Gérer un sol salinisé

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Parcelle salinisée


La salinisation des sols est définie par la FAO comme le "phénomène d’augmentation de sels hydrosolubles dans le sol". Il peut s’agir de sodium, potassium, magnésium, calcium, chlore.

On considère principalement  qu’un sol est salinisé quand la concentration en sels est telle qu’elle a des effets néfastes sur le fonctionnement du sol et des végétaux. Cela dépend donc notamment des espèces végétales présentes puisque certaines résistent mieux au sel que d’autres.

Sur des sols très salinisés, les rendements des cultures sont diminués et parfois l’agriculture est rendue impossible.

La salinisation est une menace très importante pour les sols agricoles à l’échelle mondiale en particulier sous les climats arides et semi arides. La France est peu touchée aujourd’hui, mais le phénomène est amené à s’étendre car il est étroitement lié à la gestion de l'irrigation, la sécheresse et la montée des océans. Ce phénomène est déjà largement observé en Espagne[1].


Classification des sols salinisés

Sol salin

  • Haute concentration en sels solubles dans le sol.
  • Cristallisent parfois en surface, ce qui donne une croûte blanche sur le sol.
  • Humidité persistante plusieurs jours après les pluies.
  • Mauvais développement des plantes : mauvaise germination, feuilles brûlées,...


Sol sodique

  • Sodium prédominant parmi les sels.
  • En conséquence, le sol est alcalin (pH entre 8 et 10).
  • Déstructuration des argiles et de la matière organique, ce qui crée parfois une couche brune en surface et rend les sols asphyxiants.
  • Humidité persistante plusieurs jours après les pluies.
  • Toxicité du sodium.


Sol salin-sodique

  • Forte concentration de sels solubles où le sodium est majoritaire.
  • pH généralement inférieur à 8,5.

Ces sols risquent de devenir sodiques.


Impacts sur les sols

Normalement, dans un sol sain, les argiles sont floculées.  C'est-à-dire que les argiles qui sont chargées négativement se regroupent autour d’ions chargés positivement comme le calcium. Cela permet la formation d’agrégats et une bonne structure du sol.

Au contraire, le sodium favorise la dispersion des particules d’argile. Cela rend les sols sodiques instables, sensibles à l’encroûtement, et compacts. Les sols sont difficiles à travailler et peu favorables à la germination et l’enracinement des plantes.

Par ailleurs, quels que soient les sels majoritaires, l'équilibre osmotique du sol est modifié donc l'eau et les nutriments sont moins disponibles pour les plantes. De plus, certains sels sont toxiques pour les plantes, notamment le sodium.


Origines de la salinisation des sols

Position du biseau salé (limite entre l'eau douce et l'eau salée) dans le cas de faibles prélèvements.
Position du biseau salé (limite entre l'eau douce et l'eau salée) dans le cas de faibles prélèvements.
Position du biseau salé (limite entre l'eau douce et l'eau salée) dans le cas de prélèvements importants.
Position du biseau salé (limite entre l'eau douce et l'eau salée) dans le cas de prélèvements importants.

Naturelles

  • Embruns et aérosols marins, voire incursions marines sur les terres et dans les aquifères (dans le delta de Camargue par exemple).
  • Dissolution de roches et sédiments salés par l’eau ou  traversée de saumure par des eaux douces, puis infiltration des eaux chargées en sels dans les nappes phréatiques.


Anthropiques

  • Irrigation avec de l’eau de mauvaise qualité.
  • Irrigation en volumes insuffisants ne permettant pas de lessiver les sels.
  • Rupture de l’équilibre des aquifères et remontée d’eau saline dans les nappes (mauvaise gestion des nappes phréatiques, sécheresse, déforestation,...). Cette eau peut venir de l'océan (voir schéma ci-contre) ou de nappes phréatiques profondes.
  • Pollution industrielle ("eaux usées, exhaures minières, drainage des routes soumises au salage hivernal, exploitation de la potasse, dessalement" [2]).


Principales clés de lutte contre la salinisation

La prévention et la remédiation contre la salinisation des sols dépendent fortement de la gestion des nappes phréatiques (quantités prélevées, qualité de l’eau, etc.)   et de la réglementation sur les déchets d’usine entre autres. Cela ne repose donc pas uniquement sur les choix des agriculteurs. Cependant, ils peuvent mettre en place eux-mêmes certaines bonnes pratiques.

Les méthodes de remédiations sont souvent coûteuses, donc il est bon de prévenir la salinisation si on se trouve dans une zone sensible.


Attention, sûr les îles d’Outre-Mer et en Corse, la salinisation est un phénomène majoritairement marin. Mais en France métropolitaine, ce n’est pas le cas : plusieurs nappes phréatiques à l’intérieur des terres sont salées[2] et sont donc susceptibles de dégrader les sols.


La prévention comprend :

  • Surveiller la qualité de l’eau d’irrigation.
  • Améliorer l’efficience d'utilisation de l'eau, surtout si elle est de mauvaise qualité, pour apporter le moins de sels possible sur les parcelles.
  • Apporter sur le long terme plus d’eau douce (d’irrigation et de pluie) que ce qui est évapotranspiré et la drainer, afin de lessiver les parcelles.
Attention : cette classification est indicative et il n'est pas conseillé de l'utiliser pour évaluer l'aptitude d'une eau pour l'irrigation. Cette aptitude dépend fortement "des conditions d'utilisation, notamment de la culture, du climat, du sol, de la méthode d'irrigation et des pratiques de gestion"[3].
Conductivité électrique

dS/m

Concentration en sel

mg/L

Type d'eau
Eau non saline <0,7 <500 Eau potable et eau d'irrigation
Eau légèrement saline 0,7-2 500-1500 Eau d'irrigation
Eau modérément saline 2-10 1500-7000 Première eau de drainage et eau souterraine
Eau hautement saline 10-25 7000-15 000 Seconde eau de drainage et eau souterraine
Eau très hautement saline 25-45 15 000-35 000 Eau souterraine très saline
Saumure >45 >45 000
Classification des eaux salines. Source : FAO https://www.fao.org/soils-portal/soil-management/gestion-des-sols-a-problemes/gestion-des-sols-affectes-par-le-sel/more-information-on-salt-affected-soils/technical-issues/fr/


Si les sols sont déjà salinisés, il est possible d’y cultiver des espèces végétales résistantes au sel. Certaines méthodes de travail du sol permettent aussi d’améliorer les conditions de culture.

  • Nivellement : application uniforme de l’eau, donc meilleur lessivage. Contrôle uniforme de la salinité.
  • Travail du sol : préparation du lit de semence, augmentation de la perméabilité.
  • Labour profond : dans le cas d’une couche imperméable profonde, amélioration de son état physique et des capacités d’infiltration.
  • Semis  sur lits en pente ou sillons surélevés : limite l’accumulation de sel autour des semences.


Champ inondé d'eau douce afin de rincer le sel pour le rendre cultivable.
Champ inondé d'eau douce afin de rincer le sel pour le rendre cultivable.

On peut aussi tenter de remédier à la salinisation :

  • Lessiver des parcelles à l’eau douce et drainer pour emporter les sels en dehors de la zone racinaire.
  • Améliorer la structure des sols et l’infiltration de l’eau  par des apports de matière organique.
  • Restaurer la fertilité des sols par des amendements organiques et chimiques.
  • Limiter l’évaporation au profit de l’infiltration (mulching, goutte-à-goutte*).
  • Drainer en profondeur pour maintenir une nappe d’eau saline superficielle en dehors de la zone racinaire.
  • Apporter des amendements chimiques dans le cas des sols sodiques (gypse CaSO42H2O) ou acide sulfurique). Ces amendements contiennent du calcium ou permettent de libérer celui contenu dans le sol, et les ions calcium remplacent les ions sodium liés aux argiles, ce qui leur permet de floculer à nouveau et restaure la structure du sol.


*Remarque sur le goutte-à-goutte : À court terme le goutte-à-goutte est une bonne solution dans le cas d'une eau d'irrigation chargée en sels, car l'apport d'eau est réduit, donc l'apport de sel aussi. Cependant, à long terme cette méthode semble causer l'accumulation de sel dans la zone racinaire car elle ne permet pas le lessivage du sol[4].


Annexes

Cette vidéo faite par la FAO (Organisation pour l'alimentation et l'agriculture des Nations Unies) résume bien cet article :


Annexes et sources

  1. Saline Agriculture Worldwide (2022), Salinization A global challenge. https://www.salineagricultureworldwide.com/salinization
  2. 2,0 et 2,1 Kloppmann W., Bourhane A., Schomburgk S., Asfirane F. (2011), Salinisation des masses d'eau en France : du constat au diagnostic. Rapport BRGM/RP-60186-FR https://infoterre.brgm.fr/rapports/RP-60186-FR.pdf
  3. FAO, Technical issues of salt-affected soils https://www.fao.org/soils-portal/soil-management/gestion-des-sols-a-problemes/gestion-des-sols-affectes-par-le-sel/more-information-on-salt-affected-soils/technical-issues/fr/
  4. Z. Wang,B. Fan,L. Guo (2018) Soil salinization after long-term mulched drip irrigation poses a potential risk to agricultural sustainability, European Journal of Soil Science, 05 October 2018 https://doi.org/10.1111/ejss.12742
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