Salinité du sol - Soil salinity

Sols visiblement affectés par le sel sur les parcours du Colorado. Les sels dissous du sol s'accumulent à la surface du sol et se déposent sur le sol et à la base du poteau de clôture.

Incrustation saline dans un tuyau d'irrigation en PVC du Brésil

La salinité du sol est la teneur en sel du sol ; le processus d'augmentation de la teneur en sel est appelé salinisation . Les sels sont naturellement présents dans les sols et l'eau. La salination peut être causée par des processus naturels tels que l'altération minérale ou par le retrait progressif d'un océan. Elle peut également provenir de processus artificiels tels que l' irrigation et le sel de voirie .

Occurrence naturelle

Les sels sont un composant naturel des sols et de l'eau. Les ions responsables de la salination sont: Na ⁺ , K ⁺ , Ca ²⁺ , Mg ²⁺ et Cl ^- .

Sur de longues périodes de temps, comme les minéraux du sol météorologiques représentées et les sels de libération, ces sels sont vidées ou lessivés du sol par l' eau de drainage dans les zones où les précipitations sont suffisantes. En plus de l'altération minérale, les sels sont également déposés par la poussière et les précipitations. Les sels peuvent s'accumuler dans les régions sèches, conduisant à des sols naturellement salins. C'est le cas, par exemple, dans de grandes parties de l'Australie .

Les pratiques humaines peuvent augmenter la salinité des sols par l'ajout de sels dans l'eau d'irrigation. Une bonne gestion de l'irrigation peut empêcher l'accumulation de sel en fournissant une eau de drainage adéquate pour lessiver les sels ajoutés du sol. La perturbation des schémas de drainage qui assurent le lessivage peut également entraîner des accumulations de sel. Un exemple de cela s'est produit en Égypte en 1970, lorsque le haut barrage d'Assouan a été construit. Le changement du niveau des eaux souterraines avant la construction avait permis l'érosion des sols , qui a conduit à une forte concentration de sels dans la nappe phréatique. Après la construction, le niveau élevé continu de la nappe phréatique a conduit à la salinisation des terres arables .

Sols sodiques

Lorsque le Na ⁺ (sodium) prédomine, les sols peuvent devenir sodiques . Le pH des sols sodiques peut être acide , neutre ou alcalin .

Les sols sodiques présentent des défis particuliers car ils ont tendance à avoir une structure très pauvre qui limite ou empêche l'infiltration d'eau et le drainage. Ils ont tendance à accumuler certains éléments comme le bore et le molybdène dans la zone racinaire à des niveaux qui peuvent être toxiques pour les plantes. Le composé le plus couramment utilisé pour la remise en état des sols sodiques est le gypse , et certaines plantes qui tolèrent la toxicité du sel et des ions peuvent présenter des stratégies d'amélioration.

Le terme «sol sodique» est parfois utilisé de manière imprécise dans les études. Il a été utilisé de manière interchangeable avec le terme sol alcalin , qui est utilisé dans deux sens: 1) un sol avec un pH supérieur à 8,2, 2) un sol avec une teneur en sodium échangeable supérieure à 15% de la capacité d'échange. Le terme «sol alcalin» est souvent, mais pas toujours, utilisé pour les sols qui répondent à ces deux caractéristiques.

Salinité des terres sèches

La salinité dans les zones arides peut se produire lorsque la nappe phréatique se situe entre deux et trois mètres de la surface du sol. Les sels des eaux souterraines sont soulevés par capillarité à la surface du sol. Cela se produit lorsque les eaux souterraines sont salines (ce qui est vrai dans de nombreuses régions) et sont favorisées par des pratiques d'utilisation des terres permettant à plus d'eau de pluie d'entrer dans l'aquifère qu'elle ne pourrait en accueillir. Par exemple, le défrichement des arbres pour l'agriculture est une raison majeure de la salinité des terres arides dans certaines régions, puisque l'enracinement profond des arbres a été remplacé par un enracinement peu profond des cultures annuelles.

Salinité due à l'irrigation

La pluie ou l'irrigation, en l'absence de lessivage, peuvent amener des sels à la surface par capillarité

La salinité de l' irrigation peut se produire au fil du temps partout où l'irrigation a lieu, car presque toute l'eau (même les précipitations naturelles) contient des sels dissous. Lorsque les plantes utilisent l'eau, les sels restent dans le sol et finissent par s'accumuler. Étant donné que la salinité du sol rend plus difficile pour les plantes d'absorber l'humidité du sol, ces sels doivent être lessivés hors de la zone racinaire des plantes en appliquant de l'eau supplémentaire. Cette eau en excès par rapport aux besoins des plantes est appelée la fraction de lessivage . La salination de l'eau d'irrigation est également fortement augmentée par un mauvais drainage et l' utilisation d'eau saline pour l'irrigation des cultures agricoles.

La salinité dans les zones urbaines résulte souvent de la combinaison des processus d'irrigation et des eaux souterraines. L'irrigation est également courante dans les villes (jardins et aires de loisirs).

Conséquences de la salinité du sol

Les conséquences de la salinité sont

Effets néfastes sur la croissance et le rendement des plantes
Dommages aux infrastructures (routes, briques, corrosion des tuyaux et des câbles)
Réduction de la qualité de l'eau pour les utilisateurs, problèmes de sédimentation, augmentation du lessivage des métaux, en particulier du cuivre, du cadmium, du manganèse et du zinc.
l'érosion du sol en fin de compte, lorsque les cultures sont trop fortement affectées par les quantités de sels.
Plus d'énergie requise pour dessaler

La salinité est un problème important de dégradation des terres . La salinité du sol peut être réduite en lessivant les sels solubles du sol avec un excès d'eau d'irrigation. Le contrôle de la salinité du sol implique le contrôle de l' eau et le rinçage en combinaison avec le drainage des carreaux ou une autre forme de drainage souterrain . Un traitement complet de la salinité des sols est disponible auprès de l' Organisation des Nations Unies pour l' alimentation et l'agriculture .

Tolérance au sel des cultures

Des niveaux élevés de salinité du sol peuvent être tolérés si des plantes tolérantes au sel sont cultivées. Les cultures sensibles perdent déjà leur vigueur dans les sols légèrement salins, la plupart des cultures sont négativement affectées par les sols (modérément) salins, et seules les cultures résistantes à la salinité prospèrent dans des sols très salins. L'Université du Wyoming et le gouvernement de l'Alberta rapportent des données sur la tolérance au sel des plantes.

Les données de terrain sur les terres irriguées, dans les conditions des agriculteurs, sont rares, en particulier dans les pays en développement. Cependant, certaines enquêtes sur l'exploitation ont été menées en Égypte, en Inde et au Pakistan. Quelques exemples sont présentés dans la galerie suivante, avec des cultures disposées de sensibles à très tolérantes.

Graphiques du rendement des cultures et de la salinité du sol dans les champs des agriculteurs classés par augmentation de la tolérance au sel.
Fig. 1. Le berseem (trèfle), cultivé dans le delta du Nil en Égypte, est une culture sensible au sel et tolère une valeur ECe jusqu'à 2,4 dS / m, après quoi les rendements commencent à diminuer.
Fig. 2. Le blé cultivé à Sampla, Haryana, Inde, est légèrement sensible, tolérant une valeur ECe de 4,9 dS / m.
Fig. 3. Les mesures sur le terrain dans les champs de blé à Gohana, Haryana, Inde, ont montré un niveau de tolérance plus élevé de ECe = 7,1 dS / m.
(Le blé égyptien, non représenté ici, présentait un point de tolérance de 7,8 dS / m).
Fig. 4. Le coton cultivé dans le delta du Nil peut être qualifié de tolérant au sel, avec une valeur ECe critique de 8,0 dS / m. Cependant, en raison de la rareté des données au-delà de 8 dS / m, le niveau de tolérance maximal ne peut pas être déterminé avec précision et peut en fait être supérieur à cela.
Fig. 5. Le sorgho de Khairpur, au Pakistan, est assez tolérant; il pousse bien jusqu'à ECe = 10,5 dS / m.
Fig. 6. Le coton de Khairpur, Pakistan, est très tolérant; il pousse bien jusqu'à ECe = 15,5 dS / m.