L’acidité

Acidité / Alcalinité       2 indicateurs = pH eau et pH KCl

Les différentes acidités du sol

Pour mesurer l’acidité, les laboratoires disposent d’un indicateur : le potentiel hydrogène, ou pH. On distingue trois types d’acidité dans les sols : active, échangeable et résiduelle. A chaque type d’acidité à mesurer, va correspondre un réactif d’extraction différent.

• L’acidité active  :

Elle est mesurée par le pH eau, ainsi appelé car la mesure se fait après avoir placé l’échantillon de terre dans de l’eau désionisée, selon une méthode normalisée (NF ISO 10390). Cette mesure, pratiquée par tous les laboratoires, représente pour l’agronome le pH de la solution du sol (lié aux ions H+ dissous). On parle également d’acidité actuelle. Le pH eau est considéré comme celui que subissent les racines et les micro-organismes. D’une façon générale, en France, lorsque l’on parle de pH du sol, il s’agit du pH eau. Ce n’est pas le cas dans tous les pays, ce qui engendre souvent des problèmes dans les traductions ou les échanges entre spécialistes !

• L’acidité échangeable (ou d’échange) :

Elle s’estime par le pH KCl. L’eau utilisée pour la mesure du pH eau est complétée par du chlorure de potassium. Le potassium va prendre la place des ions aluminium et hydrogène présents sur le complexe argilo-humique et facilement extractibles. Ces ions expulsés H+ vont être dosés, en plus de ceux déjà présents dans la solution du sol. Le pH KCl est donc toujours plus acide que le pH eau. On parle d’acidité potentielle, c’est-à-dire, plus ou moins, le pH que peut atteindre un sol que l'on laisse évoluer sans chaulage. Dans certains pays, germaniques notamment, seul le pH KCl est réalisé. Les agronomes y estiment que le pH eau est trop variable selon les années et les conditions de prélèvements, alors que le pH KCl est plus stable et reflète mieux les échanges de la vie du sol.

• L’acidité résiduelle  :

Elle n’est pas mesurée ordinairement au laboratoire. Elle prend en compte les ions hydrogène et aluminium , ainsi que les hydroxydes d’aluminium très fortement retenus par les argiles et matières organiques.

Mais il peut exister d’autres mesures du pH d’un sol. A titre d’exemple, le pH CaCl2 notamment est très utilisé par les agronomes soviétiques. Il n’y a pas de lien ou d’extrapolation possible entre les différentes mesures de pH. Chacune représente une approche différente et contribue à bâtir un diagnostic du degré d’acidification d’un sol.

* Les pH

Selon les agronomes, l’écart entre le pH eau et le pH KCl caractérise le potentiel d’acidification du sol. Il renseigne sur les risques d’acidification d’une parcelle, dont on connaît par ailleurs le pH eau.

• Ecart < 0,1 : pas de potentiel d’acidification. Très rarement rencontré en climat tempéré, ce cas est malheureusement relativement fréquent pour les sols tropicaux acides et exprime le fait que le stade ultime d’acidification est atteint. On parle alors parfois de « sol mort ».

• Ecart compris entre 0,2 et 0,5 : faible potentiel d’acidification. Il faut vérifier si cela correspond à la nature même du sol ou à une dégradation de son état.

• Ecart compris entre 0,6 et 1 : acidité échangeable moyenne. La prise en compte du pH KCl est nécessaire dans la gestion du chaulage.

• Ecart > 1 : fort potentiel d’acidification. Là aussi, il sera intéressant de comprendre l’origine de cet écart (fort pouvoir tampon du sol, chaulage récent…) pour le choix et la fréquence des produits calciques ou calco-magnésiens à apporter éventuellement. Cette différence entre le pH eau et le pH KCl est liée au pouvoir tampon du sol (complexe argilo-humique), aux pratiques culturales mais aussi aux conditions climatiques influant sur les transferts entre les différentes composantes du sol. Nous ne développerons pas ici les notions de variabilité des pH en fonction de la profondeur, ni d’acidité de surface, pourtant essentielles. Cependant pour un critère à variabilité intra parcellaire importante comme l’acidité d’un sol, tout raisonnement doit obligatoirement se faire en fonction aussi de la profondeur de prélèvement.

* pH KCl en solo

On peut citer trois utilisations fréquentes du pH KCl : pour le suivi pluriannuel de l’acidité d’une parcelle, pour gérer une acidification volontaire du sol ou pour la gestion des amendements basiques.

* Suivi pluriannuel :

Les variations saisonnières de pH eau sont assez élevées : classiquement de +/- 0,5 unités, elles peuvent atteindre une unité de pH dans certaines conditions spécifiques. Elles sont provoquées par les fluctuations des concentrations en acide carbonique et en sels solubles de la solution du sol. Même en prenant toutes les précautions nécessaires lors du prélèvement (toujours à la même période, sur des zones repérées de la parcelle, …), il n’y a que sur le long terme ou en multipliant les analyses que l’on peut réellement apprécier une acidification ou alcalinisation du sol. Le pH KCl est une donnée qui, quoique soumise aux variations annuelles, semble plus robuste : classiquement, sa variabilité saisonnière est de +/- 0,3 et elle dépasse très rarement 0,5 (sauf en cas d’opérations particulières identifiables). Par ailleurs, une opération de chaulage de correction n’est efficace que si elle modifie le pH KCl. Comme le montrent les résultats d’essais pluriannuels présentés ci-dessous, des amendements à forte solubilité vont surtout agir sur le pH eau alors que des amendements grossiers vont répondre moins rapidement mais avec une action « de fond ».

Au laboratoire

Méthode Normalisée (NF ISO 10390)

a) Eau désionisée (pH eau) ou solution normale de chlorure de potassium (pH KCl) + terre fine. Rapport Terre/Liquide = 1/5 en Volume.

b) Agitation 5 mn.

c) Mesure, après 2 heures de repos, de la concentration des ions Hydrogène (H⁺), ramenée à 20°.

Définition - Signification

pH eau	pH KCl	Différentiel (pH eau) – (pH KCl)
Acidité actuelle	Acidité potentielle	De 0 à 1 unité ou plus
Base habituelle des appréciations et calculs de chaulage	Peu utilisé en France Pas d’intérêt pour les sols alcalins	Informe sur les risques d’acidification
Variations saisonnières (± 0,5 unités de pH)	Peu de variations saisonnières	Ecarts faibles (0 à 0,5)         -réserve des ions H+ modérée Ecarts élevés (> 0,5)         -réserve d’acidité forte, neutralisation plus longue et plus difficile
Hétérogénéités géographiques à la parcelle	Hétérogénéités géographiques à la parcelle

Conséquences agronomiques

• pH eau ≤5,5 : Facteur limitant essentiel pour la plupart des sols et des cultures = Chaulage incontournable (sauf pour les plantes acidophiles) pour neutraliser l’aluminium.

• pH eau entre 5,5 et 6,5 : Défavorable selon les sols et les systèmes de culture = Chaulage très souvent nécessaire (prendre en compte le statut acido-basique).

• Effets défavorables d’une acidité excessive sur :

        - la structure du sol = instabilité, dispersion, voir toxicité aluminique.

        - l’assimilabilité des éléments = formation de composés insolubles.

        - sur l’activité microbienne = incidence directe sur la décomposition des matières organiques, minéralisation de l’azote et du souffre.

A noter :

Pour préciser l’interprétation et le conseil, tenir compte du statut acido-basique incluant le pH et les niveaux des rapports : Ca/CEC ou Somme des cations/CEC (rapport S/T)