Introduction à la pédologiep

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1 Introduction à la pédologiep Sheldon Hann Soil and Land Resource Technician Agriculture and Agri-Food Canada adaptation française aise: Richard Barry Faculté de foresterie- UMCE courriel:

2 Sommaire Importance du Sol Fonctions du Sol Facteurs de formation des Sols Mécanismes de formation des sols Propriétés du sol Horizons de sol Drainage Énergie alternatives et Sols

3 Le sol n est pas de la bouette Sol: La couche du dessus de la surface de la Terre, contenant des roches non consolidées et des particules minérales mélangées à de la matière organique. Poussière re, bouette: sol mal placé!

4 Importance Le sol est l essence de la vie. La vie sur terre dépend du sol comme source directe ou indirecte d aliment, d eau et d abri. Le sol est l habitat de milliard d organismes. (1ha de terre ~ 25 million d insectes et 1million de lombrics) Le sol prend des milliers d années pour se développer et est facilement détruit, il doit donc être conservé afin de continuer à supporter la vie. 10mm de sol prend entre 100 et 1000 ans pour se former.

5 Fonctions Les fonctions du sol incluent: 1. Medium pour la croissance des plantes. 2. Régulation des approvisionnements en eau. 3. Habitat pour de nombreux organismes. 4. Recyclage des détritus et des déchets. 5. Support des structures (bâtiments( bâtiments,, routes, etc.)

6 Fonction Medium pour la croissance des plantes: Source de macro et de micronutriments. Macronutriments: azote, phosphore, potassium, calcium, magnesium, etc. Micronutriments: fer,, manganese, zinc, cuivre,, etc. Source d eau et de nutriments pour les plantes durant la saison de croissance. Ancrage des plantes, ce qui augmente la stabilité du sol.

7 Fonction Régularisation de l apport en eau: Rôle vital dans le cycle hydrologique. Filtre et régularise l apport en eau en l entreposant après s les épisodes de précipitation cipitation. Cette eau emmagasinée peut ensuite être relâchée durant la saison de croissance,, pour réduire les effets de la sécheresse.

8 Fonction Habitat pour les organismes: Le sol contient des milliards d organismes. Ces organismes décomposent la matière organique et convertissent les minéraux et les nutriments en formes disponibles et assimilables par les plantes et les animaux.

9 Fonction Recyclage des détritus et des déchets: Le sol recycle les détritus naturels, si ces détritus sont présents en quantités appropriées es. Les résidus végétaux et le fumier peuvent être ajoutés au sol, ce qui augmente la concentration en nutriments et peut améliorer les propriétés du sol.

10 Fonction Support pour les structures: pour les structures telles les routes, et comme fondation pour les buildings et les ponts. utilisé pour l établissement de produtions agricoles et forestières res.

11 Facteurs de formation Les facteurs de formation du sol incluent: Matériel parental Organismes du sol Végétation Topographie Climat Formation du sol Temps

12 Facteurs de formation Climat: Température et précipitation contrôlent le taux d altération (weathering). Dans l arctique et les déserts, les sols se développent plus lentement que dans les climats chauds et humides.

13 Facteurs de formation Végétation: Le type of végétation influence le type et la quantité de matière organique ajoutée au sol. Les additions organiques dans un écosystème de prairie sera sous la forme de racines d herbes. Les additions organiques dans une forêt boréale sont sous la forme de plantes, d aiguilles et de feuilles tombées au sol.

14 Facteurs de formation Matériel parental : Le sol est hautement dépendant du matériel parental existant. Certains matériaux parentaux seront altérés (weathering) plus facilement que d autres. Le sol qui se développe sur du matériel sableux diffère de celui développé sur des dépôts argileux.

15 Facteurs de formation Les organismes du sol : Les organismes du sol contrôlent le taux de décomposition et de cyclage des nutriments. Les bactéries ries,, champignons et microbes convertissent les substances organiques en sol. Les lombrics (vers de terre) favorisent l aération et le développement de la structure du sol.

16 Facteurs de formation Topographie: La forme physique du paysage détermine la quantité de sol relocalisé par l eau,, le vent et la gravité. La topographie détermine aussi les patrons du sol relocalisé.

17 Facteurs de formation Temps: Les sols sont dynamiques,, en changements continus dans le temps. Le développement du sol prend des centaines d années,, le temps écoulé est donc un facteur important. Plus le temps écoulé depuis le début d de la formation du sol est long, plus le sol sera développé.

18 Facteurs de formation Les processus de formation du sol incluent ration (weathering): l altération Chimique Physique Biologique

19 Facteurs de formation Altération chimique: Causée par l action chimique de l eau, l oxygène,, le dioxide de carbone et les acides organiques. Un example d altération chimique est l oxydation.

20 Facteurs de formation Altération physique: Aussi connue comme la désintégration,, par lequel la taille des roches et des particules de sol sont réduites sans en changer la composition et la structure chimique. Exemple: : la fente des pierres par le froid.

21 Facteurs de formation Altération biologique: Les organismes peuvent assister dans la réduction et la formation des sédiments et du sol. Examples: L altération par les racines L altération organique

22 Propriétés du sol Les propriétés du sol incluent: Texture Matière organique (M.O.) Couleur Structure Consistance Capacité d échange cationique (CEC) ph

23 Propriétés du sol Texture: Réfère aux proportions de sable, limon et argile constituant un sol donné. Séparation Sable Limon Argile Diamètre (mm) < Différentes combinaisons de sable, limon et argiles constituent les classes texturales.

24 Classes texturales : Grossier Fin Propriétés du sol Classe texture S LS SL L SiL SCL CL C Description Sable Sable loameux Loam sableux Loam Loam limoneux Loam sablo-limoneux limoneux Loam argileux Argile * Un loam est grosso modo constitué d un mélange m de 30 à 50% de limon, de 7 à 30% d argile,, et de moins de 50 % de sable.

25 Propriétés du sol Matière organique: Augmente l habilité du sol à retenir l eau et les nutriments. Affecte la taille des pores et aide à contrôler l écoulement de l eau et de l air dans le sol. Généralement,, le contenu en matière organique dans le sol décroît avec la profondeur dans le sol. La productivité s accroît avec l augmentation de M.O. du sol.

26 Propriétés du sol Couleur: Peut être utilisée pour déduireduire le matériel parental du sol, le drainage, la quantité de fer et de matière organique. Sols provenant de siltstones ont des couleurs olive-grises et ceux provenant de grès ont des couleurs brun-jaunâtres jaunâtres. Généralement,, les sols ayant un bon drainage ont des couleurs plus claires. Les couleurs bruns foncées ou noires suggèrent de hautes teneurs en M.O. La couleur du sol est décrite au moyen de la charte Munsell.

27 Structure: Propriétés du sol La structure influence le mouvement de l eau et des gaz à travers le sol. Les particules de sol formant des agrégats gats par des forces chimiques et physiques se nomment des peds. Le type d agrégatsgats ou de peds défini la structure du sol. Structure est classifiée en décrivant: Distinction la facilité avec laquelle on observe les peds. Taille - taille des peds. Forme forme des peds.

28 Propriétés du sol Strucure: Agrégats bien disctincts Taille : 1 à 10 cm Forme: blocs polyédriques arrondis

29 Propriétés du sol Consistance: Relatif à la dureté du sol, la résistance r du sol à subir une rupture. Influence l aération du sol et le mouvement de l eau à travers le sol, ainsi que la réaction du sol au traffic et la facilité avec laquelle les racines y pénètrent. En écrasant des agrégats gats dans nos mains, la consistance du sol peut être déterminée.

30 Propriétés du sol Consistance: Les classes de consistance pour les sols humides sont: Lâche - Très friable - Friable - Ferme - Très Ferme - Non-coh cohérent Le matériel du sol se défait sous une très faible pression, mais conserve une forme lorsque pressé ensemble. Le matériel du sol se défait sous une pression faible à modérée, mais conserve une forme lorsque pressé ensemble. Le sol se défait difficilement sous une pression modérée Le sol se défait sous une forte pression, difficilement écrasable.

31 Propriétés du sol Capacité d échange cationique (CEC): Mesure de l habilité du sol à attirer et retenir les ions chargés positivement (cations) à une valeur donnée de ph. Déterminé par la quantité et le type d argile et de matériel organique présent dans le sol. Exemples de principaux nutriments influencés par CEC: Calcium Magnesium Fer Potassium

32 Propriétés du sol Capacité d échange cationique (CEC): Plus il y a de particules d argile et de matière organique,, plus la CEC est élevée. Les sols avec de fortes CEC sont meilleurs pour retenir les nutriments. Les sols avec de faibles CEC tendent à être moins fertiles que les sols ayant de fortes CEC, en raison de leur capacité à retenir les nutriments.

33 Propriétés du sol ph: Mesure de l acidité ou de l alcalinité du sol, mesuré en unités ph. l échelle ph s étend de 0 (acide( acide) à 14 (basique( basique) ) avec ph 7 comme point neutre. La plupart des sols ont des ph entre 4 et 8. 8 La solubilité des minéraux et des nutriments est hautement dépendante du ph du sol.

34 Propriétés du sol ph: Le ph peut aussi influencer la croissance des plantes en affectant l activité des microorganismes du sol. Les bactéries qui décomposent la matière organique sont ralenties dans les sols fortement acides ou basiques. Ceci peut résulter en l accumulation de matière organique et une diminution de la fertilité du sol.

35 Horizons de sol Horizons: Le sol peut consister en cinq horizons: 1. La couche organique 2. Horizon A zone de perte. 3. Horizon B zone d accumulation 4. Horizon C C matériel parental peu altéré couche org. A B C 5. R - roche mère (bedrock)

36 Horizons Horizons Couche organique: La couche organique consiste en: L (Couche( Litière re) À la surface: composée d aiguilles, feuilles,, branches et autres. F (Couche( Fermentée) matériel organique partiellement décomposé, tels que les aiguilles, feuilles et branches. H (Couche( Humus) matériel organique pleinement décomposé, souvent de couleur brun-noire noire à noir.

37 Horizons Horizon A: Ah Ae En raison de l activité biologique,, la matière organique s est accumulée résultant en une couche Ah. Horizon identifiable par l absence d argile,, de fer, d aluminum et de M.O., résultant en une couche Ae.

38 Horizons Horizon B: Caractériz rizé par un ou plusieurs des traits suivants : Enrichi avec de l argile, du fer,, de l aluminum ou de l humus, résultant en une couche Bf. Altération par hydrolyse, réduction ou oxydation provoquant un changement de couleur ou de structure à partir du dessus ou du dessous. Résultant en une couche Bm. Bf BC

39 Horizons Horizon C: Peut être caractéris risé comme du matériel parental, relativement non-affect affecté par le processus de formation du sol. C

40 Drainage du sol Le drainage est défini comme la capacité du sol à éliminer l excès d eau du profil et par la durée de temps requise par l eau pour être évacuée du sol. Le drainage est affecté par: 1. Des facteurs externes au sol 2. Des facteurs internes au sol

41 Drainage Facteurs externes Position sur la pente les sols en haut de pente tendent à être mieux drainés que ceux des bas de pente. Orientation les flancs exposés s au sud plus chauds que orientations nord, donc expositions sud moins humides et meilleur drainage. Climat les régions à fortes précipitations ont des drainages plus mauvais que celles qui en reçoivent moins. Roche mère la présence et le type de roche-mère re peut affecter la taux et la direction de l écoulement de l eau du sol.

42 Drainage Facteurs internes Texture les sols à texture grossière re à medium tendent à posséder un meilleur drainage. Pierrosité les sols graveleux et caillouteux présentent un meilleur drainage. Consistance les sols avec une consistance lâche et friable présentent un meilleur drainage que ceux ayant une consistance ferme et très ferme.

43 Drainage Classes de drainage Six classes: 1. Rapide 2. Bon 3. Moderément bon 4. Imparfait 5. Mauvais 6. Très mauvais Les sols ayant un bon drainage tendent à avoir des couleurs plus claires. Les sols avec un mauvais drainage tendent à avoir des couleurs plus grisâtres.

44 Énergie alternative/renouvelable renouvelable Le sol est important pour la production d énergie à partir de sources alternatives/renouvelables renouvelables. Quelques exemples de sources alternatives/renouvelables renouvelables: 1. Énergie de biomasse 2. Énergie éolienne 3. Énergie géothermique

45 Énergie alternative / renouvelable Biomasse Le sol procure les minéraux et nutriments aux plantes produisant l énergie de biomasse. La biomasse est de l énergie solaire emmagasinée sous forme de matière organique. Exemples de biomasse: 1. Arbres et graminées le bois de chauffage et le foin sont deux sources d énergie renouvelable utilisables. 2. Les déchets forestiers, agricoles et urbains les résidus de plantes et le fumier peuvent être utilisés comme source d énergie.

46 Énergie alternative / renouvelable Énergie éolienne Le sol procure les fondations et l ancrage pour les turbines éoliennes produisant l énergie. Une planification très soignée doit être faite avant d établir des stations éoliennes pour minimiser le risque d érosion du sol. (on doit souvent déboiser des surfaces importantes - 10 mw/km 2 ). Reconnaître les régions qui possèdent des textures et des structures qui peuvent les rendre susceptibles à l érosion, donc impropres à la production éolienne est très important.

47 Énergie alternative / renouvelable Éolien: requiert des études préalables: impact sur les sols et sur le paysage

48 Énergie alternative / renouvelable Géothermique La température du sol demeure relativement constante tout au long de l annl année(7-14 C selon la location). Les pompes à chaleur géothermiques et des boucles souterraines peuvent être utilisées pour capturer cette température constante et la distribuer dans les buildings. Ces systèmes peuvent être utilisés à la fois pour des fins de chauffage et de climatisation.

49 Énergie alternative / renouvelable Géothermie: bénéficier b de la température du sous-sol sol

50 Merci Questions?