Des échanges de cations ont lieu entre le complexe argilo-humique et la solution du sol, ce qu'on appelle la capacité d'échange cationique (CEC). Plus elle est élevée, moins les cations seront lessivés : ils seront donc plus accessibles aux plantes. Ces aspects sont développés dans la partie fertilité chimique.
Le complexe argilo-humique a la propriété d'être fortement adsorbant, ce qui lui permet de fixer de nombreux minéraux ; cette liaison « argile + éléments minéraux + humus » s'appelle la « complexolyse » car elle peut arracher des ions aluminium ou fer à des minéraux.
Le complexe argilo-humique a un rôle important dans la structuration du sol. L'humus est obtenu par transformation de la matière organique par la faune du sol.
Augmentation de la CEC d'un sol : La matière organique comporte plus de sites d'échanges que l'argile. Maintenir et augmenter la matière organique par l'apport de cette dernière, par la rotation des cultures ou les cultures de couverture pour élever la CEC.
Le complexe argilo-humique (CAH), aussi appelé “complexe adsorbant”, est l'ensemble des forces qui retiennent les cations échangeables (Ca2+, Mg2+, K+, Na+…) sur la surface des constituants minéraux et organiques des sols.
En même temps, cet humus se lie à l'argile pour former le fameux complexe argilo-humique (5). Ce complexe capte les nutriments (6) et les empêche d'être lessivés et bloqués par d'autres molécules, jusqu'à ce qu'il les libère (6) dans la solution du sol où les plantes peuvent accéder aux nutriments.
C.A.H. Le complexe argilo-humique a la propriété d'être forte- ment adsorbant, ce qui lui permet de fixer de nombreux minéraux ; cette liaison « argile + éléments minéraux + humus » s'appelle la « complexolyse ». C'est un des nom- breux phénomènes qui participent à la pédogenèse.
Des ponts constitués d'hydroxydes de fer peuvent également se mettre en place, mais ils sont moins solides que les ponts calciques. Enfin, l'activité biologique a un rôle fondamental. La présence de molécules organiques permet d'"enrober" les complexes, ce qui les stabilise en présence d'eau.
Le pH du sol
La plupart des plantes s'accommodent d'un pH autour de la neutralité (de 6 à 7,5). Mais certaines exigent cependant une terre acide (plantes acidophiles) ou au contraire calcaire.
La baisse du pH s'accompagne d'une protonation progressive des charges dites « variables » : la CECE diminue. Ce mécanisme est réversible et le nombre de cations adsorbés dépend de la densité de charge négative (McBride, 1994). Pour les argiles, il y a deux types de charges négatives.
Un sol riche en humus, ou sol humifère, est donc généralement de couleur foncée, frais, riche et meuble, tandis qu'un sol peu humifère est souvent clair, friable, rapidement sec, sensible au compactage et plutôt pauvre (il existe cependant des exceptions : on peut très bien avoir un sol clair et riche, ou brun et ...
Quelles sont les conséquences de l'acidification ? Les conséquences sont variables selon le niveau d'acidification du sol : dégradation de la structure du sol. en sol non calcaire, diminution de la CEC effective (capacité d'échange cationique évaluée par une méthode modifiant peu le sol), lessivage des cations.
L'absorption ionique dans le sol peut être considérée comme réversible : les ions échangeables du complexe adsorbant sont en équilibre avec la solution du sol : toute modification de la composition de la solution du sol provoque un changement de cet équilibre par échange : certains ions du complexe passent en solution ...
On mesure la réaction chimique du sol d'après la valeur de son pH. La valeur du pH varie de 0 à 14, le pH = 7 correspondant à une réaction neutre. Des valeurs inférieures à 7 indiquent que le sol est acide; des valeurs supérieures à 7 indiquent que le sol est alcalin.
On définit la structure du sol comme le mode d'organisation des différentes particules de sable, de limon et d'argile entre elles. Les particules isolées, une fois assemblées, apparaissent comme des particules plus grosses. C'est ce qu'on appelle des grumeaux. Ces grumeaux s'organisent en agrégats.
La matière organique au sens strict est la matière "organisée" par le vivant à partir des matières inertes (gaz carbonique, eau, nitrate, etc.) en hydrates de carbone (protides, glucides, lipides) grâce à l'énergie fournie par le soleil (photosynthèse).
Le soufre élémentaire demeure la façon la plus économique de baisser le pH des sols peu acides. Son efficacité repose néanmoins sur les facteurs que voici : l'incorporation du soufre au sol; la présence d'une population active de bactéries du soufre.
Un sol trop acide peut être amélioré par des apports d'amendements calcaires ainsi que d'engrais organiques riches en calcium. Un sol au contraire calcaire bénéficiera de cultures d'engrais verts comme la moutarde… Les amendement et engrais riches en calcium sont évidemment à proscrire.
En présence d'une terre trop acide
On peut pratiquer le chaulage (en automne, avant de labourer), ou apporter du calcium et du magnésium (amendements, chaux agricole ou magnésienne). On peut aussi ajouter de la cendre de bois.
Pour améliorer la structure du sol et assouplir la terre, la rendre plus perméable, il faut apporter de la matière organique, notamment du fumier de cheval, de vache ou de mouton par exemple et du compost, enfouis à faible profondeur. Le fumier composté a un pouvoir asséchant, il se répand tous les 3 ans (4 kg/m²).
En revanche, si votre terrain est pierreux, l'utilisation d'une pioche de cantonnier est préférable. La fourche ou le louchet d'arrachage : ces outils permettent de travailler les sols plus lourds. Ils conviennent donc parfaitement pour une utilisation sur un sol argileux humide.
Un sol est d'autant plus fertile qu'il possède des nutriments en quantités suffisantes et sous des formes minérales assimilables par les plantes. Lorsqu'elles poussent, ces dernières prélèvent les nutriments dont elles ont besoin dans le sol et par conséquent l'appauvrissent.
1.2 Les principaux ions dans le sol. Plusieurs autres cations et anions existent dans le sol ; certains sont des oligo-éléments et d'autres n'ont pas d'effet sur le sol mais sont présents dans la solution (l'eau) du sol. Les « bases » sont les suivants : Ca2+, Mg2+, K+, Na+.
En chimie, le taux de saturation du sol est le rapport de la somme des cations échangeables (Ca2+, Mg2+, K+ et Na+) par la capacité d'échange cationique apportée par l'argile et les matières organiques présentes dans le sol. Ce rapport est utilisé en agronomie ou dans les sciences traitant du sol.