Pourquoi sur Mars ou dans les déserts, il n’y a pas de terre comme dans nos forêts ?
Les zones humides sont toujours pourvues de terre dans laquelle les végétaux plongent leurs racines. Dans les zones sèches, le sol est rocailleux et on ne trouve jamais de terre.
Nous cherchons à comprendre pourquoi.
Les mots que vous devez savoir utiliser à l’issue de ce cours: Sol; interaction; roche; biosphère; eau; température; photosynthèse; biodiversité; agrocarburants.
1-La terre est vivante !
La terre est vivante : elle abrite des animaux de toutes tailles. On y trouve aussi des champignons et des bactéries.
Comme on trouve aussi des débris de plantes mortes et des morceaux de roches, on peut penser que la terre résulte d’une longue interaction entre la roche, les plantes, les animaux et les microbes.
La présence d’eau est indispensable à l’existence des plantes.
Une terre enrichie en fumier donne de meilleures productions : pourquoi ?
2- Les plantes puisent des sels minéraux dans le sol
Des expériences montrent que la croissance des plantes est meilleure avec des engrais chimiques.
Or, dans un engrais chimique, il y a 3 types de sels minéraux :
- Les Nitrates, NO3− , contiennent de l’azote, symbole N, qui entre dans la composition des protéines et de l’ADN;
- Les phosphates,PO43−,contiennent du phosphore, symbole P, qui entre dans la composition de l’ADN;
- Le potassium, symbole K+, qui est un ion indispensable au fonctionnement de la cellule.
C’est la raison pour laquelle tous les engrais chimiques sont labellisés NPK.
Par conséquent, on peut penser que les plantes puisent des sel minéraux dans le sol.
Mais alors comment dans les écosystèmes les sels minéraux se forment-ils ?
3- Les plantes mortes redonnent des sels minéraux à la terre
En consommant localement la litière, les êtres vivants du sol recyclent cette biomasse en sels minéraux.
Cette action restaure la fertilité des sols des écosystèmes.
Dans les agrosystèmes, la biomasse étant exportée, il faut fertiliser la terre avant une nouvelle culture. (voir schéma culture du blé)
Il existe des fertilisant naturels et d’autres chimiques.
Conclusion
Ainsi, s’il existe une couche de terre cultivable au niveau d’un sol, c’est parce que la matière végétale produite par les végétaux retourne lentement à l’état de matière minérale grâce à l’action des décomposeurs créant ainsi ce que l’on appelle l’humus, cette matière sombre qui ne peut donc exister sur Mars ou dans les déserts.
Schémas à connaitre:
Travaux pratiques:
https://innoverensvt.org/2023/06/20/tp-analyser-un-sol-forestier/
Une expérience sur les effets des engrais
Une expérience d’évolution de pelures d’orange sur terreau
Observations à la loupe binoculaire d’échantillons de terre
A la découverte d’un animal original: le ver de terre
Le ver de terre est un animal au corps mou mais ce n’est pas un mollusque comme la limace. Il nous montre beaucoup d’anneaux séparés par des cloisons, il fait partie de la famille des Annélides. L’essentiel de son corps est formé d’un long tube digestif qui commence par une bouche, un pharynx, un œsophage, un jabot, un gésier suivi d’un intestin se terminant par un anus. Étrangement, le tube digestif est entouré d’une multitude de cœurs reliés par un vaisseau dorsal et un vaisseau ventral. Sous le tube digestif, on voit une chaine nerveuse reliée à des soies latérales mais il n’y a pas d’organes sensoriels comme des yeux ou des oreilles. En somme, l’animal est un tube digestif servant sa nutrition ! Comme tous les êtres vivants, l’animal se reproduit. Le clitellum, une partie centrale qui semble moins annelée, sécrète un mucus permettant à deux vers de rester accoler pendant l’accouplement.
Annotez le document à partir des mots du texte:
Activité: Découvrir le rôle fondamental des vers de terre
Rédacteur du journal de votre lycée, dans le cadre de la semaine du développement durable, rédigez un article qui explique le bien fondé du vieux proverbe paysan : « Dame Nature sait comment s’obtient la fertilité de la terre, elle en a confié le secret aux vers de terre » et qui montre que les vers de terre sont une alternative possible à l’utilisation intensive d’engrais.
Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et vos connaissances (qui intègrent entre autres les connaissances acquises dans différents champs disciplinaires).
L’utilisation croissante d’engrais dans les cultures conduit souvent à une production agricole qui stagne. Une équipe de chercheurs est parvenue à mettre au point une méthode de fertilisation inédite, fondée sur les vers de terre, qui réduit l’utilisation des engrais.
Un sol poreux permet une bonne aération propice au développement des microorganismes.
- Pores : petites cavités susceptibles d’être remplies d’air ou d’eau.
- Porosité : rapport du volume des pores sur le volume total du sol.
Document 2 : transformation de la matière organique
Dans la plupart des écosystèmes, les vers de terre sont des facteurs clé dans la fragmentation de la matière végétale. L’activité conjointe des trois espèces de vers de terre (de surface, de petite profondeur, de profondeur) permet la dégradation fine de la matière organique ainsi que son enfouissement dans le sol en plusieurs étapes. Dans un premier temps, la litière à la surface du sol va être fragmentée par les vers de terre de surface. On estime que cette litière fragmentée sera à son tour consommée par les vers de terre de profondeur, la dégradant encore plus et permettant son enfouissement progressif dans le sol. Cette matière organique fortement dégradée et présente à différents niveaux du sol poursuit son cycle de transformation en matière minérale en étant ingérée par les vers de terre de petite profondeur.
La terre et la matière organique digérées par les vers de terre sont excrétées sous forme de turricules ou “déjections” à la surface du sol, mais aussi au niveau de toutes les galeries profondes. La présence de micro-organismes (bactéries et champignons) au niveau des turricules achève la minéralisation de la matière organique. Les vers de terre n’augmentent pas les quantités d’éléments nutritifs, ils les rendent assimilables par les plantes. Plus de 90% des galeries sont colonisées par des racines de plantes qui les utilisent pour pénétrer sans résistance dans les couches profondes du sol où elles trouvent des conditions nutritives idéales.
Document 3 : vers de terre et complexe argilo-humique
Les déjections des vers de terre (turricules) forment des agrégats issus du mélange de matière organique (humus) et de matière minérale (argile). L’accrochage des argiles (charge négative) avec l’humus (charge négative) se fait par des ions positifs.
La formation d’un complexe argilo-humique stable se réalise à l’intérieur du tube digestif du ver de terre, qui sécrète une « colle », la glomaline, qui stabilise le complexe argilo-humique et le rend résistant à la dégradation par l’eau.
Comprendre la déforestation en Amazonie
Une réflexion sur “Chapitre 2/ L’origine du monde, des sols fertiles !”