t.p Pedologie

République Démocratique du Congo

FACULTE DE PETROLE ET GAZ UNITE : EXPLORATION –FORAGE-PRODUCTION

Par : Assistant : Arnold ONYA NGILA

Superviseur: Prof. Dr. Ruben KOY KASONGO

A l’intention des Etudiants de G 3 Pétrole et Gaz

TRAVAUX PRATIQUES DE PEDOLOGIE

Année académique 2013 - 2014

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TP de Pédologie Assistant ONYA NGILA Arnold

Directives pour la Description des Sols

I. Introduction

Le sol est une ressource essentielle, en grande partie non renouvelable, qui

est soumise à des pressions croissantes.

Il constitue un support substantiel de la vie végétale en tant que milieu de

stockage d’éléments minéraux (nutriments) indispensables pour la

croissance des plantes.

L'excès d'un élément dans le sol peut être un guide en prospection

géobotanique.

Certaines plantes ne croissent que dans un milieu possédant de hautes

teneurs en un élément comme le font Viscaria alpina, Equisetum sp. et Salix

sp. sur les dépôts cupro-ferreux ou encore étudier les cendres de certaines

plantes (métallophites)

L’étude des sols ou pédologie s’avère très indispensable pour mieux

appréhender les multiples fonctions et l’organisation multiscalaire du sol.

L’objectif du cours de pédologie est de donner les bases de connaissances

des sols, de leurs propriétés environnementales et agronomiques et

introduire les notions de couvertures pédologiques ou chaînes de sol.

Le sol: considéré comme milieu statique, dont les principales propriétés

dites “fonctionnelles” (celles qui influencent la croissance des plantes)

étaient essentiellement héritées du matériau d’origine (substratum

géologique).

Le but de ces directives est d’aider les pédologues (ou prospecteurs) et

autres techniciens (Ir. pétrolier) qui, au cours de leurs travaux, peuvent

être appelés à décrire des sols ou à enseigner les méthodes de description

des profils. Elles servent aussi à attirer l’attention sur certaines méthodes

et sur les termes techniques qui ont été largement acceptés par les

pédologues avec espoir que l’utilisation généralisée de ces termes dans le

sens exact.

Ces directives visent à fournir une collection de termes descriptifs qui, s’ils

sont correctement utilisés, peuvent être interprétés avec confiance par tous

lecteurs et pourront éventuellement servir de base à une description plus

détaillée du profil. Ces méthodes sont généralement applicables dans les

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régions tropicales et subtropicales aussi bien que dans les régions

tempérées.

II. Présentation des données

Le but de la description des sols est de rassembler des éléments

d’information permettant aux étudiants de se représenter les

caractéristiques d’un sol et de les comparer à celles d’observation par voie

directe (sur terrain). Le présent guide définit même l’ordre dans lequel les

caractéristiques des divers horizons devraient être décrites.

Pour la description des profils individuels, l’ordre suivant de présentation

est à respecter :

II.1 Information concernant la Station échantillonnée

a. Numéro du profil : ce numéro n’a qu’une signification locale mais il est

particulièrement utile à la coordination des données analytiques et

descriptives.

b. Nom du sol : nom local donné à l’unité de classification dont le profil est

représentatif.

c. Date de description

d. Auteur(s) de la description

e. Localisation : les informations concernant la localisation servent deux

buts. Tout d’abord, elles permettent de localiser le profil avec précision et,

pour cela, il est nécessaire de donner sa position par rapport à de petits

villages ou à des routes secondaire ou un repère facilement identifiable

(connue). Deuxièmement, elles donnent la position approximative du profil

par rapport à des villes importantes ou d’autres points importants figurant

sur les cartes à petite échelle. Si possible, la latitude et la longitude de

l’emplacement du profil devraient être notées. Il est important de citer le

nom du pays et, mieux encore, de la province car ces éléments sont trop

souvent négligés.

f. Altitude : elle est notée en mètres sur le niveau de la mer.

g. Géomorphologie : le terme géomorphologie, concernant seulement la forme

de la surface du terrain en cause, est utilisé pour éviter toute confusion

avec le vocable relief. Pour faciliter la compréhension de la situation du

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profil, il est nécessaire de décrire sa position ainsi que la forme du terrain

avoisinant. Les termes suivants sont conseillés :

i. Position physiographique de la station : plateau ; sommet ; crête ;

pente, concave ou convexe ; terrasse ; fond de vallée ; plaine ;

dépression.

ii. Topographie de la zone environnante :

Plat ou quasi plat : pentes inférieures à 2 % ;

Ondulé : plus fortes pentes comprises entre 2 et 8% ;

Vallonné : plus fortes pentes comprises entre 8 et 16% ;

Accidenté : plus fortes pentes comprises entre 16 et 30% ; altitude

moyennement variable ;

Abrupt : plus fortes pentes dépassant 30 % ; altitude moyennement

variable ;

Montagneux : altitude très variable.

iii. Microtopographie : toute forme, naturelle ou artificielle, de

microtopographie doit également être décrite. Par exemple : gilgai,

terrassements, levées (naturelles ou artificielles), etc.

h. Pente sur laquelle le profil est situé : il s’agit, ici, de la pente du terrain

immédiatement voisin de la tranchée ou de la coupe à partir de laquelle le

profil est décrit. Comme il s’agit, pratiquement toujours, d’une pente de

forme simple, les termes suivants sont recommandés :

Classe 1 : pente nulle ou quasi nulle : 0 - 2%

Classe 2 : pente faible : 2 - 6%

Classe 3 : pente modérée : 6 - 13%

Classe 4 : pente assez forte : 13 - 25%

Classe 5 : pente forte : 25 - 55%

Classe 6 : pente faible : plus de 55%

i. La végétation ou utilisation du sol : la végétation doit, d’abord, être

désignée par un terme généralement simple (par exemple, forêt caducifoliée,

pelouse, etc.) ; si possible, on énumérera ensuite les espèces botaniques

présentes, en indiquant, éventuellement, les dominants et les rares. Si le

sol est mis en valeur, la nature de l’utilisation doit être mentionnée. Dans le

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cas de culture, on donnera le maximum d’information sur les espèces

cultivées, les méthodes de travail, l’utilisation d’engrais, des rotations, les

rendements, etc.

j. Climat : l’idéal est de disposer d’informations climatologiques concernant le

voisinage du profil décrit.

III. Informations générales concernant le sol

a. Roche-mère : cette rubrique comportera, si possible, des informations sur

l’origine du matériau parental et sur la nature des roches-mères (exemples :

colluvions dérivées de roches granitiques ; matériaux d’altération de

basaltes ; alluvions calcareuses de la plaine alluviale).

b. Drainage : les définitions suivantes des classes de drainage du sol sont

directement inspirées du « Soil Survey Manual »

i. Classe 0 : drainage très pauvre, l’évacuation de l’eau du sol est si lente

que le niveau de la nappe phréatique se trouve, le plus souvent, à la

surface ou au-dessus de la surface du sol. Les sols de cette classe

occupent généralement des aires très planes ou en dépression et sont

souvent inondés ;

ii. Classe 1 : drainage pauvre, écoulement de l’eau du sol ; celui-ci est, la

plupart du temps, humide ;

iii. Classe 2 : drainage imparfait, l’évacuation de l’eau est telle que le sol

reste humide pendant de longues périodes, quoique pas constamment ;

iv. Classe 3 : drainage modéré, évacuation assez lente de l’eau du sol ;

celui-ci est humide pendant de courtes périodes ;

v. Classe 4 : drainage normal, évacuation aisée mais non trop rapide de

l’eau du sol. Les sols à drainage normal présentent un pouvoir rétentif

optimum pour la croissance des végétaux ;

vi. Classe 5 : drainage légèrement excessif, l’évacuation de l’eau du sol est

rapide. La plupart des sols en cause sont sableux, très poreux et peu

différenciés ;

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vii. Classe 6 : drainage excessif, évacuation très rapide de l’eau du sol. Il

s’agit généralement de lithosols ou de sols lithosoliques qui peuvent être

très poreux et/ou en forte pente.

N.B. : des déterminations plus précises des conditions de drainage

exigent des mesures physiques et entreprises qu’en certaines

circonstances par exemple irrigation ou drainage artificiel.

c. Etat hydrique du sol : sous cette rubrique est prévue une brève

description de l’état hydrique du sol, au moment de la description du profil

(par exemple, profil humide sur toute son épaisseur ou profil sec dans les

50 cm superficiels, humide plus bas).

d. Présence de cailloux en surface ou d’affleurements rocheux : on vise, ici,

la présence de gros cailloux ou d’affleurements sur ou près de la surface du

sol. Les dimensions des gros fragments pierreux présents sur ou dans le sol

se caractériseront par les termes suivant :

Graviers : fragments de moins de 7,5 cm de diamètre ;

Cailloux : fragments de 7,5 à 25 cm de diamètre ;

Blocs : fragments de plus de 25 cm de diamètre.

Classe de pierrosité

Classe 0 : non ou très peu pierreux, aucun effet sur le travail de sol, les

pierres couvrent moins de 0,01% ;

Classe 1 : assez pierreux, les pierres couvrent de 0,01 à 0,1% de la surface

(pierres de 15 à 30 cm de diamètre, espacées de 10 à 30 m) ;

Classe 2 : pierreux, des pierres de 15 à 30 cm de diamètre, espacées de

1,60 à 10 m, couvrent de 0,1 à 0,3 % de la surface du sol ;

Classe 3 : Très pierreux, de 3 à 15 % de la surface sont couvert (pierres de

15 à 30 cm de diamètre, espacées de 75 à 160 cm) ;

Classe 4 : excessivement pierreux, les pierres couvrent de 15 à 90 % de la

surface (pierres de 15 à 30 cm, espacées de moins de 75%) ;

Classe 5 : pierrier, surface couverte de pierres à plus de 90%.

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Classe d’affleurements rocheux

Classe 0 : non ou très peu rocheux, moins de 2% d’affleurements ;

Classe 1 : assez rocheux, les affleurements espacés de 35 à 100 m et

couvrant de 2 à 10 % de la surface ;

Classe 2 : rocheux, les affleurements sont espacés de 10 à 35 m et

couvrent de 10 à 25 % de la surface, suivant leur disposition ;

Classe 3 : très rocheux, les affleurements ou les plages de sol trop

superficiel sont espacés de 3,5 à 10 m et couvrent de 25 à 50 % de la

surface ;

Classe 4 : excessivement rocheux, les affleurements espacés au maximum,

de 3,5 m et couvrant de 50 à 90 % de la surface ;

Classe 5 : roche, plus de 90% de la surface consistent en affleurement

rocheux.

e. Manifestation de l’érosion : le cartographe fera mention d’enlèvement ou

de dépôt accéléré de sédiment, résultant du processus d’érosion dans la

zone immédiatement voisine du profil. Il distinguera entre :

1) Erosion par l’eau :

Erosion en nappe

Erosion en rigoles

Ravinement

2) Dépôts aquatiques

3) Erosion éolienne

4) Dépôts éoliens

Il est très difficile de définir des degrés d’intensité d’érosion qui soient

également applicables à tous les sols (sols tropicaux inclus). Cependant,

dans la plupart des cas, une distinction subjective entre érosions « légère »,

« modérée », ou « forte », fournira une information suffisante sur cet aspect

particulier de l’environnement d’un profil individuel.

f. Présence de sel ou d’alcalis : une classification précise des conditions de

salinité, d’alcalinité ou de salinité-alcalinité n’est possible que grâce à des

mesures en laboratoire. Cependant, les classes suivantes peuvent,

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généralement, être identifiées sur terrain et peuvent être avantageusement

mentionnées dans la description de la station.

Classe o : sols non salins ou alcalins, aucun dommage aux récoltes ;

Classe 1 : sols légèrement salins ou alcalins, le développement des

plantes sensibles est entravé mais non celui des plantes tolérant ;

Classe 2 : sols moyennement salins ou alcalins, le développement de

toutes les plantes est entravé, aucune culture n’est prospère ;

Classe 3 : sols fortement salins ou alcalins, seules quelques espèces

végétales peuvent survivre.

g. Influence humaine : sous cette rubrique, le prospecteur signalera toute

trace d’activité anthropique susceptible d’avoir modifié les propriétés

physiques ou chimiques du sol décrit. Ici on voit toutes activités minières,

pétrolières, forestières, etc.

IV. Description des horizons

A. Symbole de l’horizon

Il est vivement recommandé de commencer toute description d’un horizon

par le symbole approprié de nomenclature. Cette information facilite la

compréhension des relations probables existant entre les divers horizons

d’un même profil. D’autres part dans les comparaisons de plusieurs profils,

ces symboles indiquent des horizons qui peuvent être considérés comme

homologues et sont, donc, le plus comparables. Certes, l’utilisation de ces

symboles exige une interprétation concernant la signification pédogénétique

des caractéristiques observées particulièrement dans le cas des sols

tropicaux profonds. Cependant, se trouvant devant le profil à décrire, le

prospecteur est beaucoup mieux placé pour interpréter ses observations

que quiconque tenterait de la faire au vu de la seule description écrite du

profil. L’omission du symbole laissera sous-entendre que les relations

génétiques entre horizons sont si confuses que le prospecteur la considère

comme sans valeur dans ce cas.

Des lettres majuscules (H, O, A, E, B, C et R) désignent les horizons

principaux, c’est-à-dire les types principaux de différenciation par rapport

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au matériau originel présumé. Une combinaison de lettres majuscules sert

à désigner les horizons de transition.

Des lettres minuscules sont utilisées comme suffixes pour préciser de

quelle manière les horizons principaux se différencient du matériau original

présumé (deux minuscules peuvent être employées pour signaler deux

caractères concomitants).

Des chiffres arabes sont utilisés comme suffixes pour indiquer une

subdivision verticale d’un horizon pédologique. Les chiffres arabes sont

utilisés comme préfixes pour indiquer une discontinuité lithologique.

Horizons principaux

H : horizon organique formé, ou en voie de formation, par accumulation de

matière organique déposé en surface, qui est saturé d’eau pendant les

périodes prolongées et qui contient au moins 30% de matière organique si

la fraction minérale a plus de 60% d’argiles, ou moins de 20% de matière

organique si la fraction minérale est dépourvue d’argiles.

O : horizon organique formé, en voie de formation, par accumulation de

matière organique déposée en surface, qui n’est pas saturé d’eau plus de

quelques jours par an et qui contient au moins 35% de matière organique.

A : horizon minéral formé, ou en voie de formation, à la surface du sol ou

au voisinage immédiat de celle-ci et qui :

(a) présente une accumulation de matière organique humifiée, intimement

associée à la fraction minérale, ou ;

(b) a une morphologie acquise par pédogénèse, mais ne possède pas les

propriétés des horizons E et B.

E : horizon minéral présentant une concentration de fractions sableuses et

limoneuses riches en minéraux résistants, par suite d’une perte de silicates

argileux, de fer ou d’aluminium ou d’une combinaison de ces constituants.

B : horizon minéral où la structure de la roche n’est plus apparent ou ne

l’est que faiblement, et qui se caractérise par une ou plusieurs des

propriétés ci-après :

(a) Enrichissement, par illuviation, en argile, fer, aluminium, ou humus,

seuls ou en combinaisons ;

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(b) Enrichissement résiduel en sesquioxydes par rapport au matériau

originel ;

(c) Altération de l’état originel du matériau qui entraine la formation de

minéraux argileux silicatés, libère des oxydes (les deux processus

pouvant à la fois), ou permet le développement d’une structure

granulaire, polyédrique ou prismatique.

C : horizon (ou couche) minéral constitué par un matériau non consolidé à

partir duquel on présume que le solum s’est formé et qui ne présente des

propriétés diagnostiques d’aucun autre horizon principal.

R : Couche de roche indurée continue. La roche des couches R est

suffisamment cohérente à l’état humide pour qu’on ne puisse la creuser à

la bèche. Elle peut être fissurée ; mais ces fissures sont trop rares et trop

petites pour que les racines puissent s’y développer. On considère qu’un

matériau caillouteux ou pierreux qui permet aux racines de se développer

est se horizon C.

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Horizons de transition

Les horizons pédologiques qui présentent à la fois les propriétés de deux

horizons principaux sont désignés par deux lettres majuscules (par

exemples AE, EB, BE, EE, BC, CB, AB, BA, AC et CA). La première lettre

indique l’horizon principal dont l’horizon de transition se rapproche le plus.

Les horizons mixtes ou l’on distingue une intrication de parties

correspondant à des horizons principaux différents sont désignés par deux

lettres majuscules séparées par un trait oblique (par exemple E/B, B/C). La

première lettre indique l’horizon principal dominant. Il est à noter que les

horizons de transition ne sont plus désignés par des chiffres suffixes.

Lettres suffixes

Une lettre minuscule peut être ajoutée à la majuscule pour préciser la

désignation de l’horizon principal. Ces lettres suffixes peuvent être

associées pour indiques la présence simultanée de plusieurs propriétés

dans un même horizon principal (par exemple Ahz, Btg, Cck).

Normalement, cette combinaison ne doit pas dépasser deux suffixes. Dans

les horizons de transition, on n’utilise pas de suffixes se rapportant à une

seule des lettres majuscules. Il est néanmoins possible d’utiliser un suffixe

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quand il s’applique à l’ensemble de l’horizon de transition (par exemple,

BCk, ABg).

Les lettres suffixes qui servent à qualifier les horizons principaux sont les

suivantes :

b : horizon enterré ou en disposition biséquente (par exemple Btb) ;

c : accumulation sous forme de concrétions ; d’ordinaire, ce suffixe est

associé à une autre suffixe qui indique la nature du concrétionnement

(par exemple Bck, Bcs) ;

g : panachures dues à des variations d’oxydation et de réduction (par

exemple Bg, Btg, Cg) ;

h : accumulation de matière organique dans les horizons minéraux

(par exemple Ah, Bh); pour horizon A, le suffixe h ne s’utilise que s’il

n’y a pas eu de remaniements ou de mélanges par suites d’activités

humaines (les suffixes h et p sont donc incompatibles) ;

k : accumulation de carbonate de calcium ;

m : fortement cimenté, consolidé, induré ; ce suffixes est d’ordinaire

associée à un autre précisant le matériau de cimentation (par exemple

Cmk indique la présence d’un horizon pétrocalcique à l’intérieur d’un

horizon C, Bms indique la présence d’une couche cimenté par des

oxydes de fer à l’intérieur d’un horizon B) ;

n : accumulation de sodium (par exemple Btn) ;

p : remanié par un labour ou d’autres façons culturales (par exemple

Ap) ;

q : accumulation de silice (par exemple Cmq indique la présence d’une

couche de concrétionnement siliceux dans un horizon C) ;

r : forte réduction due à l’influence des eaux souterraines (par exemple

Cr) ;

s ; accumulation de sesquioxydes (par exemple Bs) ;

t : accumulation d’argile (par exemple Bt) ;

u : non spécifié ; ce suffixe est utilisé pour les horizons A et B qui ne

sont pas qualifiés par un autre suffixe, mais qu’il faut subdiviser

verticalement par des chiffres suffixes (par exemple Au1, Au2, Au3,

Bu1, Bu2). L’adjonction de la lettre minuscule u à la lettre majuscule

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est destinée à éviter toute confusion avec les anciens symboles A1, A2,

A3, B1, B2, B3 ou les chiffres avaient une signification pédogénétique.

Quand il n’est pas nécessaire d’indiquer des subdivisions à l’aide de

chiffres suffixes, il est bien entendu permis d’utiliser les symboles A et

B sans u ;

w : altération in situ révélée par la teneur en argile,, la couleur, la

structure ( par exemple Bw) ;

x : présence d’un fragipan (par exemple Btx) ;

y : accumulation de gypse (par exemple Cy) ;

z : accumulation des sels plus solubles que le gypse (par exemple Az

ou Ahz) ;

Au besoin, on peut utiliser les suffixes i, e et a pour qualifier les horizon H

composés de matière organique fibrique, hémique ou saprique,

respectivement (voir soil taxonomy, U.S. soil conservation service, 1975).

Il est possible d’utiliser des lettres suffixes pour décrire les horizons et les

propriétés diagnostiques dans un profil ; par exemple, pour un horizon B

argilique : Bt ; pour un horizon B natrique: Btn, pour un horizon B

cambique : Bw ; pour un horizon B spodique : Bhs, Bh, Bs ; pour un

horizon B oxyque : Bws ; pour un horizon calcique K ; pour un horizon

pétrogypsique : my ; pour un horizon pétroferrique : ms ; pour une

plinthite : sq ; pour un fragipan : x ; pour un horizon gleyique à forte

réduction : r ; pour des couches tachetées : g.

Il faut cependant souligner que l’emploi du symbole d’un horizon dans la

description d’un profil ne signifie pas nécessairement la présence d’un

horizon ou d’une propriété diagnostique.

Chiffres suffixes

Les horizons désignés par un symbole formé d’un ensemble des lettres

peuvent être subdivisés verticalement ; pour cela on numérote chaque

subdivision l’une après l’autre en partant du haut de l’horizon (par exemple

Bt1- Bt2- Bt3- Bt3-Bt4). Les chiffres suffixes se place toujours après toutes

les lettres du symbole. La séquence numérique ne qualifie qu’un seul

symbole ; on rencontre donc la numérotation chaque fois qu’il y a

changement de symbole (par exemple Bt1-Bt2-Bxt1-Btx2). La séquence

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n’est cependant pas interrompue par discontinuité lithologique (par

exemple Bt1- Bt2- 2Bt3).

Il est aussi possible d’utiliser des chiffres pour indiquer les subdivisions des

horizons de transition (par exemple AB1-AB2) ; dans ce cas, il est entendu

que le suffixe s’applique à l’ensemble de l’horizon et non pas seulement à la

dernière lettre majuscule.

On n’appose pas des chiffres suffixes aux symboles A ou B non différenciés,

pour éviter d’interférer avec l’ancien système de notation. Quand il s’agit de

subdiviser un horizon A ou B, qui n’est pas autrement précisé, on ajoute le

suffixes u.

Chiffes préfixes

Lorsqu’il faut distinguer des discontinuités lithologiques, on fait précéder

des chiffres arabes (remplaçant les chiffres romains de l’ancien système) le

symbole de horizon (par exemple lorsque l’horizon C diffère du matériau ou

l’on pense que le sol s’est formé, on peut donner la séquence pédologique

suivante : A, B, 2C. la présence de couches fortement différenciées à

l’intérieur du matériau C pourrait être représentés comme une séquence A,

B, C, 2C, 3C,...).

B. Profondeur du sommet et de la base de l’horizon

Ces mesures sont données en centimètres. Elles sont effectuées à partir du

sommet du solum proprement dit (c’est-à-dire immédiatement en dessous

de toute couche de feuilles ou d’autres matières végétales non

décomposées). Si l’épaisseur de l’horizon est très variable, les valeurs

limites de profondeur du sommet et de la base seront accompagnées d’une

note donnant les limites d’épaisseur observées sur la face du profil ; par

exemple, 45/50 - 55/65 cm (épaisseur variant de 8 à 15 cm).

C. couleur

La couleur de la matrice est désignée d’abord par le nom standard de la

couleur, ensuite par les symboles de « hue », « value » et « chroma » définie

dans les « Munsell soil color charts »

On note en premier lieu, la couleur à l’état frais (c’est-à-dire, pour un

échantillon humidifié, aussitôt que tout film liquide et visible a disparu),

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puis, si possible sur le terrain, la couleur à l’état sec (dessication à l’air).

Certains prospecteurs, travaillant en régions arides ou semi-arides,

donnent en premier lieu la couleur à l’état sec, puisqu’il s’agit des

conditions habituelles telles régions. Il semble, cependant, que les

avantages de cette pratique soient dépassés par la confusion qu’elle peut

apporter dans l’esprit du lecteur.

Dans certains sols, notamment ceux ou les agrégats structuraux portent

des revêtements très développés, la couleur d’un échantillon malaxé (ou la

couleur interne de l’agrégat) peut être très différents de la couleur externe

de l’agrégat. Si elles sont appréciables, de telles différences doivent être

notées.

D. Panachures

La présence, dans un profil, de taches de couleurs diverses, peut revêtir

une signification importante du point de vue de la pédologie ou du

drainage. On en fera donc une description précise. Des termes ont été

définis dans le « soil survey Manual » ; ils sont à utiliser dans l’ordre

permettant l’expression la plus élégante :

1) Abondante des taches

- Peu nombreuses : les taches couvrent moins de 2% de la surface

visible ;

- Assez nombreuses : de 2 à 20% de la surface visible ;

- Nombreuses : les taches couvrent plus de 20% de la surface visible.

N.B. : Si les taches sont tellement abondantes qu’il n’est pas possible de

déterminer une couleur prédominante, on cite les diverses couleurs en

exemple : tacheté de rouge (2,5YR 5/6) et de brun (7,5YR 5/4) ; si

beaucoup de couleurs sont identifiables, on omet les symboles « Munsell ».

2) Dimensions des taches (dimensions approximation des taches

individualisées).

- fines : taches de moins de 5 mm, suivant leur plus grande dimension.

- Moyennes : taches de 5 à 15 mm, suivant leur plus grande dimension.

- Grandes : taches 15 mm, suivant leur plus grande dimension.

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3) contraste

- Vague : les taches, peu distinctions, ne sont visibles que par un examen

attentif ; la couleur de fond et la couleur des taches ont des valeurs de

« hue » et de « chrome » très proches ;

- Distinct : les taches sont aisément discernables. Les différences entre la

couleur de fond et la couleur des taches peuvent être d’une ou deux

unités en « hue » ou de plusieurs unités en « chroma » ou « value ».

l’aspect général de l’horizon représente un fond continu parsemé de

taches ou un mélange de deux ou plusieurs couleurs.

- Fort : les taches sont très visibles et constituent une des principales

caractéristiques de l’horizon. « hue », « chroma » et « value » peuvent

différer de plusieurs unités. L’aspect général de l’horizon représente un

fond continu parsemé de taches très contrastées ou un mélange de

deux ou plusieurs couleurs.

4) Netteté des limites des taches

- Nette : les bords des taches sont tranchés.

- Assez nette : le changement de couleur s’opère sur moins de 2 mm.

- Diffuse : changement de couleur sur plus de 2 mm.

5) couleur des taches

Dans la plupart de cas, la couleur des taches n’est désignée que par le nom

standard. Il n’est pas nécessaire de préciser d’avantage, au moyen des

symboles « Munsell », car les descriptions comportant trop de symboles

deviennent difficiles à lire.

E. texture

1. texture de la terre fine (particules de moins de 2 mm de diamètre).

Pour la description de la texture, on se baser sur les classes définies par le

« U.S. Département of agriculture » ou on a un diagramme triangulaire qui

a comme sommet Sable – Limon - Argile. Il est à noter que dans le système

américain de classification granulométrique des particules, le terme

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« limon » (« silt ») s’applique aux particules de 00,5 à 0,002 mm. Il sera bon

de compléter l’analyse granulométrique par la détermination des particules

0,05 à 0,02 mm (limon grossier). Ceci permettra l’intégration des données

de laboratoire dans le système américain de classification texturales.

Dans les classes « sable », « sable limoneux » et « limon sableux », il peut

être utile d’indiquer que des propositions différentes de grains de sable

grossiers, fins ou très fins sont présentes dans la fraction sableuse. Les

définitions exactes de ces sous-classes, extraites du « soil survey Manual »,

sont les suivantes :

Sable

- Sable grossier : au moins 25% de grains de sable grossiers et très

grossiers et moins de 50% de toute entre autre catégorie de grains de

sables ;

- Sable : au moins 25% de grains de sable très grossiers, grossiers et

moyens et moins de 50% de grains fins et très fins ;

- Sable fin : au moins 50% de grains de sables fins ou moins de 25%

de grains très grossiers, grossiers et moyens et moins de 50% de

grains très fins ;

- Sable très fins : au moins 50% de grains de sable très fins.

Sable limoneux

- Sable limoneux grossier : au moins 25% de grains de sable grossiers

et très grossiers et moins de 50% de toute autre catégorie de grains

de sable.

- Sable limoneux : au moins 25% de grains de sable très grossiers,

grossiers et moyens et moins de 50% de grain fins et très fins.

- Sable limoneux fin : au moins 50% de grains de sable fins ou moins

de 25% de grains très grossiers, grossiers et moyens et moins de 50%

de grains très fins.

- Sable limoneux très fin : au moins 50% de grains de sable très fins.

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Limon sableux

- Limon sableux grossier : au moins 25 % de grains de sable grossier et

très grossiers te moins de 50% de toute autre catégorie de grains de

sable ;

- Limon sableux : au moins 50% de grains de sable très grossiers,

grossiers et moyens mais moins de 25% de grains très grossiers te

moins de 30% de grains de sable fins ou très fins ;

- Limon sableux fin : au moins 30% de grains de sable fins et moins de

30% de grains très fins ou de 15 à 30 % de grains très grossiers,

grossiers et moyennes ;

- Limon sableux très fin : au moins 30% des grains de sable très fins

ou plus de 40% de grains fins et très fins, dont au moins la moitié de

grains très fins et moins de 15% de grains très grossiers, et moyens.

2. Eléments de plus de 2 mm de diamètre

Si l’on a à décrire des profils renferment des proportions appréciables

d’éléments dépassant 2 mm en diamètre, un vocable adéquat sera ajouté

au nom de la classe texture. On aura

Tableau 1 : classification des éléments grossiers (plus de 2 mm)

% éléments

grossiers

Dimensions des éléments (plus grand diamètres)

0.2 – 7.5 cm 7.5 – 25 cm Plus de 25 cm

2 – 15% Peu graveleux Peu caillouteux

Rocailleux 15 – 50% Graveleux Caillouteux

50 – 90% Très graveleux Très caillouteux Très rocailleux

90% et plus Graviers cailloux Rocaille

18


F. structure : la structure est décrite en termes de degré de développement,

type et classe. Si un sol renferme des agrégats de plusieurs types, classe ou

degré de développement, chacun des groupes est décrite séparément.

Degré de développement : le degré de développement de la structure est

degré d’agrégation et exprime une différentielle entre la cohésion au sein

des agrégats et l’adhérence entre agrégats. Cette propriété varie en fonction

de l’humidité du sol c’est-à-dire est évaluer à des conditions du sol non

anormalement humide ou sec.

Les classes de développement sont les suivants :

1) Non structuré : aucune agrégation ou arrangement défini des lignes de

moindre résistance n’est décelable. Massive, si le matériau est

cohérent, élémentaire si le matériau est non cohérant ;

2) Faible : degré d’agrégation caractérisé par des unités structurales mal

formées, Dans la main, un échantillon se décompose en quelques

unités structurales entières, mélangées à de plus nombreuses unités

structurales brisées et à une masse importante de matériau

élémentaires ;

3) Moyenne : unités structurales bien formées, moyennement stables et

apparentes in situ moyennant examen attentif. Dans les mains, un

échantillon se rompt en de nombreuses unités structurales entières,

peu d’unités structurales brisées et peu de matériaux élémentaires ;

4) Forte : degré d’agrégation caractérisé par unités structurales stables,

aisément visibles in situ, adhérant peu l’une de l’autre et se séparant

facilement lorsque le sol est dérangé. Dans la main, un échantillon se

décompose presque uniquement en unités structurales entières, avec

quelques agrégats brisés et très peu, ou pas, de matériaux

élémentaires.

Classe et types : la classe concerne les dimensions moyennes des agrégats

individuels, tandis que le type est relatif à leur forme.

Par exemple, pour les classes on parlera de très fine, fine, moyenne,

grossière et très grossière et de type tels que feuilleté, prismatique, en

19


colonne, polyédrique angulaire, polyédrique subangulaire, granulaire,

grumeleuse.

G. consistance : la consistance de matériaux non cimentés est définie à

l’état humide, à l’état frais et à l’état sec.

1. Consistance à l’état humide : se détermine se détermine sur le sol à la

capacité en champ ou un peu au-delà de celle-ci,

a) Adhésivité : elle est relative aux propriétés d’adhérence du sol à d’autres

objets. Elle se détermine d’après le comportement d’un échantillon

comprimé entre le pouce et index.

- Non collant : après relâchement de la pression, pratiquement aucune

matière n’adhère ni au pouce ni à l’index ;

- Peu collant : après la pression, le sol adhère aux deux doigts mais s’en

détache sans guère laisser de traces. Il ne s’étire pratiquement pas

lorsque l’on écarte les doigts ;

- Collant : après la pression, la terre adhère au pouce et à l’index ;

lorsque l’on écarte les doigts, elle tend à s’étirer quelque peu et à se

déchirer plutôt qu’à se détacher des doigts ;

- Très collant : après pression, la terre adhère fortement aux doigts et

s’étire nettement lorsqu’on les écarte.

b) Plasticité : on appelle plasticité la faculté de la terre de changer de forme

sous l’effet d’une certaine force et de garder la forme acquise, lorsque la

force appliquée cesse d’agir. Elle s’apprécie en roulant un échantillon entre

le pouce et l’index.

- Non plastique : la terre ne peut se former en boudin ;

- Peu plastique : un boudin peut se formé mais il est très aisément

destructible ;

- Plastique : un boudin peut être formé, dont la désagrégation demande

un effort appréciable ;

- Très plastique : la désagrégation du boudin formé demande un effort

plus important.

2. Consistance à l’état frais : elle se détermine en désagrégeant dans la

main une masse de terre paraissant légèrement humide.

20


- Meuble : matériau non cohérent ;

- Très friable : sous pression, la terre se désagrège aisément mais entre le

pouce et l’index ;

- Friable : sous pression faible à modérée, la terre se désagrège aisément

entre le pouce et l’index ;

- Ferme : la terre se désagrège sous une pression modéré, entre le pouce

et l’index mais en opposant une résistance nettement discernable ;

- Très ferme : la terre se désagrège très difficilement entre le pouce et

l’index ; elle nécessite une forte pression dans la main ;

- Extrêmement ferme : la terre ne peut se désagréger entre le pouce et

l’index et très difficilement dans la main ; on ne peut guère la briser que

morceau par morceau.

3. Consistance à l’état sec : elle se détermine par un essai de rupture, entre le

pouce et l’index ou dans la main, d’un échantillon de terre séché à l’air.

- Meuble : matériau non cohérent ;

- Tendre : la masse est friable, très peu cohérente, une très légère

pression suffit à réduire la terre en poudre ou en grains élémentaires ;

- Peu dur : peu résistant à la pression, se brise aisément entre le pouce et

l’index ;

- Dur : moyennement résistant à la pression, se brise aisément dans la

main mais difficilement entre le pouce et l’index ;

- Très dur : très résistant à la pression, dans la main, la terre ne se brise

qu’avec difficulté, elle résiste à l’effort du pouce et l’index ;

- Extrêmement dur : extrêmement résistant à la pression, la terre ne peut

être brisée dans la main.

G. cimentation : c’est au faite la caractérisation de la cimentation par des

substances autres que les minéraux argileux pouvant affecter tout ou une

partie d’un horizon. Le degré de cimentation peut être défini de cette

manière :

Peu cimenté : la masse cimentée est dure mais peut se briser à la

main ;

21


Fortement cimentée : la masse cimentée résiste à l’effort manuel mais

se brise facilement au marteau ;

Induré ou très fortement cimenté : la masse ne s’amollit pas après

trempage prolongé, elle ne se brise que sous de violents coups de

marteau.

H. pores : il est recommandé d’utilisation une méthode qui convient bien

au travail de terrain car elle concerne surtout les pores de dimensions

relativement grandes, que l’on peut observer avec le secours d’une simple

loupe. La nature et l’abondance des pores microscopiques influencent

nettement les propriétés physiques du sol. On aura :

1) Classes d’abondances

- Peu nombreux : 1 à 50 par dm2 (1 à 3 par pouce carré de surface)

- Assez nombreux : 51 à 200 par dm2 (4 à 14 par pouce carré)

- Nombreux : plus de 200 par dm2 (plus de 14 par pouce carré)

2) Classes de diamètre

- Extrêmes fin : moins de 0.075 mm ;

- Très fin : de 0.075 à 1 mm ;

- Fin : de 1 à 2 mm ;

- Moyen : de 2 à 5 mm ;

- Larges : plus de 5 mm.

C'est dans cette classe que l’on utilise les microscopes dans tous les sols et

normalement on n’en fait pas mention dans les descriptions de terrain.

3) Classe d’orientation (s’appliquent aux pores tubulaires)

- Vertical : pour la plupart, les pores sont verticaux subverticaux

- Horizontal : pour la plupart, les pores sont horizontaux ou

subhorizontaux.

- Oblique : pour la plupart, les pores sont inclinés à 450 ou plus proches

de cette direction que de la verticale ou de l’horizontale.

- Quelconque : les pores peuvent s’orienter dans toutes les directions,

sans que l’une ou l’autre soit dominante.

22


I. cailloux et fragments minéraux

Dans les sols tropicaux, l’altération est rapide, en conséquence la présence

de fragments minéraux ou de roches altérables revêt une importance

spéciale des points de vue pratique et pédogénétique.

On parlera de :

Par rapport à l’abondance :

- Très peu nombreux (moins de 5 % en volume) ;

- Peu nombreux (5 à 15 % en volume) ;

- Nombreux (15 à 40 % en volume) ;

- Très nombreux (40 à 80 % en volume).

Par rapport aux dimensions

- Graviers : 0.2 à 7.5 cm suivant le plus grand axe ;

- Cailloux : 7.5 à 25 cm suivant le plus grand axe ;

- Blocs : plus de 25 cm suivant le plus grand axe.

Forme : des vocables simples, tels anguleux, arrondi, plat conviennent, le

plus souvent, très bien à caractérisation de la forme des éléments grossiers

et ne sont pas à définir davantage.

Nature : on tient compte de l’état d’altération des fragments :

- Frais : fragments ne montrant que peu ou pas de traces d’altération ;

- Altéré : l’altération se marque par une décoloration et une décoloration

et une perte de la forme de cristallisation, dans les parties externes des

fragments, les parties internes de ceux-ci restant relativement

intactes ;

- Fortement altéré : tous les minéraux sont fortement décolorés et

altérés et qui tendent à se désagréger même sous des efforts peu

importante.

I. teneur en carbonates, sels solubles, etc.

Sous cette rubrique, on mentionne la présence de carbonates, gypse ou sels

solubles cristallisés et, notamment, la forme sous laquelle ces éléments se

présentent. La proportion de carbone sera testée, pour chaque horizon, au

moyen d’acide chlorhydrique et le résultat sera rapporté en ces termes :

- Non calcarifère : aucune effervescence décelable ;

23


- Peu calcarifère : effervescence très faible, à peine visible mais décelable

à l’oreille ;

- Calcarifère : effervescence visible ;

- Très calcarifère : forte effervescence, particules de carbonate

généralement bien visible.

J. Eléments artificiels : la présence d’éléments artificiels (débris de

briques, de poteries, outils de silex, etc.) ou toute autre trace d’activité

humaine (charbon de bon) décelée sous la profondeur normale de labour

sera notée car elle constitue une preuve de remaniement du sol.

K. Caractères d’origine biologique : toute trace d’activités biologiques

passées ou présentes (par exemple des galeries de termites ou d’animaux

plus grands, nids d’insectes, déjections de vers, etc.) sera mentionnée, si

l’on pense qu’il s’agit d’un phénomène caractéristique du sol décrit.

L. numéro de l’échantillon prélevé pour analyse : si des échantillons

sont prélevés aux fins d’analyse, le numéro attribué à chacun d’eux est

mentionné, entre parenthèse, à la fin de la description des horizons

correspondants.

24


EXERCICES SUR LES DONNÉES DES ANALYSES DE PROFILS SU SOL

Tableau 1. Les caractéristiques physico-chimiques des sols sur calcaire sont résumées dans le Tableau suivant :

Horizons Prof.

(cm)

% CO(%) D. app

(g/cm3)

PHH2O méq/100gr de sol CEC T(%) N(%)

Argile Limon Na Ca K

Ah 0-18 29 62 5.36 1.42 7.9 0.03 40.99 0.43 26.10 100 0.25

ABh 18-35 32 61 2.44 1.35 7.4 0.04 11.96 0.18 18.26 87 0.13

Bt 35-75 45 49 1.41 1.57 7.2 0.04 7.74 0.12 15.66 78 0.08

BC1 75-110 47 42 1.07 1.53 7.3 0.08 8.41 0.11 15.66 98 0.04

BC2 110-140 56 35 - 1.37 7.2 0.10 8.91 0.11 20.36 88 0.02

Tableau 2. Les caractéristiques physico-chimiques des sols sur calcaire sont résumées dans le Tableau suivant :

Horizons Prof.

(cm)

% CO(%) D. app

(g/cm3)

PHH2O méq/100gr de sol CEC T(%) N(%)

Argile Sable Mg Ca K

Ah 0-15 37 42 3.66 1.41 6.1 5.14 13.01 0.31 22.56 82 0.22

Bt1 15-47 48 34 2.01 1.36 6.2 4.76 12.40 0.13 22.42 78 0.14

Bt2 47-76 48 32 1.06 1.58 6.5 4.78 12.47 0.09 21.22 82 0.09

BtC 76-112 30 58 0.78 1.52 6.6 3.88 11.46 0.18 17.28 91 0.05

BC1 112-145 36 49 - 1.39 6.9 4.58 15.02 0.15 21.08 95 0.04

BC2 145-165 35 45 - 1.50 7.5 3.62 12.88 0.07 16.86 100 0.02

25


Tableau 3. Les caractéristiques physico-chimiques des sols sur des roches granito-gneissique sont résumées dans le

Tableau suivant :

Horizons Prof.

(cm)

% CO(%) D. app

(g/cm3)

PHH2O méq/100gr de sol CEC T(%)

Sable Limon Na Mg K

Ah 0-16 41 13 2.67 2.02 5.8 0.04 3.63 0.70 10.66 83

ABt 16-42 30 10 1.26 2.12 5.3 0.02 1.87 0.56 9.28 36

Bt1 42-85 23 13 0.57 1.97 5.7 0.04 0.41 0.26 9.44 14

Bt2 85-123 23 15 0.32 2.30 5.7 0.04 1.34 0.27 9.06 26

Bt3 123-175 34 17 - 1.95 5.1 0.04 1.69 0.35 8.60 37

BSA 175-290 48 23 - 2.00 5.2 0.32 2.09 0.38 7.70 56

SA1 290-380 61 25 - 1.98 5.8 0.24 1.47 0.46 6.46 42

SA2 380-460 75 23 - 1.76 5.5 0.03 0.43 0.15 2.90 36

SA3 460-600 76 23 - 1.99 5.3 0.02 0.49 0.26 6.00 22

26


Tableau 4. Les caractéristiques physico-chimiques des sols sur les micaschistes sont résumées dans le Tableau

suivant :

Horizons Prof.

(cm)

% CO(%) PHH2O méq/100gr de sol CEC T(%)

Sable Argile Na Mg Ca

Ah 0-5 26 28 5.00 4.4 0.04 1.97 6.36 26.82 33

Bw1 5-28 24 30 0.73 4.5 0.03 0.40 0.98 14.94 10

Bw2 28-56 20 31 0.52 4.8 0.03 0.18 0.38 14.00 5

BCR1 56-150 20 24 0.46 5.1 0.03 0.15 0.53 12.12 6

BCR2 150-200 22 19 - 5.3 0.02 0.14 0.49 9.88 7

27


PROBLEMES

1. Pour le tableau 1

(a) calculer la teneur en sable de chaque horizon

(b) quelle est la classe texturale de chaque horizon d’après le triangle

textural de l’USDA

(c ) calculer la porosité de chaque horizon

(d) calculer la teneur en Mg de chaque horizon

(e ) quel est le rapport C/N de chaque horizon ? Evaluer la qualité de la

matière organique pour chaque horizon

(f) calculer la quantité de C.O (carbone organique) en Kg/ha dans le premier

mètre du sol

(g) calculer la porosité du quatre vingtième cm du sol

(h) Au moyen d’un diagramme binaire, évaluer (par rapport à la profondeur)

la variation :

- de la teneur en agiles sur tous les horizons du profil de ce sol

- de la teneur en limons sur tous les horizons du profil de ce sol

- de la teneur en sable sur tous les horizons du profil de ce sol

- de la teneur en C.O sur tous les horizons du profil de ce sol

- en cations basiques sur tous les horizons du profil de ce sol

- en taux de saturation

- en azote


(a) calculer la teneur en Limon de chaque horizon


textural de l’USDA ?

(c) calculer la porosité de chaque horizon

(d) calculer la teneur en Na de chaque horizon

(e) quel est le rapport C/N de chaque horizon ? Evaluer la qualité de la

matière organique pour chaque horizon.

(f) calculer la quantité de C.O (carbone organique) en Kg/ha dans le 150eme

premier centimètre du sol

(g) calculer la porosité du trentième cm du sol

28


(h) Au moyen d’un diagramme binaire, évaluer (par rapport à la profondeur)

la variation :







- en azote


(a) calculer la teneur en Argile de chaque horizon


textural de l’USDA ?


(d) calculer la teneur en Ca de chaque horizon

(e) calculer la quantité de C.O (carbone organique) en Kg/ha dans le 120eme

premier centimètre du sol

(f) calculer la porosité du trentième cm du sol

(g) Au moyen d’un diagramme binaire, évaluer (par rapport à la profondeur)

la variation :

- de la teneur en agile sur tous les horizons du profil de ce sol

- de la teneur en limon sur tous les horizons du profil de ce sol





- en azote


(a) calculer la teneur en Loimon de chaque horizon


textural de l’USDA


(d) calculer la teneur en K de chaque horizon

29


(e) calculer la quantité de C.O (carbone organique) en Kg/ha dans le deux

premiers mètre du sol

(f) calculer la porosité du quatre vingtième cm du sol

(g) Au moyen d’un diagramme binaire, évaluer (par rapport à la profondeur)

la variation :







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