Les particules microscopiques d'argile, de gravier, de sable ou de limon qui constituent le sol sont appelées colloïdes. Les plantes puisent leurs nutriments dans les minéraux dissous dans l'eau du sol. Les nutriments porteurs d'ions positifs, appelés « cations », sont attirés par la surface négativement chargée des colloïdes. La quantité et la taille des colloïdes présents dans un sol déterminent donc sa capacité à attirer et à retenir les éléments nutritifs essentiels aux végétaux.
Les fondamentaux des colloïdes du sol
Les cations nutritifs, chargés positivement et cherchant à atteindre un état électrique neutre, adhèrent à la surface négative des colloïdes. Pour bien se développer, les plantes ont besoin à la fois des nutriments adsorbés sur ces surfaces et de l'air ainsi que de l'eau contenus dans les espaces qui les entourent.
Une surface de contact impressionnante
La surface développée par de gros colloïdes peu tassés est inférieure à celle de petits colloïdes densément agglomérés. À titre d'exemple, un gramme de sable très grossier ne compte que 90 particules, contre 720 pour un sable grossier, 5 700 pour un sable moyen, 46 000 pour un sable fin, 722 000 pour un sable très fin, 5 780 000 pour le limon et 90 300 000 000 pour l'argile.
Autrement dit, une livre (environ 450 g) de sable grossier offre une superficie 1 000 fois moindre qu'une livre d'argile. Selon les estimations de la société Biogrow, une couche d'argile de 15 cm d'épaisseur recouvrant un acre (environ 4 000 m²) présenterait une surface totale équivalente à 110 000 miles carrés, soit approximativement la taille de l'État du Nevada.
La fertilité du sol : la capacité d'échange cationique
La fertilité d'un sol se mesure par sa capacité d'échange cationique (CEC), c'est-à-dire son aptitude à fixer les cations sur la surface de ses colloïdes. Les sols fertiles présentent une CEC élevée, tandis que les sols pauvres affichent une CEC faible. Le calcium, le magnésium, le potassium et le sodium figurent parmi les cations les plus couramment rencontrés dans les sols.
Dans les régions tropicales et subtropicales, les pluies abondantes et les fortes chaleurs peuvent lessiver ces nutriments, ce qui accroît l'acidité du sol et réduit sa fertilité.
L'influence des colloïdes sur les propriétés physiques du sol
Puisque les cations positifs sont attirés par la surface négative des colloïdes, plus la surface totale des colloïdes est grande, plus le sol aura tendance à s'agglomérer. Le sable, qui renferme moins de colloïdes mais de plus grande taille, reste meuble et facile à travailler. L'argile, riche en colloïdes minuscules, forme au contraire un sol dense et plus difficile à cultiver.
Rétention d'eau et circulation de l'air
L'eau chargée en nutriments nécessaires à la croissance des plantes forme une fine pellicule autour des particules du sol. Plus la surface des colloïdes est étendue, plus le sol retient d'eau. L'argile, avec ses nombreux petits colloïdes offrant une vaste surface cumulée, retient ainsi davantage d'eau que le sable, dont les colloïdes plus gros et moins nombreux présentent une surface totale réduite. Attention toutefois : les sols argileux lourds et compactés peuvent bloquer la circulation de l'eau et de l'air dont les plantes ont besoin.
Le rôle essentiel des micro-organismes
Les micro-organismes qui contribuent à la fertilité du sol et conditionnent une croissance vigoureuse des plantes se développent et forment des colonies à la surface des particules du sol. Un sol dont les colloïdes cumulent une grande surface offre davantage d'espace à ces organismes bénéfiques. C'est pourquoi un sol dense riche en petits colloïdes s'avère généralement plus fertile qu'un sol sableux meuble aux gros colloïdes.
En résumé
Les colloïdes jouent un rôle central dans la santé des sols : ils fixent les nutriments, retiennent l'eau, structurent le sol et hébergent la vie microbienne indispensable aux cultures. Comprendre leur fonctionnement permet aux jardiniers comme aux agriculteurs d'améliorer durablement la fertilité de leurs terres.
Source : https://jardin.98905.com/plants-flowers-herbs/outdoor-growing/1007111043.html