3.2,2- Régénération du sol
A1 : liste des facteurs influençant la nature du sol
© Doc soil formation
list the different factors influencing the soil
regeneration :1
A2 : comparaison expérimentale de deux sols différents
© sol decomposeurs.odg
Imagine : vous êtes pédologue et proposez
une analyse de sol à un agriculteur :
1/ rédiger un protocole de comparaison
physique+chimique+biologique de deux sols différents
2/ demander l’autorisation au propriétaire des
deux sols choisis et prélever deux échantillons de sols différents
3/ réaliser les expériences au laboratoire
4/ rédiger un compte-rendu écrit (noté)
5/ donner les résultats aux propriétaires des
sols
Analyse biologique d’un sol
Matériel : entonnoir, potence, lampe, flacon, loupe binoculaire,
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Placer l’échantillon de sol dans l’entonnoir, éclairer par dessus pendant plusieurs jours, recueillir les êtres vivants dans le flacon sous l’entonnoir
-
identifiez les êtres vivants à la loupe binoculaire
Analyse physique d’un sol
Comparaison des horizons d’un sol
Matériel : échantillons de sols, tubes à essais, éprouvette graduée, loupe binoculaire, verres de montre ou boîte de petri,
Protocole de Sédimentation différentielle
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Remplir le quart des tubes à essais avec un échantillon de sol
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Ajouter 10 mL d’eau du robinet et mélanger énergiquement
-
Laisser reposer et observer la séparation des phases
Observation à la loupe binoculaire x40
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Rechercher à la loupe binoculaire les constituants minéraux (sables et argiles) et organiques de chaque échantillon
-
Evaluer l’importance relative de chaque catégorie
-
Repérer la liaison des différents éléments et leurs quantités relatives
Dans un sol, des éléments minéraux de
différentes tailles provenant de l’altération de la roche mère
(origine de l’horizon d’accumulation) s’associent à des débris
organiques plus ou moins décomposés en humus provenant des êtres
vivants (origine de l’horizon humifère).
Mesure approchée de la perméabilité et de la capacité de rétention (voir aussi manuel p165)
Matériel : Sol s sêchés 3-4 jours à létuve, Entonnoirs, gaze, élastiques, Eprouvettes graduées, Bechers
-
Calibrer chaque échantillon pour qu’ils soient comparables c’est-à-dire de même volume. Volume de sol =
-
Placer un échantillon dans chaque entonnoir fermé au préalable avec de la gaze
-
verser la même quantité d’eau à travers chaque échantillon. Volume d'eau V1 versé sur le sol =
-
mesurer l’eau écoulée. Volume V2 récolté par écoulement =
-
V1-V2 = V3 = capacité de rétention du sol
-
calcul de la vitesse d'écoulement ou perméabilité en premant une mesure du volume élué toutes les 10 secondes
La perméabilité est la
capacité d'une roche, d'un sol ou de toute autre substance poreuse à
absorber des fluides. Dans cette expérience, nous mesurons la
vitesse de circulation de l'eau à travers le sol. Plusieurs facteurs
interviennent dans la perméabilité. La porosité, qui
correspond au pourcentage de proportion de vide d'un solide,
détermine l'espace à travers lequel les fluides peuvent circuler.
Cependant, la taille et la forme des pores sont également
importantes. Deux roches peuvent avoir la même porosité,
c'est-à-dire le même espace poreux, toutefois, la roche avec des
pores de grande taille aura plus grande perméabilité. En effet, les
petits pores offrent plus de résistance à la circulation du fait de
l'adhésion entre le fluide et les parois des pores. La forme des
pores affecte également la perméabilité pour les mêmes raisons.
Plus le contact entre le fluide et les surfaces du pore est élevé,
plus la perméabilité est faible. La capacité de rétention.
L’eau de rétention existe sous deux formes : l’eau capillaire et
l’eau pelliculée. L’eau capillaire, soumise à
des forces électrostatiques et ioniques supérieures au pouvoir de
succion des racines se fixe aux particules du sol. Elle n’est donc
pas disponible pour les végétaux. L’eau pelliculée,
dite aussi liée située dans les pores entre les
agrégats du sol elle est au contraire utilisable par les plantes.
Les argiles sont le principal « support » de l’eau dans le sol.
Leur structure en feuillets multiplie les contacts avec l’eau et,
par conséquent, la capacité de rétention d’un sol.
Mesure approchée de la porosité totale d’un sol
Matériel : Tube PVC, sol, gaze ou tissu type collant, marteau, planchette, élastiques, bécher ou mini-bac, potence avec mâchoire, marqueur, bouchon, chiffon
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Placer un volume de sol séché (à l’étuve à 40°C pendant 3 jours) dans le tube équipé d’une gaze ou tissu type collant, appelé aussi carotte. Remplir avec marteau et bloc en bois. Remettre une autre gaze à l'extrémité supérieure ou tissu type collant. Maintenir à l'aide d'élastiques.
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Remplir d'eau au 2/3 le récipient (bécher ou mini-bac)
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Relever le niveau d'eau avec un marqueur sur la paroi.
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Mettre une potence de telle sorte que le tube PVC soit accroché et plongé dans l'eau
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Placer celui-ci au dessus du bécher ou mini-bac.
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Plonger l'ensemble de telle sorte que le tube soit immergé, sans toucher le fond.
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Relever aussitôt le niveau d'eau avec un marqueur sur la paroi.
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Laisser 20 minutes.
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- Rétablir au bout des 20 minutes le niveau d'eau avec une éprouvette graduée. Noter le volume V1
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Calculer le volume de la carotte
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Le volume V1 mesure le volume libre total entre les particules du sol, c'est-à-dire la porosité totale : Porosité totale = (V1 x 100) / Volume de la carotte
Analyse chimique d’un sol
Identification des minéraux :
du calcium Ca
Matériel : sol , pipette, poires, gants,lunettes, entonnoir, tubes à essai, bêcher, filtre, solution de NaCl, solution d'oxalate d'ammonium, bouchon, chiffon
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Mettre ~ 1 g de sol dans un tube à essai et recouvrir de 5 mL de solution de NaCl.
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Agiter vigoureusement, laisser décanter puis filtrer.
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Mettre 1 mL de d’oxalate d’ammonium à 50g/L dans un autre tube à essai et ajouter 1 mL de filtrat.
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L’apparition d’un précipité blanc d’oxalate de calcium traduit la présence de calcium.
du fer Fe
Matériel : sol , pipette, poires , lunettes, gants, entonnoir, tubes à essai, bêcher, filtre, solution de HCl, eau distillée, solution de ferrocyanure de potassium, bouchon, chiffon
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Mettre 1g de sol dans un tube à essai et recouvrir avec 2 mL d’acide chlorhydrique pour solubiliser les sels de fer.
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Agiter vigoureusement et recouvrir avec 5 mL d’eau distillée.
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Agiter, laisser décanter puis filtrer.
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Mettre 1 mL de ferrocyanure de potassium dans un autre tube à essai et ajouter 1 mL de filtrat.
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L’apparition d’une coloration bleu (bleu de prusse) traduit la présence de fer (Fe3+).
du potassium K
Matériel : sol , pipette, poires, lunettes, gants, entonnoir, tubes à essai, bêcher, filtre, solution de cobaltinitrite, eau distillée, bouchon, chiffon
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Mettre 1 g de sol dans un tube à essai et recouvrir avec 5 mL d’eau distillée.
-
Agiter vigoureusement, laisser décanter puis filtrer.
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Mettre 1 mL de cobaltinitrite de sodium dans un autre tube à essai et ajouter 1 mL de filtrat.
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La formation d’un précipité jaune indique la présence de potassium.
du phosphate PO..
Matériel : sol , pipette, poires, lunettes, gants, entonnoir, tubes à essai, bêcher, filtre, eau distillée, réactif d'ammoniaco-magnésium, bouchon, chiffon
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Mettre 1 g de sol dans un tube à essai et recouvrir avec 5 mL d’eau distillée.
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Agiter vigoureusement, laisser décanter puis filtrer.
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Mettre 1 mL de réactif d'ammoniaco-magnésium dans un autre tube à essai et ajouter 1 mL de filtrat.
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La formation d’un précipité blanc indique la présence de phosphate.
des nitrates et des nitrites NH et NO
Matériel : sol , pipette, poires, lunettes, gants, entonnoir, tubes à essai, bêcher, filtre, eau distillée, allumette, réactif au sulfate ferreux ou diphénylamine sulfurique, bouchon, chiffon
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Mettre 1 g de sol dans un tube à essai et recouvrir avec 5 mL d’eau distillée.
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Agiter vigoureusement, laisser décanter puis filtrer.
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Mettre 1 mL de diphénylamine sulfurique ou de réactif au sulfate ferreux dans un autre tube à essai et ajouter 1 mL de filtrat.
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La présence de nitrates ou/et nitrites se traduit par l’apparition d’une coloration bleu violet avec le réactif à la diphénylamine, rose-violacée avec le réactif au sulfate de fer.
Identification de la matière organique
- Matériel : sol , pipette, poires, lunettes, gants, tubes à essai, bêcher, eau de Javel, bec bunsen, allumette, pince en bois, chiffon
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Préparer 2 tubes à essai en y introduisant 1 cm de sol et 5 mL d’eau de Javel, fermer et agiter pour mélanger
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Porter un des 2 tubes à ébullition en faisant attention de ne pas provoquer de projection et de ne pas respirer les vapeurs sortant du tube.
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Comparer la coloration des 2 tubes : l’eau de Javel détruit la matière organique, ce qui se traduit par une décoloration.
mesures chimiques : présence de matière minérale (nitrates et nitrites, phospghate, potassium, fer, calcium) ou organique
litière ---Décomposeurs---> humus → horizon humifère
microfaune du sol : vers, larves d'insectes, acariens, collemboles, …
voir aussi ;
La Microfaune :
http://www.inra.fr/dpenv/faunedusol.htm
http://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/pleins_textes_5/b_fdi_04-05/05015.pdf
http://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/pleins_textes_5/b_fdi_04-05/05015.pdf
clefs de détermination :
1
time, temperature, vegetation, relief, people, geology, drainage,
climate
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