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Définition:
Le sol est la partie superficielle de la croûte terrestre. A l'échelle de la planète, cela ne représente qu’une fine couche ; mais l'agriculteur ou le forestier en saisissent bien l'importance. C'est dans le sol que germent les graines ; dans le sol, aussi, que se recycle la matière organique. Les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques du sol (porosité, pH, disponibilité des minéraux et de la matière organique...) conditionnent donc le fonctionnement de tout l'écosystème. Mais, à l'inverse, les facteurs climatiques, le type de végétation, la présence ou l'absence de faune, la nature de la roche mère, influent également sur la formation et l'évolution des sols.

Dans le sol il y a :
- une partie solide, formée d'éléments minéraux et organiques;
- une partie liquide, formée d'eau et de substances dissoutes;
- une partie gazeuse (air du sol).
La matière organique est composée de:
une partie brute dans laquelle on reconnaît encore des structures végétales et animales: débris de feuilles, tiges, racines, organes d'insectes...
une partie transformée résultant de l'évolution de la précédente.
** Sans oublier les êtres vivants qui participent à la part biologique déjà intégrée dans la part solide.

Faune du sol : Désigne l’ensemble des invertébrés (annélides, acariens, insectes, ...) qui participent à la transformation en humus de la matière organique morte. Synonymes : édafaune, édaphon.

Les principaux constituants du sol sont de quatre types : constituants organiques (débris d'organismes végétaux par exemple), constituants minéraux (sable, argile…), des gaz qui circulent dans les interstices du sol, et enfin la " solution du sol ", formée d'eau et d'ions. A partir de là, un sol va avoir différentes caractéristiques que l'on peut déterminer en effectuant des analyses physico-chimiques :

Texture : composition granulométrique du sol, c'est à dire la proportion de chacun de ses constituants solides (argiles, sables, graviers…) , qui ont des tailles différentes.
Structure : façon dont ses constituants sont agencés les uns par rapport aux autres. Dans un sol brun, on a des agrégats de sable et de complexe argilo-humique qui peuvent être agencés de façon plus ou moins fragmentée.
Porosité : volume total des espaces laissés libres entre les agrégats ou les particules solides. Elle conditionne la circulation de l'eau, des gaz et de certains animaux dans le sol.
La perméabilité du sol : dépend de la structure du sol, c'est sa capacité à laisser passer l'eau vers les couches inférieures.
Capacité de rétention en eau : quantité d'eau retenue par le sol et soit utilisable par les plantes, soit liée à des particules solides par des forces physiques qui empêchent cette utilisation.
Le pouvoir absorbant : capacité à fixer des ions et à rendre ainsi plus aisé le passage de ces ions de l'humus aux racines des plantes, notamment par la création de complexes argilo-humiques, aussi appelés complexes absorbants, qui fixent des ions positifs apportés par les engrais. Leur présence dans le sol est un facteur essentiel de sa fertilité.

1 Les facteurs entrant en jeu:
Un sol est le résultat d'une altération superficielle d'une roche mère, et d'un enrichissement en matières organiques issue d'êtres-vivants, du fait de la décomposition de la litière par des organismes décomposeurs. On a ainsi 3 facteurs entrant en jeu dans la formation d'un sol :
la roche mère : ses propriétés physiques ou sa composition chimique ont une influence directe sur la nature et sur la rapidité de l'évolution d'un sol
les végétaux : fournisseurs de l'essentiel de la matière organique présente dans le sol, et qui influencent aussi son évolution
le climat, qui affecte les deux facteurs précédents, par la température en ce qui concerne l'altération de la roche mère, et les précipitations pour les phénomènes de migration se déroulant au niveau du sol.

2 Comment se forme un sol ?
On peut distinguer globalement 3 étapes :
Altération de la roche mère : elle est le résultat de processus physiques (gel, pénétration des racines…) qui fragmentent la roche, et de processus chimiques (action des eaux chargées d'acides) qui dissolvent calcaires et hydrolysent minéraux silicatés pour engendrer des complexes d'altération (argile, oxydes de fer, sels…) cimentant les grains résultant de la précédente fragmentation.
Incorporation de la matière organique par minéralisation de molécules organiques et humification, c'est à dire édification d'acides humiques à partir des molécules issues de cette minéralisation.
Les horizons se différencient enfin sous l'action des eaux d'infiltration (lessivage) : les éléments solubles sont entraînés et accumulés pour former des horizons dits d'accumulation.
Un sol possède donc une dynamique, dépendante des divers facteurs qui constituent son milieu.
3: la minéralisation de la matière organique
Les débris végétaux (feuilles et bois mort dans les forêts, paille ou chaumes dans les terres cultivées…) représentent une source de matière organique pour le sol. Ces débris sont fragmentés puis minéralisés, et subissent aussi un processus d'humification.
La fragmentation des débris se fait en plusieurs vagues successives. Pour les feuilles mortes par exemple, elles sont d'abord attaquées par des bactéries et des champignons, ces derniers assurant une digestion partielle des débris grâce à la sécrétion d'enzymes, libérés par leurs filaments mycéliens pénétrant à l'intérieur des feuilles par des pores dans leur épiderme. Ensuite, des arthropodes, des vers de terre continuent cette digestion, rejetant dans leurs excréments des fragments encore incomplètement digérés qui serviront de nourriture à d'autres espèces de taille plus réduite encore. La litière disparaît ainsi progressivement au cours d'un véritable travail à la chaîne.
La minéralisation consiste en la libération des éléments chimiques qui sont dans les divers composés organiques (carbone, azote, oxygène…) de la litière sous forme de substances minérales diverses. Ce sont les organismes décomposeurs, bactéries et champignons, qui principalement réalisent cette minéralisation. Mais celle-ci est assurée en partie par tous les êtres-vivants du sol au cours de la respiration : les composés organiques entrant en jeu laissent bien place au rejet de dioxyde de carbone, le carbone a été minéralisé. Les protéines par contre sont minéralisées au cours de diverses réactions chimiques par les microorganismes du sol, avec tout d'abord une minéralisation en composés ammoniacaux (NH4+) puis par un processus de nitrification en nitrites (NO2-) et enfin en nitrates (NO3-).
L'humification est une mise en réserve de la matière organique végétale qui est présente sur le sol sous forme de déchets : certaines substances difficilement digérables par les organismes détritivores (par exemple la cellulose) sont en effet utilisées par des bactéries humifiantes pour faire la synthèse de molécules organiques différentes qui vont former l'humus (notamment les acides humiques). L'humification est un phénomène très lent (2 à 3 ans), ainsi que l'utilisation de ces réserves de matière organique.