Le sol est un milieu naturel à propriétés essentiellement dynamiques, différencié en horizons à constituants minéraux et(ou) organiques généralement meubles, résultant de la transformation d'une roche mère sous jacente, sous l'influence de divers processus chimiques, physicochimiques et biologiques. Ces horizons diffèrent de la roche mère par certains caractères morphologiques, physiques, chimiques et biologiques.
Le sol est le support des végétaux, le milieu dans lequel, grâce à leurs racines, les plantes se procurent l'eau et les éléments nutritifs dont elles ont besoin.
La définition du sol a évolué avec le temps. Selon Merrill, cité par Lunze (2000) "Le sol est le matériel rocheux désagrégé plus ou moins décomposé, mélangé à de la matière organique qui provient de la décomposition des végétaux".
Selon Boulaine (2003) le sol est un système à phases ou à composantes multiples, il est un mélange à proportions égales de constituants minéraux, organiques, de l’eau et de l’air. Le sol est constitué théoriquement de presque de 45% de matière minérale, 5% de matière organique, 25% de l’air. La phase solide est constituée de minéraux et de matières organiques.
Les constituants inorganiques ont des dimensions variables allant des colloïdes aux graviers de dimensions supérieures à 2mm (on peut avoir aussi des cailloux et des pierres). Ces constituants sont des fragments rocheux, des minéraux primaires et des minéraux secondaires.
Les constituants organiques comprennent les résidus végétaux à décomposition et des animaux à des stades variés de composition mais aussi de l’humus.
La fertilité d'un sol peut se définir comme étant son aptitude permanente à produire beaucoup sous un climat lorsqu'on lui applique les techniques agricoles qui lui conviennent les mieux . Le tableau I présente différents critères d’appréciation de la fertilité du sol.
Propriétés du sol |
Critères d’appréciation de la fertilité du sol |
Profondeur |
Une grande profondeur offre un grand espace aux racines et une grande réserve de matières nutritives et d'eau du sol. Les racines profondes sont aussi préservées de dessiccation lors de sécheresse |
Texture et structure |
Les grains moyens et une bonne structure comme critère d'une bonne fertilité favorisent un bon développement du système racinaire, une bonne infiltration et conservation de l'eau et une bonne aération. La texture peut aussi donner une idée sur les réserves minérales du sol, une fine texture laissant présager une teneur élevée en éléments minéraux |
Réaction du sol |
Le pH (optimum) variable avec les cultures est souvent signe du niveau du calcaire dans le sol. Il donne aussi une idée sur l'assimilabilité des différents éléments nutritifs du sol et surtout des oligo-éléments |
Composition minéralogique du substrat parental |
Un substrat parental homogène donne un sol pauvre en éléments nutritifs et fournit une alimentation déséquilibrée. Par contre, un substrat hétérogène donne un sol riche en divers éléments nutritifs et fournit une alimentation plus ou moins équilibrée. |
Teneur en éléments Nutritifs |
Une teneur en réserve des éléments nutritifs et une teneur optimale de la fraction mobile favorisent une croissance optimale et soutenue des plantes. |
Teneur et composition de l’humus |
Les colloïdes humides améliorent la structure du sol, forment des complexes facilement mobilisables avec les substances minérales et activent la vie des microorganismes auxquels ils servent de support et d'aliment. |
Capacité du complexe absorbant |
Une haute capacité du complexe absorbant constitue un pouvoir tampon bénéfique pour les plantes dans le cas d'excès de la fumure; elle protège en même temps les éléments nutritifs contre l'entraînement par les eaux d'infiltration. |
Source : Duval et Alex, (2011).
Plusieurs méthodes permettent de déterminer l'état de fertilité du sol d'une région. Citons : (1) le diagnostique visuel se basant sur les symptômes que présente la plante suite à une carence ou l’absence d’un élément au niveau du sol. Cette méthode est rapide mais présente des inconvénients dont : les symptômes de carence doivent être assez développés pour pouvoir être identifiés, ce qui peut être trop tard pour la plante ; les symptômes de carence peuvent être compliqués ou supprimés par certains facteurs comme le mauvais temps, les insectes et les maladies.
(2) l’analyse de la plante : les concentrations élémentaires sont déterminées par des méthodes de laboratoire généralement compliquées. Le principal inconvénient de ces méthodes est qu'elles sont coûteuses. De plus, quand les résultats indiquent une carence, il est en général trop tard pour y remédier. L'analyse de la plante n'est utile que pour les plantes vivaces (de longue durée, pérennes) (Mulumuna, cité par Kamenyenzi, 2013)
(3)Les tests biologiques : ces tests de laboratoire sont basés sur le principe que les besoins généraux en éléments nutritifs, (minéraux) des micro-organismes sont semblables à ceux de certains végétaux. L'avantage de ces tests est que, contrairement aux expériences sur le terrain, ils peuvent être réalisés rapidement (en 3-4 jours). Mais comme il existe toujours des discussions sur la validité de la méthode, l'interprétation n'a pas encore obtenu une large acceptation(UNIFA,2006).
(4)Le test du sol : le test du sol est une meilleure méthode que l'observation des symptômes de carence et l'analyse de la plante, car il permet de déterminer le besoin de la plante en éléments nutritifs avant la plantation. Il est plus simple et prend moins de temps que la méthode biologique. L'analyse du sol elle-même est plutôt compliquée et c'est un travail de laboratoire. L'une des phases les plus critiques de l'analyse du sol est la procédure d'échantillonnage.
(5) Les expériences sur le terrain : la méthode la plus sûre et la plus satisfaisante pour déterminer la quantité optimale d'engrais ou de fumier à utiliser est basée sur plusieurs séries d'expériences sur le terrain (fermes expérimentales, champs de paysans). Quoique ces expériences donnent des résultats sûrs, ceux-ci ne s'obtiennent en général qu'après plusieurs années d'essais. Leur principal inconvénient est qu'elles exigent du temps et de l'argent. Le paysan moyen ne peut généralement pas se permettre de tels frais (Gros, 1967).
Les formes reconnues de dégradation du sol sont l’érosion, la dégradation physique, chimique et biologique, la salinisation et la pollution (Soltener, 2000). La dégradation chimique inclut plus l’acidification que la diminution de la teneur en éléments nutritifs. Les dégradations sont étroitement liées : la dégradation biologique influence à la fois les propriétés physiques du sol et les éléments nutritifs, tandis que l’érosion est une cause de dégradation biologique et de perte d’éléments nutritifs.
Toutes ces formes de dégradation entraînent une baisse de la fertilité du sol et de la productivité de la terre. Cependant c’est l’effet combiné de la diminution de la matière organique du sol, de la détérioration de ses propriétés physiques, de la réduction de la teneur en éléments nutritifs et (dans certains cas) de l’acidification qui est généralement désignée sous le nom de déclin de la fertilité.
Le déclin de la fertilité du sol, parfois traduit par des faibles rendements des cultures, est l’un des problèmes le plus souvent observé dans un large éventail d’environnement.
Non seulement la dégradation du sol abaisse les rendements agricoles que l’on pourrait obtenir d’après la fertilité intrinsèque du sol, mais elle peut aussi réduire fortement la réponse aux engrais ou autres intrants. Ceci réduit la marge économique sur l’application d’engrais, ce qui tend à perpétuer la situation caractérisée par de faibles intrants et des faibles extrants (Calvet, 2003).