Les Complexes Argilo humiques ou C.A.H

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Les Complexes Argilo humiques

 

 

 

 

A/ Définition

 

Le C.A.H aussi appelé “complexe adsorbant” est une structure formée d'argile et d'humus. L'humus est la fraction "stable" de la matière organique du sol, c'est-à-dire qu'elle est peu sujette à la minéralisation, mais participe davantage à la structuration du sol. Les particules d'argiles et d'humus étant tous deux chargés négativement, ils retiennent les cations (Ca2+, Mg2+, K+, Na+...), éléments essentiels à la plante. Des échanges de cations ont lieu entre le complexe argilo-humique et la solution du sol, ce qu'on appelle la capacité d'échange cationique (CEC). Plus elle est élevée, moins les cations seront lessivés : ils seront donc plus accessibles aux plantes.

 

 

B/ Argile et Humus 

 

 

a/ Argile :

 

Le principal composant de l’argile est la silice, la forme naturelle du dioxyde de silicium (SiO2).

 

 

 

 

La silice forme des silicates qui constituent l'essentiel de l'écorce et du manteau terrestres.

 

 

 

 

Les argiles désignent de très fines particules de matière arrachées aux roches par l'érosion ainsi que les minéraux argileux ou phyllosilicates (ces dernières observées au microscope ont la forme de plaquettes, ce qui explique leur plasticité).

 

 

 

 

 

 

 

 

La plupart de ces particules proviennent de la désagrégation de roches silicatées (altération des silicates) : du granite (mica et feldspath), du gneiss ou encore des schistes.

 

 

Ces particules sont transportées par le vent ou l'eau sous forme de limon ou de vase. Les fleuves véhiculent des argiles qui finissent par se déposer en alluvions, dans le cours d'eau lui-même, à son embouchure, dans un lac ou dans la mer. Les dépôts peuvent alors sédimenter et former une roche argileuse par diagenèse : déshydratation et compactage. En tant que roches sédimentaires, les affleurements argileux présentent une succession de strates empilées les unes sur les autres.

 

L’argile montmorillonite, la terre de Di Atomées est un minéral naturel de la famille des phyllosilicates, quant à elle, est une argile très pure, riche en magnésium qui contient de 50 à 60 % de silice. ( https://fr.wikipedia.org/wiki/Montmorillonite ).

 

 

b/ Humus :

 

L'humus est une couche de surface noirâtre d'un horizon, d'environ 3 à 5 cm d'épaisseur de terre très fertile de couleur très foncée, qui désigne la substance colloïdale noirâtre résultant de la décomposition partielle, par des champignons et bactéries du sol, des déchets végétaux et animaux. L'humus est de la matière organique en décomposition par humification. L'humus est caractérisé par une couleur foncée qui indique sa richesse en carbone organique. Il est l'horizon humifère. On y trouve un acide spécifique, l'acide humique.

 

 

 

 

 

 

L’humus peut être défini comme un composé organique amorphe, sombre, cohésif et hydrophile, avec un poids moléculaire compris entre 500 et 300 000 daltons (Rosell, 1993).

Toute la microbiologie (bactéries,champignons, …) et la faune du sol (vers de terre, …) participent à sa formation. 
L’humus de haut poids moléculaire (humines) est plus résistant à la biodégradation, étant donné qu’il est insoluble dans les acides, les alcools et les bases du sol, et qu’il peut s’assembler avec les argiles par un pont cationique avec un haut potentiel électrique

 

Plus la micelle d’argile est fine, plus la capacité de rétention est grande, ce qui favorise la stabilité de l’humus.
Le labour augmente l’oxydation de l’humus puisqu’il laisse la matière organique exposée aux facteurs internes et externes dégradant le sol. La minéralisation oxyde en premier lieu les acides fulviques. La perte de ce composé humique dépend de facteurs externes comme la température, l’humidité et l’aération du sol.

Sa minéralisation peut prendre 1 à 3 ans.

 

 

 

 

L’humus peut être défini comme un composé organique amorphe, sombre, cohésif et hydrophile, avec un poids moléculaire compris entre 500 et 300 000 daltons (Rosell, 1993).

 

Toute la microbiologie (bactéries, champignons, …) et la faune du sol (vers de terre, …) participent à sa formation. 

L’humus de haut poids moléculaire (humines) est plus résistant à la biodégradation, étant donné qu’il est insoluble dans les acides, les alcools et les bases du sol, et qu’il peut s’assembler avec les argiles par un pont cationique avec un haut potentiel électrique.
Plus la micelle d’argile est fine, plus la capacité de rétention est grande, ce qui favorise la stabilité de l’humus.
Le labour augmente l’oxydation de l’humus puisqu’il laisse la matière organique exposée aux facteurs internes et externes dégradant le sol. La minéralisation oxyde en premier lieu les acides fulviques. La perte de ce composé humique dépend de facteurs externes comme la température, l’humidité et l’aération du sol. Sa minéralisation peut prendre 1 à 3 ans.

Dans un second temps, se produit la minéralisation de l’humus « stable », qui est lente puisque les composés humiques comme les acides humiques et les humines sont plus résistants à la minéralisation.
Bien que l’humus ne constitue pas réellement un nutriment pour les plantes, il est très important pour le sol. Il se comporte comme un « conditionneur » important du sol, en particulier du fait de sa très faible épaisseur, et lui confère des propriétés physiques exceptionnelles qui améliorent l’état général du sol.
Même si le processus de formation humique dans les sols est absolument naturel, la présence permanente de résidus est indispensable pour que ce phénomène se réalise. La dégradation des résidus en humus peut être un processus plus ou moins rapide selon les types de sols, de climats et de résidus.

 

Les résidus les plus rapides à se décomposer sont ceux qui ont un rapport C/N incorporées au système est lui aussi important. Si les plantes sont coupées avant leur maturité physiologique, leur décomposition sera plus rapide et en conséquence leur persistance à l’état humique dans le sol moindre. ( https://fr.wikipedia.org/wiki/Rapport_C/N )

Les plantes qui atteignent la maturité physiologique sont proportionnellement plus riches en lignine.
Ce composé est très stable et durable dans le sol. Ainsi, il est plus important et plus économique d’un point de vue productif, à moyen terme, de permettre dans le sol une présence constante de matériel fibreux de plus lente décomposition. A la maturité, les plantes possèdent une plus grande quantité de carbone qu’à l’état vert ou non mature. Il est donc vital pour la physiologie du sol d’attendre la maturité physiologique des plantes étant donné que leurs résidus mettront à disposition de la microbiologie et la mésofaune du sol une source d’énergie (carbone) en plus grande quantité et plus persistante.

 

Le mot « humus » est générique et inclut quatre composés humiques. Pour mieux comprendre sa signification, il est important d’identifier chacun d’eux et de connaître leur origine. Ces composés se distinguent par leur poids moléculaire. Plus celui-ci est élevé, plus la stabilité et la permanence dans le sol sont grandes. Ces composés humiques, rangés par ordre de poids croissant, sont : l’acide fulvique, l’acide himatomélanique, l’acide humique et l’humine.

 

 

C/ L’acide fulvique

 

C'est un des principaux composant de la matière organique présents dans la nature à la suite de l’action de millions de bactéries bénéfiques sur les plantes en décomposition (humification). Considérées comme les composés les plus actifs chimiquement dans le sol, les substances humiques contiennent de nombreux groupes phytochimiques nutritionnels, notamment des stérols naturels, des hormones, des acides gras, des polyphénols et des cétones, ainsi que des sous groupes phytochimiques de composés tels que les flavonoïdes, les flavones, les flavines, les catéchines, tannins, quinones, isoflavones et tocophérols, entre autres. Ces composés font partie des nutriments les plus précieux et les plus prometteurs connus à ce jour pour soutenir une croissance cellulaire normale et maintenir une bonne régulation des cellules.

 

D/ L’ acide himatomélanique

 

L’acide himatomélanique est un mélange complexe de composés humiques tels que l’acide fulvique et l’acide humique, soluble dans les bases et l’alcool (Labrador, 1996).

 

E/ Les humines :

 

Mélange d'acide humique et fulvique avec donc des propriétés analogues quand à leur mode de fonctionnement.

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F/ L'acide humique ( le + important ) :

 

Elles sont issues de processus d’humification différents, générant ainsi des molécules variables et complexes composées principalement de carbone, d’hydrogène, d’oxygène, d’azote, de soufre et de groupements fonctionnels (COOH, OH, C=O). Ces substances sont connues pour influencer les propriétés du sol et interagir avec la croissance et le développement des plantes ou avec l’activité des micro-organismes. L’influence de la croissance des plantes s’exprime généralement de manière directe via la stimulation des processus biochimiques et métaboliques ou indirecte via l’amélioration de la nutrition minérale. Mais l’intensité de réponse reste dépendante de différents paramètres tels que l’origine, la nature de la matière organique initiale, les processus de transformation et la concentration des SH ainsi que des conditions expérimentales et des plantes traitées. Les mécanismes par lesquels les SH exercent leurs effets favorables sur les végétaux sont imprécis et généralement mal compris

 

 

G/ Les C.A.H 

 

Le Complexe Argilo-Humique est constitué d’argiles chargés négativement, ce qui repousse les anions et attire les cations (forces électro-statiques).

Ce complexe CAH joue un rôle majeur dans le maintien d’un sol riche en humus.

Le complexe argilo-humique (CAH), aussi appelé « complexe adsorbant », mélange de minéraux argileux et d’humus, est l’ensemble des forces qui retiennent les cations échangeables (Ca2+, Mg2+, K+, Na+…) sur la surface des constituants minéraux et organiques des sols 

Ces cations peuvent s’échanger avec la solution du sol et les plantes et constituent le réservoir de fertilité chimique du sol, c’est ce qu’on appelle la capacité d’échange cationique.

 

 

 

 

D’un point de vue chimique, argile et humus ne devraient normalement pas se lier entre eux car les micelles d’humus et d’argiles sont toutes deux électronégatives, et se repoussent donc naturellement. Pourtant certaines communautés d’organismes vivants du sol sont capables de produire de tels complexes en liant les argiles et les humus (ex : les vers de terre).

On trouve ces complexes dans les agrégats du sol où ils jouent un rôle écologique et agronomique majeur.

Surtout d’origine biogénique (créés par le vivant), ils expliquent la stabilité (résistance à la pluie par exemple) et la productivité exceptionnelle des sols riches en humus et en matière organique. Ils protègent très efficacement les sols de la battance des pluies ou de l’excès d’humidité .

 

 

 

 

L’accrochage des argiles (charge négative) avec l’humus (charge négative) se fait par des ions positifs. Cependant, cette liaison est électrique et instable, notamment en présence d’eau. Un CAH qui n’aurait que les liaisons électriques des ions positifs pour tenir, ne tiendrait pas longtemps. C’est un CAH instable.

Les sols permettant la création de CAH doivent donc disposer d’une argile de bonne qualité,de matières organiques fraîches à dégradation lente et rapide (humus),de cations : Ca2+ > H+ > Mg2+ >K+ >Na+, d’être vivants (pédofaune) pour mélanger le tout, d’un système d’irrigation et de drainage agricole permettant que l’eau soit présente sans l’être en excès (asphyxie)

Ces sols n’existent pas en agriculture ou jardinage. Généralement il manque toujours quelque chose ou tout. La meilleure voie consiste à influer sur les paramètre variables. On peut jouer sur les intrants suivants : apport de matière organique, de marne (argile + calcium), d’ions positifs, le drainage, l’arrosage, la protection des habitats.

Dans tous les cas, il apparaît que le rôle de l’activité biologique est majeur.

Pour construire des CAH dans un sol, il faudrait procéder ainsi, dans l’ordre :

préserver les habitats restituer des résidus organiques frais éliminer les excès d’eau (drainage)apporter des ions positifs et éventuellement des argiles (marnage)
Le complexe argilo-humique a la propriété d’être fortement adsorbant, ce qui lui permet de fixer de nombreux minéraux. Cela varie selon le climat, le pH du sol et la qualité des argiles et des humus.

 

Les propriétés adsorbantes de ces complexes sont agronomiquement intéressantes et même vitales, car seuls ces complexes  fixent dans le sol des cations qui sont des nutriments pour les plantes, qui seraient sans cela mobiles dans le sol, voire dans l’air ou la pluie : Mg2+, Ca2+, K+, protons H+ qui peuvent alors attirer des anions ou groupements anioniques : phosphate PO43-.

Le complexe argilo-humique est mieux hydraté que ne pourraient l’être les micelles d’argile ou humiques, au bénéfice de la faune et microflore du sol qui produisent ce complexe (et au bénéfice de l’agriculture).

Une hydratation minimale est d’ailleurs nécessaire à la stabilité de ce complexe (la désertification s’accompagne de la destruction de ces complexes)Rôles du complexe argilo-humique.

D’après Soltner (2005), quand il est stable, le CAH procure au sol des propriétés toutes favorables à sa fertilité :

 

** La floculation des colloïdes, argileux et humiques favorise une structure aérée et un stockage hydrique suffisant ;

** La liaison argile-humus freine la minéralisation de la matière organique humifiée, donc la perte de matière organique susceptible de se lier à l’argile ;

** L’argile liée à l’humus est retenue. Elle ne se disperse pas, évitant ainsi le colmatage et la compaction du sol ;

** L’intégration de l’argile et de l’humus dans un même complexe augmente la capacité du sol à retenir les bioéléments indispensables aux plantes.

** Le complexe absorbant joue un rôle tampon fondamental pour le maintien d’un pH stable dans les sols.

 

 

Sources :

 

COMPLEXE ARGILO HUMIQUE PDF (latin-american-architecture.info)

 

Microsoft PowerPoint - Présentationchap3pedo.pptx (jymassenet-foret.fr)

 

Complexe argilo-humique (ecosociosystemes.fr)

 

a-propos-de-leffet-de-la-poudre-de-roche-volcanique-biolit.pdf (biolit-natur.com)

 

Complexe argilo-humique | Etudier

 

Etude spectrographique de la fluorescence des acides humiques et des acides fulviques de divers sols (core.ac.uk)

 

 

Modifié janvier 27, 2023 par DeltaX9X

[DeltaX9X 164]

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[DeltaX9X 164]

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Modifié janvier 27, 2023 par DeltaX9X

[FranckyVincent 4 144]

Salut,

 

Il y a 16 heures, DeltaX9X a dit:

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Avec les mêmes constituants mais dans des proportions différentes, on peut avoir un substrat aussi bien très bon que très mauvais. Ceci est lié notamment au pH qu'aura le substrat...

 

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