1. GÉNÉRALITÉS

1.0 But du manuel

Dans la réussite de la pisciculture en eau douce entrent de nombreux facteurs. L'un des plus importants consiste à bien connaître le sol et ses caractéristiques. Le présent manuel a pour but de vous aider à acquérir, au sujet du sol, les connaissances de base qui vous seront utiles pour construire des étangs, des canaux d'amenée d'eau, des réservoirs, des barrages et de petites retenues, et pour aménager efficacement les étangs de pisciculture.

Pour cela, vous apprendrez à:

• Etudier votre propre sol en procédant à quelques essais simples que vous pouvez faire vous-même.
• Discerner les essais que vous ne pouvez pas faire vous-même car ils nécessitent des connaissances et un matériel dont vous ne disposez pas.
• Assimiler le langage technique des pédologues et des ingénieurs du génie civil pour pouvoir utiliser les analyses de sol et faire appel aux laboratoires spécialisés.

1.1 Qu'est-ce que le sol? Le sol est un mélange complexe d'organismes vivants, de matière organique, de minéraux, d'eau et d'air. Prenez une poignée de terre et examinez-la de près. Vous remarquez que c'est une masse composée de plusieurs sortes de petites particules.
Le sol est fait de: Particules organiques de matières végétales et animales en décomposition provenant d'organismes végétaux et animaux vivants. Particules minérales telles que du sable, de l'argile, des pierres ou du gravier, qui faisaient partie autrefois de roches plus grosses.
Selon leur structure, leur texture et leur consistance, les différents types de sols retiennent plus ou moins d'eau et d'air. Vous étudierez plus en détail la formation des sols dans la section 16.

1.2 Pourquoi devez-vous étudier votre sol?

Le sol est votre matériau de base

Si vous voulez que votre élevage de piscicole en eau douce réussisse pleinement, vous devez bien connaître votre sol. Le sol constitue le fond de votre étang. Si vous creusez votre étang, vous utiliserez le sol que vous avez extrait pour construire vos digues. Si vous voulez construire un réservoir pour emmagasiner l'eau, vous construirez un barrage en utilisant le sol. Il vous faudra creuser des rigoles ou des canaux dans le sol, qui iront de votre prise d'eau principale jusqu'à vos étangs.

Est-ce que votre sol retient bien l'eau?

Il est important que vous sachiez dans quelle mesure votre sol est apte à retenir l'eau. C'est ce qu'on appelle la perméabilité du sol. Un sol perméable ne retient pas l'eau. Un sol imperméable retient bien l'eau. Avant de construire un étang de pisciculture, il vous faudra étudier votre sol pour voir si sa perméabilité se prête à la construction d'un étang. Si les pertes d'eau par infiltration sont trop importantes, vous aurez sans doute besoin de rendre étanche le fond de votre étang, de colmater les digues, ou encore vous constaterez peut-être que vos canaux d'alimentation perdent trop d'eau

Mais souvenez-vous que: Pour construire votre étang, vous devez choisir un emplacement où les pertes d'eau par infiltration seront réduites au minimum
Quand vous construisez un étang, si vous avez un bon sol, vous serez assuré d'avoir des digues solides et imperméables qui gardent l'eau dans les étangs. Les terrains humides et marécageux sont souvent bons pour la construction d'étangs.
Vous devez éviter les emplacements comportant des trous ou des fissures, des termitières ou des affleurements rocheux, des racines d'arbres ou de grands arbustes. En ces points, les pertes d'eau pourraient être excessives et vous pourriez avoir des difficultés à colmater correctement le fond de l'étang.
Si vous projetez de construire un petit réservoir, il faut choisir un bon emplacement pour la digue et repérer au voisinage un sol convenant à sa construction, (voir section 41, Choix d'un site pour la retenue, Collection FAO: Formation, 4).

Comment procéder à une prospection du sol?

Avant de commencer à construire un étang, il vous faut procéder à une prospection du sol pour vous assurer que l'emplacement se prête à la construction d'un étang. Au chapitre 2, intitulé «Préparation et exécution d'une prospection pédologique», vous apprendrez comment vous y prendre.

1.3 Origine et évolution du sol Quelle est l'origine du sol et comment les différentes roches évoluent-elles?
Les sols se divisent en deux grandes catégories: les sols minéraux et les sols organiques.
Les sols minéraux proviennent d'une roche originelle appelée roche mère. Ils évoluent avec le temps, à mesure que la roche mère se dégrade sous l'effet de différents phénomènes, physiques, chimiques et biologiques, dus à l'action du climat, du drainage, du lessivage, de l'érosion, de la végétation et des organismes vivants. C'est ce qu'on appelle altération. Ainsi, des températures élevées du sol fragmentent les roches en petits morceaux, sous l'effet d'une alternance de réchauffements et de refroidissements. La roche mère se divise progressivement en particules; des surfaces plus importantes entrent en contact avec l'eau, et la composition chimique des minéraux en présence se modifie. Les éléments chimiques solubles partent avec l'eau (ils sont lessivés dans les profondeurs du sol, tandis que les produits moins solubles restent dans les couches supérieures du sol. L'altération se poursuit et, avec le temps, les sols minéraux évoluent pour devenir ce qu'ils sont aujourd'hui.

Les sols organiques proviennent de la matière organique. Ils sont le produit de l'accumulation et de la décomposition progressives de matériaux végétaux et animaux, au fil des années. En règle générale, on dit qu'un sol est organique si: Plus de la moitié de la couche de sol comprise entre 0 et 80 cm est organique. Les roches sont recouvertes directement d'une quelconque épaisseur de matière organique.

Les sols tourbeux sont un type courant de sol organique. Ils se forment dans des endroits mal drainés, souvent submergés, comme les vallées de rivières et les zones côtières, où la décomposition de la matière organique végétale est très lente, ou même nulle. Les couches de matière organique, étant formées par la végétation, commencent alors à s'entasser au-dessus du sol minéral et peuvent atteindre plusieurs mètres d'épaisseur. Les sols tourbeux, composés de 80 pour cent environ de matière organique partiellement décomposée, ont une très forte teneur en eau et sont très perméables.

Il y a deux sortes de sols minéraux

Certains sols minéraux se forment à partir d'un matériau d'origine qui se décompose sur place en petites particules par suite de l'altération. On les appelle sols résiduels.

D'autres sols minéraux se forment à partir de petites particules provenant de sols minéraux situés ailleurs, qui ont été transportées sur une certaine distance et qui se sont déposées. On les appelle sols sédimentaires.

Sols formés à partir d'un matériau originel local: sols résiduels

Les sols résiduels se trouvent généralement dans les collines; ils s'étendent jusqu'au bas des versants, le long des bords des vallées. Il est rare que l'on trouve des sols résiduels sur de grandes étendues planes. Ils se situent le plus souvent dans des zones allant de la pente douce aux escarpements abrupts. La présence de roches entières ou de débris rocheux partiellement décomposés dans le sous-sol indique que le sol résiduel s'est formé sur place.

Sols provenant d'un matériau originel transporté: sols sédimentaires

Les particules de sol composant les sols sédimentaires peuvent avoir été transportées soit par le vent, soit par l'eau. Si les particules ont été transportées par le vent, le sol provient d'un loess, qui est généralement le meilleur sol agricole superficiel enlevé à d'autres régions par le vent. On le trouve fréquemment dans les reliefs ondulés ou vallonnés. Le loess est souvent très fertile et contient une quantité importante de matière organique jusqu'à de grandes profondeurs. Si les particules ont été transportées par l'eau, le sol provient d'alluvions, et le sol sédimentaire qui en résulte est un sol alluvial. Le sol peut être emporté par de l'eau en mouvement, comme la pluie, les rivières ou les marées. Le phénomène de sédimentation peut se produire dans une eau stagnante: lac, marécage ou mer. L'eau peut être douce ou salée (continentale, côtière, d'estuaire ou de delta). Le transport peut avoir eu lieu autrefois, ou être encore en cours.
Les sols alluviaux présentent le plus grand intérêt pour la pisciculture. On les trouve dans des zones appelées plaines de sédimentation, où le relief est généralement en pente douce ou presque plat. Cela veut dire que la construction des étangs ne nécessitera qu'un minimum de travaux de terrassement. La composition d'un sol alluvial est souvent telle que la teneur en argile est suffisante pour retenir l'eau et permettre la construction des digues. Une source d'eau est habituellement proche, mais ce n'est pas toujours le cas. On rencontre des sols alluviaux:
Les alluvions anciennes sont déposées depuis assez longtemps pour que l'on puisse distinguer les couches correspondant aux stades de formation successifs. Elles se trouvent généralement bien au-dessus du niveau actuel des crues. La topographie qui les accompagne est le plus souvent plane ou en pente douce.		Les alluvions récentes se trouvent dans les plaines d'inondation. Elles ont été amenées par des crues récentes et sont susceptibles d'être encore inondées. Les couches de sol sont difficilement visibles. Le relief est généralement plat, mais peut aussi comporter de légers creux et bosses. Ces sols sont habituellement très fertiles.

Note. Un endroit qui était occupé, il y a des milliers d'années, par la mer ou par un lac peut porter aujourd'hui une forêt ou une savane. Le sol sera un sol alluvial, même si l'eau s'est retirée.

• Dans les plaines inondables de rivières sujettes à des crues saisonnières.
• Dans les deltas, où l'on trouve à la fois des dépôts fluviatiles et une nappe phréatique permanente élevée.
• Dans les estuaires de rivières, où le mouvement des marées dans la zone de transition entre les eaux douces et les eaux marines influe sur la sédimentation.
• Dans les plaines côtières, où les marées apportent des dépôts marins.

1.5 Horizons des sols minéraux

ll existe de nombreux types de sols différents

Vous avez appris dans la section 13 qu'il existe de nombreux types de sols et de nombreuses variantes pour ces différents types de sols. Les sols peuvent être peu épais ou très profonds; ils peuvent être lessivés* ou salins, mûrs ou jeunes. Les caractéristiques du sol varient selon:

• Les conditions locales, telles que le relief, le climat, la végétation et les activités humaines.

Exemples

• La nature du matériau à partir duquel le sol s'est formé.

Exemple

Les sols résiduels diffèrent des sois sédimentaires. Des matériaux d'origine aussi divers que le granite*, le basalte*, le gneiss* et le micaschiste* se transforment en sols de types différents.

• La durée de formation du sol.

Exemple

Les sols mûrs sont des sols anciens et pleinement évolués. Les sols jeunes sont des sols récents qui continuent à évoluer.

Les horizons du sol sont des couches dont les caractéristiques varient pour chaque type de sol

Autant il y a de sols et de variantes de ces sols, autant il y a de variantes dans les horizons qui caractérisent tous les sols. Le nombre, l'épaisseur, la couleur et les caractéristiques physiques et chimiques des couches de sol varient d'un endroit à l'autre.

Les couches principales étudiées dans la section 14, à savoir le sol et le sous-sol, se subdivisent en couches plus minces appelées horizons majeurs. Chaque horizon principal peut à son tour être subdivisé en horizons secondaires.

Comment les horizons du sol se forment-ils?

Les propriétés physiques de la strate située entre la surface et une profondeur d'environ 1,5 à 2 m, parfois plus, subissent l'influence des variations saisonnières de la teneur en eau et de la température, ainsi que de divers agents biologiques tels que racines, vers, insectes et bactéries (voir diagramme ci-contre).

La partie supérieure du sol minéral, ou horizon majeur A, est sujette aux effets mécaniques de l'altération et à la perte, par lessivage, de certains de ses composants. Dans la partie inférieure de la strate, ou horizon majeur B, certaines substances issues de la couche supérieure et entraînées en profondeur par lessivage se précipitent et s'accumulent.

Au-dessous de l'horizon majeur B, le caractère du sol dépend du type de roche mère dont il est dérivé, de la manière dont il s'est déposé et des phénomènes géologiques successifs.

Identification des horizons pédologiques: le profil du sol

La méthode la plus facile pour identifier et décrire les différents horizons d'un sol est d'observer un profil frais. Le profil du sol est une coupe verticale qui met en évidence l'épaisseur et la succession des différents horizons. Pour identifier les horizons d'un sol, procédez comme suit:

• Observez le profil du sol et identifiez les horizons majeurs.
• Faites un croquis du profil du sol montrant les horizons majeurs. Donnez un nom à chaque horizon majeur, selon les indications du tableau.
• Etudiez chaque horizon majeur séparément et, s'il y en a, identifiez les horizons secondaires. Désignez les horizons secondaires en les numérotant dans l'ordre, du haut vers le bas de chaque horizon majeur, selon les indications du tableau.
• Quand vous avez terminé le croquis du profil du sol, mesurez la profondeur à laquelle se trouvent le haut et le bas de chaque horizon et notez ces profondeurs sur votre croquis. Les profondeurs se mesurent en centimètres, de la surface (immédiatement au-dessous de la couche de feuilles ou de végétation non décomposée) à la limite supérieure de chaque horizon et à sa limite inférieure.

Note. Si vous constatez que la largeur de l'horizon varie dans le profil, ajoutez une note indiquant l'amplitude de cette variation. Sur l'illustration, le haut de l'horizon secondaire B2 est situé entre 51 et 62 cm et le bas entre 90 et 94 cm. La largeur de l'horizon secondaire varie donc de 32 à 39 centimètres.

1.6 Composition du sol

Vous avez déjà appris, à la section 11, que le sol est un mélange complexe d'organismes vivants, de matière organique, de minéraux, d'eau et d'air. Dans la présente section, vous en apprendrez un peu plus sur quelques-uns de ces composants du sol.

Note. Légende pour les particules minérales de sol Argile Limon Sable Gravier

Note. Symboles utilisés pour le limon (silt), le sable et le gravier TF = très fin F = fin M = moyen G = grossier TG = très grossier

Système international (classification d'Atterberg). Département de l'agriculture des Etats-Unis (USDA). Société américaine pour les essais de matériaux (ASTM) et Administration des routes publiques des Etats-Unis (USPRA). Bureau des sols des Etats-Unis (USBS). Institut de technologie du Massachusetts (MIT) et Institut britannique de normalisation (BSI). Système unifié de classification des sols (USC), Corps des Ingénieurs des Etats-Unis (USCE), Bureau de mise en valeur des terres des Etats-Unis (USBR) et Institut indien de normalisation (ISI).

1.7 Principaux types de sols

Nous avons déjà vu dans la section 13 que les sols sont soit minéraux, soit organiques, selon leur origine. Les sols minéraux proviennent de la roche mère et évoluent soit sur place (sols résiduels), soit après transport (sols sédimentaires). Les sols organiques résultent généralement de l'accumulation de matériaux végétaux.

Nous avons appris aussi que les éléments constitutifs des sols sont de nature diverse. En particulier, le calibre des différents matériaux peut varier considérablement d'un sol à l'autre. A partir de l'élément constitutif principal d'un sol, il est possible de définir comme suit les principaux types de sols.

Gravier et sable

Le sable et le gravier sont généralement, parmi les particules qui composent le sol, celles que l'on reconnaît le plus facilement car ce sont des morceaux non cohérents de roche visibles. Si vous prenez un peu de sable sec dans la main, il coule entre vos doigts comme de l'eau car le sable n'est pas un matériau stable. Les sols sableux sont aisés à travailler car ils ne collent pas aux outils. L'air et l'eau y circulent très facilement. La différence entre gravier et sable est une question de calibre, comme on le voit dans le tableau 2. Dans le présent manuel, nous utiliserons les dimensions suivantes:

• Les particules de sable ont un diamètre inférieur à 0,2 cm (ou 2 mm).
• Les particules de gravier ont un diamètre compris entre 0,2 et 7,5 cm.
• On donne généralement aux particules ayant un calibre supérieur au gravier le nom de pierres (de 7,5 à 25 cm) ou de blocs (de diamètre supérieur à 25 cm).

Limon inorganique

Les particules de limon (silt) sont beaucoup plus petites que les particules de sable; elles ne sont pas visibles à l'oeil nu et sont bien plus rapprochées les unes des autres. Le limon ne laisse pas passer l'eau aussi facilement que le sable et il est moins perméable. Si vous écrasez du limon sec, il se transformera en poudre, plus grossière cependant que la poussière d'argile. Les sols limoneux ne se fissurent pas en séchant et ne collent pas aux outils quand ils sont mouillés. Ils sont plus difficiles à travailler que les sols sableux, mais moins que les sols argileux.

Note. Le limon inorganique a un aspect lisse, comme l'argile avec laquelle on le confond souvent. Mais sur le terrain, on peut facilement le distinguer de l'argile grâce au test des secousses décrit à la section 64. Il est important de faire cette distinction car certains sols limoneux peuvent devenir très instables quand ils sont mouillés, quand on s'en sert par exemple pour la construction de digues et que l'eau les recouvre. L'argile, au contraire, est un matériau de construction stable.

Limon organique

Les particules de limon inorganique sont mêlées à des particules finement divisées de matière organique, dont certaines sont encore reconnaissables, comme des coquillages ou des substances végétales. La couleur du sol varie du gris clair au gris très sombre. Généralement, le limon organique a une odeur de matière organique en décomposition.

Argile inorganique

L'argile est l'élément le plus fin du sol; certaines de ses particules ne sont même pas visibles au microscope. C'est un bon liant pour l'eau et les substances chimiques. La plupart des argiles sont facilement reconnaissables car elles se fissurent en perdant de l'eau et forment des morceaux très durs. L'argile adsorbe l'eau très lentement, mais une fois qu'elle l'a adsorbée, elle peut en retenir une grande quantité. Elle peut gonfler et plus que doubler de volume. A l'état humide, l'argile devient très collante; si vous en prenez dans la main, elle adhérera àvos doigts. Les sols argileux mouillés sont souvent trop collants pour qu'on puisse les travailler; par contre, quand ils sont secs ils sont trop durs.

Note. Vous pouvez voir la différence entre une argile inorganique et un limon inorganique en faisant le test des secousses décrit à la section 64. Quand on frotte entre les doigts de l'argile sèche, aucune poudre n'en sort. L'argile inorganique diffère aussi par sa couleur d'ordinaire jaune, rouge ou blanche.

Argile organique

C'est une argile qui contient de la matière organique finement divisée. Elle est généralement de couleur gris foncé ou noire. L'argile organique a souvent une forte odeur de matière organique en décomposition.

Tourbe

La tourbe est un sol véritablement organique, constitué de fragments visibles de matériaux végétaux décomposés. Sa couleur va du brun clair au noir. Elle a une odeur de matière organique.

1.8 Quelques exemples d'appellations particulières données aux sols

Hardpan

C'est un sol qui oppose une résistance particulièrement forte aux outils de forage. C'est souvent un sol minéral très dense, constitué d'argile, de sable et de gravier, qui s'est cimenté jusqu'à former une couche dure comme du roc. L'eau ne l'ameublit pas et il faut user d'une pioche pour le creuser.

Loess

C'est un sédiment d'origine éolienne, de couleur généralement brun clair. La plupart de ses particules sont de très petit calibre (0,01 - 0,05 mm). Ses particules s'agglomèrent fortement grâce à la présence d'un matériau liant calcaire ou argileux. Les racines y pénètrent et s'y étendent de façon importante.

Bentonite

C'est une argile à forte teneur en montmorillonite*, qui est une argile très fine. La bentonite est généralement le résultat de modifications chimiques de cendres volcaniques. Quand on y ajoute de l'eau, la bentonite sèche gonfle davantage que d'autres argiles sèches. Mais en séchant, elle se contracte aussi davantage. On peut utiliser la bentonite pour colmater le fond des étangs qui ne sont pas assez imperméables.

Terre noire à coton

C'est un soi argileux lourd contenant en général de 40 à 50 pour cent d'argile, surtout de la montmorillonite*, peu de matières organiques et une forte proportion de carbonate de calcium. Sa couleur varie entre le gris clair et foncé, le noir ou le bleu-noir. Quand le sol est mouillé, il devient très collant et très meuble; il augmente de volume, et sa stabilité est réduite. Lorsqu'il sèche, il se contracte énormément, de 20 à 30 pour cent. De larges fissures apparaissent à la surface et peuvent atteindre une profondeur de 3 m. L'épaisseur de ce type de sol est généralement comprise entre 1 et 3,6 m, parfois davantage. On le trouve souvent dans les climats chauds et relativement secs. En Inde, ce sol est appelé «regur».

Sol latéritique

C'est l'ancien nom donné à un sol tropical très uniforme, typique des régions tropicales humides. Une altération intensive et prolongée entraîne le lessivage* d'éléments chimiques (comme la silice), l'accumulation de sels de fer et d'aluminium, et la formation d'argiles. L'activité biologique y est intense, en particulier dans les forêts, et les systèmes radiculaires y sont très étendus. La couleur de ce sol est habituellement rougeâtre ou jaunâtre. Quand une nappe souterraine agit dans la zone comprise entre 0 et 125 cm, il s'y forme en général un matériau argileux riche en fer et ferme (la plinthite*), qui a l'apparence de taches* rouges. Exposé à l'air, ce matériau se dessèche et durcit irrémédiablement (latérite ou «cuirasse ferrugineuse»), formant un hardpan (voir plus haut) ou des concrétions dures.

Sol à sulfates acide

Ce sol se caractérise par une forte acidité (pH inférieur à 4) ) acidité (pH inférieur à 4) ) acidité (pH inférieur à 4) ) et par la présence de taches jaunes généralement abondantes (voir section 51). Ces taches indiquent la présence d'un composé de sulfate de fer (jarosite) qui s'est formé, sous l'action de l'air (oxydation*) et de bactéries, à partir d'un minéral contenant du fer et de la pyrite sulfureuse. Ce genre de sol se trouve soit dans des zones salines telles que les mangroves côtières, soit dans des zones d'eau douce telles que les plaines de rivières. Les sols à sulfates acides d'eau douce sont très répandus en Asie du Sud-Est, par exemple dans la plaine des Joncs, le delta du Mékong et la plaine de Bangkok, en Thaïlande. L'utilisation de ces sols pour la pisciculture doit être étudiée avec soin