19990210_communicati.. - Académie d'Agriculture de France

Malgré les restrictions vues précédemment, nous avons pris comme variable explicative du pH le log ((CEC 7 -
CEC E )/CEC E (figure 3). Connaissant a priori l’importance des effets de l’aluminium en solution sur le pH, seuls
les échantillons avec un pH supérieur à 5,5 ont été retenus. Les échantillons dont la différence (CEC 7 - CEC E )
est négative ont dû être écartés de la régression. La valeur du coefficient de corrélation R 2 reste élevée (0,65) et
l’écart-type résiduel faible (0,24).
Cela semble montrer que, pour une gamme étendue de pH (5,5 à au moins 7), les couples acide/base
constitués par les sites à charge variable sont le facteur prépondérant des propriétés acido-basiques du sol.
Si la CEC E dépend du nombre de charges négatives permanentes, de basicité négligeable, elle est aussi
fonction des charges SO - , de basicité beaucoup plus forte, dont la proportion croît en fonction du pH. Plus le
matériau contient de sites à charges variables, plus la CEC E dépend du pH. Cela explique, malgré les
restrictions évoquées précédemment, les relations entre le pH, la CEC E et l’écart (CEC 7 - CEC E ).
3. APPLICATION À LA CARACTÉRISATION
DE L’ÉTAT PHYSICO-CHIMIQUE DES SOLS
À partir des données précédentes, il devient possible de mieux caractériser le sol du point de vue
géochimique et de raisonner le mode d’action et les pratiques du chaulage.
3.1. Mode d’action d’un amendement basique
La figure 4 schématise les effets d’un apport d’amendement basique calcique sur un sol. Les principaux
mécanismes sont les suivants :
(i) la base forte arrache à l’état de H + des atomes H liés par covalence (équation 2). L’apport d’une base forte
(HO - , CO 3 2-… ) diminue donc le nombre de sites neutres, les transformant en sites chargés négative-
ment : c’est une création de charges négatives basiques ;
(ii) la base forte provoque l’arrachement de cations d’acidité élevée complexés (Al) (équation 3). Les sites
négatifs correspondants sont libérés ;
(iii) la base précipite Al en solution (équation 4), ce qui entraîne une désorption de l’aluminium : c’est
également une libération de charges négatives;
(iv) cette désorption est favorisée par le mécanisme d’échange de cations Ca/Al.
Le bilan de ces différents mécanismes est une adsorption supplémentaire de Ca 2+ qui est un indicateur des
créations et des libérations de sites porteurs de charges négatives. Quant au pH, sa hausse est limitée car la
quasi-totalité des bases apportées est consommée par les trois premiers mécanismes cités.
3.2. Détermination du besoin en chaux
On peut penser utiliser la relation illustrée par la figure 1 pour calculer un besoin en chaux ou, mieux, un
besoin en bases (BEB) puisque c’est la base qui est “active”. Si le pH souhaitable est 6,2, le rapport R = CEC E /
CEC 7 peut être déterminé à partir de la régression déduite des données (pH de 4,7 à 7,11):
CEC / CEC = 0,32 . pH - 1,19 Éq.[5]
E 7
R = 0,8 pour un pH de 6,2
L’augmentation de la CEC E due à l’augmentation du pH sera, les indices “i” et “s” se référant respectivement
à l’état initial et à l’état souhaitable :
CEC Es - CEC Ei = CEC 7 . (0,8 - R i ) avec R i = CEC Ei / CEC 7 Éq.[6]
Cette approche présente l’avantage de tenir compte de l’augmentation de la CEC E due à l’apport d’une base
forte. Soulignons que ce phénomène se produit quel que soit le pH (4,0 à 8,0). Cependant, il n’est pas tenu
compte des bases consommées, par exemple, par la précipitation de l’aluminium.
Au-delà d’un pH = 5,8, la somme des cations échangeables d’acidité négligeable, Scan, est égale à la CECE (figure 2). L’équation 6 peut
alors être écrite de la manière suivante en admettant que le besoin en bases est principalement dû à
l’augmentation de la CECE (BEB = CECEs - CECEi ) :
BEB = CEC7 . (0,8 - (Scan / CEC7 )) Éq.[7]
On retrouve ainsi une relation très utilisée, le rapport Scan/CEC7 , appelé malencontreusement “taux de
saturation de la CEC par les bases échangeables”.