Pédologie 20

7. Classification

Les humus terrestres ( aérobiose ) se rattachent à trois grandes familles, tandis que les humus formés en milieu très humide ( anaérobiose) se distinguent en deux autres familles. En réalité, les critères de classification sont plus larges et reposent en ordre principal sur : la vitesse de minéralisation, l'importance des phénomènes de synthèse , la nature des produits formés et leur degré de liaison avec la matière minérale, la présence ou l'absence d'oxygène , l'activité des microorganismes et autres animaux ( lombric, par ex .) le rapport C/N, le pH etc ...

1) Humus formé en milieu aéré ( aérobie )

Mull : Minéralisation rapide , mélange intime avec le sol minéral ( complexe argilo-humique ). Pas de A0 permanent; bonne structure; influence des lonbrics et des bactéries dans la transformation biologique.

Moder : Minéralisation moins rapide, mélange moins intime avec le sol minéral( peu de formation de complexe argilo-humique ), séparation peu nette entre A0 et A1; structure non grumeleuse; trasformation biologique importante sous l'influence des arthropodes ( avec champignons et bactérier ).Structure souvent particulaire .

Mor : Minéralisation lente ; pas de mélange avec le sol minéral. A0 très net et épais. Transformation très faible des débris végétaux effectuée surtout par les champignons.

2) Humus formé en milieu non aéré ( anaérobiose)

Anmoor : Humus biologiquement actif; mélange intime avec le sol minéral; structure massive; forte transformation biochimique sous l'influence alternée d'organismes aérobie et anaérobies.

Tourbe : humus biologiquement peu actif, pas de mélange avec le sol minéral, structure fibreuse, transformation biochimique très faible.   

ANALYSE DES PRINCIPAUX TYPES D'HUMUS  

A. Aérobiose

I. MULL

Humus de bonne qualité des forêts feuillues des bonnes terres de culture et des prairies bien drainées.

Se développe sur des sols suffisamment riches en éléments fins  et en bases échangables , donc peu acide, à bonnes propriétés hydriques et à bonne aération.

Teinte foncée; débris organiques disparaissent rapidementde la surface ( minéralisation rapide, = A0 fugace).

Forme avec l'argile un complexe argilo-humique stable ( = vers de terre nombreux ); riche en produits de synthèse microbienne et structure grumeleuse

Teneur en N. élevée ( = bonne nitrification ); C/N faible inférieur à 12.

Principaux Mull

a) Mull calcique

- Formé sur roche mère calcaire ( rendzine ) ou sous végétation steppique ( chernozem)

- A0 inexistant mais A1 épais ( plus de 10 cm ; peut atteindre 1m dans les cas extrêmes ) , foncé, à très bonne structure, stable, pH égal ou supérieur à 7; C/N du A1 = +/- 10

- Liaison argile humus très étroite ( nombreux acides humiques gris très polymérisés ; argile de type montmirillonite ).

- On peut y distinguer le mull calcaire de renzine  ( avec ses deux variétés, sous forêt ou sous pelouse ), le mull calcique de steppe ( chernozem ), le mull-moder calcique ( "mull like moder ") des sols humiques carbonatés de montagne.

La flore y est neutrophile ou " calcicole " : par ex " pelouses" sur sols calcaires superficiels; plantes "steppiques" des climats semi-arides; forêts à base de calcicoles sur sols plus profonds ou en climat bien arrosé ( fusain, cornouiller, érable champêtre, chèvrefeuille verticillé, daphné, cytise,... fruitiers )

Action sur la pedogénèse du mull calcique : effet freinant sur les phénomènes de lessivage d'où sols A/C

C'est vers ce type de sol que tend le fermier qui restitue au sol fumier bien décomposé et chaux .

b) Mull forestier

Encore appelé humus doux : n'est pas exclusivement forestier, mais caractérise la forêt feuillue climacique de bonne qualité ( la plupart des associations végétales de l'ordre du hêtre ) et les sols riches en bases échangeables .

Mêmes caractéristiques que le mull calcique, mais en moins accentué :

- epaisseur du A1 inférieure à celle du mull calcique , teinte plus claire et dégradée vers le bas .

- Structure grumeleuse moins régulière et moins stable que celle du mull calcique

- Taux de saturation de 50 à 60 %

- pH acide : 5,5

- teneur en acides humiques gris plus faible , rapport acides fulviques/acides humiques souvent supérieur à 1

- Moindre quantité de matières organiques , formée surtout d'acide humiques bruns

- C/N entre 10 et 15

Action du mull forestier sur la pédogénèse: Bonne structure et bonne aération mais les agrégats formés peuvent manquer de stabilité : ce mull n'empêche pas un certain lessivage des éléments colloïdaux . 

II. MODER 

Humus formé essentiellement par de fins débris organiques dus à des acariens , des arthropodes ( larves d'insectes ), certains vers non fouisseurs, des collemeboles etc ... Ces débris sont mélangés mélangés à des débris végétaux . Existence d'un horizon holorganique permanent ( holos = tout, entièrement organique ) ou A0; le A1 est un mélange plus ou moins intime avec la matière minérale ; il présente une limite nette à sa partie inférieure.

Peu de complexes argilo-humique, d'où agrégats peu nombreux et pas de structure grumeleuse : juxtaposition de matière organique et minérale.

Composés humiques peu polymérisés ( ac. humiques bruns et surtout acides fulviques , ces derniers étant plus nombreux que dans les mulls).

Se rencontre sur sols pauvres en bases échangeables , ou à mauvaise économie en eau ( cuvette ), ou subissant un début de dégradation ( plusieurs cas possibles ), ou sur pente médiocre d'où microgley etc ...

Sols ABC lessivés en général, de tendances diverses .

pH inférieur à 5; C/N +/- 20; taux de saturation assez bas ( +/- 20 %).

Les essences ont tendance à coloniser les horizons  A0 et A1 ( enracinement superficiel excessif, même pour des essences à enracinement profond qui développent un lacis radiculaire étendu sous jacent à la surface du sol ).

Principaux moder : moder forestier oligotrophe ( sol à tendance podzolisante ); hydromoder ( sol à pseudogley) ; moder alpin et sub alpin ( altitude ! ); moder calcique ( certains versants calcaires très secs , superficiels, exposés au sud ).

NB : Tous nos sols bruns acides à moder sont des A(B)C , ( B ) = Bt = B textural d'accumulation d'argile .

III. MOR

Humus typique des milieux biologiquement peu actifs, dû à des circonstances défavorables, soit climatiques ( climat froid), soit chimiques ( roche mère très pauvre en bases ), soit encore biologiques ( végétaux à humus très acide : bruyère ). 

Se forme surtout à l'intervention de champignons inférieurs.

Minéralisation et humification très lentes . A0 épais et comprenant trois parties : L. (litière : éléments à structure encore organisée , débris de feuilles par ex.); F ( couche de fermentation très largement dominante : produits intermédiaires, lignine par exemple ) ; H ( couche d'humification : complexes humiques ) .A1 généralement peu épais , noir ou violacé, contient des composés humiques très acides : peu de produits de synthèse ( ac. humique bruns ), mais formation d'acides fulviques principaux vecteurs de podzolisation. 

C/N = minimum 20 ( par ex dans les "mors actifs" ), mais peut atteindre 40 à 50 ( dans les "mors inactifs " ); mauvaise nitrification ( N exclusivement ammoniacal, pH inférieur à 5 ( 4,5-4 et parfois 3,5 dans les cas extrêmes )). Taux de saturation inférieur à 10 %.

principaux mor   

- mor sec ( landes sèches : L et F épais ); mor humide ( hydromorphie non permanente : podzols à gley, sols à stagnogley : couche H très développée) ; mor calcique.

espèces végétales : landes à Ericacées ; forêts de conifères ( Pins )

Action sur la pédogénèse : effet podzolisant : attaque chimique du substrat. Nutritions azotée et minérale contrariées; A0 physiologiquement sec.

B.Anaérobiose

1. Anmoor :

Caractérise certains sols à gley peu profond  

1. Anmoor :

Caractérise certains sols à gley peu profonds, mais où existe un assèchement momentané à certaines époques de l'année.

Mélange intime de l'argile et de matière organique transformée et bien humifiée ( au moins en milieu calcique ) : couleur noire, aspect collant, plastique; épaisseur de 20 à 30 cm. On distingue l'anmoot calcique ( ou mésotrophe ) et l'anmoor acide ( ou oligotrophe ).

2. Tourbe

Milieu saturé d'eau en permanece en toute saison. Humification très lente; la matière organique s'accumule.

On distingue :

- la tourbe calcique ( = T.mésotrophe et eutrophe ). Humus des bas fonds à nappe d'eau permanente à 0,50 m et moins de la surface . Formés par de nombreux complexes résiduels à base de lignine provenant des Cypéracées, de Roseaux, de Prèles, d'Hyphnum, etc... Ces complexes sont saturés en Ca  ( substrat calcaire). taux de cendres élevé ( 15 % ) : cette tourbe ne brûle pas ; riche en N; C/N <=30.

- la tourbe acide ( = tourbe oligotrophe ). se forme en eaux pauvres en ca, généralement d'origine atmosphérique , qui s'accumulent sur substrat imperméable et en cuvette. Formation de tourbières hautes ou supra-aquatiquesà base de mousses du genre sphagnum. Dans ce cas, la tourbe se forme au dessus du plan d'eau permanent, d'où son nom. 

Mise en valeur des tourbes : difficile, mais nécessaire même pour les tourbes neutres qui bloquent leurs réserves sous forme inassimilable :

Il faudrait :

- Abaisser modérément le plan d'eau ( sinon milieu" physiologiquement " sec et risques de crevasses ).

- Travailler le sol avec mélange des horizons tourbeux et minéraux et destruction des roseaux etc ...

- Chaulage des tourbes acides .  

C. L'humus des sols cultivés

Cet humus s'apparente à l'un ou l'autre des types repris sous les rubriques A et B précédentes. Le plus souvent au Mukll ( mull calcique en sol riche en Calcium , mull forestier ou humus doux en sol non calcaire ).

C'est à tout le moins vers l'un de ces deux types d'humus que tendent les amendements humifères et calcaires, et en général tous les efforts de fertilisation des agriculteurs.

Remarquons que c'est dans les mull forestiers légèrement acides et non calcaire que la nutrition azotée s'effectue le plus aisément. Les composés humiques labiles l'emportent sur ceux qui sont stables, et sous l'influence d'une aération favorable, l'ammonification est complétée par une nitrification active.

Remarquons encore que la synthèse et la minéralisation de l'humus peuvent être modélisés par 2 coëfficients K1 ( isohumique ) et K2 :

La proportion d'humus fabriqué s'exprime par le coëfficient isohumique K1 qui dépend de la nature de la matière organique et de l'état biochimique du sol.

La proportion d'humus détruit est donnée par le coëfficient de minéralisation K2. K2 oscille entre 1 et 2 %, il vaut en moyenne 1,5% / an.

Ce taux correspond à la destruction de 1.000 à 1400 kg humus/Ha/an, fournissant 50 à 65 kg d'azote nitrique.

Les coëfficients K1 et K2 sont intéressants à considérer dans les calculs du bilan de l'humus.

8. Les fonctions de l'humus

1 F. pédogénétiques

- désagrégation des roches et minéraux

- Horizons humiques du profil

- Migration de l'argile et des sesquioxydes

2. F physiques

- Thermoprotection superficielle ( mulch )

- Structuration et porosité du sol

- Protection contre certaines formes d'érosion

F. nutritives directes

- Source d'éléments nutritifs libérés au cours des processus d'humification ( N,Ca,Mg,K,P,S,...)

F. nutritives indirectes

- Contribution au pouvoir sorbant

- Répartition verticale des éléments nutritifs, avec répercussion sur les activités radiculaires

- Attaque des réserves minérales du sol.

F. Physico-chimiques

- Action sur l'acidité-alcalinité

- Action sur le potentiel d'oxydo-réduction.