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Les mécanismes d'échanges entre la solution du sol
et le complexe argilo-humique

 

Fonctionnement des sols

Le sol est un milieu complexe composé de quatre types d'éléments : gazeux (air), liquides (eau), minéraux et organiques. Parmi les différents éléments minéraux en présence, les argiles s'associent à la matière organique du sol (l'humus) pour former, sous l'action stabilisatrice du calcium, le complexe argilo-humique. La structure en feuillet des argiles confère au complexe une puissante charge négative. Une certaine quantité de cations libres de la solution du sol peuvent alors s'y fixer (Ca2+, K+, H+, Na2+ etc.). Le complexe argilo-humique est ainsi un véritable réservoir d'éléments nutritifs pour la culture.

Caractérisé par André Gros comme étant un "essaim d'abeilles", il échange en permanence des ions avec la solution du sol environnante. Les mécanismes qui régissent ces mises en réserve ou libérations des éléments nutritifs peuvent être biologiques (action des micro organismes du sol) ou chimiques. Afin de mieux comprendre les effets d'une fertilisation, AGRO-Systèmes vous propose dans la première partie de ce dossier de faire le point sur les mécanismes d'échange de type chimique. Ces explications font partie intégrante des sessions AGRI et AGRO-FORMATION® qui vous sont proposées tout au long de l'année.

Mise en réserve des éléments nutritifs sur le complexe
bien gérer l'acidité du sol

Le premier exemple développé est celui d'un apport de potassium sur un sol bien pourvu en calcium (pH = 7.5, 90% du complexe occupé par des ions calcium).
On y observe la création d'un déséquilibre lié à un apport de chlorure de potassium : la concentration en ions potassium de la solution du sol augmente brutalement. Compte-tenu du pH de ce sol l'équilibre est rétablit par un échange entre les ions calcium fixés au complexe et les ions potassium de la solution du sol.

Cet exemple met en évidence :

1- L'importance d'une bonne gestion de l'acidité du sol pour favoriser la fixation du potassium sur le complexe.
Lorsque le pH est acide, le complexe est saturé d'ions H+. Grâce à leur petite taille, ils sont fortement retenus sur le complexe et ne s'échangent pas avec les ions potassium en excès dans la solution du sol. Le potassium est alors lessivé.
Dans les sols trop calcaires, le potassium, moins retenu que le calcium sur le complexe du fait de sa grosse taille et de sa charge, a tendance à être relargué dans la solution du sol.

2- Les risques associés à une surfertilisation :
Risque de lessivage si la capacité de stockage du complexe est insuffisante ;
Risque de déséquilibre alimentaire pour la culture qui va répondre à une augmentation de la concentration de la solution du sol par une augmentation du prélèvement au détriment d'autres nutriments ;
Risque de stockage inutile sur le complexe au détriment d'autres ions qui étaient en réserve (manganèse...).


Libération des éléments nutritifs dans la solution du sol

Le second exemple présente, dans un contexte similaire à l'exemple précédent, une situation d'absorption racinaire très forte par un couvert de maïs (stade floraison). Un déséquilibre de concentration en potassium apparaît entre la solution du sol et le complexe argilo-humique. Il a pour conséquence une libération des réserves en potassium grâce à une substitution potassium / calcium sur le complexe (situation n°1).

Cet exemple met de nouveau en évidence l'importance de la gestion de l'acidité du sol et plus généralement de la capacité d'échange cationique (CEC) du sol. En sol acide en effet, la libération des ions potassium du complexe s'effectue par substitution avec des ions hydrogène ce qui augmente l'acidité de réserve sur le CAH (situation n°2).

 

Voir aussi

 

 

 

 

 

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