Comment ils agissent ?

 

Le calcium ne fait pas tout
Rappels sur le pH
Les causes de l'acidification
Les effets d'un amendement minéral basique

 

Le calcium ne fait pas tout

champ1Les amendements calciques et/ou magnésiens traditionnels améliorent le pH des sols. Les utilisateurs en ont conclu à tort que le calcium et le magnésium en étaient la cause.

Ce n'est pas exact.

Le point commun des amendements, autrefois appelés "calciques et/ou magnésiens", et aujourd'hui dénommés "basiques", est la présence d'anions basiques ayant des propriétés neutralisantes.

Par conséquent, tout ce qui contient du calcium, et notamment les sous-produits, n'améliore pas forcément le pH des sols.

En revanche, le calcium apporte d'autres propriétés spécifiques.

 

Rappels sur le pH

D'un point de vue chimique, un acide est une substance capable de céder des ions H+, et à l'inverse, une base est capable d'en capter :


Acide --> H ++ xxx-

HCl --> H ++ Cl-

On mesure l'acidité avec le pH (potentiel hydrogène) qui est défini par :

pH = log (1/H+) ou - log (H+), soit (H+) = 10-pH (expression simplifiée) où (H+) correspond à la concentration en H+ de la solution étudiée.

Il y a ainsi 10 fois plus d'ions H+ dans un sol à pH 6 que dans un sol à pH 7.

Plus la concentration en H+ est importante, plus le pH est bas.

Le pH varie entre 0 et 14.

Un sol agricole a en général un pH compris entre 4 et 9 :
d'un point de vue chimique,

pH < 5,5 : forte acidité
pH entre 5,5 et 6 :  acidité moyenne
pH entre 6 et 7 : légère acidité
pH 7 : neutralité
pH entre 7 et 8 : légère alcalinité
pH entre 8 et 8,5 : alcalinité moyenne
pH > 8,5 : forte alcalinité

 

Les causes de l'acidification

Les sols ont une tendance naturelle à s'acidifier. Les causes de cette acidification sont nombreuses :

  la vie du sol génère de l'acidité : respiration et métabolisme produisent du CO2 (acide) et l'absorption d'éléments fertilisants par les plantes génère une excrétion de H+ dans les phénomènes d'échange de cations au niveau des racines. La neutralisation de ces H+ épuise le sol en bases et cela se traduit aussi par une perte par lessivage des cations échangeables Ca2+ et Mg2+ : l'eau entraîne les éléments nutritifs,
  la minéralisation de la matière organique par oxydation est liée à la vie biologique du sol et à l'activité racinaire,
  cette acidification est accentuée par la pollution atmosphérique et notamment les pluies acides provoquées par les rejets de l'industrie, des centrales thermiques et de l'automobile mais aussi de l'agriculture elle-même (production de NH3 en provenance des lisiers et fumiers),
  la consommation de cations qui se traduit par l'exportation par les récoltes des cations Ca2+ et Mg2+ intervient également. Cette consommation est variable suivant les cultures et les rendements obtenus, et varie de 10 à 300 kg / ha / an en calcium et de 15 à 70 kg / ha / an en magnésium,
  enfin, les engrais ammoniacaux et les fumures organiques acidifient les sols. En effet, la transformation des ions NH4+ en NO3- produit des H+. Suivant leur nature, les engrais ont un pouvoir alcalinisant ou acidifiant. D'un point de vue chimique, une unité d'azote ammoniacal induit une acidité correspondant à la perte d'une unité de CaO.

schema_acidification

Les effets d'un amendement minéral basique

L'amendement minéral basique est un amendement capable d'augmenter le pH d'un sol. Il peut s'associer aux H+ (déterminants de l'acidité du sol) pour les neutraliser ; il a donc des propriétés basiques. Tout ce qui contient du calcium n'est pas forcément capable de remonter le pH. C'est le cas notamment du gypse ou de certains produits et sous-produits contenant le nom "calcium" mais n'apportant aucune valeur neutralisante.

Les amendements minéraux basiques, du fait de leur composition chimique apportent, après dissolution, les propriétés des ions libérés.

Les anions basiques :

  O2- : pour la chaux vive (CaO), réaction très rapide avec l'eau pour donner OH-
  OH- : pour la chaux éteinte Ca(OH)2
  CO32- : pour le carbonate de calcium (CaCO3) ou de magnésium (MgCO3)
  Silicates et silicophosphates : pour les amendements sidérurgiques.

 

Les cations sont en général le calcium et le magnésium ayant des propriétés spécifiques

Mode d'action :

les bases issues de l'amendement viennent "arracher" et neutraliser les H acides fixés sur le complexe. Le pH de la solution du sol augmente,

on a longtemps pensé que le calcium avait cette action, mais en réalité, il est incapable de "casser" la liaison très forte liant les H au complexe,

les sites ainsi libérés par les H+ peuvent alors accueillir le calcium et le magnésium apportés par l'amendement. La quantité de calcium et de magnésium échangeable, disponible pour l'alimentation des cultures, augmente.

On distingue en général 3 types de conséquences pour l'agriculture :

· effets chimiques
· effets physiques
· effets biologiques