Pédologie 11

9.LA FRACTION ORGANIQUE DANS LES COMPLEXES ORGANO-MINERAUX  

ce chapitre court  témoigne de l'intérêt qu'il y a a comprendre ce qu'est la matière organique d'un sol et les produits de sa transformation notamment humus. En effet, c'est de la formation de complexes matière minérale-matière organique que dépend une grande partie des caractéristiques physiques et chimiques des sols, ces complexes s'appellent en général complexes organo-minéraux. Une grosse partie de ceux-ci se présentent sous forme de complexes argile-humus et ceux-çi sont appelés complexes argilo-humiques, ils sont très importants en agronomie pour comprendre les diverses fonctions et caractéristiques des sols. nous aborderons une étude détaillée de la matière organique et son évolution dans de prochains chapitre.

VII.1 Les complexes organo-minéraux

a) Introduction

- Les composés organiques réalisent des liaisons physico-chimiques avec certains composés minéraux du profil. Les complexes organo-minéraux qui en résultent sont les uns solubles, les autres insolubles et jouent un rôle essentiel dans la pédogénèse.

- Ces complexes se distinguent par la grosseur de la molécule complexante : les petites molécules demeurent solubles et peuvent migrer dans le profil, tandis que les grosses molécules forment d'emblée des agrégats insolubles.Evidemment, les intermédiaires existent . Prenons par exemple, et par anticipation sur les chapitres qui suivent, le cas des sols biologiquement actifs et peu actifs :

- Les sols biologiquement  actifs ( a mull) se caractérisent par une dominance marquée de composés organo-minéraux insolubles générateurs d'une structure très aérée, où les migrations sont peu importantes.

- Les sols biologiquement peu actifs ( à humus de type moder ou mor) comprennent des complexes pseudo-solubles , mobiles; ils ont une structure médiacre , mal aérés et a migrations accentuées.

Il faut noter à titre de complément que les notions de sol biologiquement actifs ou peu actifs, sont plus qualitatives que quantitatives. Ainsi par exemple , les populations microbiennes des humus type mull, sont aussi importantes numériquement que pour les mor et vice-versa, mais les populations sont plus diversifiées dans les mull que dans les mor.

b) distinction

On distingue :

- des complexes pseudo-solubles ou solubles à base de fer et d'alumine

- des complexes insolubles à base des silico-aluminates, en grande partie représentés par les complexes argilo-humiques

c) Nature des complexes organo-humiques

les complexes argilo-humiques sont formés de grosses molécules et se rencontrent sur sols à forte activité biologique, à humus "mull" , à structure en agrégats et même en grumeaux.

Les a. humique sont liés fortement à l'argile et les cations bivalents ( Ca++,Mg++) ou trivalents ( Al+++, Fe+++) jouent un rôle essentiel pour maintenir la cohésion du complexe. Ces cations agissent de diverses façons :

- comme floculants ( forme ionique en solution)

- Sont englobés à l'état complexé dans la molécule humique : ce sont les chélats de la nutrition végétale

- Comme lien entre la partie organique et la partie minérale ( couche pelliculaire autour des argiles )

- Par liaison organique par des groupement carboxyles  ( COOH ) ou phénoliques issus des molécules organiques.

- Poition interfoliaire dans les argiles.

d) Classification des complexes argilo-humiques

En milieu très acide, à activité biologique moyenne ( = mull acide )

Les acides humiques sont peu polymérisés. L'action floculante est due aux ions Fe+++ et Al+++., un milieu très aéré est donc nécessaire. Si l'aération diminue, le fer passe à l'état ferreux, par réduction, donc soluble : ils se sépare des argiles; les agrégats sont rompus et la structure devient instable.

En milieu faiblement acide, à forte activité biologique, bonne aération ( = mull mésotrophe des régions tempérées )

Grand rôle du Fe+++ et du Ca+++ dans la structure

En milieu riche en Ca et Mg, à contrastes microclimatiques accentués ( alternance hydromorphie-dessication )

Formation de complexes argilo-humiques de type mull calcique  qui sont très stables :  les contrastes micro-climatiques accentués favorisent simultanément la formation de montmorillonite et la forte polymérisation d'acides humiques. Nous verrons qu'il s'agit alors d'acides humique gris 

Les cations de liaison sont les alcalino-terreux d'une part et d'autre part le fer ferrique.

e) Remarques

1) L'abondance du calcium dans le sol agit surtout indirectement sur sa structure par l'influence qu'il exerce sur la nature des acides humiques ( formation d'acides humiques gris, plus que par son action floculante. En d'autre termes l'ion Ca++ joue d'avantage dans le sol un rôle physique qu'un rôle chimique.

2) Les acides humiques et les argiles sont des colloïdes électronégatifs ; l'humus est lyophile, et l'argile lyophobe, et d'autre part les particules d'humus sont plus petites que celles de l'argile.  Le complexe argilo-humique est formé par la disposition des petites particules d'humus autour de l'argile. comme les particules d'humus sont entourées d'une couche d'eau assez épaisse, elles empèche les cations de de floculer l'ensemble. Mais si l'humus " protecteur de l'argile", ralentit sa floculation , il empêche aussi sa peptisation lorsqu'il est floculé, par exemple lors d'une hydratation brutale : c'est pourquoi l' humus . est un ciment de choix pour la formation d'agrégats stables.    

 

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Date de dernière mise à jour : 21/06/2014