Une tarière de prélèvement de terre en action Analyse de terre

Comment évaluer le statut acido-basique du sol ?

28 juillet 2022

La mesure du pHeau et de la capacité d’échange cationique (CEC) sont les deux indicateurs indispensables pour caractériser le statut acido-basique d’un sol. D’autres paramètres figurant sur un bulletin d’analyse peuvent être utilisés, mais ils ne sont pas toujours pertinents.

La mesure du pHeau suffit pour un diagnostic d’acidité

Le statut acido-basique du sol renseigne sur la quantité d’acidité ou d’alcalinité que contient le sol.

Il est en premier lieu caractérisé par son pH, couramment évalué en France par la mesure du pHeau, et par sa capacité à tamponner (ou modérer) les variations de pH du sol induites par les sources d’acidification. Cette capacité, aussi appelée pouvoir tampon du sol, est mesurée par la CEC Metson.

Sous climat humide avec excédent pluviométrique hivernal et en l’absence de chaulage, l’acidification du sol, appréciée par la baisse du pH, est une tendance générale dans les sols non calcaires. Cette acidification est liée à la prédominance naturelle de processus acidifiants par rapport aux processus alcalinisants.

Quant au pouvoir tampon du sol, il est lié aux teneurs en matières organiques, argiles et carbonates. Dans les sols calcaires, la dissolution des carbonates permet de maintenir durablement leur pHeau au-dessus de 8.

Au cours de l’année, la valeur du pHeau peut varier de 0,5 point en moyenne : baisse du pH au printemps et en été (plus forte activité biologique en particulier de nitrification de l’azote ammoniacal) et remontée en automne et hiver. Afin de s'affranchir de cette variation intra-annuelle, il est préférable de conserver la même période pour les prélèvements. Il est d'ailleurs recommandé d'effectuer ses prélèvements en fin d'été, période sur laquelle les références ont été construites. C'est aussi une période de l'année où le pHeau est bas.

Quels sont les enjeux associés à l’acidité du sol ?

L’acidité du sol peut induire des pertes de production parfois importantes lorsque le pHeau devient inférieur à 5,5. L’abaissement du pH dans les sols acides contribue notamment à rendre de plus en plus solubles les composés minéraux contenant de l’aluminium. Ces derniers deviennent toxiques pour les plantes lorsque l’acidité du sol est trop importante.

Pour des pHeau supérieurs à 6,5, la gestion du pH du sol devient une affaire de compromis, entre des effets positifs dans certains sols limoneux à structure instable et des effets négatifs liés aux pH élevés (prédisposition aux carences en manganèse, zinc, cuivre et bore ; développement de certains champignons inféodés au sol responsables de maladies comme la gale de la pomme de terre et le piétin échaudage des céréales).

La gestion d’un pHeau entre 6 et 6,5 représente un compromis acceptable dans une majorité de sols de grandes cultures et prairies temporaires.

La capacité d'échange cationique (CEC) indispensable pour raisonner le chaulage

La CEC évalue le système adsorbant du sol, en quantifiant les charges négatives portées par les bordures des feuillets d’argiles (les minéraux argileux du sol se présentent comme des « millefeuilles ») et par les matières organiques.

Les cations Calcium (Ca2+), Magnésium (Mg2+), Potassium (K+), Sodium (Na+) et Aluminium (Al3+), peuvent être retenus à l’état échangeable sur ces charges négatives. Si le sol est très acide, les protons (H+) viennent bloquer de manière énergique les charges négatives du système adsorbant et diminuent ainsi la « place » disponible pour les cations échangeables.

La CEC metson est utilisée pour calculer la dose d’amendement basique à apporter pour un chaulage de redressement (tableau). La CEC metson varie de moins de 5 (sols sableux pauvres en matière organique) à plus de 30 cmol+/kg (certains sols argileux). Plus le sol est riche en argile et matières organiques, plus la CEC est élevée.

Tableau 1 : Quantités d’unités neutralisantes (kg de VN/ha aussi noté kg CaO/ha) nécessaires pour augmenter le pHeau de 0,5 unité sur la couche labourée (0-25 cm), pour un pHeau initial compris entre 5 et 6
Quantités d’unités neutralisantes (kg CaO/ha ou VN) nécessaires pour augmenter le pHeau de 0,5 unité sur la couche labourée (0-25 cm), pour un pHeau initial compris entre 5 et 6

Le taux de saturation, une mesure complémentaire mais pas indispensable

Le taux de saturation (S/CEC) définit la part des cations d'acidité négligeable (Ca2+, Mg2+, Na+, K+) sur la CEC. Le complément de la part des cations d’acidité négligeable à 100 % représente les charges négatives bloquées par des protons (H+) ou des cations acides (Al3+...).

Ce taux peut permettre de calculer une dose d'amendement s'il est inférieur à 80 %. A pH élevé et en sols calcaires, le complexe est saturé (voire sursaturé) par les cations Ca2+, si bien que cet indicateur n'a plus aucun intérêt.

Même s’il existe une relation entre le pHeau et le taux de saturation par type de sol, cet indicateur est moins précis que le pHeau car il cumule les incertitudes des analyses de la CEC et des quatre cations échangeables. Il est aussi moins pertinent que le pHeau pour définir l'urgence du chaulage.

L’interprétation de CaO inutile

Les teneurs en cations échangeables (calcium, magnésium, potassium et sodium) sont, par convention, exprimées en oxyde (CaO, MgO, K2O, Na2O), alors que ces formes chimiques n’existent pas dans le sol. Ce sont les ions Ca2+ ; Mg2+ ; Na+ et K+ qui sont présents. Les expressions en oxyde sont utilisés pour calculer des doses d'engrais à apporter.

Seules les teneurs en magnésium (MgO) et potassium (K2O) échangeables sont prises en considération pour la nutrition des cultures. Le calcium (CaO) et le sodium (Na2O) ne sont jamais des éléments nutritifs limitants pour les grandes cultures en France.

Tableau 2 : Synthèse de l’interprétation des indicateurs du statut acido-basique du sol
Synthèse de l’interprétation des indicateurs du statut acido-basique du sol

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Pour en savoir plus, la brochure « L’interprétation de l’analyse de terre » est disponible sur le site des éditions ARVALIS.

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2 commentaires 29 juillet 2022 par DAVID

Dire que la diff CEC Metson - bases échangeables représentent les cations acidifiants n'est pas vraiment exact puisqu'on élève le pH à 7 (en sol acide) pour doser cette CEC. Il faudrait en fait doser la CEC effective (Cobaltihexamine ou somme des cations). Honnêtement, le taux de saturation ne sert pas à grand chose. ce qu'il faut voir est la représentativité de Ca mg K Na sur la CEC (pris individuellement) et/ou la représentativité de chacun par rapport à la somme des trois ou quatre, sachant que la qualité minérale d'un sol réside plus dans les équilibres que pour les valeurs absolues. C'est en fait à chacun d'établir des relations entre ces éléments et avec les résultats des analyses foliaires pour bien juger d'un résultat d'une analyse de sol; laquelle ne devrait jamais être faite par un vendeur d'engrais pour des prélèvements faits correctement (et non à la va vite) ,et une interprétation neutre où l'on ne se contente pas de lire un chiffre et une norme., car encore une fois tout est plus question d'équilibre qu'autre chose (comme pour n'importe quel être animale ou végétal d'ailleurs)

29 juillet 2022 par DAVID

Dire que la diff CEC Metson - bases échangeables représentent les cations acidifiants n'est pas vraiment exact puisqu'on élève le pH à 7 (en sol acide) pour doser cette CEC. Il faudrait en fait doser la CEC effective (Cobaltihexamine ou somme des cations). Honnêtement, le taux de saturation ne sert pas à grand chose. ce qu'il faut voir est la représentativité de Ca mg K Na sur la CEC (pris individuellement) et/ou la représentativité de chacun par rapport à la somme des trois ou quatre, sachant que la qualité minérale d'un sol réside plus dans les équilibres que pour les valeurs absolues. C'est en fait à chacun d'établir des relations entre ces éléments et avec les résultats des analyses foliaires pour bien juger d'un résultat d'une analyse de sol; laquelle ne devrait jamais être faite par un vendeur d'engrais pour des prélèvements faits correctement (et non à la va vite) ,et une interprétation neutre où l'on ne se contente pas de lire un chiffre et une norme., car encore une fois tout est plus question d'équilibre qu'autre chose (comme pour n'importe quel être animale ou végétal d'ailleurs)

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