FONCT ?OtiNEMENT i/lYDRIWE RACIHAIRE E N SOLS~...
FONCT ?OtiNEMENT i/lYDRIWE RACIHAIRE
E N SOLS~ D E G R A D E S
.._..
. ._-.. _. -__A< . . -
RA
- DE ETAGE EFFECTUE AU LABORATCIIRE
GE:!!itkIRAD DU 3 AVRIL AU 30 JUIN 1990.
2
AVAN ¡¯ PROPOS
Ce stage de formation sur l¡¯analy
du complexe d¡¯¨¦change et de la solution du sol
a ¨¦t¨¦ effectu¨¦ dans le cadre de la mise
I oeuvre des recherches sur le fonctionnement
hyydrique des racines en sols d¨¦grad¨¦s (A ¡¯ CIRAD 11/89).
!! a dur¨¦ 3 mois et a ¨¦t¨¦ r6a.b:
gr ?ce au concours du Centre de Cooperation
Internationale en Recherche Agronomiqu x)ur le Developpement (CIRAD).
-
._I_--._.
_._
REME
Je profite de l¡¯occasion pour
:Primer mes sinc¨¨res remerciements et ma
;=3,nr9irr?nce 3 :
1 nu.clcr<l
- Monsieur le Directeur G¨¦n¨¦ral (
CIRAD
- Monsieur ie Directeur G¨¦nkral <
I¡¯ISRA
- Monsieur I~AILAVIER, mon IT
.re de stage, Directeur de I¡¯URA au CIRAI>
- Monsieur Uameb BABRE, ~OH
cadreur au cours du stage pour sa grande
. ._. I
dqxmbmre
- L,¡®ensemble du personnel de 1¡¯U i et du CIRAD Montpellier
--
-
l
3
f
INTRODUCTION
RiraMlement ¨¤ l¡¯al¨¦a plcviom¨¦triqu :, une tendance generale dans le temps. de baisse
de productivitt a Cte observke sur des sol: cultiv¨¦s, malgr¨¦ l¡¯apport de fumure, alors que
les rendements se maintenaient, sur ces m¨º nes sols, en presence de mati¨¨re organique plus
ou moins Cvolu¨¦e (compost, fumier).
L%e des hypoth¨¨ses ¨¦mises *ur el pliquer ces diff¨¦rences de comportement consiste
erl I!ne modification chimique au voisina ;e des -racines qui peut ¨ºtre appr¨¦hend¨¦e par
l¡¯;~nalyse du complexe d¡¯¨¦change et de la SC Jution du sol : tenter de v¨¦rifier cette hypoth¨¨se
par le suivi analytique d¡¯¨¦chantillons pr¨¦1 :V~S dans un essai au champ faisant intervenir
diff¨¦rentes situations agronomiques (essa compost de la sole C d¨¦crit ult¨¦ricurementj
constitue l¡¯objet des travaux men¨¦s.
Le stage SUIVI et le travaii effectue meuvent ¨ºtre su%divis& cri 4 peints :
I - G¨¦n¨¦ralit¨¦s sur les sols ferrugin :ux et ferralitiques
2 - ,Suivi afkilytique
2.1 Description de l¡¯essai
2.2 Analyse du complexe d¡¯ khange
2.3 Analyse de la solution d1 sol
3 - Techniques d¡¯kalyses mises en oeuvre
3.1 Spectrom¨¦trie de flamm
3.2 Chromatographie ioniqu I
3.3 Absorption mok5culaire
)u calorim¨¦trie
3.4 Titrim¨¦tie
4
Analyse des r¨¦sultats obtenus
1 - GENERALITES SUR LES SOI-S I%I NJGINEUX ET FERRALITIOUES
.*
Ces sols, pouvant prhenter un ht d degradation assez avanc¨¦e lie ¨¤ la minCra.logie
du mat¨¦riau originel et aux conditions clims ques, couvrent une grande superficie dans les
.
pays en voie de d¨¦veioppemeni.
L¡¯¨¦volution de leur ossature cationic Y peut se traduire par :
Argile - (Me)¡°¡¯ + n H,O$ rgile - $+ n OH- + (Me)¡°¡¯
La transformation en argile - H rev e une acidit¨¦ ¡°potentielie¡±. Leur cxph&atiw
inknsive, continue, entra ?ne souvent une ac ification de ! ? solution du sel et une baisse de
rendement :
Argile - H + K¡¯ c
rgile - K + H¡¯
Le faible taux d¡¯argile et la capacit d:&ha;ge ~;ati~,,;q¨¹c p-z ¨¦levk font que !e
maintien de la fertilit¨¦ de ces sols demeure I probl¨¦me tr¨¨s d¨¦licat.
La connaissance du comportement c j diff¨¦rents constituants de ces sols (argiles ¨¤
charges variables) est fondamentale pour la >mpr¨¦hension tic icxl &volution saus !¡®effet de
facteurs cxt¨¦ticurs (chaulage par exemple) s
a) Min¨¦ralogie des sols acides
le< colIn ?des constituant ces sols soi
- i¡¯argile, ¨¤ un taux tres faible, essel tiiellement constitu¨¦e de kaolinite
- les oxydes m¨¦talliques : aluminiun t:t fer
- la mati¨¨re organique
L
Les char@ M3S ittix Wgik XXlt
manentes +~c 111~ cel1c.c li¨¦es aux oxvdes et
¨¤ :.a mati¨¨re organique sont variables.
¡®l.2 maiiierc organique et les oxydes _ dicswient comme suit :
k
5
b) Courbe de titration d¡¯un sol ¨¤ chhpe variable
CEC
A
,
Kcl!¡¯ N)
C t larges variables
li¨¦es aux oxydes et
¨¤ la mati¨¨re organique
I
1
_
-
_
_.
+
Charges permanentes t
liees ¨¤ l¡¯argile
+,
I
5
P¡¯h
pH
_
___.
_ _ ..__. ._
_
-. -.- c-
Cette courbe montre le lien entre !a~CEC et le pH.
Toute ¨¦l¨¦vation du pH se traduira d nc par une augmentation des charges n¨¦gatives
(coube de titraiion) et donc de la CEC.
c) Courbe de saturation et ame.nde
m i n ¨¦
dents r a u x
li¨¦e ¨¤ l¡¯apport de Ca. ,-Cl-
/
/
PH; = pH initial du sol
pH Ca = pH apr¨¨s apport de Ca
16
L¡¯apport de calcium se traduit par me Mvation du pH et de la CEC, celui de P,
avec une leg¨¨re diminution du pH, augmenI E la CEC, tandis que les engrais acidifiants la
diminuent.
Il - !jXJIVI ANALYTIOUE
.
2. i. Description de l¡¯essai
L¡¯essai au champ, dit ¡°essai cor 1post - sole C sur sol Deck¡± presente les
caract¨¦ristiques suivantes :
- 3 situations
T.F.S. = temoin pluvial S~I ct (ni compost, ni engrais min&al, ni eau
-..- _ .-
d¡¯irrigation)
I.C.C. = compost + eau d¡¯ir igation en compl¨¦ment
_.
- -- .- ._. ~ ._ .- .--. . - - ..-_
P.S.C = compost en piuvial arict
- 4 traitements correspondant ¨¤ d ff¨¦rents pourcentages des fumures min¨¦rales
vulgaris¨¦es (f.m.v) variables suivant la culture
15Okgih ?de 10-21 -21 (n il)
150 kg/ha de 8 - 18 - 27 (an zhide)
Les traitements sont :
Tl = 0 % de la f.m.v
T2 = 25 % de la f.m.v
T7 = 50 % de la f.m.v
¡®F4 = 100 % de la f.m.v
- 5 rep¨¦titions
L¡±&chantiihxmage effectu¨¦ n¡¯a pris e 1 compte que 3 traitements de fumrrre min¨¦rale
(Ti, T3, -3) et a t% f$t sur cinq Frofonda l-fj <o
10 ; 18 - 20 ; 20 - 30 ; ?Cl -40 ; 40 - 50
,/ Cnij.
Dmc pair 2 c u l t u r e s , 3 traitemt nts, 5 profondeurs, 3 situations le nombre
d¡¯t?chantillons prelev¨¦s est ¨¦gal ¨¤ 2 x 3 x 5 x 3 = 90. Cinq 6chantillons (m¨ºmes
pwfondeurs) ont &¨¦ pr¨¦lev¨¦s sur la jach¨¨re
7
2.2. Analyse du complexe dVchan :e
La capacitk d¡¯khange cationique ZEC) est la quantit¨¦ totale de cations que le
complexe peut retenir.
a) Frinciw de la determination de 1 CEC
L¡¯ensemble des cations pr¨¦sents sur e complexe d¡¯tkhange est d¨¦plac¨¦ pa.r un cation
appropri¨¦ qui est ensuite dos¨¦ en solution.
La capacit¨¦ d¡¯¨¦change est alors d& -min& soit :
- pw dif[&en* entre 1-g qu+ ?tit¨¦ du cation kchangeur introduite et celle rest+t en
solution apr¨¨s kchange.
par d¨¦placement du cation ¨¦chang ur par un 2 ¨¨me cation d¡¯¨¦change et dosage en
solution.
. . -__... ._-- -
-
- -- _.%_ - -.-
ks modes de d¨¦termination de la c .pacitd d¡¯¨¦change se diffkncient !,ar :
- la nature de l¡¯ion ¨¦changeur
- le pH de la solution d¡¯extraction
- la force ionique
b) M&hodes d¡¯analyses
1. M¨¦thode utilisant l¡¯ac¨¦tate d& onium
On d¨¦place les cations fix¨¦s sur ie :ompiexe absorbalit pal ;¡®x&~L U¡¯n;r;mo~i~:n
tarnponnk ¨¤ pH7. On dose les cations recu :illis dans le percolat. On rince ¨¤ l¡¯alcool pour
¨¦liminer l¡¯exc¨¨s d¡¯ions NH,+. On dkplace 1nsuite i¡¯ion ammonium par du scxiiuIII et on le
dose par calorim¨¦trie.
L
2. &f&hS>o_e_.utili~t le cqhaltihexan .ne
L¡¯ion abaltihcxaminc CO \\/NHj:a)+ s une grande sffinitb pour !e complw~. En miliell
dilu¨¦, cet ion peut khanger les cations fix¨¦! sur le sol. Les ions provenant de l¡¯kchange sont
dos¨¦s par absorption atomique (Ca. Mg, 1, Na, Mn, Al) ainsi que le cobalt restant en
W¡¯~!hxl,
- Mode O@ratoire
Dans un rapport 1/20, mettre en contact le sol ¨¤ ktudier et une *solution de
cobaltihexamine dont ia concentration (en rr y/100 g> est comp ?isi: entre 2 et 5 fois !a valecr
pr¨¦sumtk de la CEC. Agiter pendant 2
centrifuger ¨¤ 5 000 timn et filtrer si
nkcessaire avant dosage.
- Pr¨¦paration de la solution de cobaId hexamine
Pour un rapport d¡¯extraction kgal ¨¤ /20, une solution-m¨¨re contenant 500 meq de
CO (NH& Cl, pour 100 g de sol aura donc ne concentration ¨¦gale ¨¤ 500 meq/21 soit 250
meq/l et contiendra donc : 22.29 g de prodtit par litre.
- Calcul de la capacitd d¡¯¨¦change (C$C)
Soit A la quantitk en meq de cobol
introduite et T la quantitk en meq
mesur¨¦e apr¨¨s ¨¦change, la CEC mesur& =
Tous les r¨¦sultats sont exprim¨¦s en eq/lOO g de sol (Ca, Mg, ic, Na, Al, Mn, H)
la izoncentration gn H-est calcul¨¦e ¨¤ partir
pH de l¡¯exkait cub&iheYamine :
pH = - 1% (H¡¯)
H¡¯) e 10¡±¡±
. ..__
--
-- .-_ .-- _.._.
..+$&y& -w pH&--l¡¯extrait ail cubaJtihexamine ¨¦gai 2 3,8. Calculer !a, _
concentration en meq/lOO g de H+:(H¡¯j = i i!! = lO¡¯*¡¯ : i584IG¡± me@ = 9.3?7 meq!!O@
g pour un rapport ¨¦gal ¨¤ 1/20.
t
- AvantaPes de la m¨¦thode
l
. Mkthode rapide et simple
. D¨¦termination des cations et de la CEC sur le m¨ºme extrait
. Le chlorure de cobaltihexamine n¡¯ nflue pas le pH du SOI
. La comparaison des 2 termes du b:lan obtenus par 2 voies diff¨¦rentes (somme des
¡®cations et CEC) permet d¡¯affirmer que si la somme des cations est supkieure
¨¤ la CEC il y a pr¨¦sence d¡¯¨¦l¨¦ments solubles.
Dans le cas contraire, pr&.ence d¡¯¨¦l Inlents moins courants sur le complexe(Nt$Fe,
Mn). Le fer et le mangan¨¨se sont dos¨¦s su le m¨ºme extrait, tandis que l¡¯ammonium doit
faire l¡¯objet d¡¯une nouvelk extlactlofi avec ¡¯ ?r X! $r C!:) 3. marne conrentration (en me@ 100
gj que ie c;O¡¯udiii~t%it ?lli~~ ¨¹tiliti pour
-1
!¡®ak. 1~ s!assiqu~ 41 cm$w I le dosage de cet ion
se fait par colorimktie.
r
Comoamison de !a mkthode rtilisa~!.. !P cnha.1 ti hexamine
a cellemettant en jeu l¡¯ac¨¦tate d¡¯cipmonium
Le chlorure de wbaitihexamine
::y? r¨¦;cti!¡® pntlquemenr neutre (il est ;fti pH de
l¡¯eau utiliske pour le pkparer),
¨¤ ¡®I¡¯ac¨¦tatc d¡¯ammonium (pH = 7), les CEC
mesur¨¦es par les mCthodes
:
. voisines, dans le cas des sols ¨¤ charges fixer
. diffkrenk pour des sols riches en charges variables, la m¨¦thode ¨¤ l¡¯ac¨¦tate
donnant les plus grandes valeurs.
les cations acides n¡¯kttt p comptabilis¨¦s
est tr¨¨s souvent inftkieur ¨¤ 100, alors qu¡¯il
itk avec la mtthode au cobaltihexamine.
2.3 Analyse de la solution du sol 1
.
L¡¯Ctude des &-%ments solubles donn des renseignements sur les &men?:s nutritifs,
contenus dans la solution du sol, lieu
i¨¦ puiqu¡¯il est le premier milieu rencontr¨¦ par
les racines. L¡¯extraction ¨¤ l¡¯eau est faite d
un rapport 1/3,5 par agitation pendant 12 h,
puis centrifugation et filtration ¨¤ 0,05~. Le principaux ¨¦l¨¦ments dos& sont (Ca, Fe, NH,,
Mg, K, Na, Mn, Al), le pH, la conductivit¨¦, les anions organiques (ac¨¦tate, oxalate, citrate)
et min&ux (Cl-, F, SO,:, NO*1 ,et NOL, P
CO,¡¯ et HCO;).
IIJ - TFKHNIOUES D¡¯ANA&XZS MI
EN OEUVRE
Les techniques utilis¨¦es pour le dosa e des Cl¨¦ments sont la spectrom¨¦trie de flamme,
_---.-L --¡°::Ja-shromatographie ionique, la
ia
titrim¨¦trie.
.
3.1. Spectrom¨¦trie dc¡® flamme
~
Ce terme g¨¦n¨¦rique regroupe les techniques d¡¯absorption et d¡¯¨¦mission atomique.
a) Principe
La base de cette technique de dosa
est la la loi de KIRCHOFF : ¡°Tout corps
ch, mique peut absorber des radiations qu¡¯il ¨¦ et lui-m¨ºme dans des conditions d¨¦termin¨¦es¡±.
Exemple : atome de wiillm
l
jri ? ?tem, dc sodiurz, svu.zis ¨¤ :In c. .-
q-2 ¨¦ncrg¨¦tiqce E, passe cie l¡¯¨¦tat fondamental
./.
ti l¡¯¨¦tzi: ?x:it5 zn pexkzt sa? electr ?i? !e
/1
p!~ 5 y+me wivant la rP.action
tend ¨¤ revenir ¨¤ !¡®&at fondamental; en
avec une intensit¨¦ 1 pmportinnnelle au
0;; a do-c,
I,., mis e:: ¨¦vkknce un
dc d:Jsgc qui rpourra s¡¯effectuer relativement
par rapport ¨¤ une s¨¦rie d¡¯¨¦chantillons de con ntrations connues et croissantes appel& points
d¡¯tital lonnage.
0
.
Cette technique ne peut ¨ºtre utilisk ue pour les Cl¨¦ments facilement ionisables tels
que les alcalins (Na, K, Li, Cs, Rb).
4
Elle joue 3 r ?les :
~
. vaporisation du solvant
. rupture des liaisons mol&ulaires
ur donner un ¡°nuage¡± d¡¯atomes.
.
. fourniture d¡¯knergie pour provoqu t
r l¡¯excitation.
c) Amweillarze
4L
R \\\\Y
/ - - \\
r
\\
V/i
I ¡®\\ ¡®\\ ¡®4
Fi..:+
f
Icho nl-;\\ID¡±
l
d) N¨¦bulisation
1
¡®Le riomb ?c N d¡¯stomes envoyCs ( ms la flamme sous forme de combinaisons
chimiques est fonction de la concentration.
Le brouillard arrive au niveau du bl ileur. L¡¯¨¦nergie de la combustion le vaporise.
Il y a dissociation du complexe chimique. U I ¨¦quilibre s¡¯ktablit entre le niveau fondamental
et ¡®le niveau excit6 :
.
M A #, M¡± +
Ke = JM¡¯) (A)
(MN
3.1.2 Absorotion atomiaue
.
._-_
Si l¡¯on veut doser du Ca. par exeml .e, dans les conditions d¨¦crites pr¨¦c¨¦demment,
aucun signal n¡¯appara ?tra au niveau de l¡¯e registreur : la flamme, dans cc cas, vaporise
toujours le solvant, provoque la dissociation ;plus ou moins totale) des complexes chimiques
mais ne fournit pas une ¨¦nergie suffisante 1 )ur provoque1 l¡¯excitatioi ?.
Dans ce cas 2 solutions sont alors p ssibles :
augmenter la temp¨¦rature de la fl .mme, en utiiisant par exemple tin m¨¦lange:
&,O/C,H,.
avoir recours ¨¤ une lampe dont la cathode creuse est compos¨¦e de l¡¯¨¦l¨¦ment ¨¤
analyser.
La lampe ¨¤ cathode creuse ¨¦met le ra ronnement caract¨¦ristique avec une intensit¨¦ 10.
Au niveau du br ?leur, les atomes ¨¤ l¡¯¨¦tat 1 Fndamental absorbent de l¡¯¨¦nergie et passent ¨¤
1¡¯6:tat excit¨¦ avant d¡¯kmeitre ia r-adiaiion a.1 sorb& cx-x:¨¦ristique de !¡®6!&nwt 1 .¡®¨¦neyie
¡°absorb¨¦e¡± par les atomes (10 - 1) est mesu 5e par un dispositif appropri¨¦.
12
3.1.3 *Les interf¨¦rences en .s pectromr de flamme
Les difficult¨¦s les plus sheuses en pectromktne proviennent de pertubations dont
les corps accompagnant l¡¯¨¦l¨¦ment sont les
uses.
Les interfhences qui nous int&essen/ sont de deux ordres :
a) interf¨¦rences dues ¨¤ la formation d;e corh¨´lexes r6fiaizt ?i ?e~ . .
Exemple : interf¨¦rences entre Ca, Al1 et P
Il y a formation de complexes Ca, (P J2, Al PU, r¨¦fractaires. Leurs points de fusion
sont ¨¦lev¨¦s et ieur disswiation difficile.
Ca, OQd,¡¯
T-3 Ca¡± + 2POi
b) Interf&ences d¡¯ionisation
L¡¯¨¦quilibre d¡¯ionisation du potassiums s¡¯¨¦crit
avec une constante k = {K¡¯) . ce.1
(K)
Si 1¡¯~ do.se le K en prhence de
s concentrations de sodium, la dissociation du
Na introduisant une grande quantit¨¦ d¡¯¨¦lectr ns, modifie l¡¯¨¦quilibre dans le sens 2, c¡¯est-¨¤-
dire tend ¨¤ favoriser la formation du K non onis¨¦.
Cela se traduit par des erreurs sur le concentrations ¨¤ dkterminer.
s
3.1.4 Correct.ion des in&-.&wzS
k correction des interfdrences se fai par double voie
t
a) Action sur la flamme
~
Eviter les flammes trop chaudes prou
la formation des compods oxygen¨¦s Ca,
(PO&, AlPO, en employant une flamme
b) Action d¡¯un correcteur ?himiaue
- Le lanthane est capable, par comple ation, de favoriser la dissociation de nombreux
compos& r¨¦fractaires dans la flamme :
AlPO, + L a 7
-
La PO, + Al
4
On l¡¯utilise notamment sous forme d chlorure, pour inhiber les interf¨¦rences entre
Ca, Al et P.
e
- Le cesium, ¨¦l¨¦ment tr¨¨s
onisable introduit dans la flamme une quantit¨¦
tr¨¨:, importante d¡¯¨¦lectrons qui
l¡¯¨¦quilibre de dissociation du K et le rendent
peu sensible ¨¤ la prksence ou l¡¯absence de
a.
3.2 Chromatographie ionique
1
La chromatographie est une m¨¦thod de s¨¦paration des constituants d¡¯un m¨¦lange
fond¨¦e sur l¡¯absorption s¨¦ie ?rive. Les anion
ciot,e~.&j~e .wnt &t& &m~&~-t$FQs
dc Fi3pn s¨¦itztive pal w &ant dont en
ccmposition de fa ?on wntr ?l&.
OET ZI~WIS dw& sont les chlorures.
les nitrites, les bromures, les
ci ?rates et aes oxaIatcs.
¨¹n exempie Ut: chror~iatograri~pne est ~donn¨¦c en annexe 2¡° 1.
3.3 Absorption mol¨¦culaire ou colob&rie
Un faisceau de lumi¨¨re chromatique raverse une solution color¨¦e ¨¤ analyser. De la
proportion d¡¯intensit¨¦ lumineuse absorb¨¦e, o d¨¦duit ia concentration en ¨¦tement responsable
de la coloration de la solution ¨¤ ¨¦tudier.
1:
La concentration en ammoniurn de la
du sol est d¨¦termin¨¦e par i¡¯anaiyse dt:
la c:oloration qu¡¯il d¨¦veloppe avec du chloris yanurate de sodium en pr¨¦sence de salicylate
2: de zi:rz,zssiate de NE.
3.4. Titrimdtrie : dosage des carbocates (CO,¡®) et bicarbonates (HCOJ
1p.c rarhonates et bicarbonates sont
par titrim¨¦trie avec HC1 10¡°N suivant les
rki3ions (!) et (2) sch~matisf5es en arme.xe
I pH ou indicateur wlorb
(1) C O , ¡¯ + H+.$CO,H
t
8.5 ou virage de pMno1 phtai¨¦ine
(2) CO,H-+ H+$HlC03& + H,O
zs
4.0 ou virage du vert de bromocr¨¦soi
*z= volume total de HC1 vers¨¦ depuis le qEBUT du dosage
Calculs : soient
p (g) la masse de sol utilis¨¦e
V (ml) le volume de 1~ solution d¡¯extnction
a
PE (ml) le volume de 1 prise d¡¯essai
il vient :
CO,¡¯ (meq/lOO g Sol) = 2 t x V
PE x p
CO,¡¯ (mg/l) (dans le cas d¡¯une eau)
20tx30=6OOt
PE
PE
e t
HCO; (meq/lOO g Sol) = lz - 2 t) x V
PE X-P.
HCO,- (mg!l) = 10 (z - 2 t) x 61
PE
IV - ANALYSE DES RESULTATS OBTE@S
..-4, -
.¡°_.. -
~-
-- ---- -.--
_&-.-
_
4.1 Les &hantillous
¡¯
La localisation des tkhantillons a ¨¦t¨¦ becrite dans le paragraphe II.
En rakn de la nature tr¨¨s charg¨¦e d l¡¯eau d¡¯irrigation, le traitement ICC n¡¯a pas
¨¦t¨¦ interpr¨¦t¨¦.
4. 2 Caract¨¦ristiques analys¨¦es du 01 de d¨¦part
4
Le graphique no 1 rksume
des diff¨¦rents yara&tres caract¨¦ristique: 5:
complexe d¡¯¨¦change en fonction de la profo
sur le sol de jach¨¨re.
4.3 Effets des diff¨¦rents facteurs sur le complexe d¡¯bchange
.
IX graphique n^ 2 muntre un effet n
20 ycsmi&rs centim¨¨tres du sol sur le
L¡¯absence d¡¯une parceile t¨¦moin com st& mais non cultiv¨¦e ne permet pas I ¡®anaiysc
de ::e faclrur seul
u
mais en liaison avec les c ltures as.soci¨¦es.
Des dCtails relatifs ¨¤ la composition $u compost m~~yucn; act¨¹cl!ener,!.
--
l
Le graphique no 3 pr¨¦sente l¡¯effet d compost sur quelques caract&istiques sur sol
cultiv¨¦.
-Le compost a iendarice, dl premi¨¨re rpproximation, 4 maintenir les ca.ract&istiques
de ddpart du sol dans les 2 types de culture
c) Effet de la fumure min¨¦rale
L¡¯¨¦;tude de cet effet a consist¨¦ ¨º coml mer les traitements Tl (0% de fumure min¨¦rale
.
et 7¡¯4 (100 % de fumcre min&-a!e) du TPS
XT les deux cultures et pour les trois horizons
(0 - 10 cm, 10 - 20 cm, 20 - 30 cm).
1. Arachide
CEX(meqilOOgj
Al~meq/lO@)
PH
0 - 1Ocm
3.65
-
-
1 . 0 4
4.92
0.00
6.08
-
-z .4
10-200;
-
&39
1 . 2 2
5.80
0.00
5 .-12
23 ZL.,
5.48
1 7 7
6.72
0.00
6.10
0- 40cm
3.44
0.88
4.54
0.00
6.27
T 4
10 - 20 cm
4.03
1.11
5.32
u.uo
5.49
2 0 - 3 0 c m
7.50
1 . 0 6
7.51
0.00
7.44
..--.
_
-
-
i.
:. .-;a i -
2. Mi4
0 - 1Ocm
1 . 4 8
0.78
2.92
0.13
4.67
¡®I-1
lO-20cm
2.22
i.00
3.76
0.22
4.46
20 - 30 cm
3.48
1 . 2 9
>.U2
U.ImJ
5.37
0 10 cm
! .3 ?
0.67
2 . 6 1
0.13
4.68
T 4
IO-20cm
2.33
0.9R
3.82
0.13
4.62
20.30cm
3.8s
1.35
5.16
0.00
5.84
Les donn¨¦es obtenues permettent de l¨¦crire des tendances :
* acidif ?cation en surface (0 - 20 GIT x)ur 1¡¯arachIde et rj -. 10 cm pour le miij
* basif ?cation en profondeur. plus fr ~che pour l¡¯arachide que pour le mil.
En r¨¦sum¨¦, les r¨¦sultats de ces prerr Sres exp¨¦rimentations montrent la tendance du
w ?pos: 3 nain:er.i: les carzc5ristiques
to! de ?6yafl. 11~ 4llde plus fine et d¨¦taill¨¦e
sera nCcessaire dans le temps pour compl¨¦ta
les analyses faites notamment en analysant le
car5one et l¡¯azote. Une analyse plus compl¨¨ : de la solution du soi devrait ¨¦rre faire afin de
mieux apprkirender le r61e de ces anions da j la nutrition des plates.
1-a tendance bien connue d¡¯acidii atio;1 des sols S<!US
culture, acx;¨¦i¨¦r¨¦e par
l¡¯utilisation d¡¯engrais min¨¦raux n¡¯a ¨¦t¨¦ qt faiblement mise en evidence. L¡¯essai ¨¦tant
implant¨¦ dans un sol ¡°deck¡±, les ph¨¦nom¨¨ es d¡¯acidif ?cation mettront du temps pour se
mel.ire en kvidence. Pour bien apprthcnd;
!cs pMlCr:lbCYs
chimiques responsables de
I¡¯acidifkation, un suivi de l¡¯essai dans le te ps est nkessaire.
q
Le maintien de la fertilite des sols
culture avec ou sans engrais min&a.l demeure
une qutk. ?un d¨¦licate. Pendant longte.mps
recherche de rendements &XC~ a ¨¦t¨¦ le but
recherch¨¦ en fertilisation mintrale. Mais
clair aujourd¡¯hui, qu¡¯une fertilisation
correcte doit tenir compte ¨¤ la fois des rende ents et du devenir des sols.
¡±
Pendant ces trois mois, un grand
de determinations ont ¨¦t¨¦ effectu¨¦es (voir
r¨¦sultats en annexe). Parmi les
certaines sont classiques (complexe
.
d¡¯khange) et d¡¯autres nouvelles
organiques (fluorures, ac¨¦tates,
oxalates, etc..). Le r ?le des
es dans la nutrition des plantes devrait faire
l¡¯objet de travaux plus importants.
La formation th¨¦orique et pratique acquise m¡¯a permis d¡¯avoir de meilleures
connaissances sur le sol et sur la solution du
1. Elle m¡¯a permis aussi de cerner beaucoup
de problemes relatifs aux techniques
*
d¡¯~na.ly -s .--.
et a l¡¯appareillage.
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RA
- DE ETAGE EFFECTUE AU LABORATCIIRE
GE:!!itkIRAD DU 3 AVRIL AU 30 JUIN 1990.
2
AVAN ¡¯ PROPOS
Ce stage de formation sur l¡¯analy
du complexe d¡¯¨¦change et de la solution du sol
a ¨¦t¨¦ effectu¨¦ dans le cadre de la mise
I oeuvre des recherches sur le fonctionnement
hyydrique des racines en sols d¨¦grad¨¦s (A ¡¯ CIRAD 11/89).
!! a dur¨¦ 3 mois et a ¨¦t¨¦ r6a.b:
gr ?ce au concours du Centre de Cooperation
Internationale en Recherche Agronomiqu x)ur le Developpement (CIRAD).
-
._I_--._.
_._
REME
Je profite de l¡¯occasion pour
:Primer mes sinc¨¨res remerciements et ma
;=3,nr9irr?nce 3 :
1 nu.clcr<l
- Monsieur le Directeur G¨¦n¨¦ral (
CIRAD
- Monsieur ie Directeur G¨¦nkral <
I¡¯ISRA
- Monsieur I~AILAVIER, mon IT
.re de stage, Directeur de I¡¯URA au CIRAI>
- Monsieur Uameb BABRE, ~OH
cadreur au cours du stage pour sa grande
. ._. I
dqxmbmre
- L,¡®ensemble du personnel de 1¡¯U i et du CIRAD Montpellier
--
-
l
3
f
INTRODUCTION
RiraMlement ¨¤ l¡¯al¨¦a plcviom¨¦triqu :, une tendance generale dans le temps. de baisse
de productivitt a Cte observke sur des sol: cultiv¨¦s, malgr¨¦ l¡¯apport de fumure, alors que
les rendements se maintenaient, sur ces m¨º nes sols, en presence de mati¨¨re organique plus
ou moins Cvolu¨¦e (compost, fumier).
L%e des hypoth¨¨ses ¨¦mises *ur el pliquer ces diff¨¦rences de comportement consiste
erl I!ne modification chimique au voisina ;e des -racines qui peut ¨ºtre appr¨¦hend¨¦e par
l¡¯;~nalyse du complexe d¡¯¨¦change et de la SC Jution du sol : tenter de v¨¦rifier cette hypoth¨¨se
par le suivi analytique d¡¯¨¦chantillons pr¨¦1 :V~S dans un essai au champ faisant intervenir
diff¨¦rentes situations agronomiques (essa compost de la sole C d¨¦crit ult¨¦ricurementj
constitue l¡¯objet des travaux men¨¦s.
Le stage SUIVI et le travaii effectue meuvent ¨ºtre su%divis& cri 4 peints :
I - G¨¦n¨¦ralit¨¦s sur les sols ferrugin :ux et ferralitiques
2 - ,Suivi afkilytique
2.1 Description de l¡¯essai
2.2 Analyse du complexe d¡¯ khange
2.3 Analyse de la solution d1 sol
3 - Techniques d¡¯kalyses mises en oeuvre
3.1 Spectrom¨¦trie de flamm
3.2 Chromatographie ioniqu I
3.3 Absorption mok5culaire
)u calorim¨¦trie
3.4 Titrim¨¦tie
4
Analyse des r¨¦sultats obtenus
1 - GENERALITES SUR LES SOI-S I%I NJGINEUX ET FERRALITIOUES
.*
Ces sols, pouvant prhenter un ht d degradation assez avanc¨¦e lie ¨¤ la minCra.logie
du mat¨¦riau originel et aux conditions clims ques, couvrent une grande superficie dans les
.
pays en voie de d¨¦veioppemeni.
L¡¯¨¦volution de leur ossature cationic Y peut se traduire par :
Argile - (Me)¡°¡¯ + n H,O$ rgile - $+ n OH- + (Me)¡°¡¯
La transformation en argile - H rev e une acidit¨¦ ¡°potentielie¡±. Leur cxph&atiw
inknsive, continue, entra ?ne souvent une ac ification de ! ? solution du sel et une baisse de
rendement :
Argile - H + K¡¯ c
rgile - K + H¡¯
Le faible taux d¡¯argile et la capacit d:&ha;ge ~;ati~,,;q¨¹c p-z ¨¦levk font que !e
maintien de la fertilit¨¦ de ces sols demeure I probl¨¦me tr¨¨s d¨¦licat.
La connaissance du comportement c j diff¨¦rents constituants de ces sols (argiles ¨¤
charges variables) est fondamentale pour la >mpr¨¦hension tic icxl &volution saus !¡®effet de
facteurs cxt¨¦ticurs (chaulage par exemple) s
a) Min¨¦ralogie des sols acides
le< colIn ?des constituant ces sols soi
- i¡¯argile, ¨¤ un taux tres faible, essel tiiellement constitu¨¦e de kaolinite
- les oxydes m¨¦talliques : aluminiun t:t fer
- la mati¨¨re organique
L
Les char@ M3S ittix Wgik XXlt
manentes +~c 111~ cel1c.c li¨¦es aux oxvdes et
¨¤ :.a mati¨¨re organique sont variables.
¡®l.2 maiiierc organique et les oxydes _ dicswient comme suit :
k
5
b) Courbe de titration d¡¯un sol ¨¤ chhpe variable
CEC
A
,
Kcl!¡¯ N)
C t larges variables
li¨¦es aux oxydes et
¨¤ la mati¨¨re organique
I
1
_
-
_
_.
+
Charges permanentes t
liees ¨¤ l¡¯argile
+,
I
5
P¡¯h
pH
_
___.
_ _ ..__. ._
_
-. -.- c-
Cette courbe montre le lien entre !a~CEC et le pH.
Toute ¨¦l¨¦vation du pH se traduira d nc par une augmentation des charges n¨¦gatives
(coube de titraiion) et donc de la CEC.
c) Courbe de saturation et ame.nde
m i n ¨¦
dents r a u x
li¨¦e ¨¤ l¡¯apport de Ca. ,-Cl-
/
/
PH; = pH initial du sol
pH Ca = pH apr¨¨s apport de Ca
16
L¡¯apport de calcium se traduit par me Mvation du pH et de la CEC, celui de P,
avec une leg¨¨re diminution du pH, augmenI E la CEC, tandis que les engrais acidifiants la
diminuent.
Il - !jXJIVI ANALYTIOUE
.
2. i. Description de l¡¯essai
L¡¯essai au champ, dit ¡°essai cor 1post - sole C sur sol Deck¡± presente les
caract¨¦ristiques suivantes :
- 3 situations
T.F.S. = temoin pluvial S~I ct (ni compost, ni engrais min&al, ni eau
-..- _ .-
d¡¯irrigation)
I.C.C. = compost + eau d¡¯ir igation en compl¨¦ment
_.
- -- .- ._. ~ ._ .- .--. . - - ..-_
P.S.C = compost en piuvial arict
- 4 traitements correspondant ¨¤ d ff¨¦rents pourcentages des fumures min¨¦rales
vulgaris¨¦es (f.m.v) variables suivant la culture
15Okgih ?de 10-21 -21 (n il)
150 kg/ha de 8 - 18 - 27 (an zhide)
Les traitements sont :
Tl = 0 % de la f.m.v
T2 = 25 % de la f.m.v
T7 = 50 % de la f.m.v
¡®F4 = 100 % de la f.m.v
- 5 rep¨¦titions
L¡±&chantiihxmage effectu¨¦ n¡¯a pris e 1 compte que 3 traitements de fumrrre min¨¦rale
(Ti, T3, -3) et a t% f$t sur cinq Frofonda l-fj <o
10 ; 18 - 20 ; 20 - 30 ; ?Cl -40 ; 40 - 50
,/ Cnij.
Dmc pair 2 c u l t u r e s , 3 traitemt nts, 5 profondeurs, 3 situations le nombre
d¡¯t?chantillons prelev¨¦s est ¨¦gal ¨¤ 2 x 3 x 5 x 3 = 90. Cinq 6chantillons (m¨ºmes
pwfondeurs) ont &¨¦ pr¨¦lev¨¦s sur la jach¨¨re
7
2.2. Analyse du complexe dVchan :e
La capacitk d¡¯khange cationique ZEC) est la quantit¨¦ totale de cations que le
complexe peut retenir.
a) Frinciw de la determination de 1 CEC
L¡¯ensemble des cations pr¨¦sents sur e complexe d¡¯tkhange est d¨¦plac¨¦ pa.r un cation
appropri¨¦ qui est ensuite dos¨¦ en solution.
La capacit¨¦ d¡¯¨¦change est alors d& -min& soit :
- pw dif[&en* entre 1-g qu+ ?tit¨¦ du cation kchangeur introduite et celle rest+t en
solution apr¨¨s kchange.
par d¨¦placement du cation ¨¦chang ur par un 2 ¨¨me cation d¡¯¨¦change et dosage en
solution.
. . -__... ._-- -
-
- -- _.%_ - -.-
ks modes de d¨¦termination de la c .pacitd d¡¯¨¦change se diffkncient !,ar :
- la nature de l¡¯ion ¨¦changeur
- le pH de la solution d¡¯extraction
- la force ionique
b) M&hodes d¡¯analyses
1. M¨¦thode utilisant l¡¯ac¨¦tate d& onium
On d¨¦place les cations fix¨¦s sur ie :ompiexe absorbalit pal ;¡®x&~L U¡¯n;r;mo~i~:n
tarnponnk ¨¤ pH7. On dose les cations recu :illis dans le percolat. On rince ¨¤ l¡¯alcool pour
¨¦liminer l¡¯exc¨¨s d¡¯ions NH,+. On dkplace 1nsuite i¡¯ion ammonium par du scxiiuIII et on le
dose par calorim¨¦trie.
L
2. &f&hS>o_e_.utili~t le cqhaltihexan .ne
L¡¯ion abaltihcxaminc CO \\/NHj:a)+ s une grande sffinitb pour !e complw~. En miliell
dilu¨¦, cet ion peut khanger les cations fix¨¦! sur le sol. Les ions provenant de l¡¯kchange sont
dos¨¦s par absorption atomique (Ca. Mg, 1, Na, Mn, Al) ainsi que le cobalt restant en
W¡¯~!hxl,
- Mode O@ratoire
Dans un rapport 1/20, mettre en contact le sol ¨¤ ktudier et une *solution de
cobaltihexamine dont ia concentration (en rr y/100 g> est comp ?isi: entre 2 et 5 fois !a valecr
pr¨¦sumtk de la CEC. Agiter pendant 2
centrifuger ¨¤ 5 000 timn et filtrer si
nkcessaire avant dosage.
- Pr¨¦paration de la solution de cobaId hexamine
Pour un rapport d¡¯extraction kgal ¨¤ /20, une solution-m¨¨re contenant 500 meq de
CO (NH& Cl, pour 100 g de sol aura donc ne concentration ¨¦gale ¨¤ 500 meq/21 soit 250
meq/l et contiendra donc : 22.29 g de prodtit par litre.
- Calcul de la capacitd d¡¯¨¦change (C$C)
Soit A la quantitk en meq de cobol
introduite et T la quantitk en meq
mesur¨¦e apr¨¨s ¨¦change, la CEC mesur& =
Tous les r¨¦sultats sont exprim¨¦s en eq/lOO g de sol (Ca, Mg, ic, Na, Al, Mn, H)
la izoncentration gn H-est calcul¨¦e ¨¤ partir
pH de l¡¯exkait cub&iheYamine :
pH = - 1% (H¡¯)
H¡¯) e 10¡±¡±
. ..__
--
-- .-_ .-- _.._.
..+$&y& -w pH&--l¡¯extrait ail cubaJtihexamine ¨¦gai 2 3,8. Calculer !a, _
concentration en meq/lOO g de H+:(H¡¯j = i i!! = lO¡¯*¡¯ : i584IG¡± me@ = 9.3?7 meq!!O@
g pour un rapport ¨¦gal ¨¤ 1/20.
t
- AvantaPes de la m¨¦thode
l
. Mkthode rapide et simple
. D¨¦termination des cations et de la CEC sur le m¨ºme extrait
. Le chlorure de cobaltihexamine n¡¯ nflue pas le pH du SOI
. La comparaison des 2 termes du b:lan obtenus par 2 voies diff¨¦rentes (somme des
¡®cations et CEC) permet d¡¯affirmer que si la somme des cations est supkieure
¨¤ la CEC il y a pr¨¦sence d¡¯¨¦l¨¦ments solubles.
Dans le cas contraire, pr&.ence d¡¯¨¦l Inlents moins courants sur le complexe(Nt$Fe,
Mn). Le fer et le mangan¨¨se sont dos¨¦s su le m¨ºme extrait, tandis que l¡¯ammonium doit
faire l¡¯objet d¡¯une nouvelk extlactlofi avec ¡¯ ?r X! $r C!:) 3. marne conrentration (en me@ 100
gj que ie c;O¡¯udiii~t%it ?lli~~ ¨¹tiliti pour
-1
!¡®ak. 1~ s!assiqu~ 41 cm$w I le dosage de cet ion
se fait par colorimktie.
r
Comoamison de !a mkthode rtilisa~!.. !P cnha.1 ti hexamine
a cellemettant en jeu l¡¯ac¨¦tate d¡¯cipmonium
Le chlorure de wbaitihexamine
::y? r¨¦;cti!¡® pntlquemenr neutre (il est ;fti pH de
l¡¯eau utiliske pour le pkparer),
¨¤ ¡®I¡¯ac¨¦tatc d¡¯ammonium (pH = 7), les CEC
mesur¨¦es par les mCthodes
:
. voisines, dans le cas des sols ¨¤ charges fixer
. diffkrenk pour des sols riches en charges variables, la m¨¦thode ¨¤ l¡¯ac¨¦tate
donnant les plus grandes valeurs.
les cations acides n¡¯kttt p comptabilis¨¦s
est tr¨¨s souvent inftkieur ¨¤ 100, alors qu¡¯il
itk avec la mtthode au cobaltihexamine.
2.3 Analyse de la solution du sol 1
.
L¡¯Ctude des &-%ments solubles donn des renseignements sur les &men?:s nutritifs,
contenus dans la solution du sol, lieu
i¨¦ puiqu¡¯il est le premier milieu rencontr¨¦ par
les racines. L¡¯extraction ¨¤ l¡¯eau est faite d
un rapport 1/3,5 par agitation pendant 12 h,
puis centrifugation et filtration ¨¤ 0,05~. Le principaux ¨¦l¨¦ments dos& sont (Ca, Fe, NH,,
Mg, K, Na, Mn, Al), le pH, la conductivit¨¦, les anions organiques (ac¨¦tate, oxalate, citrate)
et min&ux (Cl-, F, SO,:, NO*1 ,et NOL, P
CO,¡¯ et HCO;).
IIJ - TFKHNIOUES D¡¯ANA&XZS MI
EN OEUVRE
Les techniques utilis¨¦es pour le dosa e des Cl¨¦ments sont la spectrom¨¦trie de flamme,
_---.-L --¡°::Ja-shromatographie ionique, la
ia
titrim¨¦trie.
.
3.1. Spectrom¨¦trie dc¡® flamme
~
Ce terme g¨¦n¨¦rique regroupe les techniques d¡¯absorption et d¡¯¨¦mission atomique.
a) Principe
La base de cette technique de dosa
est la la loi de KIRCHOFF : ¡°Tout corps
ch, mique peut absorber des radiations qu¡¯il ¨¦ et lui-m¨ºme dans des conditions d¨¦termin¨¦es¡±.
Exemple : atome de wiillm
l
jri ? ?tem, dc sodiurz, svu.zis ¨¤ :In c. .-
q-2 ¨¦ncrg¨¦tiqce E, passe cie l¡¯¨¦tat fondamental
./.
ti l¡¯¨¦tzi: ?x:it5 zn pexkzt sa? electr ?i? !e
/1
p!~ 5 y+me wivant la rP.action
tend ¨¤ revenir ¨¤ !¡®&at fondamental; en
avec une intensit¨¦ 1 pmportinnnelle au
0;; a do-c,
I,., mis e:: ¨¦vkknce un
dc d:Jsgc qui rpourra s¡¯effectuer relativement
par rapport ¨¤ une s¨¦rie d¡¯¨¦chantillons de con ntrations connues et croissantes appel& points
d¡¯tital lonnage.
0
.
Cette technique ne peut ¨ºtre utilisk ue pour les Cl¨¦ments facilement ionisables tels
que les alcalins (Na, K, Li, Cs, Rb).
4
Elle joue 3 r ?les :
~
. vaporisation du solvant
. rupture des liaisons mol&ulaires
ur donner un ¡°nuage¡± d¡¯atomes.
.
. fourniture d¡¯knergie pour provoqu t
r l¡¯excitation.
c) Amweillarze
4L
R \\\\Y
/ - - \\
r
\\
V/i
I ¡®\\ ¡®\\ ¡®4
Fi..:+
f
Icho nl-;\\ID¡±
l
d) N¨¦bulisation
1
¡®Le riomb ?c N d¡¯stomes envoyCs ( ms la flamme sous forme de combinaisons
chimiques est fonction de la concentration.
Le brouillard arrive au niveau du bl ileur. L¡¯¨¦nergie de la combustion le vaporise.
Il y a dissociation du complexe chimique. U I ¨¦quilibre s¡¯ktablit entre le niveau fondamental
et ¡®le niveau excit6 :
.
M A #, M¡± +
Ke = JM¡¯) (A)
(MN
3.1.2 Absorotion atomiaue
.
._-_
Si l¡¯on veut doser du Ca. par exeml .e, dans les conditions d¨¦crites pr¨¦c¨¦demment,
aucun signal n¡¯appara ?tra au niveau de l¡¯e registreur : la flamme, dans cc cas, vaporise
toujours le solvant, provoque la dissociation ;plus ou moins totale) des complexes chimiques
mais ne fournit pas une ¨¦nergie suffisante 1 )ur provoque1 l¡¯excitatioi ?.
Dans ce cas 2 solutions sont alors p ssibles :
augmenter la temp¨¦rature de la fl .mme, en utiiisant par exemple tin m¨¦lange:
&,O/C,H,.
avoir recours ¨¤ une lampe dont la cathode creuse est compos¨¦e de l¡¯¨¦l¨¦ment ¨¤
analyser.
La lampe ¨¤ cathode creuse ¨¦met le ra ronnement caract¨¦ristique avec une intensit¨¦ 10.
Au niveau du br ?leur, les atomes ¨¤ l¡¯¨¦tat 1 Fndamental absorbent de l¡¯¨¦nergie et passent ¨¤
1¡¯6:tat excit¨¦ avant d¡¯kmeitre ia r-adiaiion a.1 sorb& cx-x:¨¦ristique de !¡®6!&nwt 1 .¡®¨¦neyie
¡°absorb¨¦e¡± par les atomes (10 - 1) est mesu 5e par un dispositif appropri¨¦.
12
3.1.3 *Les interf¨¦rences en .s pectromr de flamme
Les difficult¨¦s les plus sheuses en pectromktne proviennent de pertubations dont
les corps accompagnant l¡¯¨¦l¨¦ment sont les
uses.
Les interfhences qui nous int&essen/ sont de deux ordres :
a) interf¨¦rences dues ¨¤ la formation d;e corh¨´lexes r6fiaizt ?i ?e~ . .
Exemple : interf¨¦rences entre Ca, Al1 et P
Il y a formation de complexes Ca, (P J2, Al PU, r¨¦fractaires. Leurs points de fusion
sont ¨¦lev¨¦s et ieur disswiation difficile.
Ca, OQd,¡¯
T-3 Ca¡± + 2POi
b) Interf&ences d¡¯ionisation
L¡¯¨¦quilibre d¡¯ionisation du potassiums s¡¯¨¦crit
avec une constante k = {K¡¯) . ce.1
(K)
Si 1¡¯~ do.se le K en prhence de
s concentrations de sodium, la dissociation du
Na introduisant une grande quantit¨¦ d¡¯¨¦lectr ns, modifie l¡¯¨¦quilibre dans le sens 2, c¡¯est-¨¤-
dire tend ¨¤ favoriser la formation du K non onis¨¦.
Cela se traduit par des erreurs sur le concentrations ¨¤ dkterminer.
s
3.1.4 Correct.ion des in&-.&wzS
k correction des interfdrences se fai par double voie
t
a) Action sur la flamme
~
Eviter les flammes trop chaudes prou
la formation des compods oxygen¨¦s Ca,
(PO&, AlPO, en employant une flamme
b) Action d¡¯un correcteur ?himiaue
- Le lanthane est capable, par comple ation, de favoriser la dissociation de nombreux
compos& r¨¦fractaires dans la flamme :
AlPO, + L a 7
-
La PO, + Al
4
On l¡¯utilise notamment sous forme d chlorure, pour inhiber les interf¨¦rences entre
Ca, Al et P.
e
- Le cesium, ¨¦l¨¦ment tr¨¨s
onisable introduit dans la flamme une quantit¨¦
tr¨¨:, importante d¡¯¨¦lectrons qui
l¡¯¨¦quilibre de dissociation du K et le rendent
peu sensible ¨¤ la prksence ou l¡¯absence de
a.
3.2 Chromatographie ionique
1
La chromatographie est une m¨¦thod de s¨¦paration des constituants d¡¯un m¨¦lange
fond¨¦e sur l¡¯absorption s¨¦ie ?rive. Les anion
ciot,e~.&j~e .wnt &t& &m~&~-t$FQs
dc Fi3pn s¨¦itztive pal w &ant dont en
ccmposition de fa ?on wntr ?l&.
OET ZI~WIS dw& sont les chlorures.
les nitrites, les bromures, les
ci ?rates et aes oxaIatcs.
¨¹n exempie Ut: chror~iatograri~pne est ~donn¨¦c en annexe 2¡° 1.
3.3 Absorption mol¨¦culaire ou colob&rie
Un faisceau de lumi¨¨re chromatique raverse une solution color¨¦e ¨¤ analyser. De la
proportion d¡¯intensit¨¦ lumineuse absorb¨¦e, o d¨¦duit ia concentration en ¨¦tement responsable
de la coloration de la solution ¨¤ ¨¦tudier.
1:
La concentration en ammoniurn de la
du sol est d¨¦termin¨¦e par i¡¯anaiyse dt:
la c:oloration qu¡¯il d¨¦veloppe avec du chloris yanurate de sodium en pr¨¦sence de salicylate
2: de zi:rz,zssiate de NE.
3.4. Titrimdtrie : dosage des carbocates (CO,¡®) et bicarbonates (HCOJ
1p.c rarhonates et bicarbonates sont
par titrim¨¦trie avec HC1 10¡°N suivant les
rki3ions (!) et (2) sch~matisf5es en arme.xe
I pH ou indicateur wlorb
(1) C O , ¡¯ + H+.$CO,H
t
8.5 ou virage de pMno1 phtai¨¦ine
(2) CO,H-+ H+$HlC03& + H,O
zs
4.0 ou virage du vert de bromocr¨¦soi
*z= volume total de HC1 vers¨¦ depuis le qEBUT du dosage
Calculs : soient
p (g) la masse de sol utilis¨¦e
V (ml) le volume de 1~ solution d¡¯extnction
a
PE (ml) le volume de 1 prise d¡¯essai
il vient :
CO,¡¯ (meq/lOO g Sol) = 2 t x V
PE x p
CO,¡¯ (mg/l) (dans le cas d¡¯une eau)
20tx30=6OOt
PE
PE
e t
HCO; (meq/lOO g Sol) = lz - 2 t) x V
PE X-P.
HCO,- (mg!l) = 10 (z - 2 t) x 61
PE
IV - ANALYSE DES RESULTATS OBTE@S
..-4, -
.¡°_.. -
~-
-- ---- -.--
_&-.-
_
4.1 Les &hantillous
¡¯
La localisation des tkhantillons a ¨¦t¨¦ becrite dans le paragraphe II.
En rakn de la nature tr¨¨s charg¨¦e d l¡¯eau d¡¯irrigation, le traitement ICC n¡¯a pas
¨¦t¨¦ interpr¨¦t¨¦.
4. 2 Caract¨¦ristiques analys¨¦es du 01 de d¨¦part
4
Le graphique no 1 rksume
des diff¨¦rents yara&tres caract¨¦ristique: 5:
complexe d¡¯¨¦change en fonction de la profo
sur le sol de jach¨¨re.
4.3 Effets des diff¨¦rents facteurs sur le complexe d¡¯bchange
.
IX graphique n^ 2 muntre un effet n
20 ycsmi&rs centim¨¨tres du sol sur le
L¡¯absence d¡¯une parceile t¨¦moin com st& mais non cultiv¨¦e ne permet pas I ¡®anaiysc
de ::e faclrur seul
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mais en liaison avec les c ltures as.soci¨¦es.
Des dCtails relatifs ¨¤ la composition $u compost m~~yucn; act¨¹cl!ener,!.
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Le graphique no 3 pr¨¦sente l¡¯effet d compost sur quelques caract&istiques sur sol
cultiv¨¦.
-Le compost a iendarice, dl premi¨¨re rpproximation, 4 maintenir les ca.ract&istiques
de ddpart du sol dans les 2 types de culture
c) Effet de la fumure min¨¦rale
L¡¯¨¦;tude de cet effet a consist¨¦ ¨º coml mer les traitements Tl (0% de fumure min¨¦rale
.
et 7¡¯4 (100 % de fumcre min&-a!e) du TPS
XT les deux cultures et pour les trois horizons
(0 - 10 cm, 10 - 20 cm, 20 - 30 cm).
1. Arachide
CEX(meqilOOgj
Al~meq/lO@)
PH
0 - 1Ocm
3.65
-
-
1 . 0 4
4.92
0.00
6.08
-
-z .4
10-200;
-
&39
1 . 2 2
5.80
0.00
5 .-12
23 ZL.,
5.48
1 7 7
6.72
0.00
6.10
0- 40cm
3.44
0.88
4.54
0.00
6.27
T 4
10 - 20 cm
4.03
1.11
5.32
u.uo
5.49
2 0 - 3 0 c m
7.50
1 . 0 6
7.51
0.00
7.44
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i.
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2. Mi4
0 - 1Ocm
1 . 4 8
0.78
2.92
0.13
4.67
¡®I-1
lO-20cm
2.22
i.00
3.76
0.22
4.46
20 - 30 cm
3.48
1 . 2 9
>.U2
U.ImJ
5.37
0 10 cm
! .3 ?
0.67
2 . 6 1
0.13
4.68
T 4
IO-20cm
2.33
0.9R
3.82
0.13
4.62
20.30cm
3.8s
1.35
5.16
0.00
5.84
Les donn¨¦es obtenues permettent de l¨¦crire des tendances :
* acidif ?cation en surface (0 - 20 GIT x)ur 1¡¯arachIde et rj -. 10 cm pour le miij
* basif ?cation en profondeur. plus fr ~che pour l¡¯arachide que pour le mil.
En r¨¦sum¨¦, les r¨¦sultats de ces prerr Sres exp¨¦rimentations montrent la tendance du
w ?pos: 3 nain:er.i: les carzc5ristiques
to! de ?6yafl. 11~ 4llde plus fine et d¨¦taill¨¦e
sera nCcessaire dans le temps pour compl¨¦ta
les analyses faites notamment en analysant le
car5one et l¡¯azote. Une analyse plus compl¨¨ : de la solution du soi devrait ¨¦rre faire afin de
mieux apprkirender le r61e de ces anions da j la nutrition des plates.
1-a tendance bien connue d¡¯acidii atio;1 des sols S<!US
culture, acx;¨¦i¨¦r¨¦e par
l¡¯utilisation d¡¯engrais min¨¦raux n¡¯a ¨¦t¨¦ qt faiblement mise en evidence. L¡¯essai ¨¦tant
implant¨¦ dans un sol ¡°deck¡±, les ph¨¦nom¨¨ es d¡¯acidif ?cation mettront du temps pour se
mel.ire en kvidence. Pour bien apprthcnd;
!cs pMlCr:lbCYs
chimiques responsables de
I¡¯acidifkation, un suivi de l¡¯essai dans le te ps est nkessaire.
q
Le maintien de la fertilite des sols
culture avec ou sans engrais min&a.l demeure
une qutk. ?un d¨¦licate. Pendant longte.mps
recherche de rendements &XC~ a ¨¦t¨¦ le but
recherch¨¦ en fertilisation mintrale. Mais
clair aujourd¡¯hui, qu¡¯une fertilisation
correcte doit tenir compte ¨¤ la fois des rende ents et du devenir des sols.
¡±
Pendant ces trois mois, un grand
de determinations ont ¨¦t¨¦ effectu¨¦es (voir
r¨¦sultats en annexe). Parmi les
certaines sont classiques (complexe
.
d¡¯khange) et d¡¯autres nouvelles
organiques (fluorures, ac¨¦tates,
oxalates, etc..). Le r ?le des
es dans la nutrition des plantes devrait faire
l¡¯objet de travaux plus importants.
La formation th¨¦orique et pratique acquise m¡¯a permis d¡¯avoir de meilleures
connaissances sur le sol et sur la solution du
1. Elle m¡¯a permis aussi de cerner beaucoup
de problemes relatifs aux techniques
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et a l¡¯appareillage.
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