Qu'est-ce que la capacité d'échange cationique ?
La capacité d'échange cationique (CEC) est devenue un indicateur essentiel de la qualité des sols pour évaluer leur fertilité. Elle est également utilisée dans d'autres domaines de l'ingénierie pour déterminer l'aptitude d'un sol à retenir les cations de métaux lourds.
Avant d'utiliser la valeur de CEC sur le terrain, il est important de comprendre le principe général de son calcul. La CEC peut ensuite être combinée avec un autre jeu de données — le taux de saturation en bases — afin d'estimer la fertilité du sol et de prédire sa réponse aux nutriments disponibles.
Ce dont vous aurez besoin
- Une calculatrice
- Les résultats d'une analyse de capacité d'échange cationique
Méthode de calcul étape par étape
1. Vérifiez le mode de calcul de la CEC
Consultez le rapport d'analyse du laboratoire pour savoir comment la CEC a été déterminée. La CEC résulte de la capacité des minéraux argileux additionnée à celle de la fraction organique du sol. Elle est donc couramment exprimée en milliéquivalents pour 100 grammes de sol, notés méq/100 g. Assurez-vous de bien identifier le type de données d'analyse dont vous disposez avant de poursuivre.
2. Corrigez les valeurs si le sol est alcalin
Le test standard de CEC peut surestimer la capacité totale des sols alcalins ou très riches en calcium. Dans ce cas, la CEC totale peut être ajustée soit en modifiant le pH du sol, soit en corrigeant la valeur attendue de la CEC.
Le rapport de laboratoire doit inclure un tableau des taux de saturation en bases (%BS). Ces valeurs indiquent la proportion de cations occupant la capacité totale du sol à accepter des cations.
La valeur de la CEC et les niveaux de saturation en bases servent ensuite à calculer la CEC restante du sol ainsi que la quantité de cations échangeables pour chaque nutriment.
3. Tenez compte du poids atomique des cations
La valeur de la CEC en méq/100 g correspond à la quantité d'ions hydrogène (H+) que le laboratoire a déterminée comme pouvant être retenue par le sol. Comme l'hydrogène possède un poids atomique de 1, la capacité de rétention des cations plus lourds augmente proportionnellement à leur poids atomique.
Par exemple, le potassium (K+) a un poids atomique de 39 : si un sol présente une CEC de 1, il faut 39 fois plus de poids en ions K+ qu'en ions H+ pour saturer tous les sites d'échange. Le calcium (Ca²⁺), avec un poids atomique de 40 mais une charge double, occupe deux sites par ion ; il faut donc seulement 20 fois plus de poids en calcium pour remplir tous les sites d'échange.
4. Calculez la CEC disponible
Pour obtenir la CEC restante dans le sol, multipliez la CEC par (100 − %BS), puis divisez par 100. Exemple : si le %BS est de 92 % et la CEC de 50 méq/100 g, la CEC disponible s'élève à 50 × (100 − 92) ÷ 100 = 5 méq/100 g. Ce chiffre représente les sites cationiques librement disponibles dans le sol.
Les sites les plus facilement échangeables ensuite sont les sites H+. Ces sites, tout comme ceux de l'aluminium (Al³⁺), sont directement responsables de l'acidité du sol. Leur remplacement par des ions Ca²⁺ élève le pH et rend généralement le sol plus meuble. Comme les ions aluminium ne s'échangent pas facilement, surtout à pH faible, les amendements calciques échangent d'abord les ions H+ avant les ions Al³⁺.
Calculez la CEC échangeable des ions H+ de la même manière que pour les sites libres. Si le rapport d'analyse indique une saturation en H+ de 5 % pour une CEC totale de 50 méq/100 g, la CEC des sites H+ est alors : 50 × 5 ÷ 100 = 2,5 méq/100 g.
5. Déterminez la quantité d'amendement à apporter
Calculez d'abord le poids total du sol à amender. Les 15 premiers centimètres (6 pouces) de sol constituent la zone de labour, généralement utilisée comme référence pour doser les nutriments. Sur la base méq/100 g, la proportion de CEC est de 0,001/100, soit 0,00001. Le poids de la zone de labour est d'environ 900 tonnes (2 millions de livres) par acre, ce qui signifie que chaque méq équivaut à environ 9 kg (20 livres) par acre.
Pour le magnésium (Mg²⁺), dont le poids atomique est de 24, cela représente environ 109 kg (240 livres) de magnésium par acre et par méq. Ainsi, pour augmenter la CEC de 3 méq, il faut apporter environ 327 kg (720 livres) de magnésium par acre. Consultez ensuite l'étiquette de votre amendement pour connaître sa teneur en magnésium assimilable et déterminer la quantité de produit à épandre.
Source : https://jardin.98905.com/garden-lawn/soil/1007049901.html