PH Du Sol [PDF]

Zitiervorschau

A-INTRODUCTION Le sol constitue un élément essentiel dans diverses activités de l’homme pour ne citer que l’agriculture. Pour pouvoir mener à bien cette activité, il doit connaître ses propriétés physiques et ses propriétés chimiques. Le pH est l’un de ces propriétés et constitue un facteur important pour la disponibilité des éléments nutritifs pour les plantes. Justement, cet exposé concerne le pH du sol et dans lequel on va s’intéresser à sa variation, sa mesure, son relation avec le complexe absorbant et enfin, le pouvoir tampon du sol.

B-DEVELOPPEMENT

I-

Définition :

L’eau récemment distillée contient le même nombre d’ions H +et d’ion OH −, elle est donc neutre. Quand une solution de sol contient le même nombre d’ions H + et OH −, elle est également neutre. En ajoutant du Ca ( OH ) 2 au sol, il y aura plus d’ion OH − que H + ; le sol sera alcalin. Au contraire, par addition de HCl ; le sol contient plus de H + que de OH −, il devient donc acide. La méthode la plus représentative pour démontrer le rapport entre H + et OH − est par le pH. On entend par pH ; le logarithme de l’inverse de la concentration d’ion H + en g/l que l’on représente habituellement par : pH = log 1/ [H

+

]

Le pH est donc un coefficient qui caractérise l’acidité d’un sol ou la basicité. Il définit la concentration d’ions H + dans la phase liquide du sol. II-

Variation du pH :

Le ph des sols est très variable mais il est habituellement situé entre 4 et 8. Il convient de rappeler que les sols à ph inférieur à 7 sont acides, ceux à ph supérieur à 7 sont alcalins et la neutralité est atteinte lorsque le ph est égal à 7. Le meilleur ph se situe souvent entre 5,5 et 6,5 ; ce qui est équivaut à un sol légèrement acide. Ce pH est donc considéré comme le pH dans lequel

1

le plus grand nombre de nutriments sont avantageusement accessibles aux plantes.

III-

Mesure du pH :

La mesure du pH peut se faire de façon simple soit par : -

Potentiométrie (pH-mètre à électrodes)

-

Titrimétrie (par titrage)

-

Colorimétrie (utilisation de papier pH)

Le ph des sols sont mesurés au laboratoire sur des suspensions de sol dans l’eau, avec une proportion en poids égal à 1/2,5. Beaucoup de chercheurs ou techniciens préfèrent effectuer cette mesure dans une solution de KCl 0,1 N. HA ( sol ) + H 2 O ↔ A − ( sol ) + H 3 O + HA ( sol ) + KCl ↔ KA ( sol ) + H 3 O + IV-

Origines :

• Origines de l’acidité du sol : -

Certains sols se sont développés sur des matériaux originels acides

-

La pluie lessive le chaux vers le bas en entrainant une certaine partie hors de l’atteinte des racines des plantes. ces derniers libèrent des ions H +. Ce qui augmente l’acidité du sol.

-

La plupart des porteurs d’azote sont acides et rendent les sols plus acides. Il en est de même pour le soufre, un constituant de certaines fongicides et son emploi crée des conditions acides.

-

L’acidité du sol provient parfois d’un grand nombre de composés comme les acides organiques, l’aluminium libre, le dioxyde de carbone de l’atmosphère, la fermentation de la matière organique et enfin les ions échangeables du complexe absorbant en particulier le proton H +. D’une manière générale, on peut dire que si les facteurs dominants sont la pression de CO 2 ou les ions H + du complexe ; le pH est compris entre 5 et 6,5.

1

Par contre, si les composés dominants sont les acides organiques et l’aluminium libre, le pH est de 3,5 à 5.

• Origine de la basicité du sol : -

Les sols ont une tendance naturelle à l’acidification. Par contre, l’apport excessif de chaux entraine une élévation du pH.

-

La basicité provient aussi de la composition des sols tels que les sels : carbonate de magnésium, de calcium, de magnésium. Ces sels caractérisent certains types de sol : sols salés, sols calcaires. Dans les sols salés, le système est sous la dépendance des ions Na +

, Mg 2 + qui peuvent donner un pH élevé supérieur à 9.

V-

La relation pH et le complexe absorbant :

Le complexe absorbant est formé essentiellement d’argile et de matières organiques, dotés de charge négative susceptible de retenir les cations sous la forme échangeable c'est-à-dire pouvant être remplacé par d’autres cations. Le pH permet de définir d’une manière approximative l’état du complexe absorbant notamment le taux de saturation. D’une façon générale, la charge électrique de surface des constituants du sol est largement dépendante du pH du milieu. L’élévation du pH favorise l’apparition de charges négatives et l’abaissement de pH, celle de charge positive. Il y a un pH pour lequel la charge de surface est nulle. Ce ph est appelé : point de charge nulle. Alors, le ph a un effet sur la grandeur de la charge de surface du complexe absorbant et sur la répartition entre charge positive et charge négative. Ce qui va favoriser l’adsorption soit des anions soit des cations. Exemple :

1

Dans les régions tempérées, la plus grande partie de la charge de surface du complexe absorbant est due à la charge fixe des minéraux argileux. Les variations de pH ont peu d’effet sur la charge de surface. Dans les régions tropicales, l’argile dominante est la kaolinite, dans laquelle les charges de surface sont essentiellement situés sur les bordures aluminiques et siliciques donc dépendants du pH. De plus, ces sols contiennent peu de matière organique qui ont un effet tampon sur le pH. VI-

Le pouvoir tampon du sol :

Le pouvoir tampon est l’aptitude des sols à s’opposer aux variations de pH, lorsqu’on lui incorpore soit des acides soit des bases. C'est-à-dire qu’il se définit comme la capacité de la phase solide des sols à maintenir le pH constant en cas d’apports ou de pertes. Le principal système tampon provient des constituants de la phase solide. Pour un ph élevé, supérieur à 8, il s’agit des carbonates. Pour un pH bas, inférieur à 4, ce sont les réactions de dissolution des aluminosilicates qui tamponnent le pH. Entre ces 2 extrêmes, c'est-à-dire pour la majorité des sols cultivés, le pouvoir tampon est plus faible et dépend des sites à charge variable. Le pouvoir tampon est défini par le rapport entre la quantité de bases apportées sur la variation du pH.

1°) Les facteurs déterminants du pouvoir tampon :

Le pouvoir tampon dépend de la quantité de charges variables et surtout de la teneur en matière organique. Dans une moindre mesure, interviennent les bordures des argiles et des oxydes de fer et d’aluminium. Pour un sol donné, selon le pH, le pouvoir tampon peut varier.

2°) Intérêt du pouvoir tampon :

1

Pour calculer une dose d’amendement, le pouvoir tampon est nécessaire. Afin d’évaluer l’intérêt de l’indicateur pH, il faut connaître le pouvoir tampon : -

Si le pouvoir tampon est faible, la variation de pH en cas d’apport sera importante : le pH est alors un bon indicateur. A priori, les apports seront plutôt fréquents, avec des quantités limitées.

-

Si le pouvoir tampon est élevé, la variation de pH est faible. On risque de ne pas faire d’apport (le pH bouge peu) alors que le sol s’acidifie (augmentation des sites acides, diminution des sites basiques). Et si un apport est réalisé, il peut sembler inefficace puisque l’indicateur « pH » n’indiquera pas de variation. Dans ce cas le pH n’est pas un bon indicateur.

C-CONCLUSION Bref, le sol peut être acide ou basique suivant les valeurs de son pH. Il peut être mesuré par potentiométrie, titrimétrie et colorimétrie. La variation du pH tire son origine dans les éléments constitutifs du sol comme les sels, l’aluminium libre, les acides organiques et les carbonates. Le pH peut influencer l’état du complexe absorbant et ses éventuelles modifications par échange d’ions. Il peut aussi rester constant par son pouvoir tampon même en cas d’apports ou de pertes. Les différents types de sol et leur fertilité se caractérisent par différents pH que l’agriculteur doit savoir pour bien promouvoir son activité d’où son importance.

1