Effects of drying on Amazonian ferralsols and podzols: Determination of water desorption curves from mercury porosimetry

• Autores: Béryl Du Gardin, Michel Grimaldi, Yves Lucas
• Localización: Bulletin de la Société Géologique de France, ISSN 0037-9409, Vol. 173, Nº. 2, 2002, págs. 113-128
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Effets de la déshydratation sur les sols du système ferralsol-podzol d'Amazonie centrale: Reconstitution de la courbe de désorption d'eau à partir de la porosimétrie au mercure
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• Resumen
  • English

    We established pedotransfer functions to define the water desorption curve from MIP, organic carbon content, and bulk density (table I and II). These functions can be used for soils with the following characteristics, thus for most tropical soils:

    - negligible fine clay (< 0.2 [nu]m) content, in order to enable the extrapolation of nanopore volume from MIP, without needing nitrogen desorption [Bruand and Prost, 1987];

    - soils mainly composed of kaolinite and quartz. The organic carbon content has little influence on the humic podzol studied here, so the equations established here are pertinent for other podzols.

    These pedotransfer functions give information on the structure of these soils :

    - residual and micro- porosities modify between MIP and water desorption, according to the organic carbon content and the texture of clay (given by the average textural pore size), with the same law for all soils;

    - mesoporosity changes according to two different types of structure : (1) clay microaggregates for clayey soils, (2) sandy fabric for podzol, loose at depth due to eluviation of parent clay, consolidated near the surface by pedoturbation;

    - total porosity follows, with an attenuation, the changes in the MO-linked porosity and in the porosity linked to soil structuring particles, that is the residual porosity for clayey soils, and the mesoporosity for podzols;

    - macroporosity, in reality as in the equations, compensates for the difference.

    This method could be tested on soils with other granulometry, mineralogy, or higher OM content.

    This work was supported by IRD and the PEGI and PROSE programs, we thank Max Sarrazin for his technical collaboration and the reviewers for their critical reading.

  • français

    Le système ferralsol-podzol, qui occupe de très grandes superficies en Amazonie, regroupe des sols formés par un mélange en proportions très variables de kaolinite micrométrique et de quartz millimétrique, formés par pédogenèse à partir de roches sédimentaires. L'étude comparée des résultats de porosimétrie par intrusion de mercure (PIM), de désorption d'eau, de densité apparente et de teneur en matière organique (MO) pour les deux premiers mètres de ces sols nous conduit aux résultats suivants :

    - nous établissons pour les sols de ces profils des fonctions de pédotransfert qui permettent de reconstituer avec précision la courbe de désorption d'eau à partir des données de PIM, de teneur en MO et de densité apparente sur sol sec ou humide. Ces mesures, simples à réaliser, donnent accès à des propriétés telles que la biodisponibilité en eau, la variation de la teneur en eau avec le potentiel matriciel, la variation de la conductivité hydraulique, après calibrage, avec le potentiel matriciel. Ces propriétés sont essentielles pour évaluer les qualités agronomiques de ces sols, comprendre leur genèse, et prévoir la réponse de la forêt amazonienne à un changement climatique ;

    - l'interprétation de ces fonctions de pédotransfert renseigne sur la structure et l'origine de ces sols. La porosité fine (pores de taille < 10 [nu]m) subit une redistribution, entre les mesures de désorption d'eau et celles de PIM, dépendant de la taille moyenne des grains d'argile et de la teneur en MO, indépendante du type de sol et de la profondeur. Ceci correspond à l'homogénéisation par pédogenèse de la fraction fine. La porosité grossiére subit une redistribution par séchage variable pour chacun des deux types de sol suivants: les sols argileux contenant 30 à 80 % d'argile ont leur structure déterminée par une microagrégation de l'argile par pédoturbation (activité biologique des animaux du sol et des racines, alternances climatiques sec/humide), décroissante avec la profondeur; les podzols contenant moins de 5 % d'argile ont leur structure déterminée par l'assemblage des grains de sable, très lâche en profondeur suite à l'éluviation de l'argile, consolidé en surface par la pédoturbation. Ceci confirme l'origine pédogénétique, et non alluviale, de ces podzols.