Le sol, cet inconnu

Qu’est-ce que le sol ? Que dois-je améliorer pour rendre celui de mon jardin plus fertile pour mes cultures ? Quelle caractéristique dois-je considérer pour avoir une idée de la qualité de mon sol ? Voici toute une série de question à laquelle il n’est pas toujours facile de répondre ! Comprendre le fonctionnement d’un sol est une aide pour y parvenir, en effet, le sol est le milieu dans lequel se développent les racines de vos plantes. Je vous propose ici de découvrir comment est agencé un sol qu’il soit naturel ou cultivé, les propriétés physiques que vous pouvez facilement appréhender avec vos yeux et vos main et enfin comment s’insère la vie dans ce milieu.

Les horizons d’un sol naturel

Le sol est composé d’une superposition de couches horizontales homogènes du point de vue de leurs propriétés physiques, chimiques et biologiques. Ces horizons sont nommés par une lettre, voici un échantillon des principaux horizons que l’on rencontre dans un sol naturel :

• Horizon organiques de surface En surface se situent les horizons les plus riches en matières organiques, il s’agit des horizons O, eux même subdivisés en horizon Ol (litière), Of (litière fragmentée par l’activité de la faune du sol) et Oh (matières organiques humifiée). La présence d’Of et surtout d’Oh indiquent un sol où l’activité biologique est faible, en sol biologiquement très actif, la MO issue de la dégradation de la litière est directement mélangée aux matières minérales. Juste en dessous se trouve, du moins dans les sols biologiquement actifs, un horizon organo-minéral noté A, cet horizon est un mélange de MO issue de la décomposition des litières et d’éléments minéraux issus de la roche mère.

• Horizons minéraux de profondeur Plus en profondeur se trouvent des horizons plus spécifiquement minéraux, il en existe plusieurs types. Les plus courants sont les horizons structuraux S qui sont composés de minéraux issus de l’altération de la roche mère et dans lesquels les structures propres à cette dernière ont complètement disparus. On trouve aussi des horizons appauvris en certains éléments (argiles, MO, fer…) par les eaux d’infiltration, ces horizons sont dit éluviaux et noté E. Les éléments perdus par l’horizon E s’accumulent en général un peu plus bas dans un horizon d’accumulation noté B. Dans certaines situations, où le sol est engorgé en eau, le sol minéral se présente sous la forme d’horizons appelés gley (horizons G) aux caractéristiques très particulière et défavorable à la plupart des cultures liés à la saturation en  eau tout ou partie de l’année.

• « Roche mère » ou « matériau parental » La roche mère ne fait pas partie du sol à proprement parler, mais il est difficile de définir précisément où finit le sol et où commence celle-ci. Cela est d’autant plus délicat à percevoir si le sol s’est développé à partir d’un matériau meuble, comme un sable ou un limon alluvial ! C’est pourquoi on préfère parler de matériau parental, car celui-ci n’est pas forcément une roche indurée ! Les pédologues définissent les horizons C, qui sont les plus profonds, au niveau de la zone d’altération de ce matériau parental.  Dans ces horizons, les structures propres à ce matériau sont encore discernables. Toutefois, malgré leur profondeur et leur caractère très minéral, ces horizons accueillent les racines les plus profondes des végétaux.

Voici quelques photos pour illustrer ces propos, vous pouvez cliquer sur les photos pour accéder au site de l’AFES d’où elles sont issues et ainsi avoir plus d’informations sur chacun de ces profils.

 

Les horizons d’un sol cultivés

En contexte de culture, ces horizons sont modifiés, parfois bouleversés par le travail du cultivateur et ce d’autant plus que le travail du sol est profond. On peut toutefois reconnaître dans les sols cultivés les différents horizons que je viens de décrire succinctement : Les horizons O sont formés par la couche de résidus de cultures et de sarclage et enrichis par le paillage éventuel. Ces résidus organiques imitent un horizon Ol, dans un jardin sol vivant, à l’image de ce qui se passe en forêt ou en prairie, cet horizon est essentiel à la gestion de la fertilité du sol. Dans un jardin plus classique, en revanche, où le sol est maintenu désherbé et nu tout au long de la saison, les horizons O sont absents. L’horizon A est la clé d’un sol bien géré, sa couleur est généralement plus sombre que les couches sous-jacentes et sa structure est plus aérée et stable (voir ci-dessous). C’est là que se développent la majorité des racines des plantes, l’objectif du jardinier est d’avoir une belle structure dans cet horizon ! Dans des sols, labourés ou bêchés chaque année, il arrive que cet horizon disparaisse pour laisser la place à un mélange d’horizon A et de terre minérale plus profonde.

Les horizons plus profonds (S, E, B ou G) sont situés sous l’horizon A et sont moins  impactés par le travail du cultivateur. Un horizon G peut toutefois être asséché par drainage, ou un phénomène d’éluviation accentué par l’irrigation ou le travail du sol, accentuant ainsi les transferts des horizons E vers les B. Le travail du sol, par les semelles qu’il créé provoque des niveaux de compaction juste en dessous de la profondeur de travail (semelles d’outils) dans lesquels peuvent apparaître des phénomènes d’engorgement en eau, les caractéristiques de l’horizon se rapprochent alors localement d’un horizon G.

 

Les propriétés des horizons

Les horizons d’un sol se caractérisent par un grand nombre de propriétés physiques et chimiques, je vais ici me contenter de présenter trois caractéristiques faciles à appréhender sans matériel spécifique

La couleur

La couleur d’un horizon donne quelques informations sur son fonctionnement, cela est bien visible sur les photos ci-dessus : par exemple une couleur sombre indique généralement un horizon riche en matières organiques, alors qu’un horizon de couleur rouge indique la présence de fer oxydé ; à l’inverse un horizon présentant une couleur grise, bleutée ou verdâtre indique la présence de fer réduit et donc l’absence d’oxygène.

La texture

La texture indique la taille des grains minéraux qui composent le sol. C’est de cela que l’on parle quand on parle de sol sableux ou argileux. Les argiles désignent des grains très petits de moins de 2µm de diamètre, les limons désignent des grains de diamètre compris entre 2 et 50µm alors que les sables désignent des grains de diamètre compris entre 50µm et 2mm. Les éléments de dimension supérieure à 2mm sont appelés éléments grossiers (graviers, cailloux, blocs…) et n’entrent pas en jeu dans la détermination de la texture d’un horizon. Plus les éléments qui composent un horizon sont fins, plus la surface totale des grains qui  le composent est importante et donc plus sa capacité à fixer des éléments nutritifs et de l’eau est importante. La texture a donc un rôle important dans la gestion de l’eau, c’est ainsi qu’un sol argileux retient mieux l’eau qu’un sol sableux, mais l’eau y est aussi plus liée avec les particules minérale, la rendant ainsi plus difficilement accessible pour les végétaux en période sèche.

La structure

Si la texture d’un sol est importante à déterminer, la structure est encore plus importante ! Celle-ci décrit la manière dont les particules minérales sont agencées entre elles. Les deux extrêmes sont des structures particulaires dans lesquelles les particules minérales n’ont aucun lien entre elle et les structures compactes où elles sont tellement soudées entre elles que les échanges d’air et d’eau à travers l’horizon deviennent très lents. Entre les deux il existe toute une gamme de structures aérées dans lesquelles les particules minérales présentent une certaine cohésion. Cette cohésion s’exprime de diverses manières suivant les situations : Un horizon A, s’il est riche en base (calcium, magnésium) et/ou si son activité biologique suffisamment intense présente généralement une structure grumeleuse dans laquelle les particules minérales et aussi organiques sont rassemblées sous forme de grumeaux ; Dans des horizons plus minéraux (S, B…) on observe des structures polyédriques, prismatiques…

Pour définir la structure d’un sol, l’idéal est faire un trou à une période  sèche et d’en frapper les parois avec la lame d’un canif : la forme (grumeaux, polyèdres, prismes…) et la taille des fragments qui se détache décrit la structure du sol. En résumé un horizon présente une structure qui peut être particulaire, aérée ou compacte, cela dit, une structure présentant une aération correcte peut perdre cette structure à la première pluie, suite à la compaction par l’impact des gouttes d’eau. Il est donc essentiel que la structure du sol soit également stable afin de résister à ces aléas ! Si la texture est un facteur sur lequel on ne peut agir, il en va différemment de la structure qui est sensible aux actions culturales : le piétinement en période humide et les semelles d’outils  la compactent, l’appauvrissement en matières organiques, une irrigation excessive ou encore l’apport d’engrais potassique lui fait perdre de sa stabilité… En revanche, des modes de cultures respectant la vie permette de retrouver ou maintenir des structures grumeleuses et stables en surface, à l’instar de ce que l’on observe dans les horizons A des sols biologiquement actifs. Les bases de ce type de jardinage sont expliquées dans la page « les bases du jardinage sol vivant ».

La vie du sol

Et la vie dans tout cela ? Jusqu’à présent j’ai parlé d’horizon de propriétés physiques, mais pas ou très peu de vie du sol. Comment s’insère-t-elle dans cet univers souterrain ? Elle se trouve en fait un peu partout et majoritairement dans quatre zones : les trois zones d’entrées de l’énergie dans le sol et les galeries des animaux fouisseurs en particulier les vers de terre et aussi les fourmis, les termites (en milieu tropical).

Les zones d’entrée de l’énergie dans le sol

Les plantes captent l’énergie solaire pour synthétiser les sucres et les autres composés organiques qui la constituent. Elle envoi dans le sol une grande partie de ces composés soit de son vivant (à travers la rhizodéposition, la chute annuelle des feuilles ou des tiges, la mort des racines fines), soit après sa mort à travers la décomposition de ses tissus aériens et souterrains. La litière de surface, la litière souterraine et la rhizosphère reçoivent donc directement ces composés et sont donc naturellement des zones particulièrement propice à la vie du sol depuis les micro-organismes (bactéries, champignons, protozoaires) jusqu’au animaux (vers de terre, collemboles, acariens, mille-pattes, insectes, nématodes…). Tout cela est décrit plus en détail dans l’article « les flux d’énergie de la plante vers le sol ».

Les galeries d’animaux fouisseurs

Elles accueillent l’activité de l’animal qui les a creusé (fourmi, ver de terre ou termite) qui les tapisse de ses déjections, ce qui procure là encore localement une source abondante de matière organique apte à nourrir notamment des micro-organismes. J’espère que ce texte vous permet de mieux saisir ce qu’est un sol et comment il fonctionne. Je vous invite à écrire ci-dessous toutes les questions que vous avez encore et les suggestions pour améliorer cette page !