Envelhecimento Ativo e "aging in place"

Les échantillons des sols ont été prélevés au niveau de la couche arable (0-10 cm et 10-20 cm de profondeur) à l’optimum de chaque stade de la succession secondaire (3 mois, 6 mois, 1, 2,4 et 10 ans de jachère). Ces prélèvements comportaient 3 répétitions faites au hasard dans la zone d’extension du groupement considéré. Les échantillons sont ensuite homogénéisés couche par couche, dans des sachets en plastiques, enfin étalés et séchés au laboratoire à l’abri des poussières.

Les sols séchés à l’air ont été passés au tamis de 2 mm. La "terre fine" ainsi obtenue a servi à la plupart des analyses effectuées. Cependant, pour le dosage du carbone et de l’azote, nous avons passé une portion de ces mêmes échantillons au broyeur à billes d’agathes et tamisés à 0.5 mm.

1.5.2 Techniques d’analyses

Les analyses chimiques ont été effectués suivant les techniques utilisées au laboratoire de Génétique et d’Ecologie végétale de l’Université Libre de Bruxelles.

a. Granulométrie

L’analyse granulométrique aboutit à la détermination de la texture du sol. La méthode utilisée consiste d’abord à détruire la matière organique dans un échantillon de sol (tamisé à 2 mm) en y ajoutant de l’eau oxygénée. L’échantillon est ensuite agité mécaniquement (agitateur rotatif) à l’aide d’une solution dispersante (hexamétaphosphate de sodium). On effectue ensuite une sédimentation des particules à température constante. Ces particules tombent avec des vitesses constantes mais proportionnelles à leurs tailles et d’autant plus grandes qu’elles sont plus grosses (loi de STOKES).

Les fractions >à 50jim (sables) sont obtenues par tamissage. Celles de taille <à 50 jam sont séparées par sédimentation en milieu liquide (limons et argiles) et par pipetage (méthode de ROBINSON). Les limites des classes sont les suivantes:

- argiles: <à 2 jim, - limons fins: 2 à 20^m, - limons grossiers: 20 à 50^m, - sables fins: 50 à 200 jim,

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b. Acidité

Elle est déterminée par la mesure de pH. Cette mesure renseigne sur le dégré d’acidité (ou d’alcalinité) du sol et également sur l’état de saturation du complexe adsorbant. On distingue l’acidité acmelle (pH H2O) et l’acidité d’échange ou de réserve (pH KCl N).

L’acidité actuelle exprime la concentration en protons de la solution obtenue après la mise en suspension de la terre fine (tamisée à 2 mm) dans l’eau distillée. L’acidité d’échange par contre, résulte de l’échange des ions adsorbés par le complexe adsorbant du sol avec un cation présent en excès (K'^'par exemple). Elle comprend l’ensemble des ions H + ,ceux qui sont dissociés dans la solution du sol et ceux qui constituent la réserve échangeable.

Le protocole consiste à introduire 20 gr de sol (tamisé à 2 mm) dans un petit récipient en polyéthylène. On y ajoute de l’eau distillée (pH H2O) ou du KCl (pH KCl) jusqu’à l’obtention d’une pâte molle (pâte saturée). On laisse en contact pendant 30

minutes au minimum et on mesure le pH après étalonnage de pH-mètre.

Les valeurs obtenues sont interprétées à l’aide de la gamme des pH des sols suivante:

- 3 à 4.5: sols extrêments acides, - 4.5 à 5.5: sols très acides, - 5.5 à 6.0: sols acides,

- 6.0 à 6.8: sols faiblement acides, - 6.8 à 7.3: sols neutres.

c. Complexe adsorbant

Le complexe adsorbant est l’ensemble des colloïdes électronégatifs du sol, essentiellement les argiles et les composés humiques, doués de propriétés d’échange cationique. Pour caractériser le complexe adsorbant d’un sol, 3 valeurs fondamentales doivent être déterminées:

-La capacité totale d’échange (C.E.C.): c’est la quantité maximale des cations que le sol peut fixer sur son complexe adsorbant. Elle a été mesurée à pH 7 et, est exprimée en milliéquivalents-grammes pour 100 gr de sol (méq/100 gr).

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- La somme des cations échangeables (S): elle représente la quantité totale de cations alcalins (K+et Na+)et alcalino-terreux (Ca++et Mg+"•■)également appelés

"bases échangeables", que retient le compexe adsorbant de sol au moment de son prélèvement. Elle est également exprimée en méq/100 de sol.

- Le taux de saturation (V): c’est le rapport centésimal de la somme des cations échangeables (S) à la capacité d’échange cationique (C.E.C. ou T). Il exprime le dégré de saturation du sol en bases échangeables.

Le protocole expérimental utilisé est celui de la méthode par percolation à l’acétate d’ammonium. Ce protocole consiste à introduire 10 gr de l’échantillon (tamisé à 2 mm) dans un percolateur en intercalant des petits lits d’ouates lavés au préalable à l’acide acétique dilué. L’échantillon reste en contact avec l’acétate d’ammonium 1 N, tamponné à pH 7, pendant une nuit (environ 12 heures). Le lendemain, on recueille progressivement 250 ml de percolat à l’acétate d’ammonium (solution-mère) qui serviront au dosage des cations échangeables.

- Le potassium et le sodium sont dosés sur la solution-mère par photométrie de flamme.

- Le calcium et le magnésium sont dosés par spectrophotométrie d’absorption atomique sur une dilution de 1/50 de la solution-mère en présence de lanthane 2% p/v. - La capacité totale d’échange cationique est déterminée sur une seconde percolation de 250 ml avec du NaCl 0.5 N après lavage de l’échantillon à l’alcool 94°. L’ammonium déplacé par le NaCl est dosé par titrimétrie à l’H2S04 N/10 après distillation au micro Kjeldahl.

d. Dosage de l’azote total, du carbone et estimation de la matière organique et du rapport C/N

- L’azote total du sol est dosé par la méthode semi-micro Kjeldahl. Elle consiste à transformer l’azote de l’échantillon du sol finement broyé en ammonium, en le soumettant à une minéralisation à chaud en présence d’H2S04 concentré et de catalyseurs (K2S04 et CuS04). L’ammonium formé est distillé à la vapeur d’eau en milieu basique (NaOH 20% p/v) et recueilli dans une solution d’acide borique. Enfin, on effectue une titration avec l’H2S04 N/10 (virage du vert au rose).

- Le carbone est déterminé par combustion quantitative. Il se mesure sous forme de C02 dégagé après pyrogénation de sol finement broyé (broyeur à billes d’agates) à l’aide d’un doseur de carbone. L’appareil étalonné avec un standard carboné donne

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directement la quantité de carbone contenu dans l’échantillon. Cette valeur est alors exprimée en pourcentage après une correction dont le facteur dépend de la température et de la préssion atmosphérique ambiante.

- La teneur en matière organique est obtenue en multipliant le pourcentage de carbone par 1.72 ou 2 selon que ce pourcentage est inférieur ou supérieur à 5.8.

- Le rapport carbone-azote (C/N) permet d’apprécier la vitesse de minéralisation de la matière organique.

e. Détermination du phosphore assimilable

Le dosage du phosphore a été fait à partir de l’extrait à l’acétate d’ammonium-t-EDTA du sol tamisé à 2 mm (méthode SCHEEL). Le principe de la méthode consiste succintement à introduire 10 gr de sol dans un erlenmeyer de 200 ml. On y ajoute 50 ml de la solution d’extraction (acétate d’ammonium-fEDTA). La solution est ensuite filtrée après agitation rotative de 30 minutes. Le filtrat recueilli sert au dosage du phosphore assimilable par colorimétrie à 700 nm. Les résultats obtenus sont exprimés en mg/kg de sol.