Un article de blog précédent, Des sols sains pour des arbres sains, discutait de l’importance de préserver la structure du sol de la destruction par compactage. Ensemble, la texture et la structure du sol ont la plus grande influence sur l’espace interstitiel d’un sol et sur la facilité avec laquelle l’air, l’eau et les racines peuvent se déplacer dans un sol. Beaucoup de gens savent à quelle texture du sol – proportions de sable, de limon et d’argile – ils ont affaire sur un site. Peu de gens considèrent la structure d’un sol, même si, dans la plupart des sols, la structure est tout aussi importante que la texture. Deux sols de même texture peuvent se comporter très différemment selon leur structure. Un sol argileux, par exemple, peut être facile pour l’air, l’eau et les racines de se déplacer avec une bonne structure, ou être presque impénétrable par les racines, l’air et l’eau lorsque sa structure a été détruite par compactage.
Comment se développe la structure du sol
La structure du sol fait référence à la façon dont les particules du sol sont regroupées en agrégats (également appelés ped). Ils sont cimentés ou liés entre eux par des processus physiques, chimiques et biologiques.
Les processus physico-chimiques qui construisent la structure du sol comprennent:
- Les cations polyvalents comme le Ca2+, le magnésium Mg2+ et l’aluminium Al3+ lient les particules d’argile
- Les particules de sol sont rapprochées par congélation et décongélation, mouillage et séchage, et par les racines poussant à travers le sol à mesure qu’elles grandissent en longueur et en largeur.
Les processus biologiques qui construisent la structure du sol comprennent:
- Les particules de sol sont cimentées ensemble par l’humus, par des colles organiques créées par des champignons et des bactéries décomposant la matière organique, et par des polymères et des sucres excrétés par les racines.
- Les hyphes fongiques et les racines fines stabilisent les agrégats (University of Minnesota Extension 2002.)
La matière organique et les racines des plantes sont donc essentielles à la structure du sol.
Comment la structure du sol se détériore
Les facteurs qui peuvent détériorer ou détruire la structure du sol comprennent, par exemple:
- Compactage
- Culture
- Enlèvement de la végétation
- Déplacement et manipulation excessifs du sol
- Criblage
- Excès de sodium
Une forte proportion de sodium par rapport au calcium et au magnésium fait repousser les particules d’argile lorsqu’ils sont mouillés, les agrégats sont dispersés et le processus de formation de la structure du sol est inversé. Les sols contenant trop de sodium deviennent presque imperméables à l’eau parce que l’argile dispersée et les petites particules organiques obstruent les pores restants du sol (Donahue et al, 1983). Des niveaux de sodium excessivement élevés peuvent résulter de l’irrigation et du salage des routes.
Différents types de structure du sol
La structure du sol est classée par type (forme), classe (taille) de peds et grade (force de cohésion) des agrégats. La forme, la taille et la force des agrégats déterminent la structure des pores et la facilité avec laquelle l’air, l’eau et les racines se déplacent dans le sol (Donahue et al, 1983).
La figure 1 montre les différents types d’agrégats de sol et la facilité avec laquelle l’eau se déplace généralement à travers chacun de ces types.
La structure granulaire est la plus courante dans les couches superficielles du sol, en particulier celles contenant suffisamment de matière organique. Les structures granulaires offrent le plus d’espace poreux de toutes les structures (Étude de sol coopérative, aucune date de publication donnée).
Image tirée des Ressources victoriennes (http://vro.dpi.vic.gov.au/dpi/vro/vrosite.nsf/pages/soilhealth_soil_structure)
La structure colonnaire se retrouve souvent dans les sols avec un excès de sodium, en raison des effets de dispersion du sodium, qui détruit la structure du sol, rendant le sol efficacement étanche aux mouvements de l’air et de l’eau (Enquête coopérative sur les sols, aucune date de publication donnée).
Image tirée des Ressources victoriennes (http://vro.dpi.vic.gov.au/dpi/vro/vrosite.nsf/pages/soilhealth_soil_structure
La structure en plaques présente le moins d’espace interstitiel et est fréquente dans les sols compactés (Enquête coopérative sur les sols, aucune date de publication donnée).
Image tirée des Ressources victoriennes (http://vro.dpi.vic.gov.au/dpi/vro/vrosite.nsf/pages/soilhealth_soil_structure
Certains sols n’ont pas de véritable structure, comme les sols à grain unique (comme un sable meuble avec peu ou pas d’attraction entre les grains de sable) et les sols massifs (grandes masses cohésives d’argile).
Image tirée des Ressources victoriennes (http://vro.dpi.vic.gov.au/dpi/vro/vrosite.nsf/pages/soilhealth_soil_structure
Pour plus d’informations sur la classification structurale des sols, consultez les ressources énumérées dans la section références ci-dessous.
Façons de préserver la structure souhaitable du sol
Comme l’explique le Service de conservation des ressources naturelles de l’USDA (2008): « les pratiques qui fournissent une couverture du sol, protègent ou entraînent l’accumulation de matière organique, maintiennent des plantes saines et évitent le compactage améliorent la structure du sol et augmentent les macropores. »
D’autres pratiques clés pour préserver la structure du sol comprennent l’élimination du criblage du sol et la minimisation de la manipulation, et l’évitement de l’utilisation de sels de sodium.
Implications pour la biorétention
La préservation de la structure du sol peut augmenter la gamme de textures du sol acceptables pour la biorétention. Les sols de biorétention sont souvent à base de sable, principalement pour assurer des taux d’infiltration adéquats. La teneur en argile et en limon est souvent limitée à un maximum de seulement 3 à 5%, ce qui est très, très faible, limitant les sols aux sables selon le triangle de texture du sol. Alors qu’un sol argileux qui a été criblé et n’a pas de structure aura un taux d’infiltration très faible, avec une structure appropriée, de nombreux sols avec plus d’argile peuvent également avoir des taux d’infiltration adéquats. L’augmentation de la teneur en argile au-dessus du très faible maximum de 3 à 5% pourrait apporter des avantages importants, notamment une capacité accrue de rétention de l’eau du sol et une capacité accrue d’échange de cations, qui augmentent l’élimination potentielle des polluants. Lors de l’augmentation de la teneur en argile, cependant, gardez à l’esprit que plus la teneur en argile est élevée, plus il devient crucial de protéger le sol du compactage et de l’excès de sel, car les sols argileux sont plus sujets au compactage et à la perte de structure et à une diminution inacceptable des taux d’infiltration due à la dispersion des ions sodium.
Étude coopérative des sols. Aucune date de publication n’a été donnée. Structure du sol – Propriétés physiques. Télécharger le 27/11/2013 de http://soils.missouri.edu/tutorial/page9.asp
Plâtre, Edward J. 1992. Science et gestion des sols. Deuxième édition. Les éditions Delmar, Inc.: Albany NY.
