L'aluminium est le deuxième élément le plus abondant de la croûte terrestre et le métal le plus répandu. Présent dans tous les sols, il en constitue environ 8,2 % de la croûte terrestre. On le trouve sous différentes formes chimiques, dont la plupart n'affectent ni la croissance des végétaux ni la santé des animaux. La forme responsable de la toxicité de l'aluminium chez les plantes est le cation soluble Al³⁺. C'est précisément cette forme que détectent les analyses de sol.
Les différentes formes de l'aluminium
Bien qu'il représente une part considérable de la croûte terrestre, l'aluminium n'existe pas à l'état de métal libre dans la nature. Il se combine avec d'autres éléments pour former des composés tels que le sulfate double d'aluminium et de potassium (alun), l'oxyde d'aluminium et l'hydroxyde d'aluminium. La cryolithe, ou fluoaluminate de sodium, ne se rencontre qu'en quantités limitées dans la nature. Ce n'est qu'en 1825 que Hans Oersted parvint à extraire l'aluminium pur.
Le cation d'aluminium soluble présent dans le sol — un ion chargé positivement, noté Al³⁺ — est appelé aluminium soluble. Ses concentrations les plus élevées s'observent dans les sols acides dont le pH est inférieur à 5,5. Quant à l'aluminium échangeable du sol, il correspond aux ions Al³⁺ fixés sur la matière organique ou sur les argiles ; il devient soluble lorsqu'il se détache et circule librement dans le sol.
Interprétation des mesures d'Al³⁺
Les résultats d'analyse de l'aluminium soluble sont exprimés en mg/kg en Australie et en ppm (parties par million) aux États-Unis. Selon Spectrum Analytic Inc., la plupart des cultures américaines ne peuvent plus pousser lorsque la teneur en Al³⁺ soluble atteint 1,0 ppm, et certaines cultures montrent déjà des difficultés dès 0,5 ppm. En Australie, un niveau de 15 mg/kg peut poser problème à la luzerne, tandis que des concentrations supérieures à 50 mg/kg lui sont toxiques.
Facteurs influençant la disponibilité de l'Al³⁺
Plusieurs paramètres déterminent la quantité d'Al³⁺ disponible dans un sol : la présence de matière organique, la nature et la quantité des argiles, ainsi que les concentrations d'autres cations et anions (ions chargés négativement) et d'autres sels. Tous ces facteurs influencent directement les valeurs obtenues lors des analyses.
Effets sur les plantes selon les niveaux mesurés
Emmanuel Delhaize et Peter Ryan, chercheurs à la Division of Plant Industry du Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) à Canberra, en Australie, ont étudié le mode d'action de l'Al³⁺ sur les végétaux. L'aluminium soluble affecte d'abord le développement racinaire, ce qui compromet ensuite la croissance générale et la santé de la plante.
Des recherches menées à l'université Clemson illustrent clairement cet effet : des plants de coton cultivés sans aluminium (0 ppm) développaient des racines de 16 cm de long. À 0,25 ppm, celles-ci ne mesuraient plus que 11 cm, et à 0,50 ppm, seulement 8 cm.
Influence du pH du sol sur les mesures d'aluminium
Les sols acides, dont le pH se situe entre 4,0 et 5,0, contiennent des proportions élevées d'aluminium soluble. Les travaux de l'université Clemson ont montré une baisse des rendements du maïs parallèlement à la diminution du pH et à l'augmentation du taux d'Al³⁺ dans le sol. À pH 5,0 ou moins, des niveaux élevés d'Al³⁺ empêchent l'absorption des cations essentiels que sont le calcium et le manganèse ; ces carences freinent alors la croissance des plantes. Plus le pH diminue, plus la proportion d'aluminium échangeable baisse au profit de l'aluminium soluble, nettement plus abondant.
Source : https://jardin.98905.com/plants-flowers-herbs/plant-basics/1007111688.html