Etude des relations sol-végétation de la chênaie d’Ouled Bechih

La phase liquide du sol

      La phase liquide du sol est souvent désignée par le terme « solution du sol ». Cette dernière, occupant une partie plus ou moins importante de la porosité du sol, est constituée d’eau où se trouvent diverses substances organiques et minérales dissoutes et des particules en suspension. La composition de la solution du sol varie selon celle du sol mais également en fonction du climat, des apports anthropiques (fertilisants, produits de traitement phytosanitaire…) et de l’activité biologique du sol (exsudats racinaires, produits de synthèse et de dégradation microbienne …). La solution du sol joue un rôle important dans la nutrition végétale, car les plantes y puisent les éléments nutritifs présents sous des formes solubles dites « assimilables » ou « biodisponibles ». Cette notion de biodisponibilité concerne également de nombreux xénobiotiques (pesticides, hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) …). Leur présence dans la solution du sol les rend accessibles aux microorganismes et aux plantes. Une dynamique d’échange existe en permanence entre les ions ou molécules retenus par la phase solide du sol et ceux présents dans la solution du sol. (El Arfaoui Benaomar, 2010).

La matière organique du sol

Définition : L’importance de la matière organique dans le sol a été mise en évidence depuis longtemps ; Plusieurs auteurs ont essayés de définir cette fraction, parmi ces définitions nous citons : La matière organique, c’est l’ensemble des substances d’origine biologique, de nature et de propriétés très variées. (Chamayon et Legros, 1989 in Koull, 2007). La matière organique est un constituant du sol. Elle est principalement composée : de carbone (50%), d’oxygène (40%), d’hydrogène (5%), d’azote (4%). (Anonyme, 1). La matière organique, c’est tous ce qui vit ou a déjà été vivant. Elle englobe les résidus végétaux et animaux aux divers stades de décomposition (les cellules et les tissus des organismes du sol ainsi que les substances produites par les microorganismes du sol).Ces substances forment dans le sol une fraction stable connue sous le non de l’humus. (Bonneau et Souchier, 1994). Par le terme « MO des sols (MOS) » on entend l’ensemble des composés organiques qui sont issus de résidus d’organismes à différents stades de décomposition, synthétisés par les organismes vivants ou qui sont des produits de dégradation. Les quantités de MOS et de carbone organique sont corrélées. Il est arbitrairement admis que la MOS est le double du carbone organique dans un sol non cultivé et que dans un sol cultivé, elle est égale à 1.73 fois la teneur en carbone organique (Duchaufour, 2001). Aussi, Les matières organiques des sols rassemblent tout ce qui vit ou a été vivant dans les sols, c’est-à-dire des résidus végétaux et animaux à divers stades de décomposition, la faune et la flore du sol ainsi que les racines (Gregorich et al, 2003). Elles comprennent également toutes les substances sécrétées par les racines, telles que des petites molécules, des sucres, des acides organiques exsudés ou excrétés, du mucilage et des cellules. D’après Calvet, 2003 : La matière organique du sol (MO) représente tous les composés organiques non vivants particulaires et moléculaires, d’origine animale, végétale ou Etude des relations sol-végétation de la chênaie d’Ouled Bechih (Souk-Ahras), « dynamique de la matière organique » . microbienne, présents dans le sol (Calvet, 2003). Dans les sols cultivés, les quantités de matière organique et de carbone organique sont corrélées. Il est admis que la teneur en MO est égale à 1,72 fois celle en carbone organique (Duchaufour, 1984). Les débris végétaux et animaux (racines, écorces, feuilles, cadavres,…..etc.), sont les sources essentielle de la matière organique présente dans le sol à l’état inerte, et suite à l’activité microbiologique, ils sont décomposés plus ou moins rapidement. (Oades, 1993; Kögel-Knabner, 2002).
Composition de la matière organique : Au sens large, la matière organique du sol comprend la biomasse vivante, et l’ensemble du matériel organique résiduel (Ekschmitt et al., 2005 in Grosbellet, 2008). La matière organique des sols est très hétérogène en raison de la nature des constituants qui la composent et de leur stade de décomposition. Ces constituants varient selon la diversité de la biomasse et la composition des sols qui en résulte. De plus, la dégradation des débris organiques est influencée par les conditions pédoclimatiques (pH, température, humidité et aération du sol) et la variabilité de la flore microbienne. (Koudroi, 2007). Dans cette matière organique, on distingue deux grands groupes : les substances humiques, les substances non-humiques. La classification de ces groupes ne repose que sur des propriétés de fractionnement et non sur la classe des molécules présentes. (Lavaud, 2010).

Influence des facteurs climatiques : rôle des saisons sèches

       L’évolution des fractions organiques. La plupart des recherches effectuées sur ce sujet portent sur l’évolution saisonnière des composés extractibles, classés dans l’ordre de stabilité croissante, AF, AH bruns, AH gris (ces derniers, caractérisés par une forte polycondensation des noyaux aromatiques). Turenne (1975) a étudié les transformations saisonnières des composés humiques des mull tropicaux des savanes côtières de Guyane Nguyen Kha (1973) a procédé à des expériences d’incubation à l’étuve, d’échantillons de pélosol (tempéré) et de vertisol (tropical), tantôt tropicales (étés très secs). On peut tirer de ces résultats les renseignements suivants : en climat sans saison sèche, les AF et les AH, non seulement sont plus labiles, mais encore subissent des phases alternantes « polymérisation-dépolymérisation », les AF se transformant en AH, ou réciproquement. Les saisons les plus humides (climat équatorial) sont « dépolymérisantes », de même que les saisons les plus chaudes (étés humides) en climat tempéré atlantique. A l’inverse, les composés extractibles des sols ayant évolué en climat contrasté à saison sèche (vertisol), ne subissent aucune évolution saisonnière, qu’il s’agisse d’AF ou d’AH, mais il n’en est pas du tout de même des AF de pélosols tempérés, qui se transforment progressivement en AH lorsqu’ils sont soumis artificiellement à des conditions de climat tropical à saisons sèches. On peut conclure de toutes ces expériences, que les saisons sèches jouent un rôle fondamental dans le processus de maturation. En d’autres termes l’élévation de température conduit à des évolutions différentes des composés humiques.

Qualités et fertilité du sol

       La matière organique a des fonctions biologiques, physiques et chimiques essentielles dans les sols :
 La matière organique du sol représente l’indicateur principal de la qualité des sols, à la fois pour des fonctions agricoles (c’est-à-dire la production et l’économie) et pour les fonctions environnementales (parmi elles la séquestration du carbone et la qualité de l’air). (Elzein et Balesdent, 1995)
 Les apports de la matière organique sous forme de : compost, fumier feuille mortes, etc…, peuvent avoir des effets favorables autant sur les propriétés physiques et chimiques que sur l’activité biologiques du sol donc sur sa productivité. La teneur en matière organique d’un sol est un critère essentiel de sa fertilité, facteur essentiel de productivité : on dit qu’un bon sol doit contenir au moins 5% de matières organique. (Le Bissonnais et al., 2001).
 La matière organique du sol représente l’indicateur principal de la qualité des sols, à la fois pour des fonctions agricoles (c’est-à-dire la production et l’économie) et pour les fonctions environnementales (parmi elles la séquestration du carbone et la qualité de l’air). (Duprarque , Rigalle, 2011).
 Elle est une source de nutriments.
 Elle possède une capacité de rétention de l’eau qui permet de régler le système hydrique du sol. (Chamayon et Legros, 1989).
 Elle agit comme un tampon contre les variations de pH.
 Elle contribue à la structure physique du sol au travers de la formation de complexe organo-mineraux, et à la stabilité de cette structure. (Duchaufour, 1984).
 Elle agit contre l’érosion en liant les particules de sol entre elles, et le maintien de cette structure favorise la circulation de gaz et d’eau dans le sol. (Oades, 1988).
 La matière organique, est le principal déterminant de l’activité biologique. La quantité, la diversité et l’activité de la faune et des micro-organismes sont en relation directe avec la présence de la matière organique. (Chaussod, 2009).
 La matière organique et l’activité biologique qui en découle ont une influence majeure sur les propriétés physiques et chimiques des sols (Robert, 1996). L’agrégation et la stabilité de la structure du sol augmentent avec le contenu en carbone des sols. Les conséquences directes sur la dynamique de l’eau et la résistance à l’érosion par l’eau et le vent. Le carbone des sols affecte aussi la dynamique et la biodisponibilité des principaux éléments nutritifs. (Le Bissonnais. et al, 1996).
 La matière organique et les organismes vivants associés jouent un rôle dans l’agrégation du sol à différentes échelles du sol (aux échelles micro et macro). Ainsi les processus d’agrégation jouent un rôle déterminant dans la séquestration du carbone. (Tisdall et Oades, 1982 – Robert et Chenu, 1992).
 Elles favorisent le réchauffement du sol (coloration plus sombre des matières organiques).
 Elles contribuent à la perméabilité, l’aération du sol et la capacité de rétention en eau.
 La matière organique du sol favorise l’augmentation de la capacité d’échange électrique et inhibe la toxicité de certains éléments. comme elle favorise l’assimilation d’autres éléments. (Oades, 1988).
 Comme elle a un effet indirect qui est l’amélioration des propriétés physiques du sol par l’intensification de l’activité de la pédofaune, qui a un rôle majeur dans la porosité et la structure du sol (biopores). (Calvet, 2003).

Table des matières

Introduction
Chapitre І : Etude des sols et de la matière organique
I. Le sol
1.1. Définition
1.2. Les différentes phases du sol
1.2.1. La phase liquide du
1.2.2. La phase gazeuse du sol
1.2.3. La phase solide du sol
1.3. Les facteurs écologiques à l’origine de la formation des sols
1.4. Les éléments constitutifs du sol
1.4.1. Fraction minérale
1.4.2. Fraction organique
a- Les constituants vivants
b- Les constituants non vivants
c- Matière organique inerte
1.4.3. Le complexe argilo-humique
1.5. Les différents types du sol
1.6. Les différentes fonctions du sol
II. La matière organique du sol
2.1. Définition
2.2. Composition de la matière organique
2.2.1. Les substances non-humiques
2.2.2. Les substances humiques
2.3. Origine de la matière organique du sol
2.3.1. Une origine exogène
2.3.2. Une origine endogène
2.4. Evolution de la matière organique du sol
2.4.1. La minéralisation
2.4.2. L’humification
2.4.2.1. L’humification physico- chimique (abiologique)
2.4.2.2. L’humification biologique
 Les agents de l’humification
a- Rôle de la microflore
b- Rôle de la faune
 Classification des humus
a- Humus des milieux aérés
b- Humus des milieux hydromorphes
2.5. Effets du milieu sur l’évolution des fractions humiques
 Activité biologique globale
 Rôle du climat Général et du microclimat local
 La stabilisation par maturation climatique des composés
a- influence des facteurs climatiques : rôle des saisons sèches
2.6. Rôles et effets des substances humiques
2.6.1. Influences sur le sol
2.6.2. Influences sur les plantes
2.7. La matière organique des sols et le stockage du carbone
2.8. Le rapport carbone / azote
2.9. Rôle de la matière organique du sol
2.9.1. Qualités et fertilité du sol
2.9.2. La matière organique comme facteur de pédogenèse
2.9.3. La matière organique comme facteur contrôlant l’effet de serre
Chapitre II : Présentation de la zone d’étude
2.1. Localisation géographique
2.2. La situation géologique
2.3. Situation géomorphologique
2.4. Réseau hydrographique
2.5. Situation climatique
2.5.1. Précipitation
2.5.2. Température
2.5.3. Synthèse climatique
2.5.3.1. Le Diagramme ombrothermique de Bagnouls et Gaussen
2.5.3.2. Détermination d’étage bioclimatique de Souk-Ahras
2.5.3.3. Calcul du quotient pluvio thermique d’Emberger
2.5.3.4. Situation de la zone d’étude dans le climagramme d’Emberger
2.6. Humidité relative
2.7. Les vents
2.7.1. Vitesse moyenne mensuelle du vent
2.8. Les Phénomènes climatiques accidentelles
2.8.1. La neige
2.8.2. La grêle
2.8.3. Les gelées
2.8.4. Le siroco
2.8.5. Durée d’insolation
2.8.6. Evaporation du plan d’eau
2.9. Couverture forestière
2.10. Occupation des sols
2.11. L’activité socio-économique
Chapitre III : Matériels et méthodes
3.1. La démarche cartographique
3.1.1. Plan de prospection
3.1.2. Description morphologique (fiche de description)
3.1.3. Prélèvement des échantillons
3.2. Au laboratoire
3.2.1. Préparation du sol
3.2.2. Méthode d’analyse physico-chimique
3.2.3. Les analyses physico-chimiques
3.2.3.1. Le pH
3.2.3.1.1. Le pH eau
3.2.3.1.2. Le pH KCl
3.2.3.2. La conductivité (C.E)
3.2.3.3. L’humidité hygroscopique (H)
3.2.3.4. La matière organique (MO)
3.2.3.5. Dosage du carbone organique
3.2.3.6. Dosage de l’azote total
3.2.3.7. La porosité
3.2.3.8. La densité apparente (DA)
3.2.3.9. La densité réelle (DR)
3.2.3.10. La granulométrie
3.2.3.11. Extraction et fractionnement des matières humiques du sol
3.3. Les analyses statistiques
Chapitre IV : Résultats et discussions
4. Caractérisations morpho-analytiques des sols
4.1. Description morpho-analytique des profils
4.1.1. Station : 01 – El-Djebha (Profil N : 01)
4.1.1.1. Description morphologique
4.1.1.2 .Résultats analytiques
4.1.1.3. Interprétation
4.1.1.4. Le fractionnement de la matière organique du sol de la forêt d’Ouled Bechih
4.1.1.5. Analyse statistique
4.2.1. Station: 02 – El-Mechta Salem (Profil N : 02)
4.2.1.1. Description morphologique
4.2.1.2. Résultats analytiques
4.2.1.3. Interprétation
4.2.1.4. Le fractionnement de la matière organique du sol
4.2.1.5. Analyse statistique
4.3.1. Station : 03 – El-Mazraa (Profil N : 01)
4.3.1.1. Description morphologique
4.3.1.2. Résultats analytiques
4.3.1.3. Interprétation
4.3.1.4. Le fractionnement de la matière organique du sol
4.3.1.5. Analyse statistique
4.4.1. Station : 04 – El-Matlague (Profil N : 01)
4.4.1.1. Description morphologique
4.4.1.2. Résultats analytiques
4.4.1.3. Interprétation
4.4.1.4. Le fractionnement de la matière organique du sol
4.4.1.5. Analyse statistique
4.5.1. Station: 5 – Mechta El-Hadjajia (Profil N : 01)
4.5.1.1. Description morphologique
4.5.1.2. Résultats analytiques
4.5.1.3. Interprétation
4.5.1.4. Le fractionnement de la matière organique du sol
4.5.1.5. Analyse statistique
4.6.1. Station : 06 – El-Machrouha (Profil N : 01)
4.6.1.1. Description morphologique
4.6.1.2. Résultats analytiques
4.6.1.3. Interprétation
4.6.1.4. Le fractionnement de la matière organique du sol
4.6.1.5. Analyses statistiques
Chapitre V : Relations sols-végétations
5.1. Introduction
5.2. Discussion
Discussion générale
Conclusion générale

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