Documents concernant l'étude des propriétés des sols - TP. 9


Images montrant l'origine des sols étudiés
Coupe de sol affleurant dans un chemin creux (ancienne voie ferrée) d'un village de l'Allier (centre de la France).
Sol utilisé pour mesurer :
- la quantité d'eau contenue dans le sol
- le taux de matières organiques et minérales
- la perméabilité et la rétention d'un sol
- la granulométrie (texture d'un sol)
- le pH d'un sol
- la présence de nitrates
- le taux de calcaire
Sol de la région du Jebel Fayah aux Émirats Arabes Unis.
Sol utilisé pour mesurer :
- la perméabilité et la rétention d'une argile
- la perméabilité et la rétention d'un sable de dune
- le pH d'un sol
Sol à Academic City, Ruwayyah 2 (Dubai), le long des murs du LFIGP aux Émirats Arabes Unis.
Sol utilisé pour mesurer ;
- le taux de l'air contenu dans le sol
- le pH d'un sol
- la présence de nitrates

Perméabilité et rétention d'un sol - Les différents types d'eau dans le sol et leur utilisation par les plantes
100 85 70 55 40 15 5 % d'eau d'un sol
En bleu, l'eau de gravité disparaît la première, elle est inutilisable par les racines. En rose, l'eau de capillarité est absorbée par les poils absorbants des racines. En jaune, l'eau pelliculaire. Les forces de rétention sont supérieures à celles de succion des poils absorbants. En cyan, l'eau fixée hygroscopique (porosité des grains) et vapeur
  • L'eau de gravité est peu utilisable par les racines des plantes, elle s'écoule très rapidement par l'effet de la pesanteur, à travers le sol pour rejoindre les nappes phréatiques du sous-sol.
  • L'eau de rétention comprend :
    • l'eau de capillarité qui est retenue entre les grains et est utilisée par les poils absorbants avec une partie de l'eau pelliculaire.
    • L'eau pelliculaire et l'eau hygroscopique. L'eau pelliculaire et l'eau hygroscopique ne sont pratiquement pas utilisables, car les forces de tension superficielle ou électrochimique (présentes principalment dans les argiles et l'humus) sont plus élevées que la force de succion exercée par les poils absorbants.

Comportement des roches et des sédiments argileux en présence d'eau - Lien
On a reproduit expérimentalement les conditions de formation des fentes de dessiccation.

A gauche, dans un premier temps, de l'argile est mise en présence d'eau.

A droite, dans un deuxième temps, on laisse l'eau s'évaporer à l'air libre.

Si on verse à nouveau de l'eau goutte-à-goutte sur l'argile desséchée.


Mesure de la granulométrie
Elle permet de déterminer la distribution des éléments d'une matière meuble (roche ou sol) en fonction de la taille.
La composition granulométrique (% de chacun des éléments) définit la texture d'un sol (texture sablonneuse, ou argilo-limoneuse, …).
200 à 20 mm 20 à 2 mm 2 à 0,2 mm 0,2 à 20µm 20 µm à 2 µm < 2µm
Cailloux Graviers Sables ou grains grossiers Sables ou grains fins limons argiles
Un exemple de granulométrie de différents sédiments sablonneux - Lien

La m du pH - Rappel
- La mesure de l'acidité d'un milieu se fait par rapport à une échelle dite échelle des pH qui va de 0 à 14.
- Les pH < 7 correspondent aux milieux acides et sont d'autant plus faibles que le milieu est acide (1 = pH d'une solution de HCl à 0,1 mole/litre).
- Les pH > 7 traduisent au contraire un milieu basique d'autant plus basique que le pH est élevé (13 = pH d'une solution de NaOH à 0,1 mol/litre)
- Le pH = 7 correspond à la neutralité.

Le pH des sols
Le sol étant hétérogène, il n'existe pas de règle mais des tendances.
- La décompositon de matière organique et l'ajout d'engrais a tendance à abaisser le pH du sol.
- L'eau abaisse le pH du sol
- La présence d'argile a tendance à abaisser le pH le sol
- La présence calcaire alcalinise le sol.
- Carte mondiale du pH des sols - Lien Wikipédia
Les plantes sont sensibles au pH du sol
- Le pH du sol a un effet sur la disponibilité des éléments nutritifs disponibles à l'état ionique dans l'eau absorbée par les racines. Il existe donc une dapatation des genres à des conditions différentes de besoins ou de résistance.
- Dans nos régions, les pH peuvent être assez élevés (puvant aller jusqu'à 8,5), ils contiennent des niveaux élevés de sodium.
- Un grand nombre de plantes autour du LFIGP sont basophiles, alors que les plantes d'une tourbière sont très acidophiles.