La coupelle d'échantillon est placée dans le spectromètre pour une mesure de spectroscopie visible dans le proche infrarouge. La mesure prend environ une minute et le spectre est visualisé sur l'écran de l'ordinateur pour un contrôle qualité immédiat. Crédit :Maria Knadel
Les agriculteurs et les jardiniers savent que la texture de leur sol peut faire une grande différence dans leur succès. Différentes plantes ont des besoins différents en eau, nutriments, et aérien. Quand ils poussent dans un sol qui a la bonne texture, il est plus facile de fournir la bonne quantité d'eau, engrais, ou un pesticide aux plantes. Ensuite, ils poussent mieux.
Les méthodes traditionnelles d'analyse de la texture du sol sont lentes. Des chercheurs danois ont montré une nouvelle, méthode high-tech rapide, rentable, et portable. Cette technique pourrait faciliter la compréhension de la texture du sol d'une zone particulière, voire de vastes zones à travers le monde.
La texture du sol est l'une des propriétés du sol les plus fondamentales que nous puissions mesurer. Le sol est constitué d'une combinaison de très petits morceaux, ou particules, de minéraux. Il peut également contenir des particules de matière organique provenant de plantes et d'animaux. Les particules minérales sont regroupées en trois catégories selon leur taille :
Les plus petites particules sont classées comme argile. Ces particules microscopiques ressemblent à de la poudre fine. Ils ont une surface réactive qui peut retenir l'eau, nutriments, et des sels. Les particules du groupe suivant, appelé limon, ne sont pas aussi petits. Ils ressemblent toujours à de la poudre mais ne sont pas aussi réactifs que l'argile. Les plus grosses particules sont le sable. Vous pouvez voir les particules de sable individuelles à l'œil nu. Le sable n'a pas de surface réactive, il n'absorbe donc ni eau ni nutriments.
Quelle proportion du sol est argileuse, limon, et le sable définit la texture du sol. La texture détermine le degré de tassement ou de densité du sol. Cela affecte également la vitesse à laquelle l'eau s'écoulera du sol après la pluie. Certaines cultures peuvent préférer un sol principalement composé de sable. Certaines cultures peuvent préférer une teneur plus élevée en argile.
Préparation de l'échantillon de sol pour la mesure par spectroscopie visible proche infrarouge. Un échantillon de sol séché à l'air et tamisé de 2 mm est versé dans une coupelle à échantillon rotative avec une fenêtre en quartz transparent. Crédit :Maria Knadel
Le groupe de recherche comprenait des scientifiques spécialisés dans différents domaines de la science du sol. La physique des sols et la géologie ont différentes manières de définir les tailles limites pour les fractions d'argile et de limon, c'est-à-dire quelles gammes de tailles de particules sont considérées comme de l'argile ou du limon. « Cela peut prêter à confusion lorsque ces sciences essaient de travailler ensemble, " a déclaré la pédologue Cecilie Hermansen de l'Université d'Aarhus. Les chercheurs ont donc trouvé un moyen de surmonter ce problème. Ils ont essayé d'utiliser une technologie qui était déjà utilisée pour étudier d'autres propriétés du sol.
Spectroscopie de réflectance diffuse dans le proche infrarouge visible (vis-NIRS, pour faire court) est un moyen de mesurer l'activité dans le domaine visible et juste au-delà. Les capteurs vis-NIRS peuvent révéler des différences dans la taille des particules en raison de la façon dont ils diffusent la lumière. L'équipe de recherche a découvert que vis-NIRS peut fournir des mesures détaillées de la texture du sol qui ne dépendent pas des définitions utilisées par les différents scientifiques pour décrire l'argile, limon, et du sable.
Revenons à la façon dont cela peut aider un agriculteur ou un jardinier. Les quantités relatives d'argile, limon, et le sable dans le sol peut varier beaucoup sur une même parcelle de terrain. Avec des capteurs vis-NIRS portables, Hermansen a dit, plusieurs échantillons de sol peuvent être prélevés et analysés rapidement, droit sur le terrain. "Un gestionnaire de paysage peut vouloir faire pousser une grande variété d'espèces végétales dans un parc public, " a-t-elle noté. " Une carte illustrant les différents types de sol peut aider le jardinier à choisir les meilleures espèces de plantes pour différents endroits du parc. "
L'échelle de cette technologie ne cesse de croître. Un jour, des capteurs aéroportés et spatiaux peuvent être en mesure de générer des données pour cartographier les propriétés détaillées du sol, y compris la texture du sol, à travers le monde.
Hermansen a collaboré avec une équipe de scientifiques de l'Université d'Aarhus et de l'Université d'Aalborg. Leurs travaux sont publiés dans le Journal de la Soil Science Society of America .
