SOLS Biodynamique

Transformations des matières organiques végétales dans les sols

Pertes de poids des feuilles

Les feuilles qui tombent sur le sol se transforment au cours du temps et subissent une perte de poids. L'évolution du poids d'une feuille sur le terrain en fonction du temps a été suivie par de nombreux auteurs ; elle peut être assimilée à une fonction exponentielle de type :

Cette évolution exponentielle des pertes de poids est celle que l'on rencontre dans les stations où il reste beaucoup de feuilles sur le sol. Dans les stations où existe une activité importante d'organismes efficaces vis-à-vis de la disparition des feuilles comme les vers de terre ou les champignons de la pourriture blanche, l'évolution des pertes de poids suit au début une évolution exponentielle brusquement relayée au bout de quelques mois par une évolution rapide de type linéaire (Toutain, 1987).

Évolution des litières

La litière correspond à la couche superficielle de l'humus, l'humus désignant l'ensemble des couches qui, dans le sol, contiennent de la matière organique. Cette couche holorganique (entièrement organique), présente dans les sols à végétation permanente et en particulier sous forêt, est constituée de feuilles, de débris de feuilles ou de tissus foliaires reconnaissables dans les boulettes fécales (excréments) des petits animaux du sol. Dans les litières forestières, des sous-couches ont été distinguées : sous-couche OL, constituée de feuilles ou de débris foliaires peu modifiés ; sous-couche OF, constituée de feuilles entières ou fragmentées mélangées à une certaine proportion (de 10 à 70 p. 100) de matière organique fine de type boulettes fécales d'enchytréides ou de microarthropodes ; sous-couche OH, constituée d'une grande quantité de matière organique fine (> 70 p. 100) d'origine boulettes fécales. Selon la vitesse de disparition des feuilles, certains humus forestiers ne présenteront qu'une sous-couche OL, d'autres les sous-couches OL + OF + OH. Jenny et ses collaborateurs (1949) ont proposé un coefficient K (dit de Jenny) qui rend compte de l'importance des retombées annuelles par rapport au stock de litière en place :

Lorsque les feuilles disparaissent en moins d'un an, K peut atteindre une valeur de 100 ; lorsque les litières (sous-couches OL + OF + OH) persistent longtemps sur le sol, K peut prendre des valeurs très faibles, de quelques unités (dans les sols très acides ou dans les sols des régions froides). Delecour (1977) a montré qu'il existait une bonne corrélation entre ce coefficient K et la productivité forestière dans les Ardennes belges.

Types de matières organiques formées

Sous l'action des différents organismes et des activités biologiques dont il vient d'être question, les différentes matières organiques d'origine végétale incorporées au sol (feuilles et racines notamment) vont subir deux grandes sortes de transformation :

– une minéralisation du matériel organique (minéralisation primaire) aboutissant à la formation de CO₂, NH₄⁺, NO₃^—, SO₄^2—, PO₄^3— et à la libération dans le milieu d'ions assimilables par les racines des plantes comme K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, etc. ;

– une humification, c'est-à-dire une transformation des molécules initiales par réorganisation et polymérisation, aboutissant à la formation d'une matière organique spécifique (acides fulviques, acides humiques, humines) qui sera elle-même l'objet d'une minéralisation (minéralisation dite secondaire) au bout d'un temps moyen (dit temps moyen de résidence) plus ou moins long.

La matière organique humifiée des sols peut avoir plusieurs origines différentes :

– matière organique héritée, proche de la matière organique fraîche ; il s'agit surtout de matière organique ayant transité dans le tube digestif des petits animaux[...]

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Écrit par

François TOUTAIN : directeur de recherche au C.N.R.S., Centre de pédologie biologique, Vandœuvre-lès-Nancy, enseignant chercheur à l'École nationale du génie rural, des eaux et des forêts, Nancy

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