Le sol : milieu d’échanges de matière

Fiches de coursSciences1re ES1re LVers une agriculture durable

FICHE DE COURS Sciences 1re ES et 1re L qui se rapporte au thème : vers une agriculture durable.


Fiche21

Fiche21

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Le sol : milieu d’échanges
de matière

1 Qu’est-ce qu’un sol ?

Le sol est la partie superficielle de la croûte terrestre. Pendant des millénaires, des processus physiques, chimiques et biologiques désagrègent et altèrent la roche mère pour aboutir aux particules minérales du sol : sables, limons et argiles. Les végétaux se fixent dans le sol, y puisent des ions minéraux et après leur mort, vont être décomposés par des bactéries et des champignons. Cette matière organique végétale et animale en décomposition – appelée humus – est un autre des constituants essentiels du sol au même titre que les matières minérales, l’eau et l’air.

Le sol joue un rôle primordial dans le cycle de l’eau ainsi que dans le transport et la transformation d’éléments chimiques tels que l’azote, le carbone, le phosphore...

2 Rôle de l’eau

Non seulement l’eau est indispensable à la subsistance de tous les êtres vivants (plantes, animaux et êtres humains), mais elle joue, dans le sol, un double rôle à la fois dans la transformation d’espèces chimiques et dans le transport des substances dissoutes ou en suspension. Ce transport lui-même fait évoluer la composition du sol en profondeur.

L’eau participe à différentes transformations chimiques (hydrolyse, oxydoréduction, etc.) que les matières minérales et organiques du sol vont subir. Un certain nombre d’espèces chimiques vont se retrouver en solution dans l’eau. La plupart sous forme d’ions : on parle alors de solutions ioniques. Dans ces solutions, il y a deux types d’ions :

– les anions, chargés négativement : ion nitrate (NO3), ion sulfate (SO42 –), ion carbonate (CO32 –) ;

– les cations, chargés positivement : ion sodium (Na+), ion calcium (Ca2+), ion magnésium (Mg2+), ion fer II (Fe2+).

À noter qu’une solution ionique est toujours électriquement neutre.

3 Rôle du complexe argilo-humique

Les argiles et l’humus du sol s’associent pour former, grâce à l’action stabilisatrice de certains cations (l’ion calcium notamment), le complexe argilo-humique (CAH). La particularité de ce complexe est de retenir à sa surface un certain nombre d’ions de la solution de sol (doc. 1) :

– les cations, sont retenus facilement du fait de leur charge électrique opposée au CAH (les charges contraires s’attirent) ;

– les anions, ne seront pas retenus – exception faite des ions phosphate (PO43–) qui vont se lier aux ions calcium. Ainsi les ions nitrate non retenus par le sol vont se retrouver lessivés par les eaux de ruissellement.

Le complexe argilo-humique constitue un réservoir d’élément nutritifs pour la plante.

 

Doc. 1 Schéma de la structure du CAH.

94897_DOC21_01.ai

 

Doc. 2 Le CAH retient certains ions.

94897_Doc21_02.pdf

1  Les cations du bleu de méthylène ont été retenus : le filtrat est incolore.

2  Les anions de l’éosine n’ont pas été retenus : le filtrat reste coloré.

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