 63 MER 63 MER 63 MER 63 MER 63 MER 637 8 9 10 11 12

DIAGNOSE MAJEURE VERTI- VERTI- VERTI- VERTI- VERTI- CALCOFRAGI-CHRON CHRON CHRON CHRON CHRON STERlTEgypse gypse HnOz+gypse gypse+MnOz carbonaté

PROFONDEUR en cm. 125-140 140-150 150-175 175-195 195-240 240-255

GRANULOMETRIE ~

argilelimon finlimon grossiersable finsable grossier

EAU DU SOLpF 2,5pF 4,2

70.912.17.64.95.8

46.226.3

69.814.67.04.53.1

44.927.2

65.820.17.44.93.5

42.425.7

71.615.56.04.33.9

45.728.4

64.411.85.75.9

10.5

44.028.2

46.613.16.6

11.021.0

33.319.8

-----------------------------------------------------------------------------------------pH HzO 5.8 6.0 6.6 7.3 8.2 8.4pH RCI 4.8 5.2 5.7 6.1 7.1 7.3-----------------------------------------------------------------------------------------COMPLEXE D'ECHANGE mé~

ca·· 20.1 18.0 18.3 16.6 21.4 20.8Hg•• 24.3 24.9 27.3 29.2 28.6 23.7R· 0.14 0.13 0.17 0.14 0.12 0.13Na· 7.88 8.14 9.12 9.60 8.83 8.06S Soue des bases 52.42 51.17 54.89 55.54 58.95 52.69TCapacité d'échange 41.6 42.0 46.1 48.1 46.2 40.0V(S/T) Taux de saturation SAT. SAT. SAT. SAT. SAT. SAT.-----------------------------------------------------------------------------------------SELS SOLUBLES (Extrait au 1/2) télCa·· 6.31 6.45 5.87 1.05 0.73 0.40Mg·· 5.79 5.83 5.75 1.82 1.25 0.68K· 0.02 0.04 0.02 0.01 0.01 0.01Na" 5.40 4.86 5.62 4.78 4.36 3.50CL- 3.67 3.95 3.74 3.99 3.81 2.68SO.-- 13.83 14.41 14.25 3.17 2.19 1.66CÜ3H- 0.01 0.02 0.02 0.03 0.21 0.24-----------------------------------------------------------------------------------------ELEMENTS TOTAUX 1Perte au feu 7.84 7.99 7.49 7.01 8.43 12.09Résidu 28.40 30.34 31.34 29.98 29.14 26.14SiOz 34.00 32.80 33.06 36.80 35.42 30.34AlzÛ3 11.15 11.33 10.77 11.52 10.58 9.07FeA 7.58 7.72 8.01 9.07 8.72 8.07HnOz 0.04 0.29 1.84 0.24 0.22 0.18riOz 0.86 0.82 0.82 0.99 0.98 1.03CaO 4.20 2.00 1.92 0.67 2.94 8.25l1gO 1.22 1.39 1.63 2.02 2.58 3.64KzO 0.11 0.15 0.20 0.19 0.15 0.15NazO 0.32 0.38 0.40 0.43 0.45 0.49SiOz/AlzÛ3 5.2 4.9 5.2 5.4 5.7 5.7-----------------------------------------------------------------------------------------HgI Ca 1.2 1.4 1.5 1.7 1.3 1.1Nal T 1 18.9 19.4 19.8 19.9 19.1 20.1

26

TABLEAU II VERTISOL HYPERHAGNESIEN SUR COLLUVIONS DE SERPENTINE ET PERIDOTIT! (La Tontouta)NUMERO DE L' HORIZON TNT 85 TNT 85 TNT 85 TNT 85

1 2 3 4DIAGNOSE HAJEURE HUHITE HUHO- VERTICHRON VERTICHRON

VERTICHRON giobertitePROFONDEUR en CI. 0-40 40-60 60-120 120-160

GRANULOHETRIE %argile 44.6 59.2 54.4 42.3lilon fin 17.6 10.6 11.4 11.5lilon grossier 9.2 6.1 4.0 5.9sable fin 16.7 11.8 14.7 20.6sable grossier 7.4 9.3 13.8 17.4

EAU DU SOLpF 2,5pF 4,2

47.429.8

62.540.3

54.335.9

47.832.7

HATIERE ORGANIQUEC~. 21.3 8.5 1.3N~. 1.82 0.70 0.14CIN 11.7 12.1 9.3H.O. ~ 3.7 1.5 0.2

pH H:zO 6.2 7.6 8.4 8.3pH KCl 5.0 6.2 6.8 7.0-----------------------------------------------------------------------COMPLEXE D'ECHANGE léXCa++ 1.80 0.23 0.34 0.13Hg++ 40.20 66.90 59.20 47.00K+ 0.08 0.04 0.03 0.04Na+ 0.48 1.30 1.40 1.30S Solle des bases 42.56 68.47 60.97 48.47TCapacité d'échange 49.0 61.0 57.9 47.7V(SIT) Taux de saturation X 86.9 SAT. SAT. SAT.

Phosphore total P2Û8 1. NON DOSABLE PAR COLORIMETRIE (interférences dues à un excès de chrole)

ELEMENTS TOTAUX 1Perte au feuRésiduSiOzAl:zÛ3Fe:zÛ3HnOzTi02

CaOHgOK:zONa:zOSiOz/AlACr02

10.5754.9828.862.87

22.881.000.180.194.220.020.04

172.32

9.47 7.9456.46 61.9438.26 39.802.65 1. 97

22.02 17.161.23 0.420.16 0.100.10 0.135.34 9.070.01 0.010.06 0.07

24.5 34.21.11 0.52

7.1065.6034.542.23

13.300.680.120.159.520.010.08·

26.20.65

HgI CaHal T X

22.31.0

2912.1

1742.4

3612.7

27

TABLEAU III VERTISOL SODIQUE ACIDE SUR TERRASSE ALLUVIALE MOYENNE (rivière OUA TOM)

NUMERO DE L'HORIZON

DIAGNOSE MAJEURE

PROFONDEUR en cm.

TOM 491

HUHITE

0-12

TOM 492

HUHITE

12-35

TOM 49 TOM 49 TOM 493 4 5

HUHO- VERTICHRON ENTAFERONVERTICHRON alluvial

35-60 60-95 95-135

GRANUL(XIJETRIE %argilelimon finlilon grossiersable finsable grossier

EAU DU SOLpF 2,5pF 4,2

24.030.022.516.53.5

33.712.2

37.620.511.217.312.7

31. 716.4

53.918.59.9

16.32.0

39.222.3

49.317.210.021.82.0

39.218.5

33.016.011.533.56.8

26.313.1

MATIERE ORGANIQUEC %. 23.37 8.47 4.89N%. 1.41 1.00 0.74CIN 16.6 8.5 6.6H.O. X 4.0 1.5 0.8-----------------------------------------------------------------------------------pH H~ 5.3 5.1 4.5 4.6 4.8pH RCl 4.7 4.2 3.6 3.7 3.7----------------------------------------------------------------------------------COMPLEXE D' ECHANGE mé%Ca++ 4.4 4.2 3.6 3.5 2.9Hg++ 3.8 7.3 10.5 10.6 7.6K+ 0.2 0.1 0.14 0.12 0.23Na+ 0.34 2.9 4.7 5.1 4.3S Soue des bases 8.74 14.5 18.94 19.32 15.03TCapacité d'échange 17.7 21.0 23.4 22.5 15.2V (SfT) Taux de saturation X 49.4 69.0 80.9 85.9 98.9----------------------------------------------------------------------------------Phosphore total PA X. 0.43 0.42 0.15----------------------------------------------------------------------------------ELEMENTS TOTAUX XPerte au feu 6.6 6.9 6.6 5.5 3.9Résidu 59.4 47.9 45.4 49.6 62.6SiOz 25.0 26.6 28.7 26.9 19.8AlA 3.6 9.1 11.7 9.8 6.8FeA 2.4 6.3 6.0 5.6 4.7Hn~ 0.77 1.5 0.05 0.03 0.04TiOz 0.43 0.60 0.72 0.67 0.57CaO 0.15 0.09 0.07 0.07 0.06HgO 0.23 0.47 0.63 0.62 0.59X~ 0.13 0.20 0.30 0.36 0.42Na~ 0.10 0.16 0.29 0.34 0.27Si~/AlA 11.9 5.0 4.2 4.7 5.0---------------------------------------------------------------------------------HgI Ca 0.86 1.7 2.9 3.0 2.6Nal T % 1.9 13.8 20.1 22.6 28.2

28

A B

8

carbonat..

7643O+----'-----'I........,~.--.......-....L...-...

: pH····, .,'.,...\.' ,.' ,

.. \: \. \'. ~.Ulfate.

• (GYPie).. \'. \.. ,,1,

•• 1-----1,40

1,00

1,20

0,20

0,60

0,80

0,40

50 60 70

• 1: 1• 1'. ,. ,'. ,. ,... ,

'. ,'. ,. ,'. 1'. 1'. 1'. 1".,...

.o)~.~.',.,

3020O+-----'-----'I....-r-....-.---'--........-_+_

1,40

1,20

1,60

0,40

1,00

0,20

0,60

0,80

1,80 ',80

p p••••• • Vertilol Type A

---- Vertilol Type B

Vertilo' Type C

FIG. 9 Valeur moyenne du taux d'argile et du pH pour les troisgrands types de vertisols

29

3 - ~!! 2!r!9~!ri!~igy!! 2bimigy!!

31- Le pH (cf Fig. 9B)

distinctions importantes se

Les variations du pH au seinvertisols est caractéristique :humifère varie entre S,S et 6,0.Par contre, en profondeur, desmanifestent :

des différentsle pH de tous les

types dehorizons

- Les vertisols calcimagnésiques (type A) sont fortementinfluencés par la nature des accumulations salines :Les sulfates (gypse) vont abaisser le pH à 5,5 et en dessous.Les carbonates vont augmenter le pHLe pH atteindra et dépassera 7,0 en présence d'élémentsfigurés carbonatés. Il atteindra et dépassera 8,0 lors dela présence de croûte calcaire.

- Les vertisols hypermagnésiens (type B)

Les horizons étant dépourvus de sulfates, maiss'enrichissant en carbonates de magnésium en profondeur, lepH augmente régulièrement pour atteindre et dépasser 8,0dans les horizons à accumulation continue de magnésite(gioberti te) .

- Les vertisols sodiques acides (lessivés et magnésiens (typeC) )Comme leur définition l'indique, leur pH est acide, ~6,0.

Certains horizons vertiques peuvent avoir un pH <5,0 (avecdes traces d'aluminium échangeable).Bien sOr, le pH montera rapidement en présence, même trèsdiffuse, d'accumulations carbonatées.

32 - Les bases échangeablesLa capacité d'échange

(Cf. Fig. 10 teneur relative en Ca··, Mg·· et Na·échangeables des 3 principaux types de vertisols).

LES BASES ECHANGEABLES SONT A LA BASE DI LA DIFFERENCIATIONDES TROIS GRANDS POLES CONSTITUANT LIS VIRTISOLS.

321. Les vertisols calcimagnésiques (de type A)

- La capacité d'échange est assez élevée (40 mé~)

- Ils sont saturés en bases dans les horizons vertiques.- Le rapport Mg/Ca est voisin de 1. Ce rapport dépasse très

rarement 2. Mg·· demeure cependant souvent le cationdominant même en présence de gypse.

- Les horizons inférieurs s'enrichissent relativement enNa·.

30A - 1 VERTISOL calcimagnillique

Mg 1--.........: ..... Na

B - 2 VERTISOL hypermagnésien

Mg '-__~ ----lo Na+\-

c - '3 VERTISOL Iodique

Ca··, Mg··, et Na· échangeable desde vertisols

FIG. 10

Mg '--+--------------- Na- +/IO%Na

Teneur relative entrois grands types

31

322. Les vertisols hypermagnésiens (de type B)

- La capacité d'échange est élevée, souvent supérieure auxvertisols calcimagnésiques (50 à 60 mé%)Ce fait serait du à une plus grande proportion d'argiledans les horizons vertiques et probablement à unemeilleure cristallisation des smectites.

- Ils sont saturés en bases dans les horizons vertiques.- Le rapport Mg/Ca est supérieur à 4.5. Ce rapport augmente

en profondeur. Le taux de Mg+· par rapport à la somme descations échangeables est supérieur à 80%Les horizons inférieurs s'enrichissent également en Na·.

323. Les vertisols sodiques, lessivés, acides et magnésiens (detype C)

Dans ces profils, on remarque une nette évolution à partirdes horizons de surface vers les horizons de profondeur.

- La capacité d'échange est assez faible dans les horizonsde surface, elle croit en profondeur en même temps que letaux d'argile pour atteindre 30 à 35 mé% .

- Le taux de saturation des horizons ver tiques estgénéralement plus faible que dans les vertisols prochesdes pôles A et B et avoisine 80 à 90% .

- Le sodium échangeable atteint rapidement dans leshorizons argileux un taux supérieur à 10%, proche de 15%

En même temps le rapport Mg/Ca augmente de façon trèssensible en profondeur. D'une valeur moyenne de 2 pour leshorizons de surface, il dépasse souvent 5 en profondeur.

les horizonscalcimagnésiquescalcaire) dans

32

324. Conclusions

1°) l'ion magnésium est dominant dansvertiques, souvent même dans les vertisolsà accumulations de sels de calcium (gypse,les sols dérivant de basalte et de flyschs*.

2°) Les taux de calcium échangeable sont proportionnellementbien plus élevés dans les horizons de surface humifères quedans les horizons vertiques.

Deux raisons peuvent être invoquées

a) Le cation Mg++, comme Na+ est plus soluble etfacilement lixiviable que l'ion Ca++ (lequel est mieuxpar le complexe absorbant) (Cf. J.P. ROSSIGNOL 1984).

plusfixé

b) La matière organique concentre dans ses tissus ducalcium.Le rapport Mg/Ca y est nettement moindre que dans leshorizons vertiques (Cf: communication personnelle de T.JAFFRE). Les débris organiques vont donc libérer davantagede calcium que de magnésium.

A ce propos, une inconnue subsiste

- Le calcium lié à cette matière organique est-il facilementéchangeable ou bien fait-il partie de structuresmoléculaires stables où il serait faiblement échangeable?Le doute est permis car toute la matière organique estdétruite avant le dosage des bases échangeables.

3°) Les teneurs en sodium échangeable augmentent rapidementen profondeur dans les horizons vertiques. Ils sont lixiviésde la frange humifère du sol.

L'origine d'une partie du sodium serait peut-être liée auxembruns (les alizés soufflent régulièrement).

4°) Le taux de potassium échangeable est très faible. Mêmedans les horizons humifères, il n'excède que très rarement1,0 mé~ . Malgré cela, les plantes ne marquent aucune carenceen potassium, signe de la facile assimilabilité de ce cation.

• Dans les sols dérivant de calcaires (île LEPREDOUR), le calciumest dans ce cas largement dominant pour se concentrer dans leshorizons argileux moins drainants.

33

33 - La matière organique

- Cette matière organique est présente en faibles quantités.5~ dans l'horizon humifère de surface pour tomberrapidement à 2 et 1~ dans les horizons humifères profonds.

- La couleur noire n'est donc pasteneur en matière organique,qualité de matière organique (cf1979).

une indication quant à lamais reflète plutôt une: M. BONNEAU, B. SOUCHIER,

- A ce propos aucune étude spécifique sur laorganique dans les sols calédoniens n'a été menéeprésent.

matièrejusqu'à

leen

des

Les taux d'azote demeurent également faibles et les rapportsC/N des horizons de surface sont souvent supérieurs à 13.B. DENIS (essais de fertilité) et C. THOMANN (étude surfractionnement de l'azote) montrent qu'un apportfertilisants azotés est nécessaire pour entreprendrecultures sur vertisols.

34 - Autres éléments.

- La caractérisation des sels solubles liés à ce type desols est actuellement en cours. Seuls pour l'instant lesvertisols à gypse ont fait l'objet d'une étude complète.

- Les teneurs en phosphore total (ou assimilable) sont trèsfaibles.

Les sols hypermagnésiens dérivant de péridotite sont trèsriches en chromite. Lors du dosage par colorimétrie duphosphore, la teinte liée au chrome masque celle duphosphore. Cet élément ne peut donc être dosé dans lesvertisols par voie colorimétrique. M. LATHAM a fait doser lephosphore par fluorescence X; les taux sont très faibles.Les concentrations de phosphore dans les tissus vététaux desplantes croissant sur les vertisols hypermagnésiens sontégalement très faibles (T. JAFFRE, 1980).

34

- Les analyses totales montrent :

Un rapport SiOz/A1z 03 toujours supérieur à 4.Ce rapport peut être bien plus élevé dans les smectitesferrifères et magnésiennes issues des serpentines etpéridotites (vertiso1 de type B) car ces roches sontdépourvues d'aluminium.

- Les teneurs moyennes en fer total varient entre 8 et la ~

Elles atteignent 20 ~ dans les vertiso1s hypermagnésiens.

- Parmi les alcalins et alcalino-terreux, le magnésium estl'élément le plus abondant dans la majorité des cas(exception faite des sols issus de f1yschs carbonatés et decalcaires). Le sodium est souvent plus abondant que lecalcium.

- Il est à noter que dans les horizons montrant des figuresd'accumulation de manganèse, cet élément atteint facilement2 à 3~ (dans de très rares cas : 10~).

Les horizons vertiques des sols hypermagnésiens issus depéridotites et de serpentines sont enrichis en chrome, maisaussi en nickel et en cobalt.

35

Les vertisols se situent dans deux ensembles morphopédologiquesdistincts :

11. A l'aval de séquences sur roches de type basique(Cf Fig. 12)Les sols apparaissent dans l'ordre suivant:sol peu évolué d'érosion ~ sol brun vertique ~ vertisol

Le passage d'une classe de sol à une autre est progressive.Elle se dessine au niveau du paysage à l'endroit où la pentes'adoucit et le drainage externe se ralentit.Au niveau de la morphologie du sol, on assiste à un approfon­dissement très rapide; la structure anguclode à prismoclodecenti à meso (polyédrique à prismatique moyenne) évolue enstructure anguclode ou prismoclode juxtaposée à une structuresphénoclode (fentes en coins), puis à une structureexclusivement sphénoclode (à partir de 80 cm de profondeur)dans les sols vertiques.Ces vertisols pourraient être assimilés à des vertisolslithomorphes.

12. Au niveau des terrasses alluviales moyennes (de type Fy) desprincipaux cours d'eau de la côte ouest de la NouvelleCalédonie (Cf. : Fig 13).

- Cette terrasse moyenne est souvent la terrasseélevée car la présence de la terrasse anciennetrès aléatoire.

la(Fx)

plusest

- La terrasse moyenne se différencie nettement de la terrasserécente par une dénivelée brutale pouvant atteindre 3 à 4mètres (communication orale de J. ILTIS). Les alluvionsinactuelles sont constituées d'une épaisse couche dematériaux argileux aux caractères vertiques (d'unepuissance pouvant aller jusqu'à 10 mètres) reposant sur unlit de matériaux d'apport assez grossiers (sables, graviersou plus fréquemment galets - Entaféron arenique à rudique)ou directement sur la roche-mère.

AMONT 36

~A

AI

fA.- -If

(1)

PELITE SILICEUSE

SOL. FERSIALLITIOUEd6.atur', acld.

SOl FERS IALLITIOUE.,..tur',I...Iv6

VERTISOL,...1". acl••

• t .odlque

SOL BRUNacld.

GRAUWACKE

(Iv)ICH-~.,..,.j'-i

/ / //

C //~///

(IV) 1-

SOL BRUN VERTIQUE SOL FERSIALLITIOUEI...ive acl. I...ift acid.

BASALTE

SOL BRUNcalclqu.

A. -1 A(Iv)l, 1-

(Iv)"" 1::;;1'."*'~l A~A:I ..~\ <i'.

(Iv)Co l····~4iI~

VERTISOLca'cimagn.'qu.

SOL BRUNcalclqu••ur

croGt. calcaire

FLYSCH CALCAIRE

-z. (Iv)H-T""T"""""""!

,. (1)~~-7-l~./~ /////

CCG / /' //11/ C // / ////, / . / /. /

" /SOl. BRUN VERTIQUE SOL BRUN VERTIQUEcaiciqui .ur calclmagn6.'qu.

0..6••"'''''y

VERTISOL.hyperlllGgn4.I.n

SOL BRUNhypennagni.l.ft

SERPENTINE

SOl. BRLlN VERTIOUEhyperlllagn,.I.n

AliAI2

A!(8v)~~~:lo"II

AVAL

AUGMENTATION DE L'ACIDITÉ DE LA /lOCHE (CT OU SIOL)

LIMITE DES VERTISOLS

, ,FIG-II SEQUENCES DE SOLS EN FONCTION DE LA NATURE DE LA ROCHE MERE

37

LÉGENDE DES FIGURÉS

~ HU MITE * ou horizon A humifère

DIITJ STRUCTICHRON* ou horizon B structuré,coloré

rn LEUCITON ou horizon E éluvié 1 blanchi

W VERT/CHillON ou horizon (Bv) vertique

t=:;;=j ALTÉRITE 1 RÉGOLlTE, TOPOLlTE horizons Cà R

* La fréquence des traits correspond d"importance de la diaonose.

ËLËMENTS FIGURÉSMEUBLES

ÉLÉMENTS INDURÉS

CUTANON

, ,SEMETON

LAPIDON

STtRITE

-

ëo ou ~

Cutanes (dans un horizon BT)

Volumes pulv6rulent. carbonaté.calcair•• dans BCa ou maonésiens BMO

Dendrites et ponctuations de manoanè.. B Mn

Crystollarias de Oypse B Gy

Nodules et concr6tion. carbonatéscalcair. dans BCa ou magnhien B MO

Croûte calcaire ou maon6.ienne (indurationcontinue) plus rarement mangan'sif.re

38

SOL BRUN

o

et

profondeur---

topomorphesur alluvions

colluvionsinactuelles

VERTlSOL

lithomorphesur rocheen place

SOL BRUN VERTIQUE

SOL BRUN

FIG.: 12DISTRIBUTION DES SOLS

SOL BRUN peu développé associé àdes SOLS PEU EVOLUES D'EROSION etdes SOLS MINERAUX BRUTS .

.... -- ....,.- ........ ,roche ...mlre "

\\

\\

\\

\\

\\

\\

\ ,\

\ ,,... ...

""" ..." """LE LONG D'UNE SEQUENCE SUR ROCHE "

(Ixetple: séquence de Tiaré sur Flysch - région de La Tontoutal """""""....

",-, - ca" o ..ca~o·o_'.... '0 •.........

terrasse 1 terrasse terrasse terrassealluviale 1 alluviale alluviale alluvialeinactuelle 1 ancienne inactuelle récente

(Fy) 1 (Fx) (Fy) (Fz)

1 rlvlire

!1 1séquence sur roche1 1

VERTISOL 1SOL FERSIALLITIQUE 1 VERTISOL SOL PEUou 1 désaturé 1 ou EVOLUE

SOLONETZ 1 1 SOLONETZ d'apportsolodisé

1 1solodisé alluvial

1 1

FIG.: 13DISTRIBUTION DES SOLS EN FONCTION DES DIFFERENTES TERRASSES ALLUVIALES(lxelple de la rivière lOUANGA - région de Kaala GoIen)

39

Il Y a un continuum entre vertisol lithomorphe et vertisoltopomorphe, entre la séquence sur roche et la séquence suralluvions inactuelles :

b~ Q!!!~!!!2!!Q!!(contrairementROSSIGNOL) .

~!!~~~ !~!! Q~~~ ~~E~§ ~~~ ~~~!! E~~ ~~~g~~~aux vertisols d'Urugay décrits par J.P.

1°) On peut observer une légère rupture de pente entre les2 formations; ainsi le vertisol "lithomorphe" conserve unléger drainage externe car il demeure situé sur une pentetandis que le vertisol "topomorphe" occupe une surfaceplane sans drainage externe.Cette distinction se traduit dans la morphologie duvertisol alluvial par la marque du toit d'une an~ienne

nappe aquifère. Ce niveau est particulièrement enrichi enoxyde de manganèse (dendrites, cutanes, volumes durcis,etc ... ) et apparait de façon plus nette dans ces zones àtrès faible drainage externe.

2°) Au niveau morphologique, le vertisol lithomorphe reposedirectement sur la roche mère alors que le vertisoltopomorphe repose sur un lit d'éléments grossiers (enmajorité constitués de galets d'origines diverses souventsiliceux et peu altérés).

En réalité, il convient d'être très prudent dans cettedistinction. Des vertisols formés sur pente (parfoissupérieure à 5%) dans la région de Tiare (PAITA) à partirde flyschs peuvent atteindre 8 mètres d'épaisseur (P.PODWOJEWSKI. Etude des sols à gypse 1984).Vraisemblement, les sols ne se sont pas développésdirectement sur la roche, mais sur un colluvionnement mas­sif de roche fragmentée qui s'est ensuite transformé surplace.Des observations identiques ayant pour trait des colluvionsde roches péridotitiques et serpentinisées sont parfai­tement visibles aux pieds des massifs "miniers" de la côteouest (Me Maoya, Boulinda, Kaala, etc ... ). Il ne subsisteque les fantômes de blocs de péridotite serpentinisée, detexture sablo-limoneuse dans une matrice très argileusel'évolution allant vers une homogénéisation complète de cetype de matériau en vertisol hypermagnésien.En raison de leur faible différenciation tant sur le planmorphologique que génétique, la distinction entre lesvertisols topomorphes et lithomorphes n'a pas été retenuecomme critère dans le choix définissant les différentstypes de vertisols néocalédoniens.

40

FIG. 14- RELATIONS ENTRE LES PRINCIPAUX TYPES DE VERTISOLSET LES PRINCI PALES ROCHES EN NOUVELLE - CALtDON 1E

Mal Ca partol. >la

MalCa >Il

ancienneterrasse alluviale

Na/Tll:l2%

NalT <8%

vert i sol hypermo llnésien,\

\~. \

, \ Toutes les valeurs intermédiaires

.'. \ sont possibles

'. \'. \'. \'. \'. \

*** '. \'-R-OC-H-E-A-CI-O-E1 \ \

K···. i \. . \•• ••• f \• •~ vertlsol sodique • \.. . . \• • •

•• •• -Ii ~. . '"•• .4IIÀ. ancienne• ... """" terrasse alluviale

vertlsol sodiquesolonetz IOlodis'

! .~.~.• • •, ...

• • •, vertiso\ hypermaonbien, ~ .. t :Toutes les voleurs interm6diaires, /. ••••

sont paISibles ,. • • *, • / IROCHE ULTRABASIQUEI

/, ., .', .', .'1

, . **1, ; IROCHE BASIQUEI

" ; .·····X, 't.. JI'.:

, "ertisol calcimagnésique ~ • - • - • _. _ ••• •Ma/ca <8' •• •

Ma/ca ~ 1" t·.· ..• ••ancienne ~. ••

terra... alluviale ~ ... •

vertlsol calclma;néslque

Na IT < 8 % ~ _

Na/T~2%

toutes les va leurs intermédiaires .. 8% < Na 1 T

sont pOSlibl.. Na 1 T parfol. >18%

----••~ Relation directe: sols reposant sur la roche m're en place - aval de séquence

~ _. _... Mélanoes de premi're oénération : ( rares) : séquence avec 2 roches m.res différentes à la base

• • • ••• ~ Relation indirecte: sols dérivant de colluvions ou d'alluvions issu.. d'une roche m're donn"

..... - - ~ M'lano.. de seconde oénération : ( fréquents): colluvions et alluvions lssu.s de roches mères différent..

* !lssentiellement serpenti nite

** basalte, flysch carbonaté (calcaire)

*** péUte siliceuse, orauwack.

41

.~ - ." .">~

2 - ~! t*2!r~!~!2~ g.~ g!{{*r.~~~ ~.tt!,a2!~

Tous les vertisols de Nouvelle q~lédonie se répartissent enfonction de la nature de leur matériau d'origine.Les 3 pôles se déterminent par ràpPQrt à 3 grands types deroches et la répartition générale des sols s'effectue selonun tableau à trois entrées (Cf. . Fig. 14).

21- La séquence sur roche engendre • directement 1 type devertisol

~~§ r~r~§ ~~1~ng~§ 9~ Er~~~~r~ g~n~rg~!2n se produisent dansdeux cas bien précis :

\.~_. '

1°) lorsque la séquence est~constituée de roches mèresdifférentes se succédant d'amont en aval: le cas de filons(ou fils) de serpentine recoupant des basaltes est trèsfréquent. L'apport de magnésium dans le vertisolcalcimagnésique sera alors important.

2°) lorsque la roche mère présente des caractèresintergrades grauwackes et pélites peuvent présenter desvariations centimétriques dans leur constitution minéralogique et donc chimique. Dans la région de Oua-Tom(Boulouparis), de Nakutakoin (Païta), les grauwackes peuventengendrer des vertisols dont le chimisme est compris entre lepÔle calcimagnésique et le pôle acide et sodiqùe avec uneamorce de lessivage en surface.

4·2

FIG. 15 - ESQUISSE GÉOLOGIQUE DE LA RÉGION DE POUEMBOUT et de sa vallée alluviale

6km4

1/200000

o 2

Alluvions actuelles et inactuelles

Basalte - matériau de type 1

Serpentine. •• mat'riau de type 2

péri dotite

Roche Volcano-sédimentaire siliceuse~ mat'riau de type :3

43

22- Les alluvions ou colluvions inactuelles peuvent engendrer 1type de vertisol

- le cas le plus fréquent se présente lorsque lesproviennent directement de l'altération d'un seulroche mère en place.

alluvionstype de

- un cas plus rare lorsque les alluvions dérivent del'érosion d'un vertisol déjà constitué.

Les alluvions résultent généralement d'un transport dematériau favorisant un mélange parfois très complexe d'uneextrême variabilité chimique :

Exemple la vallée alluviale de la rivière POUEMBOUT (cartepédologique réalisée par B. DENIS - 1982) - Cf. : Fig. 15.

- h~ E~~!!~ ~mQn! de la rivière constituée de roches acidesvolcano-sédimentaires de la chaine centrale va favoriser ledéveloppement de solonetz solodisés et de Y~~!!~Q!~ ~Q~!q~~~

~! ~2!Q~~ dans les terrasses alluviales inactuelles.

- ~~ E~r~!~ ~y~l~ ~~ §~Q Q~ !~ r!Y!~r~ est constituée par leshauts massifs péridotitiques du Tigamus et du Kopeto avec àleur base une semelle de serpentinite. Ces reliefs auxcontreforts très abrupts apportent de grandes quantitésd'alluvions et de colluvions favorables à la constitution devertisols hypermagnésiens. Ceux-ci vont se mélanger auxalluvions calcimagnésiques issus des basaltes qui occupent unrelief plus mou en contrebas.

La E~~!!~ ~Y~!~ ~~ nQ~~ Q~ !~ ~!Y!~~~ est composée dematériaux basaltiques à fils de serpentine. Le matériaualluvial issu de ces roches est plutôt favorable au dévelop­pement de vertisols calcimagnésiques bien qu'il y ait desinfluences magnésiennes.Mais, il ne s'agit là que de tendances.Sur le terrain, !~h~~~rQg~~~!!~ Q~§ §Ql§ dû à ce grandmélange d'alluvions de trois origines différentes oblige lesresponsables des grands projets d'aménagement à cartographierfinement ces zones et à tenir compte des écarts possiblesentre des sols qui ont apparamment la même morphologie, maisaux propriétés chimiques fort différentes.

45

TROISIEME PARTIE

UTILISATION DES VERTISOLS

Les contraintes physiques sont très importantes

11 Absence de drainage

- Le drainage externevertisols occupent soitsurfaces planes.

estune

fortementposition

ralentibasse,

carsoit

lesdes

- Le drainage interne est très limité par la présence desdes smectites.

12 Travail du sol difficile

très dur, lesles premiers

En saison sèche, le sol ests'effectuent difficilement dansmètres du sol uniquement.

En saison humide, le sol estplupart des engins mécanisés neles parcelles.

labourscenti-

mou, collant et lapeuvent entrer dans

Il faut donc travailler le sol à un état d'humiditéintermédiaire qui permet d'effectuer un labour correctpas de grosses mottes et le moins de lissage possible avecle versoir.

13 La texture du sol

Cette texture argileuse entraine non seulement untravail du sol délicat et une absence de drainageinterne comme mentionné ci-dessus, mais aussi:

~De_faible tene~J.: en eau utile du fait de pF à capa­cité au champ élevé, souvent supérieur à 3 (B. DENIS :Etude pédologique de la Oua-Ménie et sites des essaisd'irrigation de Pouembout) ;

g~s mouvements latéraux par les répétitions humec­tations-dessications qui provoquent le cisaillementdes racines peu flexibles.

46

Alors que les contraintes physiques sont communes à tousles types de vertisols, les contraintes chimiques sont trèsvariables.

21 Les vertisols calcimagnésiques

- Le rapport Ca/Mg varie entre 0,5 et 2

- En Nouvelle Calédonie, ces sols sont souvent carencés enazote et en phosphore. B. DENIS*(* Cf bibliographieconsacrée aux conventions traitant des vertisolscalcimagnésiques) a effectué des essais de fertilité survertisols calcimagnésiques avec des rendements trèssatisfaisants après apport d'engrais phosphatés etazotés.

Apparemment, les apports de potasse n'ont pas d'effets surles cultures, mais cela provient du facile passage desions K+, on assiste après 5 années d'essais à desappauvrissements importants. (Communication de B. DENIS).

22 Les vertisols sodiques

Ils ont souvent un pH acide. Le redressement du pH toutcomme le rééquilibrage des bases échangeables peuts'effectuer par l'adjonction d'amendements calciques. Lesrésultats sont alors probants avec bien sOr le complémentindispensable en azote et phosphore comme pour lesvertisols calcimagnésiques (cf : bibliographie amendementscalciques) .

47

23 Les vertisols magnésiens et hypermagnésiens

En plus d'être fortement carencés en azote et enphosphore, l'abondance de magnésium échangeable provoquedes blocages de l'assimilation du calcium par les végé­taux

B. BONZON a montré des formes de carences en calcium enexpérimentant les adaptations aux sols hypermagnésiens de6 espèces de maïs.

Une série d'expérimentations en pots, au laboratoire a étéeffectuée par H. LEMARTRET sur des vertisols hypermagnésiens.

Le gypse est l'amendement le plus efficace; il va libérerune quantité importante de magnésium, sans pourtant quecelui-ci ne soit complètement évacué.

B. BONZON, dans ses essais au champ, montre également queles amendements contenant du gypse sont les plus efficacesles premières années, mais qu'il pourrait y avoir desformes d'insolubilisation du magnésium (peut-être sousforme de giobertite), et les rendements semblent décroîtreaprès 2 ans d'essais. De toute façon, la durée de cesessais est encore bien trop courte et ne permet en aucuncas de tirer un bilan généralisé de l'efficacité desdivers amendements.

48

Ces intérêts sont multiples :

- Ce sont des sols I?!'...Qf9.ng.ê_, situés sur des zones P.!..~Jl§.§.,

facilement accessibles et aussi aisément mécanisables.

De plus, ces zones basses -aval de séquence ou terrassealluviale ancienne- sont souvent situées à proximitéd'une rivière ou d'un point d'eau. L'irrigation d'appointest possible.

- Ces sols s'assèchent lentement et le lessivage desengrais est assez lent du fait du faible drainageinterne.

Il Y a trois types d'utilisation à l'heure actuelle.

Ce sont, dans l'ordre décroissant:

- les pâturages- la céréaliculture- les cultures maraichères (limitées à la grande banlieue

de Nouméa et à proximité des localités de la Côte Ouest).

21 Les pâturages :

~.~LR~tura~_._...I1a.:t.\lr~l-..._Qu __.._._J.,~.~$.I._e...u.t~nJ;. __.gjllé~io.~é s'effectue surtous les types de vertisols. Il s'agit de leur utilisationmajeure .

. Par pâturage amélioré, on entend un pâturage fertiliséavec de faibles doses d'engrais, et avec élimination pargirobroyage des espèces ligneuses non comestibles par lebétail, un léger travail du sol avec des semis de plantesfourragères rustiques (graminées, légumineuses).

Le pâturage artificiel est une plantation d'espècesnouvelles fourragères (graminées et légumineuses). Cesplantations s'effectuent généralement à la mi-décembreavant la saison humide.

49

Les techniques récentes d'ensilage font se développer lescultures de sorgho fourrager et de tournesol (moinsexigeantes en eau et à cycle plus court que le maïs).

. Ces plantations s'effectuentvertisols calcimagnésiques desous-solage profond et uneredressement .

très favorablement sur desbas de pente après un

forte fertilisation de

. Les plantations sur vertisols sodiques ouhypermagnésienssont d'un rendement très faible sans amendement. Lestravaux menés par l'ORSTOM en convention avec lesservices ruraux territoriaux commencent à porter leursfruits.

22 La céréaliculture

Elle est pratiquée exclusivement sur vertisolm.ggné~.iBY.§..

Les rendements en grains sur les autres types de vertisolssont trop faibles.

Les principales cultures sont le sorgho, le maïs et le blédur.

Cette dernière offre des rendements intéressants dans leszones où l'irrigation d'appoint est limitée.

La fertilisation doit être importante à la fois tant pourl'utilisation immédiate par la plante (azote, phosphore)que pour la conservation du stock d'éléments nutritifs àlong terme (potasse, phosphore).

(Cf: travaux de B. DENIS sur les amendements N.P.K. survertisols calcimagnésiques).

23 Les cultures maraîchères.

Elles sont pratiquées sur tous les types deproximité de Nouméa en raison de leur forteéconomique.

vertisols àplus-value

Ces sols sont fertilisés intensément par des engraisorganiques qui modifient considérablement la texture, lastructure, la perméabilité (drainage interne) et lesrapports chimiques de l'horizon cultivé.

Les plantations sont irriguées et disposées le plus souventen banquettes avec des axes de drainage externe pour éviterla stagnation et le surplus d'eau.

Les cultures maraîchères sont abondantes pendant la saisonfraîche (avril à octobre).

50

Les perspectives de développement sont nombreuses dans deuxsecteurs :

- le pâturage artificiel (à but d'ensilage)- la céréaliculture

Elle passe par des recherches qui doivent compléter lesrecherches pédologiques :

1) la maîtris~ de l'ea~ est primordiale car elle cohditionne la réussite certaine d'une plantation.

2) l~_._ç2.,l.eng~l~...r.._cu.lturalest important car il faut allierpluviométrie, E.T.P. avec les besoins des plantes eneau.

- la saison fraîche (mai à septembre) offremais elle ne correspond pas au cyclegraminées spontanées. De plus, les cyclessont plus longs en saison fraîche.

ces avantagesnaturel des

des céréales

3) le choix des ~sp~ce~ est dicté par 3 soucis

- la résistance à la sécheresse.- la sensibilité au magnésium (les sols hypermagnésiens).- la rentabilité économique (lié à la fertilisation et àl'amendement des sols).

4) l~ travail _d~.~l complète ces recherches.

Il va favoriser le draînage, l'assimilation des engrais,l'activité biologique et ainsi le rendement de laplantation sera amélioré. Il va de pair avec lesamendements calciques qui sont impératifs pour lesvertisols hypermagnésiens ou sodiques. L'efficacité de cesamendements est aussi liée au travail du sol.

On peut aussi mentionner l'incitation pronée par lesservices ruraux à planter des brise-vent. Ces arbresdoivent être rustiques, peu sensibles aux sols argileux etpeu draînants comme les eucalyptus et les phyllaos (bois defer: Çasuarina ~ollin~).

De par la nature de ces sols, en raison d'aménagements trèscoûteux, ces sols sont à proscrire pour la culture arboréeet arbustive (sylviculture, caféiculture, arboriculturefruitière, etc ... ).

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REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

Les références précédées du signe "a" sont plus spécifiques à la Nouvelle Calédonie.

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BEAUOOU (A.G.), FROHAGET (H.), PODWOJEWSKI (P.), BOURDON (E.), LE HARTRET (H), BLAVET (D) 1983 - Cartographietypologique des sols: méthodologie. Nouléa: ORSTOH, 31 p.

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TERCINIER (G.) 1967 - Note sur la définition et la classification proposée de vertisols. Nouléa: ORSTOH, 3 p.

• TERCINIER (G.) 1969 - Carte pédologique de la Nouvelle Calédonie à 1/40 000. Feuille Bourail-Hoindou. Nouléa:ORSTOH, 144 p. + 1 carte.

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BIBLIOGRAPHIE SPECIFIQUE CONCERNANT LES ETUDES DE FERTILITE

SUR VERTISOL EN NOUVELLE CALEDONIE

ILES VERTISOLS CALCIMAGNESIQUES

II LES SOLS SODIQUES ACIDES (et vertisols associés)

III LES VERTISOLS HYPERMAGNESIENS

REFERENCE COMMUNE:

1987 - Recherches conjointes DIDER - CREA - ORSTOH sur la fertilité naturelle et l'évolutionsous culture des sols deNouvelle Calédonie. Historique des études et état d'avanceaent des connaissances au 31/07/87. NOUléa: DIDER, 62 p.

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l - BIBLIOGRAPHIE CONCERNANT LA FERTILITEDES VERTISOLS CALCIMAGNESIQUES

A - DOCUMENTS PRODUITS AU TITRE DE LA CONVENTION N°l

Etude de la fertilisation nitro-phospho-potassique du laïs sur vertisol et sur sol peu évolué d'apport et de sesconséquences sur l'évolution de leurs caractéristiques physiques et chiliques.

DENIS (B.l et al. 1980 - Cadre général de l'étude. Dispositifs expérilentaux. Modalités de présentation des résultats.Nouléa: ORSTOH, 39 p.

BONZON lB.), BOURGEOIS-OOCOURNEAU (A.), DENIS (B.) 1981 - Relations générales entre les caractéristiques étudiées.Intérêt et lodalité de leur lise en évidence et de leur utilisation. NoUléa: ORSTOH, 34 p.

DENIS (B.l, BONZON (B.l 1983 - Réflexion sur la tenue à suivre pour lettre en évidence l'action des facteurs contrôléset représenter graphiquelent les différences éventuellelent observées. Nouléa: ORSTOH, 55 p.

DENIS (B.), BONZON (B.) 1983 - Niveau des principales caractéristiques physiques et chiliques du sol. Leur évolutionau cours du prelier cycle cultural. NOUléa: ORSTOH, 41 p.

DENIS (B.), BONZON (B.) 1983 - ANNEXE 1111 - Résultats cOlplets des analyses de variance réalisées sur les donnéesbrutes des paralètres du début et de la fin du preaier cycle cultural. Nouléa: ORSTOH, 159 p.

DENIS (B.) 1985 - Etude de l'influence des facteurs chiliques contrôlés sur certaines caractéristiques au cours de cedeuxiéle cycle. COlparaison avec les niveaux du prelier cycle. TOle 3 A, 39 p. TOIe 3 B: tableaux et graphiques, 67 p.NoUléa: ORSTOH.

DENIS (B.), BONZON (B.) 1984 - ANNEXE III4 - Résultats cOlplets des analyses de variance réalisées sur les donnéesbrutes des paraaétres du début et de la fin du deuxiéle cycle cultural (preaier cycle fertilisé). NoUléa: ORSTOH, 90p.

DENIS (B.), BONZON (B.) 1984 - ANNEXE III6 - Résultats cOlplets des analyses de variance réalisées sur les donnéesbrutes du début et de la fin du troisièle cycle cultural. Noulèa: ORSTOH, 88 p.

DENIS (B.), BONZON (B.) 1985 - ANNEXE 1118 - Résultats cOlplets des analyses de variance réalisées sur les donnéesbrutes du début et de la fin du quatrièle cycle cultural. NOUléa: ORSTOH, 131 p.

B - AUTRES DOCUMENTS

FROMAGET (M.) et al. 1986 - Convention particulière Territoire-OR$TOM pour l'étude de la variabilité des vertisolsnon lagnésiens. Description des deux sites expérilentaux retenus pour l'étude. Nouléa: ORSTOM, 20 p., 5 photogr.

THOHANH (C.), BONZON (B.), ANDRE (Ph.) 1986 - Recherches sur la dynaaique de l'azote dans les sols cultivables deNouvelle Calédonie. Etudes cOlparatives de l'utilisation de l'azote de trois fUlures azotées différentes par PanicUilaxilu! (JACO.), cultivé sur le vertisol non aagnésien de Pouelbout. Protocole de l'étude expérilentale en serre.Nouléa: ORSTOH, 46 p.

THOHANH (C.) 1987 (Mai) - La disponibilité de l'azote en provenance du sol et des engrais dans le cas d'une culture dePan!cu! laxilu! sur un vertisol équilibré de Nouvelle Calédonie. COllunication à la réunion du GEMOS de Montpellier.

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II - BIBLIOGRAPHIE CONCERNANT LA FERTILITEDES SOLS SODIQUES ACIDES

A - DOCUMENTS PRODUITS AU TITRE DE LA CONVENTION N°2

Etude de l'effet des alendements calciques sur différents types de sols cultivables en Nouvelle Calédonie.

LATHAH (H.l, BONZON (B.l 1981 - Recherches de sites expériaentaux pour aener des études sur les effets des aaendementscalciques en Nouvelle Calédonie. Enquête préliminaire. Nouméa: ORSTOH, 18 p.

BEAUDOU (A.G.l, LATHAH (H.l 1981 - Les sols du chalp d'expériaentation (H. BERTONII. Nouméa: OR5TOH, 34 p.

BEAUOOU (A.G.l, LATHAM (M.l 1981 - L'evolution du pH des hUlites des sols sodiques acides après apport d'amendementscalciques: essais en boîte de Pétri. Nouméa: OR5TOH, 3 p.

ANONYME 1981 - Résultats de fin de première année, note prélilinaire. NOUléa: ORSTOH, 2 p.

BEAUDOU (A.G.l, LE MARTRET (H.l 1982 - Inventaire des gîtes calcaires de Nouvelle Calédonie pour l'aaendeaent des solscultivables. Nouléa: OR5TOH, 8 p. + 1 carte.

HAZARD (P.l, BONZON (B.l, BEAUDOU (A.G.l 1982 - Résultats expérilentaux des cultures en serre sur sol sodique acide.Nouléa: OR5TOH, 90 p.

HAZARD (P.l, BONZON (B.l, BEAUOOU (A.G.l 1982 - Test d'hologénéité initial du chalp expériJental. Nouméa: ORSTOH, 59p.

BONZON (B. l, DENI5 (B.l 1982 - Effets de différentes doses d'alendeaent calcique sur un sol sodique acide et descultures de laïs, tournesol et haricot. Protocole expériJental. Nouléa: ORSTOH, 40 p.

ANONYME 1982 - Résultats de fin de seconde année. Note de synthèse. NoUJéa: ORSTOH, 5 p.

BONZON (B.l et al. 1986 - Effets de différentes doses de croûte calcaire sur sol sodique acide. Résultat des étudesexpériJentales conduites en 1982. NOUléa: ORSTOH, 14 p.

BONZON (B.l et al. 1986 - Annexe 82-1. Docuaents annexes cOlluns aux trois expérilentations au chalp pour l'année 82.NolJIIéa: OR5TOH, 20 p.

BONZON (B.l et al. 1986 - Annexe 82-2. Protocole des études expériaentales en serre sur lais, tournesol et haricot.Nouméa: OR5TOH, 3 p.

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BONZON (B.l et al. 1986 - Annexe 82-4. Résultats expérilentaux obtenus au chalp et en serre sur tournesol (1982-1983).NOUléa: ORSTOH, 125 p.

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BONZON (B.), DENIS (B.) 1984 - Influence de différentes doses de croûte calcaire sur des cultures de laïs, haricot etpolle de terre sur sol sodique acide. Résultats expériaentaux obtenus au chalp en 1983. Nouléa: ORSTOH, 187 p.

BOHZON (B.), DENIS (B.) 1984 - Mêle intitulé. Données cOlplélentaires. Annexes 5 bis, 6 bis et 7 bis. Nouléa: ORSTOH,69 p.

BOHZON (B.) et al. 1985 - Influence de différentes doses de croûte calcaire sur des cultures de laïs grain, laïsfourrage, et haricot sur sol sodique acide. Nouléa: ORSTOM,Annexe 84-1. Teaps de travaux, pluviolétrie, irrigation, 8 p.Annexe 84-2. Résultats des observations et des lesures, 120 p.

B - DOCUMENTS PRODUITS AU TITRE DE LA CONVENTION N°2 BIS

BOHZON (B.) et al. 1986 - Influence de différentes doses de croûte calcaire sur une culture de laïs grain sur solsodique acide. Annexe 85-2. Te.ps de travaux, pluviolétrie, irrigation. Nouléa: ORSTOH, 8 p.

BOHZON (B.) et al. 1986 - Mêle intitulé. Annexe 85-2. Preaiers résultats expériaentaux obtenus sur le cinquièle cyclecultural. Nouléa: ORSTOH, 113 p.

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II - BIBLIOGRAPHIE CONCERNANT LA FERTILITEDES VERTISOLS HYPERMAGNESIENS

A - DOCUMENTS PRODUITS AU TITRE DE LA CONVENTION N°2

Etude de l'effet des amendelents calciques sur différents types de sols cultivables en Nouvelle Calédonie.

MAZARD (P.), BONZOH (B.), BEAUDOU lA.G.) 1982 - Statut minéral d'un maïs à mi-cycle sur vertisol magnésien. Enquêteagrologique effectUée le 4 septembre 1981 sur la propriété HAGNIEN-PIERSON à La Tontouta. Nouméa: ORSTOH, 49 p.

MAZARD (P.), BONZON (B.), BEAUDOU (A.G.) 1982 - Effet d'un apport de chaux triticale cultivé sur un vertisolmagnésien. Enquête agrologique effectuée le 11 septelbre 1981 sur la propriété MAGNIN-PIERSON à La Tontouta. Nouméa:ORSTOH, 3S p.

BONZOH (B.) et al. 1986 - Influence de trois doses de chaux de deux amendements calciques différents sur une culturede laïs sur vertisol hyperlagnésien. Nouléa: ORSTOH,Annexe 84-1. Protocole expérilental, 16 p.

Annexe 84-2. Telps de travaux, pluviolétrie, irrigation, 9 p.Annexe 84-3. Analyses statistiques ef(ectuées sur les données de base et dérivées observées sur le prelier cyclecultural. 304 p.

BONZON (B.) et al. 1986 - Recherches prélilinaires sur les carences en éléaents lajeurs et lineurs du terrain retenupour l'ilplantation du dispositif de base de l'étude des effets des alendements calciques sur vertisol hyperlagnésien.Annexe. Résultats des observations et des lesures. Nouléa: ORSTOH, 32 p.

BONZON lB.) et al. 1986 - Recherches préliminaires sur le rééquilibrage du rapport lagnésiul / calciul du terrainretenu pour l'ilplantation du dispositif expérimental de base de l'étude des effets des alendements calciques survertisol hypermagnésien. Annexe. Résultats des observations et des lesures. Nouléa: ORSTOH, 45 p.

BONZON lB.l et al. 1986 - Influence de quatre doses de chaux de trois mélanges différents de croûte calcaire et degypse sur une culture de laïs sur vertisol hyperlagnésien. Annexe. Résultats des observations et des lesures. Nouméa:ORSTOM, SO p.

BONZON (B.) et al. 1986 - Influence de trois doses de chaux de trois mélanges différents de croûte calcaire et degypse sur une culture de maïs sur vertisol hyperlagnésien. Annexe. Résultats des observations et des mesures. Nouléa:ORSTOH, 76 p.

BONZOH lB.) et al. 1986 - Rechreches préliminaires sur une éventuelle interaction entre fUlure azotée et teneur engypse de l'alendelent calcique sur une culture de maïs sur vertisol hyperlagnésien. Annexe. Résultats des observationset des lesures. Nouléa: ORSTOM, 54 p.

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B - DOCUMENTS PRODUITS AU TITRE DE LA CONVENTION N°2 BIS

BONZON (B.) et al. 1986 - Influence de trois doses de chaux de deux amendelents calciques différents trois lélangesdifférents sur une culture de lais sur vertisol hyperlagnésien. Nouléa: ORSTOHAnnexe 85-1. Telps de travaux, pluviolétrie, irrigation, 8 p.Annexe 85-2. Preliers résultats expérilentaux obtenus sur le second cycle cultural, 150 p.

BONZON (B.) et al. 1986 - COlparaison de la sensibilité au déséquilibre calco-Iagnésien de six hybrides doubles delais. Nouléa: ORSTOH.- Etude expérilentale conduite en serre sur vases de végétation, 44 p.- Protocole, 7 p.- Annexe. Paramètres observés, analyses de variace, corrélations résiduelles, 86 p.

BONZON (B.) et al. 1986 - Influence du soufre sur la croissance et les illobilisations linérales de l'hybride doublede lais XL 82 cultivé sur le vertisol hypermagnésien de référence de la vallée de la Taloa. Nouméa: ORSTOH- Etude expérilentale en serre, 16 p.- Protocole de l'étude expérilentale en serre, 4 p.- Annexe. Analyses de variance des paramètres observés, 100 p.

BONZON (B.) et al. 1986 - Influence de la fUlure potassique sur la croissance et les illobilisatiors linérales du laiscultivé sur vertisol hypermagnésien. Nouméa: ORSTOH- Etude expérilentale en serre, 24 p.- Protocole de l'étude expérilentale en serre, 6 p.- Annexe. Analyses de variance des données expérilentales en serre, 78 p.

BONZON (B.) et al. 1986 - Mise en évidence d'éventuelles carences en oligo-élélents sur les parcelles du chalpexpérilental sur vertisol hyperlagnésien de la vallée de la Taloa après deux cycles de culture de laïs. Protocolesexpérilentaux des essais en serre. Nouléa: ORSTOH, 10 p.

HUELVAN (Y.) et al. 1986 - Etudes expérilentales en serre sur vertisol déjà aJendé. Influence sur la croissance et ledéveloppement du laïs de doses cOlplélentaires de gypse et de l'absence d'oligoélélents dans les fUlures linérales.NoUJéa: ORSTOH, Tome l, 70 p., TOle 2 : Annexes, 231 p.

C - DOCUMENTS DE SYNTHESE

BONZOH (B.) et al. 1986 - DOCUMENTS DE SYNTHESE CONCERNANT DEUX TYPES DE SOLEffet des alendements calciques sur un sol sodique acide et sur un vertisol hyperlagnésien. Résultat des étudesexpérilentales conduites en 1984. Nouléa: ORSTOH, 87 p.

BONZON (B.) et al. 1986 - DOCUMENTS DE SYNTHESE CONCERNANT DEUX TYPES DE SOLEffet des alendements calciques sur un sol sodique acide et sur un vertisol hyperlagnésien. Résultat des étudesexpériaentales conduites en 1985. Nouléa: ORSTOH, 36 p.

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