Filière Techniques d’Irrigation et Energies Renouvelables
Cours: Analyse du sol et plante / Fertilisation
Année Universitaire 2022-2023
Dr. Sara EL GHIZI
Royaume du Maroc
Ministère de de l'Enseignement Supérieur,
de la Recherche Scientifique et de l’Innovation
Université Sultan Moulay Slimane
L'Ecole Supérieure de Technologie -- Fkih Ben Salah

PARTIE 1 : Analyse du sol et plantes
I. Analyse du sol
1. Introduction générale
Les sols constituent une des ressources naturelles essentielles de la Terre, cependant ils sont
souvent considérés comme acquis. La plupart des gens ne réalisent pas qu’ils sont en fait un
véritable monde vivant servant de support à presque toute vie terrestre. Les sols et leurs
fonctions au sein d’un écosystème varient fortement d’un endroit à un autre à cause de
nombreux facteurs comme les différences de climat, les matériaux dont ils sont issus et la
position du sol au sein de son environnement.

Qu’est-ce qu’un sol?
Le sol est l’épiderme, la couche superficielle de la Terre, épaisse de quelques millimètres à
plusieurs dizaines de mètres. Il recouvre les deux tiers des terres émergées mais seules 22% de
ces dernières sont cultivables (soit seulement 5,5% de la surface totale de la planète).
Le sol est la partie superficielle de l’écorce terrestre présentant une double variabilité spatiale
et temporelle.
Le sol est le résultat d’une interaction dynamique entre le milieu physique lithosphère et le
milieu biologique biosphère.

On retrouve aussi plusieurs définitions suivant le contexte :
Support mécanique: pour l’homme, engins bâtiments.
Définition agronomique : support des plantes et cultures en relation l’alimentation de
l’homme, liée aussi aux civilisations.
Définition pédologique: le sol provient de l’altération des roches colonisées par la biosphère.
Qu’est-ce qu’un sol?
Conception actuelle : le sol est un milieu poreux avec des caractéristiques variable dans
l’espace et dans le temps. C’est un système ouvert c’est-à-dire que le sol représente un
volume qui du point de vue thermodynamique est ouvert. Il existe des échanges de
matière et d’énergie entre ce volume et son environnement.

Qu’est-ce qu’un sol?

La Sciences du sol
La science du sol est une science qui permet de donner une formation de base sur la
connaissance des sols en montrant qu’il s’agit d’un système organisé, vivant et dynamique,
dont la compréhension est indispensable à toute utilisation soutenue réversible et
respectueuse de l’environnent.
La science des sols est un terme générique regroupant l'ensemble des sciences s'intéressant
à l'étude des sols de la surface terrestre dans leur ensemble.

La Sciences du sol

De quoi est-il constitué ?
1. Constituants solides :
- Des minéraux : cailloux, gravier, sable, limon, argile……..
- Des matières organiques : débris d’animaux et végétaux en décomposition, humus, micro
organismes du sol………
2. Constituants liquides : de l’eau.
3. Constituants gazeux : air du sol, oxygène, gaz carbonique, méthane, etc.

De quoi est-il constitué ?
Composition du sol : 25% d’air, 25% d’eau, 45% de matières minérales et 5% de matières
organiques.

De quoi est-il constitué ?
Matières minérales

De quoi est-il constitué ?
Matières minérales

Matières minérales
Indique la taille et la proportion des particules
minérales du sol.
Proportion :
• Eléments grossiers > 2 mm
• Terre fine < 2 mm
o sable entre 50 µm et 2mm
o limon entre 2 µm et 50 µm
o argile < 2 µm

Matières minérales

Matières organiques
Lorsqu’on parle de la matière organique du sol, on parle à la fois de ce qui est vivant et de ce
qui est en cours de décomposition. Le terme «matières organiques du sol» regroupe
l’ensemble des constituants organiques morts ou vivants, d’origine végétale, animale ou
microbienne, transformés ou non, présents dans le sol.
1. La matière organique vivante (M.O.V) : Il s’agit de la forme vivante des différents
organismes (bactéries, animaux, végétaux, champignons…), elle englobent la totalité de la
biomasse en activité (racines, vers de terres, microflore du sol…)
Trois formes de la M.O :

Matières organiques
2. La matière organique fraîche( M.O.F) : Il s’agit des organismes qui viennent de mourir, et
que l’on distingue selon leur degré de décomposition. Cette décomposition va évoluer en
fonction du temps, du climat, du type de sol, et de l’activité biologique du sol. Cette
décomposition est réalisée par les organismes du sol (vers de terre, bactéries...) que l’on
nomme décomposeurs.
M.O.F est la première catégorie de MO, la litière au sens large, est constituée de l’ensemble des
MO, d’origine biologique, à différents stades de décomposition. Elle comprend :
* les organismes et les parties d’entre eux qui viennent de mourir et qui en sont détachés, qu’ils
soient végétaux, animaux ou microbiens, aériens ou souterrains.
* les excréments des animaux et différents composés émis directement dans le milieu.

Matières organiques
3. La matière organique transformée (M.O.T) : l’humus
Les composés organiques stabilisés (« MO stable »), les matières humiques ou humus,
provenant de l’évolution des matières précédentes.
L’humus est issu de la dégradation des matières organiques fraîches (débris végétaux, cadavres
d’animaux, déjections…) sous l’action des micro-organismes (bactéries), des champignons et
de la microfaune du sol (vers de terre, insectes, petits arthropodes, nématodes, etc.). On parle
d’humification des matières organiques.
L’humus donne à la terre sa couleur foncée, la protège de l’érosion, augmente la fertilité, la
biodiversité et est une forme importante de stockage de carbone.

Matières organiques
La matière organique vivante (M.O.V)

La matière organique fraîche ( M.O.F)

La matière organique transformée (M.O.T) :
l’humus

L’eau et l’air

Formation du sol
Le sol est constitué de 4 couches principales :
La litière : Elle est constituée de matières organiques qui viennent juste d’être déposées sur
le sol et sont encore en train de se décomposer comme des feuilles mortes.
L'horizon humifère : Cette couche est presque entièrement constituée d’humus.
L'horizon structuré : Contient les minéraux secondaires : des minéraux issus de la
dégradation de la roche mère.
L’horizon minéral : C’est une couche entièrement constituée de roche mère. Elle sert de
base au sol et ne contient pas ou très peu de matière organique

Formation du sol
Le sol est constitué de 4 couches principales :

Biodiversité du sol
Le sol est souvent considéré comme vivant :
En région tempérée, chaque mètre carré abrite en moyenne un millier d'espèces d’invertébrés.
Un gramme de sol renferme :
-10 millions à quelques milliards de bactéries
-1 million de champignons microscopiques sous forme de filaments appelés mycélium
-10 millions d’actinomycètes (bactéries ressemblant aux champignons filamenteux).
- Etc

Comment se forme un sol ?
Minéraux : Les minéraux sont des matières composées de choses non vivantes comme de la
roche, c’est le contraire de la matière organique.
La matière organique : Matière constituée par des êtres vivants même en décomposition.
Roche mère : Roche initiale présente avant les végétaux et l’humus. Elle constitue la base du
sol.

Comment se forme un sol ?

Comment se forme un sol ?

Comment se forme-t-il ?
Le sol met très longtemps à se constituer (plusieurs milliers d’années).
Dans certaines conditions, la roche-mère, élément minéral est altérée par l’air et l’eau. Cela
permet l’installation de premières plantes pionnières. Ensuite, la matière organique provenant de
plantes et d’animaux morts forme en surface une litière. Décomposée par la faune du sol, elle est
transformée en humus. Puis mélangé à des éléments minéraux, le sol devient cultivable, c’est ce
que l’on appelle de la terre arable.
Une fois formées, les propriétés du sol continuent à évoluer (structure du sol, porosité, activité
biologique, teneurs en certains éléments nutritifs..).

Les étapes de formation :
(a): Zone humique. (b) : Zone organo-minérale. (c) : Zone d’altération. (d) : Roche mère.

Les étapes de formation :
Étape 1 : La roche mère exposée à la surface, subit des dégradations sous l’action de différents
facteurs comme l’eau et le vent.
Étape 2 : Sur la surface de la roche mère altérée, la végétation se développe. Lorsque celle-ci
meurt, elle se dépose en surface et est décomposée en matière minérale.
Étape 3 : La couche du sol formée par les premières générations de plantes enrichissent le sol
en humus et permettent un développement de la végétation.
Étape 4 : Le sol s’épaissit. Les eaux de pluies s’infiltrent mieux dans le sol. Le sol finit par
atteindre un état d'équilibre avec la végétation et le climat.

Qu'est ce que l'utilisation des sols ?
L'utilisation des sols est la modification par l’homme de son environnement naturel ou
sauvage au niveau du sol quand il est plus ou moins anthropisé. Pour faire plus clair, c’est
l’exploitation et la modification d’un sol et de son environnement par l’homme.
Des sols pour quels usages ?
Les 2 principales exploitations du sol par l'homme sont les suivantes :
❑ Agriculture (L'usage Agricole)
❑ Urbanisation (Extension des villes)

L'usage principal du sol par l'homme est agricole.
L’homme tend à augmenter la surface des terres agricoles par déforestation, au détriment des
milieux naturels. L’Homme exploite 10 % de la biomasse produite sur Terre dont plus de
52 % ne sont pas utilisés pour son alimentation.
L’homme utilise également les sols pour y installer ses habitations.
La population mondiale augmente et en découle un besoin de loger tout le monde qui
devient de plus en plus urgent et gourmand en espace.
Ainsi, chaque année pour étendre les villes, les sols sont artificialisés, goudronnés ou
bétonnés pour y construire routes, ponts, maisons et immeubles.
Agriculture (L'usage Agricole)
Urbanisation (Extension des villes)

La santé des sols
Les besoins de base du vivant dans le sol
L’équilibre entre :
• L’air
• L’eau
• La nourriture

La santé des sols
3 piliers pour le maintien de sols en santé (Montgomery) :

Dégradation des sols
Les sols se dégradent à cause de l'érosion. L’érosion est la principale menace de dégradations des
sols. Elle emporte en moyenne 1mm de sol par an dans le monde.
Ce sont environ 11 tonnes de sol par hectare par an qui disparaissent alors que la vitesse
moyenne de formation d’un sol est de 0,1 mm/an.
Les différentes manières de provoquer l’érosion d’un ou des sols sont les 3 suivantes :
- Le labour est une pratique agricole utilisé par les homme depuis des milliers d'années. Elle est
de plus en plus remise en cause car très destructive. Le labour ravage les sols et les écosystèmes.
Pour éviter cela des techniques alternatives ont été trouvées comme le « non labour » Le non
labour demande moins de travail et moins de carburant. Cependant le non labour est moins
rentable en terme de quantité produite. De plus, une plus grande quantité d’herbicides sera
utilisée pour un champ non labouré.

le labour (ou labourage) est une technique (ou façon culturale) de travail du
sol, ou plus précisément de la couche arable d'un champ cultivé.
Généralement effectué avec une charrue, il consiste à ouvrir la terre à une
certaine profondeur, à la retourner, avant de l'ensemencer ou de la planter. Le
labour est généralement évité en agriculture de conservation.
La charrue est un instrument aratoire utilisé en agriculture pour
labourer les champs.

Dégradation des sols
- La pollution chimique du sol par les insecticides et les désherbants est une des causes majeures
de l'érosion. Entre 1971 et 1993 en Martinique, le chlordécone était utilisée comme insecticide.
On a constaté que cet insecticide était très toxique pour l'homme. Aujourd'hui il est interdit, mais
les experts estiment que 19% des terres de l’île sont contaminées et leur écosystème altéré.
- Les conditions de climat et de relief peuvent gravement endommager un sol si elles sont
couplés avec certaines actions humaines. A Madagascar île au relief accidenté, l’érosion est
massive et dramatique. En effet certaines zones, après avoir été déforestées ont été reconverties
en zones d’agriculture intensive. La forêt ne pouvant plus alimenter l’équilibre fragile qui
permettait la formation du sol a été détruit. Très vite la roche mère a été mise à nu et on ne peut
désormais plus rien planter.

Dégradation des sols

Dégradation des sols

Dégradation des sols
La détérioration de la structure
Perte de la stabilité des agrégats du sol
(équilibre air / eau)
Les causes :
• Compaction (machinerie)
• matière organique
• Sol non protégé (culture de
couverture)
• Travail intensif du sol (labour)
Érosion (hydrique et éolienne)

Dégradation des sols
Érosion (hydrique et éolienne)

Dégradation des sols
La compaction des sols
Réarrangement des particules du sol
sous l’effet d’une pression externe
(machinerie).
Les causes :
• Machinerie agricole :
– Poids excessif,
– Passages fréquents
• Opérations culturales sur des sols trop
humides

Dégradation des sols
Les causes
• Les pratiques culturales intensives :
– Labour
– Mauvaise gestion des rotations et des
résidus de cultures
– Sols non protégés
• Faible apport de matière organique (on
constate une baisse du taux de la MO
dans certaines régions)
La diminution du taux de matière organique

Dégradation des sols

Pour éviter la dégradation des sols
PHYSIQUE : Agrégats
(porosité), Mouvements de
l’eau (granulométrie)
CHIMIQUE : Éléments
minéraux , Conductivité,
pH, etc.
BIOLOGIQUE :
Organismes vivants ,
Matières organiques, etc.