ETUDE DE LA DYNAMIQUE DES CARACTERES CHIMIQUES ET PHYSICO-CHIMIQUES DU SOL

Les modes dโ€™altรฉration des roches

ย  ย  ย  ย  ย  ย Les diverses roches qui constituent lโ€™รฉcorce terrestre ayant des structures diffรฉrentes rรฉgissent diffรฉremment aux agents dโ€™altรฉration.
1. Le granite : Cโ€™est une roche รฉruptive ร  structure grenue composรฉe de cristaux de quartz, feldspaths, amphiboles et mica noir. Lโ€™altรฉration du granite conduit ร  un sol sableux argileux teintรฉ par les oxydes de fer. Sous les climats tropicaux, le granite altรฉrรฉ รฉvolue vers lโ€™argile latรฉritique.
2. Les dolรฉrites : Ce sont des roches รฉruptives composรฉes essentiellement de feldspaths calcosodiques et de pyroxรจne, un peu de magnรฉtite et rarement de quartz. Sous climat tempรฉrรฉ, lโ€™altรฉration des dolรฉrites conduit ร  la formation des argiles riches en chaux. Sous climat tropical, le processus aboutit ร  la formation dโ€™argile latรฉritique.
3. Les basaltes : Lโ€™altรฉration du basalte commence par la dรฉcomposition de lโ€™olivine SiO4(MgFe)2 qui se transforme en oxyde de fer Fe2O3.3H2O. Ceci aboutit ร  la formation de bauxite par combinaison de cristaux de feldspaths et de pyroxรจne. On a alors un sol rouge composรฉ de grains amorphes trรจs petits avec des grains de quartz apportรฉs par les eaux de ruissellement. Du point de vue chimique, il y a lessivage progressif de Na, Ca, K, oxydation de FeO en Fe2O3 et augmentation de la teneur en Al2O3 et en TiO2. Cโ€™est le processus de la formation des terres rouges รฉpaisses de 5 ร  6 m qui รฉvoluent en donnant la latรฉrite.
4. Roches siliceuses : Les grรจs : Leur altรฉration donne en gรฉnรฉral un sol sablo-argileux.
5. Roches calcaires : Elles sont essentiellement constituรฉes par du CaCO3. Les รฉlรฉments associรฉs sont les grains de quartz, les fossiles et les argiles

Propriรฉtรฉs des acides organiques

ย  ย  ย  ย  ย  ย  Ce sont des acides forts circulant ร  lโ€™รฉtat colloรฏdal et capables dโ€™attaquer les roches. On distingue deux types dโ€™acides organiques selon leur formation : les acides non humifiรฉs et les acides humifiรฉs. Les acides non humifiรฉs conservent leur forme primaire ou ont subi une lรฉgรจre modification ร  partir de leur source. [6.a] Les acides humifiรฉs sont, par contre, formรฉs pendant la dรฉgradation des dรฉbris de vรฉgรฉtaux et dโ€™animaux dans le sol. Ce sont des acides qui nโ€™ont pas de formules chimiques fixes, mais qui se diffรฉrencient par leur solubilitรฉ dans des solutions acides, solutions basiques ou mรชme dans de lโ€™alcool. [6.c] On dรฉsigne par acide fulvique la fraction soluble dans les solutions acides et insolubles dans les solutions basiques. Lโ€™acide humique est la fraction soluble dans les solutions basiques mais insoluble dans les solutions acides. Lโ€™acide hymatomรฉlanique est la fraction soluble dans les alcools. Les acides non humifiรฉs sont des mรฉlanges dโ€™acides aliphatiques simples et des complexes aromatiques et hรฉtรฉrocycliques.[6.c]

Nature des complexes organo-minรฉraux

ย  ย  ย  ย  ย  La structure prรฉsente une relative uniformitรฉ. Le cation central est en gรฉnรฉral soit Fe3+, soitAl3+. Ces complexes se trouvent sous la forme de polymรจres hydratรฉs comportant encore des charges positives.
Exemples : Fe(OH)2+ , Al(OH)2+ , Fe(OH)2+, Al(OH)2+
Ils se prรฉsentent sous deux formes :
– Ils peuvent se trouver englobรฉs au sein des molรฉcules organiques et perdent alors leur caractรจre cationique. Ils forment alors un complexe trรจs stable dont lโ€™รฉtat dispersรฉ ou floculรฉ ne dรฉpend pas de la concentration des solutions รฉlectrolytiques.
– Ils peuvent conserver leur charge positive et rester ร  lโ€™รฉtat de cations liรฉs aux radicaux organiques. Ils sont alors trรจs sensibles ร  la floculation par les รฉlectrolytes.

Les caractรฉristiques de chaque type de texture

โ€ข Les textures trรจs fines, caractรฉrisรฉes par une quantitรฉ รฉlevรฉe en argile, correspondent aux sols plastiques ou sols lourds. Les sols ayant ces textures sont difficiles ร  travailler et sont ร  fort pouvoir adhรฉsif.
โ€ข Les sols les plus grossiers, qui ont une texture sableuse, sont les sols lรฉgers. Ils manquent de cohรฉsion, et sont faciles ร  travailler.
โ€ข Dans les textures moyennes, on distingue deux types de granulomรฉtrie de propriรฉtรฉs diffรฉrentes :
– Les limons argilo-sableux qui nโ€™excรจdent pas 30 ร  35% de limon. Ils ont une texture parfaitement รฉquilibrรฉe comportant ร  la fois suffisamment de colloรฏdes et dโ€™รฉlรฉments grossiers. Cโ€™est la ยซ terre franche ยป.
– Les sols trรจs riches en limons (limons fins, limons trรจs fins et limons argileux). La propriรฉtรฉ des colloรฏdes minรฉraux est souvent insuffisante pour permettre la formation dโ€™agrรฉgats. Ces colloรฏdes sont pourtant suffisamment fins pour boucher des pores grossiers. Il y a donc une diminution considรฉrable de lโ€™aรฉration et de la permรฉabilitรฉ.
โ€ข Les terres argilo-calciques ont une structure assez bonne en prรฉsence dโ€™une quantitรฉ de matiรจres organiques. En effet, les matiรจres organiques corrigent partiellement les dรฉfauts de la texture trรจs fine.

CONCLUSION

ย  ย  ย  ย  ย  ย  Lโ€™รฉtude de la dynamique des caractรจres chimiques et physico-chimiques du sol nous montre que : Certains รฉlรฉments dans le sol sont trรจs mobiles. Cโ€™est le cas des cations รฉchangeables, et des nitrates. Leurs concentrations dans le sol tendent ร  diminuer au cours du temps. Cette diminution est trรจs marquรฉe pour les types de cations qui ne sont pas prรฉsents dans la composition dโ€™engrais ajoutรฉ. Cโ€™est le cas des cations รฉchangeables Ca et Mg pour le NPK, ou le cation acide Al pour le compost. Dโ€™autres รฉlรฉments ont des concentrations qui ne subissent quโ€™une lรฉgรจre variation dans le sol. On peut en citer le cas de K รฉchangeable ou les oligoรฉlรฉments comme le Cu et le Zn. Lโ€™apport de compost a augmentรฉ les teneurs en ces types dโ€™รฉlรฉments. En ce qui concerne la matiรจre organique, lโ€™apport de NPK semble diminuer le mรฉcanisme de la minรฉralisation de sol. Il peut donc y avoir un ralentissement de lโ€™activitรฉ microbiologique du sol. Par contre, on observe une bonne minรฉralisation de la matiรจre organique en utilisant le compost Le phรฉnomรจne de fixation de P dans le sol est aussi observรฉ dans notre travail. Ni lโ€™ajout de NPK, ni celui de compost ne peuvent empรชcher cette fixation. Seulement, on a pu constater quโ€™il y a des moments oรน sa concentration sโ€™accroรฎt dans le sol. Lโ€™utilisation de compost semble accรฉlรฉrer lโ€™occurrence de cet accroissement. A cotรฉ, on a pu remarquer une possible corrรฉlation entre le P, le N ammoniacal et le potentiel du milieu. Ces phรฉnomรจnes pourraient faire lโ€™objet dโ€™une autre รฉtude un peu plus poussรฉe car cโ€™est un aspect trรจs intรฉressant surtout du point de vue agronomique. On a pu remarquer que lโ€™apport de NPK dans le sol nโ€™a pas pu augmenter les teneurs en K รฉchangeable, en N Kjeldahl et en P assimilable du sol. Ces รฉlรฉments apportรฉs restent donc dans la solution de sol et se perdent ensuite par le mouvement de lโ€™eau. Il est donc recommandรฉ de ne pas utiliser le NPK dans les types de sols oรน le mouvement dโ€™infiltration dโ€™eau est possible. Cโ€™est le cas des sols ร  textures limoneuses, comme celui quโ€™on vient dโ€™รฉtudier, ou celui des sols ร  texture sableuse. Dโ€™aprรจs les rรฉsultats de notre รฉtude donc, nous envisageons de continuer et dโ€™รฉlargir notre travail au milieu semi-contrรดlรฉ, et cette fois-ci, en prรฉsence de riziculture, qui est la base de la nourriture des Malgaches

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Table des matiรจres

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : GENERALITES
I- Formation du sol
I-1. Les agents dโ€™altรฉration des roches
I-2. Les modes dโ€™altรฉration des roches
II- Les รฉlรฉments constitutifs du sol
II-1. Les รฉlรฉments minรฉraux
II-2. Les รฉlรฉments organiques du sol
II-3. Lโ€™eau du sol
II-4. Les gaz
II-5. Les complexes organo-minรฉraux
DEUXIEME PARTIE : RAPPEL SUR LES PROPRIETES DU SOL
I.Les propriรฉtรฉs physiques
I-1. La texture
I-2. La structure
II- Les propriรฉtรฉs chimiques et physico-chimiques
II-1. La capacitรฉ dโ€™รฉchange cationique (CEC)
II-2. Les rรฉactions dโ€™รฉchange cationique
II-3. Les rรฉactions de fixation
II-4. Le pH
II-5. Les cations รฉchangeables
II-6. Le phosphore
II-7. Lโ€™azote
II-8. Le rapport C/N
TROISIEME PARTIE : METHODOLOGIE Dโ€™ANALYSE
I- Les mรฉthodes optiques
I-1. La loi de Beer-Lambert
I-2. Les transitions รฉlectroniques
I-3. La spectrophotomรฉtrie dโ€™absorption dans lโ€™ultraviolet et le visible
I-4. La spectromรฉtrie dโ€™absorption atomique
I-5. La spectromรฉtrie de flamme par รฉmission
II- Les mรฉthodes chimiques
II-1. Les rรฉactions entre les acides et les bases
II-2. Les rรฉactions entre les oxydants et les rรฉducteurs
QUATRIEME PARTIE : LES TRAVAUX PERSONNELS
I.Le dispositif expรฉrimental
II.La composition chimique des engrais
II-1. Le compost
II-2. Le NPK
III.Modes opรฉratoires et rรฉsultats dโ€™analyses
III-1. Les analyses physiques
III-2. Les analyses chimiques et physico-chimiques
III-3. Tableau rรฉcapitulatif des rรฉsultats dโ€™analyses chimiques et physico-chimiques
IV.Reprรฉsentations graphiques des rรฉsultats et interprรฉtations
IV-1. Lโ€™aciditรฉ dโ€™รฉchange
IV-2. Le pH
IV-3. La matiรจre organique โ€“ Les composรฉs azotรฉs โ€“ Le rapport C/N
IV-4. Le phosphore assimilable
IV-5. Les bases รฉchangeables
IV-6. Les oligoรฉlรฉments
IV-7. La capacitรฉ dโ€™รฉchange cationique
IV-8. Comparaison des courbes reprรฉsentatives de NH4+ รฉchangeable, de P assimilable et de Mn extractable
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES

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