II-4- La capacité d'échange cationique
(C.E.C)
La capacité d'échange cationique exprime
l'aptitude d'un matériau à retenir des cations sous forme
échangeable. C'est une propriété des sols à la fois
utile et intéressante (CALVET, 2003).
D'après BOCKMAN et al (1990), certains sols
(particulièrement sableux légers), ont une faible capacité
d'échange en cations. L'application de la matière organique
à ce type de sol contribue donc à l'augmentation de la
capacité d'échange cationique de ces terres (CHARREAU,
1975).
Les résultats de la capacité d'échange
cationique obtenus dans notre travail sont présentés dans le
tableau (10).
Tableau 10 : Valeurs de la capacité
d'échange cationique (méq/100g de sol) dans les différents
traitements
|
Traitements
|
Prélèvements
|
Moyennes
|
Analyses
statistiques
|
|
P1
|
P2
|
P3
|
P4
|
P5
|
P6
|
P7
|
P8
|
|
M.O.B
|
D0
|
7,67
|
7,52
|
7,35
|
7,18
|
6,99
|
6,90
|
6,25
|
5,17
|
6,88
|
10,05
|
Effet M.O T.H.S Effet D
T.H.S Effet P T.H.S
Interaction M.O*D T.H.S Interaction
M.O*P T.H.S Interaction D*P
T.H.S
|
|
D1
|
7,92
|
9,00
|
11,58
|
12,58
|
10,67
|
8,50
|
8,02
|
6,42
|
9,34
|
|
D2
|
10,5
|
11,75
|
12,75
|
13,67
|
12,65
|
12,17
|
10,83
|
6,48
|
11,35
|
|
D3
|
12,67
|
13,42
|
14,75
|
15,83
|
13,25
|
12,58
|
11,50
|
7,17
|
12,65
|
|
M.O.O
|
D0
|
7,75
|
7,70
|
7,65
|
7,60
|
7,42
|
7,23
|
6,75
|
5,50
|
7,20
|
11,37
|
|
D1
|
8,58
|
8,83
|
9,17
|
9,73
|
10,00
|
14,00
|
12,75
|
7,17
|
10,03
|
|
D2
|
12,58
|
13,03
|
14,00
|
15,25
|
16,75
|
15,00
|
13,00
|
8,66
|
13,54
|
|
D3
|
13,39
|
14,00
|
15,00
|
15,53
|
18,12
|
17,92
|
14,33
|
9,33
|
14,70
|
|
Moyennes
|
10,12
|
10,65
|
11,53
|
12,17
|
11,98
|
11,79
|
10,43
|
6,99
|
10,71
|
Interaction M.O*D*P T.H.S
|
C.V M.O: 1, 10 % C.V D: 8, 90% C.V P: 5, 80%
|
CHAPITRE II: Résultats et
interprétations d'analyse du sol durant
l'expérimentation
|
La capacité d'échange cationique présente
une différence très hautement significative avec le type de
matière organique apportée. La comparaison des moyennes a permis
de distinguer deux groupes homogènes (a et b), le premier groupe (a)
représenté par la matière organique ovine avec 11,37
méq/100g de sol et l'autre (b) par la matière organique bovine
avec 10,05 méq/100g de sol dont le coefficient de variation est de 1,10%
(Tableau 10).
D'après les analyses statistiques, le facteur dose a
aussi un effet très hautement significatif sur la capacité
d'échange cationique du sol (Tableau 10), ainsi que l'interaction
M.O*Dose. La capacité d'échange cationique augmente,
d'après les résultats obtenus, au fur et à mesure qu'on
augmente la dose de la matière organique (Fig.22). Une bonne
corrélation existe entre la dose de la matière organique et la
capacité d'échange cationique du sol (r= 0,98). Celle-ci passe de
6,88 méq/100g de sol en (D0) à 12,65 méq/100g de sol en
(D3) pour le mélange (sol-M.O bovine) et de 7,2 méq/100g de sol
en (D0) à 14,70 méq/100g de sol en (D3) pour la fertilisation
avec la matière organique ovine, soit une augmentation de l'ordre de 100
% pour les deux types de matières organiques apportées.
|
|
16
|
|
|
14
12
10
8
6
4
2
0
:C (meq/100g de sol)
DIV 40)0301V4C
|
|
|
|
D0 D1 D2 D3
Doses de matières organiques
|
|
|
MOB MOO
|
|
|
|
Fig.22 : Evolution de la C.E.C (méq/100g de sol)
en fonction du
type et doses de la matière organique
Nos résultats confirment ceux trouvés par
TOURIES et al (2000) qui ont indiqué que la fertilisation
organique conduit à une augmentation de la capacité
d'échange cationique (cas des sols sableux).
L'augmentation de la capacité d'échange cationique
de la matière organique est due à l'existence des groupements
carboxyles (-COOH) (CHARREAU, 1975 et BAIZE, 2000).
|
CHAPITRE II: Résultats et
interprétations d'analyse du sol durant
l'expérimentation
|
L'analyse statistique montre grâce au test de
Newman-keuls l'existence de quatre groupes homogènes (a, b, c et d) par
l'application des doses des deux types de matières organiques. Ils sont
représentés respectivement par D3, D2, D1 et D0. La figure (23)
montre que les deux fumiers ont contribué dans l'augmentation de la
capacité d'échange cationique du sol. Mais cette contribution
était relativement faible pour la fertilisation avec la matière
organique bovine, soit 12,65 méq/100g de sol en (D3) contre 13,54
méq/100g de sol en (D2) et 14,70 méq/100g de sol en (D3) pour le
deuxième type d'amendement.
|
|
|
E.T
0,64 E.T
E.T
0,78
E.T 0,33 E.T
|
|
|
E.T 0,46 0,33
|
|
|
|
|
0,55
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E.T
0,25
|
|
|
|
|
|
|
|
E.T
0,21
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3
|
|
M.O.B
|
|
M.O.O
|
|
|
|
|
|
Fig.23 : Box plot " boites à moustaches"
d'évolution de la C.E.C
(méq/100g de sol) à
différentes doses de la M.O
La capacité d'échange cationique présente
des différences très hautement significatives dans le temps
(Tableau 10). Elle est influencée de façon très hautement
significative par l'interaction des deux facteurs qui sont la matière
organique et le temps (M.O*P). Concernant la fertilisation par le fumier ovin,
elle accroît au début de l'essai de 10,57méq/100g de sol en
P1 (une semaine de l'expérimentation) à 13,54 méq/100g de
sol en (P6) (après deux mois de l'expérimentation) ensuite elle
diminue à 7,67 méq/100g de sol en (P8) (après trois mois
de l'expérimentation). En ce qui concerne le fumier bovin, la
capacité d'échange cationique passe de 9,69 méq/100g de
sol en (P1) à 12,32 méq/100g de sol en (P4) (après un mois
de l'expérimentation) puis elle diminue à 6,31méq/100g de
sol en (P8) (Fig.24). L'analyse de la variance a illustré quatre groupes
homogènes pour l'amendement ovin, six groupes homogènes et deux
autres intermédiaires pour le fumier bovin (Annexe 04).
|
CHAPITRE II: Résultats et
interprétations d'analyse du sol durant
l'expérimentation
|
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
16
14
CEC (meq/100g de sol)
12
10
8
6
4
2
0
Prélèvements
MOB MOO
Fig.24 : Evolution de la C.E.C (méq/100g de sol)
en fonction du
temps et du type de matière organique
L'effet de l'interaction des trois facteurs à savoir,
la matière organique, la dose de matières organiques et le temps
(M.O*D*P) sur la capacité d'échange cationique des sols parait
très hautement significatif. Les figures (25 et 26) montrent qu'en (D0)
(sans apport de matière organique), la capacité d'échange
cationique est en diminution continue pendant toute la période d'essai.
Ceci s'explique par la minéralisation continue de la matière
organique du sol initial. Selon MUSTIN (1987), plus le sol est riche en
matière organique stable plus sa capacité d'échange est
élevée. Tant que la matière organique de notre sol est
mature, elle se dégrade en décroissant la capacité
d'échange du sol. La différence entre les deux amendements est
non significative pour les témoins.
A partir des résultats présentés dans la
figure (25), la capacité d'échange cationique accroît pour
les doses (D1, D2 et D3) jusqu'au quatrième prélèvement
(P4). Elle passe respectivement de 7,92, 10,5 et 12,67méq/100g de sol
à 12,58, 13,67 et 15,83méq/100g de sol puis elle diminue
respectivement pour les mêmes doses à 6,42, 6,48 et 7,17
méq/100g de sol à la fin de l'essai (après trois mois de
l'expérimentation). La figure (26) qui concerne la matière
organique ovine montre que pour les doses (D2 et D3), la capacité
d'échange cationique passe de 12,58 et 13,39 méq/100g de sol au
premier prélèvement à 16,75 et 18,12méq/100g de sol
en (P5) ensuite elle décroît à 8,66 et 9,33méq/100g
de sol pour P8 respectivement en D2 et D3. La valeur maximale est
enregistrée en (D3) au cinquième prélèvement avec
18,12méq/100g de sol. Le fumier en cours d'humification comme toute les
autres sources de
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CHAPITRE II: Résultats et
interprétations d'analyse du sol durant
l'expérimentation
|
la matière organique (DELAS, 1971) a
augmenté sensiblement la capacité d'échange cationique des
sols. Selon BAIZE (2000), la capacité d'échange cationique
augmente avec le degré d'humification. Elle présente une grande
variation avec le mode d'humification de la matière organique
(BONNEAU et COLL, 1968 in MUSTIN, 1987). Ce qui peut expliquer
les différences entre les deux types de matières organiques
utilisées.
TURIÈS et al (2000) ont montré pour ce
type de sol (sableux) une relation étroite entre la teneur en carbone et
la capacité d'échange cationique. Donc nous pouvons expliquer la
diminution de la capacité d'échange cationique par le
décroissement de carbone organique (matière organique) du sol par
la minéralisation. TOUTAIN (1979) a indiqué que dans les sols
sahariens, la matière organique est détruite rapidement en climat
chaud sous irrigation.
La comparaison des moyennes de la capacité
d'échange cationique pour l'interaction des trois facteurs (M.O*D*P) a
révélé en (D0) un seul groupe homogène (a) qui
englobe les deux types de matières organiques pendant la période
expérimentale. Pour la dose (D1), en (P1, P2 P5 et P8) un seul groupe
homogène (a) est montré, deux autres (a et b) en P6 et P7 sont
présentés, par ordre, pour la matière organique ovine et
bovine. Pour les prélèvements P3 et P4, la matière
organique bovine forme un groupe (a) et l'autre (ovine) un groupe (b). En ce
qui concerne les doses D2 et D3 la matière organique ovine
présente un premier groupe (a) et la matière organique bovine un
deuxième groupe (b) à l'exception de P1, P2, P3 et P4 en (D3)
où un seul groupe est illustré (Annexe 04).
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CHAPITRE II: Résultats et
interprétations d'analyse du sol durant
l'expérimentation
|
CEC (meq/100g de sol)
20
18
16
14
12
10
4
6
8
1 2 3 4 5 6 7 8
D0 D1 D2 D3
Prélèvements
Fig. 25: Evolution de la C.E.C (méq/100g de sol)
en fonction du temps à
différentes doses de la M.O
bovine
|
|
|
20
|
|
|
18
16
14
12
10
8
6
4
CEC (meq/100g de sol)
is
-P
· a) co c) N.) -P
· 0) OD
C
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 2 3 4 5 6 7 8
Prélèvements
|
|
|
D0 D1 D2 D3
|
|
|
|
Fig.26 : Evolution de la C.E.C (méq/100g de sol)
en fonction du temps à
différentes doses de la M.O
ovine
|
CHAPITRE II: Résultats et
interprétations d'analyse du sol durant
l'expérimentation
|
Conclusion
Les résultats de la capacité d'échange
cationique montrent que l'apport organique améliore de façon
très hautement significative la capacité d'échange
cationique en libérant des composés organiques
générateurs d'éléctronégativité et
permettant de fixer les cations. L'augmentation parait nette dans les sols
ayant subis une fertilisation avec la matière organique ovine. On
observe un décroissement de la capacité d'échange
cationique à partir du cinquième prélèvement
(sixième semaine de l'expérimentation) à cause de la
dégradation de la matière organique et par conséquence un
manque de cites électronégatives oü se fixent les
cations.
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CHAPITRE II: Résultats et
interprétations d'analyse du sol durant
l'expérimentation
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