UN ESSAI D'APPLICATION DE LA CARTOGRAPHIE DES SOLS

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1 264 REVUE FORESTIÈRE FRANÇAISE UN ESSAI D'APPLICATION DE LA CARTOGRAPHIE DES SOLS Nécessité de la connaissance des facteurs de production PAR F. LE TACON Assistant à la Station de Recherches sur les sols forestiers et la fertilisation (INRA - CNRF - Nancy) I. Généralités. La valeur argent que Ton peut retirer d'un peuplement forestier dépend de la quantité de bois produite, à l'hectare, et de la qualité des produits récoltés. Si, dans certains cas, il n'est pas souhaitable de rechercher une forte production, au détriment de la qualité, il n'en est pas moins vrai que, très souvent, nous avons intérêt à obtenir le volume maximum possible. Nous n'envisageons ici le problème que sous l'angle de la production maximum, pour des raisons de simplification. En un point donné, de quels facteurs la production de bois dépendra-t-elle? Elle dépendra, en premier lieu, des caractéristiques climatiques qui déterminent, par la quantité d'énergie reçue, les potentialités de ce point. Cette potentialité qui est une valeur que l'homme ne peut pour l'instant modifier, détermine une possibilité maximum de production. Cette production maximum déterminée par le climat sera ou ne sera pas atteinte, suivant que les autres facteurs qui peuvent avoir un rôle seront ou ne seront pas au niveau optimum. Ces autres facteurs, à l'exclusion des facteurs limitants de nature pathogène, sont de deux ordres: les uns, en effet, englobent les propriétés du sol, les autres celles du végétal. En fait, ces deux séries de facteurs dont la résultante est la production d'un certain volume de bois, qui sera ou non égal à la possibilité maximum induite par le climat, ne peuvent absolument pas être dissociées.

2 UN ESSAI D'APPLICATION DE LA CARTOGRAPHIE DES SOLS 265 Le sol et le végétal constituent donc un ensemble étroitement lié. Lorsque Ton parle des possibilités d'un sol ou de sa fertilité, il est indispensable de le faire en fonction du matériel végétal qui pourra y être utilisé. Pour une station donnée, il existe toujours parmi plusieurs possibilités, une association qui se révèle la meilleure. Le but à atteindre est donc pour chaque cas de déterminer la meilleure combinaison possible, permettant la production maximum. Notre intervention ne sera d'ailleurs pas terminée pour autant. Il est en effet possible d'agir sur les deux éléments de l'association, aussi bien sur le végétal (amélioration génétique)- que sur le sol. Si les conditions de sols sont défavorables, on pourra agir de façon à les amener au niveau optimum par action, soit sur les propriétés chimiques dont certaines sont faciles à modifier, soit sur les propriétés physiques. Supposons qu'une certaine surface soit à reboiser, nous disposons d'un certain nombre de techniques pour connaître les propriétés des sols (analyses chimiques et physiques). En multipliant le nombre de points d'observations rapides, nous pouvons même dresser des cartes permettant de déterminer toutes les variations et de les localiser parfaitement sur le terrain. Ces techniques de cartographie des sols sont utilisées depuis longtemps et nous pouvons considérer qu'elles sont actuellement bien au point, même s'il est possible de discuter de la supériorité de telle ou telle méthode. Toutes ont leurs avantages et leurs inconvénients et, selon les cas, nous pourrons faire appel à Tune ou l'autre. A partir de ces cartes délimitant des surfaces homogènes à propriétés connues, il doit être théoriquement possible de dresser des cartes de mise en valeur. Il suffit de connaître en effet les réactions des essences, susceptibles d'être utilisées, aux propriétés que nous avons déterminées, pour choisir en fonction de chaque sol ou ensemble de sols, l'essence qui aura la meilleure croissance et pour, éventuellement, décider des améliorations à apporter. A la demande du chef du Centre de Gestion de Verdun-Ouest, nous nous sommes livrés à un petit essai d'utilisation d'une carte à grande échelle que nous avons levée sur un petit secteur représentatif (70 hectares) d'un massif important, la forêt de la Woëvre (Meuse). IL Etude des sols de la forêt domaniale de Woëvre. 21. Aperçu forestier, La forêt de Woëvre s'étend sur hectares hectares font partie du domaine de l'etat depuis leur achat récent effectué après une coupe rase, coupe qui a entièrement ruiné cette surface.

3 266 REVUE FORESTIÈRE FRANÇAISE La presque totalité est actuellement, par cas de force majeure, traitée en taillis. Il s'agit maintenant de redonner à ce massif des possibilités de production, et de déterminer l'orientation à prendre (retour aux feuillus ou enrésinement). Les parcelles 49, 50, Si et 53 que nous avons étudiées sont constituées à % par du charme. Les autres essences sont: le bouleau, le tremble, l'érable plané, le merisier, le tilleul, le frêne et le noisetier. La proportion de bouleau et de tremble augmente dans les parties basses alors que celle du tilleul et du frêne augmente notablement dans certaines autres parties. 22. Aperçu géomorphologique. La forêt de Woëvre est située à peu près entièrement sur l'oxfordien inférieur, représenté par deux niveaux: un niveau supérieur marneux à ovoïdes calcaires, un niveau inférieur à argile bleuâtre. Les parcelles étudiées sont situées sur les argiles bleuâtres du niveau inférieur. En fait, ces argiles sont presque constamment recouvertes par des formations superficielles quaternaires, en l'occurence des limons éoliens probablement rissiens. Malgré la présence d'un substratum tendre, le relief de la forêt de la Woëvre est assez marqué. Les marnes et argiles forment un plateau dont la partie la plus haute est à 100 m au-dessus de la vallée de la Meuse. Ce plateau est très raviné par de nombreux petits ruisseaux temporaires. Les parcelles cartographiées sont presque entièrement situées au sommet du plateau. Dans les parcelles 50 et 51 naît un petit ruisseau qui a déterminé la formation d'une importante dépression. 23. Cartographie de sols. Le relevé a été effectué par sondages systématiques à raison de 4 sondages à l'hectare. L'hydromorphie étant le facteur essentiel de variation, nous avons classé les sols suivant leur degré d'hydromorphie apparent. A part les types 1 et 2, qui sont très peu hydromorphes, tous les autres sont caractérisés par une hydromorphie temporaire: présence d'une nappe perchée à plus ou moins grande profondeur. Le plancher est soit constitué par les argiles de l'oxfordien, soit par l'horizon d'accumulation des sols lessivés sur limons. Tous ces sols sont des sols à mull typique sauf les sols 9 et 10 dont l'humus est un hydromull.

4 UN ESSAI D'APPLICATION DE LA CARTOGRAPHIE DES SOLS 267 TYPE n 1. Sol lessivé marmorisé sur limons récents. Il existe en Β une marmorisation très peu marquée même en profondeur. Ces sols ne possèdent donc pas de nappe temporaire et l'enracinement n'est pratiquement pas limité sur au moins 120 cm. TYPE n 2. Sol brun lessivé marmorisé sur colluvium de pente. Le colluvium est un limon légèrement chargé en argile de Γοχfordien (texture La à LA) très bien colonisé par les racines. L'hydromorphie est très faible. L'enracinement n'est limité, qu'à partir de 100 cm quand apparaissent les argiles de l'oxfordien. TYPE n 3. Sol lessivé à pseudogley profond sur limons. Le plancher de la nappe est situé à plus de 70 cm. Il existe une zone de transition entre A2g et Bg. TYPE n 4. Très semblable, mais les argiles apparaissent à 100 cm de profondeur. TYPE n 5. Sol lessivé à pseudogley moyennement profond sur limons. Le plancher est compris entre 50 et 70 cm. Il existe également une zone de transition entre A 2 g et Bg. TYPE n 6. Type très semblable au type n S mais les argiles apparaissent à cm. TYPE n 7. Sol lessivé à pseudogley peu profond. Le plancher est compris entre 35 et 50 cm. Il existe toujours une zone non hydromorphe immédiatement sous Ai, qui est encore un mull. TYPE n 8. Très semblable, mais les argiles apparaissent entre 50 et 70 cm. Parfois, les argiles de l'oxfordien peuvent constituer eux-mêmes le plancher de la nappe temporaire (sol non lessivé).

5 268 REVUE FORESTIÈRE FRANÇAISE PROFIL DES TYPES DE SOLS 1 à 5 UtU/t/d'l'ltUà A, ψι7ζγζ7υζπσγζ A, ψίπ7π7π2ζ7ζ77ι?2 A, ννσγπρζσ7εζσ777ι\ A, ρ' / /SJ/ùW<J<2siA A Il - ΊΙ' II' 90 A - t -m _, L _JL 2 * - -H g A PROFIL DES TYPES DE SOLS 6 à 10 L 45 La 60 A " b (S ft- ν ν w h^l -*ΊΖ#- 70 LA i 90 M -1-1!.._«. / u. \ 1 \\ ' ï y A yusz v 2 [ ^^.<L>LSA 5 a Î L : limon fin. La : limon fin argileux. LA : limon argileux fin. AL: argile limoneuse. A: argile.

6 UN ESSAI D'APPLICATION DE LA CARTOGRAPHIE DES SOLS 269 TYPE n 9. Pseudogley à nappe perchée sur limons. Le plancher est à moins de 35 cm. L'hydromorphie se manifeste dès la surface. L'humus devient un hydromull. TYPE n 10. Pseudogley à nappe perchée à deux couches. Le plancher situé à moins de 35 cm est constitué non pas par un horizon d'accumulation d'argile, provenant d'un lessivage, mais par les argnles de l'oxfordien. La partie supérieure est un limon argileux. L'humus est un hydromull. 24. Caractéristiques analytiques générales. Tous ces sols sont lessivés, sauf les sols de type 10. L'indice d'entraînement du fer et de l'argile est voisin de 2. Les horizons lessivés sont caractérisés par une texture limoneuse et les horizons d'accumulation par une texture limono-argileuse. La texture peut devenir argilo-limoneuse ou argileuse en profondeur (plus de 50 % d'argile) quand les limons font place à l'oxfordien. Chimiquement, ces sols sont très bien pourvus. Le rapport C/N des horizons organiques est compris entre 15 et 17 et indique une richesse suffisante en azote ainsi qu'une bonne vitesse de minéralisation. Le ph est partout voisin de 5 à 5,5, donc à une valeur optimum. Dans tous les cas même dans les stations les plus hydromorphes, le complexe absorbant est très bien pourvu en cations échangeables. Le taux de saturation de Ai varie de 30 % (sols les plus hydromorphes), à 80 %. La teneur en potassium échangeable est très suffisante. La teneur en P2O5 est bonne de Tordre de 0,15 / 0 o dans les horizons issus des limons et peut devenir pléthorique dans les argiles oxfordiennes (0,25 %o à 0,70 % 0 ). En résumé, tous ces sols, quel que soit leur aspect morphologique, sont chimiquement très riches. III. Utilisation des sols. Les sols de type 1 et 2 sont de loin les meilleurs sols forestiers de la petite zone étudiée. Malheureusement, ils sont très peu répandus. Nous pouvons supposer qu'une plantation de peuplier aurait eu des chances de succès à condition d'effectuer des travaux importants à la mise en place et des travaux culturaux renouvelés ensuite.

7 270 REVUE FORESTIÈRE FRANÇAISE Sables 1 gros % M IO H ** \ CO M W Sables gros% Ν Ν Ν Η Η Ο* Sables fins % Limons gros 7 in οι Μ ON Ι κ CO CO M I 30,3 38,1 38,3 34,5 Sables fin* Limons gros7. νο σν ο Ι Λ Λ Η W Μ «ί Ο» vct có* ογ οι co οι Ι Ι Limons fins 7. t «> μ»4 α) ja fa -* 31,2 14,5 0,77 36,5 18,0 1,00 31,2 23,2 1,26 28,7 31,7 1,65 >* Η Limons fins7. 1 * I Ή 1». Fer libre7. ΙΟ Ο» ΙΟ Ι Μ IO CO Ι CM CM Μ Ι Ν Ν Ν ΗΓ \Ο CO Ι CM CM Sf I CM NO 00 I οι r* M I M M M* I HH P «^ H M 1 κ * Ν ίο 1 ' ^ * M 1 >M/ I *^ υ Μ U N/D Z ì i üfrí 0,25 22,0 2,50 0,11 7,8 0,75 0,13 10,6 1,35 0,24 16,8 2,70 io " co O cö "Ι O M CM CO I IH Ο Ό Ο Ι Ν» Ν <ί ι>» w ** o I M W I r» Ο οι ίο Ι IO IO *0 Ό 1 a\ t^. 1 IO t-t 1 Μ Μ Ι 0,42 0,05 Γ*» M5 CO Μ Ι ND* O O* O I Q O co LO α Η 8. < fi Λ < e tn '* «3? α g ι I -Ö s LO M ι ι η. w Η U < U 1 " > I οι 04 1 / *^ 1 *-* 1 ÖCH* s "' J u^ % C/N Ζ o «if Ol CO I Ol M Ol I O O O 4- O -* I r-t»o ογ 1 ΟΙ Μ «Ό r^ Ν <Μ Η Μ»Ο Ι σ\ ' m Bö" Ι ΟΙ ΟΙ NO I Ο* Ο Ο* ν NO co Ι «ί If? Ο 0> Μ I η «ί m" νο CM I M M I VO Ο Ι "* M 1 o o* I l^ «^ «t I * * 1 Ο* Μ Ο 1 O W 60 S o ΙΟ Ο IO CM I ΗΓ M" Ó O I Μ Ι 1 4J 60 Ol «it NO I CO CM O I -i 1 ί Horizon. 0 - I t CM CM I < < < tt* I 1 Horizon IO m o t οι NO I ο ά ο Μ IO i << rt ι >-* M M

8 UN ESSAI D'APPLICATION DE LA CARTOGRAPHIE DES SOLS 271 Toutefois, il y a trop peu d'expérimentation dans ce domaine pour être affirmatif. Un essai aurait pu être tenté dans la parcelle 51 en bordure de la route forestière, mais la surface trop réduite de cette zone rend difficile l'emploi d'engins mécaniques. Les types 3 et 4 sont encore très favorables mais également d'étendue très restreinte. Les types S et 6, pour lesquels le plancher de la nappe temporaire est compris entre 50 et 70 cm sont encore de bons sols forestiers et sont très répandus. On peut proposer de grouper les sols 1, 2, 3, 4, 5 et 6 et de les planter avec une essence résineuse à gros rendement, le Douglas. Les sols 7 et 8 sont beaucoup moins favorables, mais il existe encore dans ces sols une zone de prospection des racines pouvant atteindre 50 cm. Ön peut proposer l'utilisation de l'épicéa qui s'accommode d'un enracinement relativement superficiel. Enfin les sols 9 et 10 qui sont des pseudogleys à plancher situé à moins de 35 cm sont les plus défavorables de la zone étudiée. Il est à noter que, chimiquement, ils ne diffèrent pas des autres types de sols. Il est difficile de proposer une solution. On peut soit envisager de laisser le taillis, soit d'effectuer un enrésinement. Le taillis étant très médiocre (tremble, charme et bouleau), il serait préférable d'envisager la deuxième solution, malgré les difficultés. Le pin sylvestre s'accommode des sols de ce type, mais sa production est faible. Le pin Laricio de Corse semble également s'accommoder de sols hydromorphes. Il a l'avantage sur le pin sylvestre, d'avoir une production supérieure, mais sa reprise est difficile. Le pin Weymouth a une production remarquable sur sols hydromorphes, malheureusement il est souvent sujet à des maladies. Si on fait abstraction de ce défaut, il semble que cette essence soit celle qui soit capable d'assurer la meilleure production sur ces sols hydromorphes mais riches. De toute façon, il semble possible d'installer un réseau de fossés de drainage dans la zone hydromorphe des parcelles 50 et 51. L'évacuation se fait facilement par un émissaire naturel qui aboutit au ruisseau de la Gouttière. Enfin, afin d'éviter l'existence de petits noyaux de quelques hectares d'une essence, à l'intérieur d'une zone occupée par une autre, il serait peut-être intéressant de faire un essai, pour essayer d'implanter l'épicéa sur les sols 9 et 10, avec amélioration du sol: Ex. : fossé de drainage labour en planche avec engins lourds.

9 272 REVUE FORESTIÈRE FRANÇAISE En résumé, parmi les différentes solutions possibles pour l'enrésinement de la zone la plus hydromorphe, on peut retenir le pin Weymouth dont le principal défaut est la sensibilité à la rouille vésiculeuse, où l'épicéa avec si possible amélioration des propriétés physiques des sols. Sans amélioration du sol, cette dernière essence risque de n'avoir qu'une production médiocre. Pour des raisons pratiques, il est évidemment impossible de proposer un enrésinement avec ces diverses possibilités en suivant les limites de sols. Une certaine tolérance est indispensable pour le tracé de ces 3 zones de fertilité de façon à avoir des peuplements d'étendue suffisante et à limite rationnelle. Ce tracé appartient d'ailleurs plus à l'aménagiste qui doit tenir compte d'un certain nombre de contingences, qu'au pédologue. Ici d'ailleurs, nous avons travaillé sur une surface réduite, ce qui nous a obligé à découper de petites zones. Mais il est bien évident qu'à l'échelle du massif, sur une surface de plus de hectares, les conditions seraient autres et qu'un aménagement rationnel pourrait être effectué. A ce niveau d'une grande unité de gestion, il serait peut-être souhaitable de n'utiliser qu'une ou deux essences et de choisir celle ou celles qui assureraient la production moyenne la plus élevée compte tenu des propriétés des sols et de leurs surfaces respectives. IV. Critiques et conclusions. Si nous avons été capables de lever une carte des sols que nous pouvons considérer comme exacte et de déterminer correctement les propriétés de ces sols, quand il s'agit de passer à l'utilisation possible des 3 zones de fertilité que nous avons délimitées, et de déterminer pour chacune de ces zones l'essence qui assurera le meilleur rendement, il faut bien reconnaître que nous sommes obligés de nous baser sur des hypothèses ou sur des données peu sûres et très générales. Notre choix aurait dû être effectué en toute connaissance de cause et être basé sur des arguments sûrs et irréfutables. Il aurait même été nécessaire de pouvoir donner une fourchette de production possible dans les 3 zones de fertilité pour chacune des essences utilisables, non seulement pour faciliter le choix, mais également de façon à avoir une idée de la rentabilité du reboisement au moins dans les zones où des améliorations qui risquent d'être coûteuses doivent être entreprises. Lorsque l'on propose des améliorations de sols, il faut évidemment s'assurer qu'elles seront efficaces, mais surtout être certains que l'amélioration de rendement compensera les frais supplémentaires engagés.

10 UN ESSAI D'APPLICATION DE LA CARTOGRAPHIE DES SOLS 273 RELEVE DES SOLS FOUET P LE DE WOEYiE oraiion du Soi ou Weymouth t 3 PARCELLES

11 274 REVUE FORESTIÈRE FRANÇAISE On mesure ici tout le travail que doit être le nôtre pour arriver à améliorer notre connaissance des exigences des essences forestières et à utiliser valablement les données que l'étude des sols peut nous fournir. Si la connaissance des sols, de leur pédogénèse et de leurs propriétés a fait des progrès considérables, la connaissance des réactions du matériel végétal forestier à ces propriétés est loin d'avoir suivi. Il est nécessaire que pour toutes les principales régions forestières françaises une étude complète soit effectuée sur toutes les essences capables de fournir des produits vendables, et cela très rapidement. Aucun obstacle théorique ne s'oppose à une telle étude, qui repose essentiellement dans l'établissement de corrélations entre les types de sols, leurs propriétés, la production et la nutrition des diverses essences, à l'intérieur de zones climatiques bien définies, les potentialités d'une région étant en premier lieu fonction des caractéristiques climatiques. Une prévision de la production serait ainsi possible et nous aurions en main tous les éléments permettant de la porter au maximum. BIBLIOGRAPHIE DUCHAUFOUR Ph., Précis de Pédologie, 2 e édition, Masson, Paris. DUCHAUFOUR Ph., JACAMON M., DEBAZAC E.F., PARDE J. Un exemple d'utilisation pratique de la cartographie des stations : la forêt du Ban d'etival (Vosges). R.F.F., octobre DUCHAUFOUR Ph., BONNEAU M., DEBAZAC E.F., PARDE J. Types de forêt et aménagement: la forêt de la Contrôlerie en Argonne. Ann. E.N.E.F., XVIII, 1, 1961, p LEROY Ph., Variations de Productivité du Chêne sur les pentes à Bercé. Nécessité d'une cartographie des sols. R.F.F., n 10, octobre LE TACÓN F., Contribution à l'étude des sols d'un massif forestier des Basses-Vosges. Thèse univ. Fac. Sciences Nancy. LE TACON F., Aperçu sur l'importance des limons en Lorraine et sur leur rôle dans l'évolution des sols. Bulletin d'information des géologues du bassin de Paris (n spécial).