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Gestion du sol - Propriétés physiques du sol

Auteur : Le personnel du MAAARO
Date de création : 15 janvier 2007
Dernière révision : 20 juillet 2009

Table des matières

  1. Texture du sol
  2. Structure du sol
  3. Matière organique du sol
  4. Température du sol
  5. Disponible dans la version imprimée du fascicule intitulé Gestion du sol

Le terme propriétés physiques englobe :

  • la texture du sol (sable, limon, loam)
  • la structure du sol
    • forme structurale
    • stabilité et résistance structurales
    • porosité
    • densité apparente
  • la matière organique
  • l’eau et l’air
  • la température.

Si vous saisissez bien le rôle de ces éléments et leur interaction, vous comprendrez mieux l’effet considérable qu’ils ont sur la production de cultures.

Texture du sol

La texture signifie :

  • le mélange de particules minérales de tailles différentes d’un sol
    • la taille des particules du sol varie du gravier et des pierres aux particules d’argile très fines.
    • le pourcentage de sable, de limon et d’argile.

Les particules de sable sont les plus grosses, celles du limon sont plus petites, et celles de l’argile sont les plus petites.La texture de votre sol influence toutes les autres propriétés physiques du sol, y compris le drainage, la capacité de rétention, sa température, l’aération et la structure.

La texture du sol peut être considérée comme étant une propriété inhérente du sol que l’on ne peut pas influencer facilement. Cependant, il vous faut connaître la texture de votre sol et prendre en compte ses limites. (Voir le reste du présent fascicule pour obtenir d’autres renseignements sur la gestion de certains types de sols.)

Il existe deux façons de déterminer la texture du sol : l’examen sur place de la texture, avec les mains, et l’examen en laboratoire à l’aide d’un hydromètre.

L’examen du sol à la main, sur place, permet de rapidement identifier la texture du sol. La première étape est de déterminer sa teneur en sable. Frottez un peu de terre dans votre main – contient-elle plus ou moins 50 % de sable?

Figure 1. L’examen du sol à la main, sur place, permet de rapidement identifier la texture du sol. La première étape est de déterminer sa teneur en sable. Frottez un peu de terre dans votre main – contient-elle plus ou moins 50 % de sable?

Si la teneur en sable est inférieure à 50 %, ajoutez de l’eau si nécessaire afin que la terre soit assez mouillée pour être roulée.

Figure 2. Si la teneur en sable est inférieure à 50 %, ajoutez de l’eau si nécessaire afin que la terre soit assez mouillée pour être roulée.

Pressez la terre entre votre pouce et le côté de votre index pour former le ruban le plus long possible. Un loam formera seulement un ruban court.

Figure 3. Pressez la terre entre votre pouce et le côté de votre index pour former le ruban le plus long possible. Un loam formera seulement un ruban court.

Les sols argileux formeront un ruban beaucoup plus long.

Figure 4. Les sols argileux formeront un ruban beaucoup plus long.

L’examen en laboratoire se base sur le fait que les particules les plus lourdes comme le sable se décantent plus rapidement. Voici un exemple des résultats d’un rapport d’analyse du sol :

  • Sable 18.2%
  • Limon 44.7%
  • Argile 38.0%

Structure du sol

La structure du sol désigne la façon dont les particules texturales (sable, limon et argile) forment des mottes ou agrégats. Les agrégats sont liés par l’argile et la matière organique.

On juge la structure du sol selon sa forme, sa stabilité et sa résistance.

La structure a une incidence sur :

  • le drainage
  • l'infiltration
  • l'aération
  • la croissance des racines
  • la germination.

Matière organique du sol

La matière organique constitue la composante la plus importante du sol. La matière organique :

  • joue un rôle essentiel dans la rétention de l’humidité et permet aux cultures de survivre à la sécheresse
  • contribue aux propriétés chimiques et biologiques du sol
    • source et lieu d’échange d’éléments nutritifs
    • influe sur le sort des pesticides appliqués
  • contribue aux propriétés physiques du sol
    • la matière organique fournit des substances collantes servant à agglutiner les particules afin qu’elles forment des agrégats stables et donnent une bonne structure au sol.

     

Les systèmes radiculaires fibreux et denses

Figure 5. Les systèmes radiculaires fibreux et denses favorisent le développement d’agrégats granulaires stables qui permettent la formation du type de lit de semence qui résiste à l’encroûtement. Essayez d’inclure des graminées et du fourrage dans votre rotation.

La stabilité et la porosité des agrégats du sol sont directement influencées par la proportion de matière organique. Cela se manifeste par une diminution de l’encroûtement, une meilleure infiltration d’eau et un meilleur drainage, un compactage et une érodabilité moins grands et une plus grande capacité de rétention.

Les cultures et les autres plantes ont des capacités variables d’influencer la formation et la stabilité des agrégats :

  • les cultures à long terme aux systèmes radiculaires fibreux et denses, comme le fourrage, les graminées et les légumineuses, permettent la formation d’agrégats stables à l’eau
  • les cultures en ligne comme le maïs, le soja ou les légumes ont des systèmes radiculaires relativement clairsemés.

Accumulation de matière organique (Calcul)

On mesure la matière organique dans les 15 premiers centimètres du sol, ou dans la couche arable. Cette «tranche hectare/sillon» pèse environ 2 000 000 kilogrammes. 1% de matière organique pèse donc 20 000 kilogrammes.

  • Fourrage de maïs : 5 400 - 7 200 kg/hectare Résidus de culture
  • Paille de blé : 1 800 - 3 600 kg/hectare Résidus de culture
  • Engrais de trèfle : 2 700 - 4 500 kg/hectare Résidus de culture
  • Résidus de soja : 1 400 - 2 200 kg/hectare Résidus de culture
Plantes couvre-sol communes*
  • avoine : 1 000 - 5 500 kg/hectare Matière sèche
  • seigle : 1 000 - 4 000 kg/hectare Matière sèche
  • radis oléagineux : 2 000 - 7 500 kg/hectare Matière sèche

* la production de matière sèche dépend de plusieurs facteurs liés à la croissance des plantes.


Dans le meilleur des cas, une proportion de 20 % seulement de tout résidu se retrouvant dans le sol atteindra la réserve de matière organique. La proportion de 80 % qui reste s’intègre aux organismes vivants, est libérée sous forme de gaz durant la digestion ou ne fait pas encore partie du flux de matières organiques.

Il faut 5 kilogrammes de résidus pour produire 1 kilogramme de matière organique.

20 000 kg de m.o. x (5 kg de résidus / 1 kg de m.o.) = 100 000 kg résidus (augmentation de m.o. de 1%)

Il faut donc 100 000 kilogrammes de résidus des cultures pour faire augmenter la proportion de matière organique du sol de 1%. En se basant sur une production de résidus de 5 000 kilogrammes pour faire le calcul ci-dessus :

100 000 kg de résidus / 5 000 kg de résidus/an = 20 ans

Il faudrait 20 ans pour faire augmenter la proportion de matière organique de 1% (à condition que le sol ne soit jamais labouré pour accélérer la décomposition). Il ne faut cependant pas perdre espoir! Le processus est lent, mais il est possible de l’accélérer progressivement. L’usage de plantes couvre-sol et de fumier y contribue certainement.

Vous devez donc augmenter ou maintenir la teneur de matière organique de votre sol. Si vous ne faites rien et continuez les cultures, la matière organique disparaîtra deux fois plus vite.

Température du sol

La température du sol correspond à la température de l’air, mais avec un certain délai. Plus le sol est profond, moins la température de l’air influe sur sa température.

Bien que la température de l’air ait une grande incidence sur celle du sol, d’autres facteurs entrent en ligne de compte.

La teneur en eau influence la vitesse du changement de température. Il faut plus de chaleur pour réchauffer un sol mouillé qu’un sol sec. L’évaporation se déroule en même temps que le réchauffement, absorbant de la chaleur et gardant le sol frais.

Le soleil fait également varier la température du sol. L’ombre, comme celle de nuages, des mauvaises herbes ou des résidus, diminue le transfert d’énergie au sol et à partir du sol.

Le gel se produit lorsque la température à la surface du sol tombe sous le point de congélation. La plupart des gels printaniers sont attribuables au refroidissement rapide du sol dans des conditions météorologiques dégagées et calmes. La température de la surface du sol peut être de 4 à 5° C inférieure à celle de l’air à 1,5 mètre au-dessus. L’ampleur du refroidissement à la surface du sol dans ces conditions dépend de la chaleur du sol au départ et de la vitesse à laquelle la chaleur s’échappe du sol.

Les sols foncés absorbent davantage de chaleur; les résidus pâles ont tendance à réfléchir la chaleur, ce qui ralentit le réchauffement du sol.

Figure 6. Les sols foncés absorbent davantage de chaleur; les résidus pâles ont tendance à réfléchir la chaleur, ce qui ralentit le réchauffement du sol.

On voit souvent des cultures endommagées par le gel dans les champs fraîchement cultivés, car le travail du sol crée une zone isolante de terre sèche et «gonflée» à la surface du sol. Cette zone bloque la sortie de la chaleur du sol, ce qui permet à la température de chuter suffisamment pour causer des dommages aux cultures, tandis que les zones adjacentes qui n’ont pas été cultivées ne sont pas endommagées.

Les résidus massifs de cultures font également augmenter les dommages aux récoltes attribuables au gel parce qu’ils isolent le sol et empêchent le dégagement de la chaleur accumulée. Le soleil et la teneur d’eau dans le sol jouent un rôle essentiel dans la détermination de la chaleur accumulée.

Disponible dans la version imprimée du fascicule intitulé Gestion du sol

  • Structure du sol
    • Forme structurale
    • Stabilité et solidité structurales
    • Les facteurs qui ont une incidence sur la formation et la stabilité du sol
    • La résistance du sol
    • Porosité du sol
    • Densité apparente
  • Matière organique du sol
    • Effets de la matière organique sur les types de sol et les problèmes structuraux - graphique
  • Eau et air du sol
    • Eau du sol
    • L'eau disponible dans un mètre de sol - graphique
    • Air du sol

Les pratiques de gestion optimales : Gestion du sol


 

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