Les grandes unité de sol caractérisation et évolution physico-chimique

Caractérisation et description des profils

La caractérisation des sols se fera grâce à la description des profils observés sur le terrain. Cette description nous donne une idée sur l’environnement actuelle des sols étudiés. Les échantillons ontété prélevés au mois de février 2004. Nous sommes en période desaison sèche, en pleine période de culture maraîchère. La température est relativementbasse autour de 23-24 degrés.

Evolution des sols des Niayes de Mboro (1962 à 2004)

La caractérisation des sols des Niayes en 1962 par Barreto et celle que nous avons réalisé cetteannée dans la zone de Mboro, nous a permis de suivre la tendance évolutive des sols. Pourcefaire nous avons comparé les résultats des analyses chimiques, physico-chimiques de 1962et de2004.Pour chaque type de sol les résultats sont présentés sous forme de tableau où nous avons pourchaque horizon les résultats de 1962 et celle de 2004.
A partir des tableaux nous suivons la variation des caractéristiques chimiques, physicochimiques et physiques des sols. Ensuite les résultats sont interprétés, cette fois ci pour l’ensemble des groupes de sols. La variation de chaque facteur est représentée sous forme de graphiques.

Etude comparée des résultats d’analyses physiques et chimiques (de 1962 et celle de2004) pour chaque type de sol

La teneur en matière organique est obtenue à partir de la teneur en carbone (en %) que l’on multiplie par une constante égale à 1,72. Le rapport N C renseigne sur la décomposition de la matière organique (Momento de l’agronome, 1980). L’état du complexe absorbant est défini parun certain nombre de valeurs chimiques : la capacité d’échange cationique et la somme des bases échangeables. Le pH, la conductivité électrique, l’acide phosphorique et la granulométrie, la synthèse de tous ces facteurs vont nous permettre de suivre l’évolution des différents types de sols.

les sols halomorphes (Tableau III)

Les profils choisis sont le Br82 (1962) et le SHa (2004).

Horizon 0 – 25cm

En ce qui concerne cette unité de sol, le taux d’argile a considérablement diminué (18% à 4,75%) ainsi que le limon (11,6% à 0,25%); ceci est dû à une augmentation de la teneur en sable. Le sol passe d’une texture sablo-argileuse à limon sableux.
Le pH augmente, varie de moyennement acide (5) à faiblement acide (6,4). La conductivité électrique diminue, de même que l’ensemble des éléments du complexe absorbant. Le taux de saturation en bases du sol augmente de 40% à 72,6%. La matière organique accuse un déficitimportant, elle passe de 6,4% à 0.9%, de même que l’azote 3.49 à 0.36
Le rapport C/N est devenue très élevé, la matière organique est très mal décomposée.

Conclusion

La texture des sols halomorphes est devenue plus grossière, le pH tend vers la neutralité (6.4) et lateneur en matière organique est devenue très faible. Ils se sont appauvris en bases échangeables.

Sols à hydromorphie totale temporaire (Tableau V)

Profil choisi : Br44 (1962) et SHTT (2004)

Horizon 0 – 30 cm

La conductivité électrique n’a pas beaucoup varié, le pH également, le sol est acide (3,5). La quantité d’argile a diminué tandis que le limon et le sable ont augmenté. D’une texture de typesablo-argileux on passe à un type sablo-limoneux.
Les taux de carbone et d’azote ont diminué alors que le rapport N C a augmenté. Le taux de phosphore est très faible et varie légèrement.
La somme des bases a également augmenté, alors que la capacité d’échange a diminué. Le tauxde saturation s’est accru considérablement, de 10,7% à un taux supérieur à 100%, Le sol est sursaturé en cations échangeables.

Horizon 30- 50 cm

La conductivité électrique a augmenté tandis que le pH n’a pas varié, le sol est toujours très acide ( 3,5).
Le taux d’argile et de limon a augmenté mais la texture est toujours sableuse.
La teneur en carbone et en azote a augmenté, le rapport N C a diminué.
Pour les bases échangeables, la somme des bases a augmenté de même que la capacité d’échange cationique. Le taux de saturation est devenu très élevé.

Conclusion

Le sol est toujours très acide, il évolue vers une texture sableuse mais néanmoins il s’est enrichi en particules fines..
La matière organique est bien décomposée et la minéralisation du sol est très poussée, elle s’accroît en profondeur. Comme pour les sols précédents, le complexe absorbant s’est enrichi en cations échangeables, et le sol est passé de sous-saturé à sur-saturé.

Sols à hydromorphie totale semi-permanente (Tableau VI)

Profil choisi : Br131(1962) et SHSP(2004)

Horizon 0 – 20 cm

En surface le pH a diminué (5 à 3,2), le sol est devenu extrêmement acide. Le taux d’argile et de sable a aussi diminué tandis que celui des limons a augmenté. La texture du sol n’a pas évolué,elle est toujours de type sable limoneux.
La teneur en carbone a diminué de moitié (8,4% à 0,43%) et l’azote a augmenté. Le rapport N C adiminué, la matière organique évolue vers une meilleure décomposition. La teneur en acidephosphorique total est toujours élevée, bien qu’elle décroisse légèrement.
L’état du complexe a évolué dans le sens d’une légère variation de la somme des bases, et d’une forte diminution de la capacité d’échange cationique (34,3 à 4,5méq%) ; Seule la teneur ensodium a augmenté, tous les autres cations ont diminué de teneur. Le taux de saturation a considérablement augmenté, d’un faible taux de saturation (29,4%) elle passe à un taux supérieurà 100%.

Horizon 20 – 60 cm

Le pH n’a pas évolué, le sol est extrêmement acide. Le taux d’argile et de limon a augmenté entraînant une diminution du taux de sable. La texture est passée du type sableux à sable limoneux.
La matière organique a beaucoup augmenté (0,48% à 4,43%), elle est matérialisée par la présence de la tourbe. La teneur en azote a également augmenté. Le rapport NC quant à lui diminue, la matière organique est bien décomposée.
La somme des bases a considérablement augmenté, cela est dû à l’accroissement important de la teneur en calcium (0,9 à 5 méq/100g). Le sol est passé de sous saturé à sursaturé.

Conclusion

Les sols à hydromorphie totale semi-permanente ont évolué dans le sens d’une acidité croissante, ils sont extrêmement acides (3,5). Malgré l’acidité la matière organique évolue vers une meilleure décomposition, on note une minéralisation beaucoup plus poussée en surface. La tourbe est très décomposée, on ne reconnaît plus les structures végétales qui sont à l’origine de sa formation. Le complexe absorbant s’est enrichie en cations échangeables.

Horizon 40 – 60cm

Le taux d’argile et de limon augmente alors que le sable diminue mais la texture n’a pas varié, elle est toujours sableuse. Le pH est acide, contrairement à l’horizon précédent la matière organique augmente légèrement, l’azote total augmente également. Le rapport NC diminue, elle passe de 21,1 à 7,7, on passe d’un sol où la matière organique est mal décomposée à un sol minéralisé à faible réserve de matière organique. En ce qui concerne les bases échangeables la somme des bases a légèrement augmenté ce qui est dû à la variation du calcaire et du sodium.La capacité d’échange du sol a considérablement diminué, le sol est devenu sursaturé.

Conclusion

D’une manière générale les sols à hydromorphie totale permanente sont restés acides sur tout le profil, la texture passe de limon sableux à une texture sableuse. En surface, le sol s’est appauvri en matière organique et au-delà de 20 cm il s’enrichit en matière organique. Celle-ci évolue de manière satisfaisante, malgré l’acidité qui freine en général l’activité biologique. Le sol s’est également enrichi en bases échangeables, et le taux de sodium est très élevé sur l’ensemble du profil surtout en surface (2,98 méq/100g), ce qui explique la présence d’efflorescence saline lorsque la nappe s’abaisse.

EVOLUTION DES FACTEURS DE VARIATION DE LA FERTILITE DESSOLS

La matière organique

La matière organique d’un sol est un critère essentiel de sa fertilité, elle améliore les propriétés physiques et chimiques des sols. L’enrichissement du sol en matière organique permet une bonne structuration avec pour conséquence, une augmentation de l’aération du sol et une réduction des pertes en élément fertilisant par lessivage (meilleur capacité de rétention par adsorption).
Les courbes représentant les variations de la teneur en matière organique en fonction des types de sols (Fig. 12a), sont en dents de scie, celle de 1962 est beaucoup plus accentuée, la teneur enmatière organique varie de 0,5 à 14,5%. En 2004 la teneur en matière organique est relativement constante sur les sols à hydromorphie totale. Ils sont plus riches en matière organique que les autres types de sols.

Le pH

Les deux courbes ont la même allure (Fig 13). Pour l’année 1962 le pH varie entre 4 et 6, il fluctue très peu. Pour l’année 2004 le pH varie entre 3,2 et 6.5, il a augmenté pour les sols halomorphes et les sols à hydromorphie totale permanente et il a diminué pour les autres types de sols.
Le pH des sols halomorphes augmente et s’approche de la neutralité (6,4) alors que les sols hydromorphes ont des pH acides (moyenne < 4 ). L’acidité a augmenté surtout pour les sols à hydromorphie totale semi-permanente et totale temporaire.

L’acide phosphorique

Pour l’année 1962 la teneur en acide phosphorique varie de 0,3 à 1,1 00 0 . Pour l’année 2004 elle varie entre 0,2 et 1,1 00 0 , elle a diminué pour les sols halomorphes et les sols à hydromorphie totale semi-permanente, elle n’a pas changé pour les sols à hydromorphie totale temporaire et elle augmente au niveau des sols à hydromorphie totale permanente, et partielle de profondeur (Fig.14)

Le complexe absorbant

Les colloïdes du sol retiennent autour de leur molécule des cations H+ , Ca++, Mg++, K+ , Na+ , et en quantité plus faible NH+4, Mn++, Cu++, Zn++, Al+++.
Ces cations sont dits échangeables car ils peuvent faire l’objet de substitution avec les cations de la solution du sol en fonction de l’énergie d’absorption de chaque ion, et de la concentration des ions dans la solution du sol.
L’état du complexe absorbant est défini par un certain nombre de valeurs chimiques : capacité d’échange cationique, somme des bases échangeables, taux de saturation, bases totales, acidité potentielle, acidité électronique et acidité actuelle.

La somme des bases échangeables

C’est la quantité totale de cations actuellement retenue par le sol, elle témoigne de la richesse en base de la solution du sol.
La somme des bases se situe entre 2,2 et 10,5 méq/100g de sol pour l’année 1962, elle est plus importante dans les sols halomorphes. Pour l’année 2004 les sols hydromorphes se sont enrichis en cations échangeables (entre 6,9 et 8,4 méq/100g de sol), cette enrichissement est matérialisée par l’accroissement de la somme des bases (Fig.15a). Elle est relativement constante sur ces sols,alors que les sols halomorphes se sont appauvris en cations, la somme des bases a diminué de moitié (4,6 méq/100g de sol).
Les teneurs en potassium et en magnésium sont très faibles

Le calcium échangeable

Les courbes représentant la somme des bases et celles représentant les teneurs en Ca++ ont pratiquement la même allure. Nous pouvons en conclure que la variation des teneurs en Ca++ a une très grande influence sur la variation de la somme des bases de la solution du sol (Fig.15b).

Le sodium échangeable

Pour l’année 1962 le taux de Na+ se situe entre 0,2 et 1,4 méq/ 100g de sol, il diminue progressivement des sols halomorphes vers les sols hydromorphes ou il atteint une valeur relativement faible de 0,2 méq/100g de sol pour les sols à hydromorphie partielle de profondeur.
Pour l’année 2004 le taux de Na+ a pratiquement augmenté sur l’ensemble des sols à l’exception des sols Halomorphes où elle a diminué. On constate aussi que les sols à hydromorphie totale permanente et partielle de profondeur sont les plus riches en Na (# 2 méq/100g de sols).
L’ensemble des sols hydromorphes se sont enrichis en Na au cours du temps (Fig. 15c).

Le taux de saturation (V)

La notion d’état de saturation est essentiellement écologique et non chimique. Un sol est réputé bien saturé quand son complexe cationique ne comprend pas d’ions H+ en excès. Inversement un sol est désaturé quand la proportion d’ions H+ est trop forte par rapport à la masse échangeabletotale. Le degré de saturation est défini par l’expression V= 100 * T S Pour l’année 1962 le taux de saturation est très faible sur l’ensemble des sols, il se situe entre 12 et 40.
Pour l’année 2004 le taux de saturation est supérieur à 100%. Les sols sont dans l’ensemble sursaturés (Fig.15 e).

La Granulométrie

Conventionnellement, les résultats de l’analyse grannulomètrique s’expriment en pourcentage de matière minérale décarbonaté sèche.
Elle caractérise la composition élémentaire d’un échantillon de sol, définie par les proportions relatives des éléments constituants le sol, groupés en classe de diamètre selon les limites suivants :
– argile de 0 à 2µm
– Limon de 2 à 20µm
– Sable de20µm à 2mm
La plus grande proportion de l’une d’entre elle définira la texture de l’échantillon. Les classes de texture sont données par le diagramme triangulaire de l’USDA .
La fraction argileuse joue le rôle le plus important dans les propriétés texturales des sols. Elle est composée de colloïdes minéraux capables de fixer des ions par absorption.
La figure 16 nous permet de suivre l’évolution de la fraction fine argile + limon au fil du temps.
Nous constatons dans l’ensemble, que les sols des Niayes ont une texture sableuse avec actuellement une tendance à l’augmentation de la fraction fine dans les sols à hydromorphie totale semi-permanente, totale temporaire et partielle de profondeur, et à une diminution pour les sols halomorphes et les sols à hydromorphie totale permanente.