Chapitre 2: Sol, pédon, coupe témoin et horizons du sol (continué)

Horizons du sol et autres couches

Dans le système canadien de classification des sols, les définitions de taxons s'appuient principalement sur les sortes, le degré de développement et sur la séquence des horizons et des autres couches du sol dans les pédons. C'est pourquoi des définitions et désignations claires des horizons et des autres couches du sol sont primordiales pour la classification des sols. Un horizon de sol se définit comme étant une couche de matériau de sol minéral ou organique, approximativement parallèle à la surface de la terre dont les caractéristiques sont modifiées par les processus de formation du sol. Il diffère des horizons adjacents par des propriétés comme la couleur, la structure, la texture et la consistance ainsi que par la composition chimique, biologique et minéralogique. Les autres couches sont soit des couches de non-sol, comme le roc et l'eau, ou des couches de matériau non consolidé, non affectés par les processus de formation du sol. Par souci de concision, ces autres couches sont simplement appelées couches, bien qu'il soit reconnu que les horizons du sol sont aussi des couches. Dans les éditions précédentes de cette publication et dans le Glossaire des termes de la science des sols (ministère de l'Agriculture du Canada, 1976), les matériaux organiques sont désignés comme couches et non comme des horizons.

Les principaux horizons minéraux sont A, B et C. Les principaux horizons organiques sont L, F et H, surtout pour des litières forestières à divers stages de décomposition et O lorsque dérivé surtout de la végétation de terres humides. Pour désigner les sous-horizons, on ajoute des suffixes minuscules à quelques-uns des symboles des principaux horizons, par exemple : Ah ou Ae. Les horizons bien développés sont faciles à identifier sur le terrain. Cependant, dans les cas de faible expression ou de propriétés limites, comme entre Ah et H, des analyses de laboratoire sont nécessaires avant que les horizons puissent être désignés avec certitude. Plusieurs des méthodes de laboratoire requises sont décrites dans un manuel préparé par la Société canadienne de la science du sol (Carter, 1993). Quelques autres méthodes se rapportant aux horizons organiques sont décrites vers la fin de ce chapitre.

Les couches définies sont : R, roc; W, eau; IIC ou d'autres couches minérales non consolidées, non conformes, IIIC etc., sous la coupe témoin et qui ne sont pas influencées par les processus de formation du sol. En théorie, un IIC affecté par les processus de formation du sol est un horizon : Par exemple, un IICca est un horizon. En pratique, il est habituellement difficile de déterminer la limite inférieure du matériau du sol affecté par les processus de formation du sol. Ainsi, ce qui suit est considéré comme des horizons : C (IC), toute couche non conforme dans la coupe témoin et toute couche non conforme au-dessous de la coupe témoin qui a été affectée par les processus pédogéniques (p. ex. IIBc, IIIBtj). Les couches non conformes au-dessous de la coupe témoin que les processus pédologiques ne semblent pas avoir affectées sont considérées des couches. Les étages des sols organiques sont aussi tenus pour des couches.

Horizons et couches de sols minéraux

Les horizons minéraux contiennent, en poids, 17 % ou moins de C organique (<30 % de matière organique).

A -Horizon minéral formé, à la surface ou tout près, dans la zone de lessivage ou d'éluviation de matériaux en solution ou en suspension, ou dans celle d'accumulation maximale in situ de matière organique, ou dans les deux à la fois. L'accumulation de matière organique est habituellement exprimée morphologiquement par l'aspect plus foncé de la couleur de la surface du sol (Ah). Inversement l'éluviation de la matière organique se manifeste habituellement par une couleur du sol plus claire, généralement dans la partie supérieure du solum (Ae). L'appauvrissement en argile de la partie supérieure du solum (Ae) se traduit par une texture du sol plus grossière par rapport aux couches sous-jacentes du sous-sol. L'éluviation en fer se manifeste généralement par une couleur du sol plus pâle ou moins rouge dans la partie supérieure du solum (Ae), par rapport à la partie sous-jacente du sous-sol.

B - Horizon minéral caractérisé par l'enrichissement en matière organique, en sesquioxyde ou en argile ou par le développement de la structure du sol, ou un changement de la couleur indiquant l'hydrolyse, la réduction ou l'oxydation. Dans les horizons B, l'accumulation de matière organique (Bh) est communément mise en évidence par des couleurs relativement foncées, en comparaison avec l'horizon C. L'accumulation d'argile est indiquée par des textures de sol plus fines et par des cutanes d'argile enrobant les peds et remplissant les pores (Bt). La structure du sol qui se forme dans les horizons B comprend les unités prismatiques ou colonnaires avec enrobements ou taches et des quantités significatives de sodium échangeable (Bn) et d'autres changements de structure (Bm) à partir de celle du matériau parental. Les changements de couleur comprennent la brunification relativement uniforme dû à l'oxydation du fer (Bm) ainsi que la marmorisation et la gleyification du matériau altéré structuralement, associés à une réduction périodique (Bg).

C - Horizon minéral comparativement non influencé par les processus pédogéniques agissant dans les horizons A et B, à l'exception du processus de gleyification (Cg) et de l'accumulation de carbonates de calcium et de magnésium (Cca) ainsi que de sels plus solubles (Cs, Csa). La marne, la terre de diatomées et le roc de dureté ≤3 sur l'échelle de Mohs sont considérés comme des horizons C.

R - Cette couche de roc consolidé est trop dure pour être brisée à la main (> 3 sur l'échelle de Mohs) ou creusée à la pelle lorsqu'à l'état humide. Elle ne rencontre pas les exigences d'un horizon C. La limite entre la couche R et tout matériau non consolidé la recouvrant s'appelle un contact lithique.

W - Cette couche d'eau peut être présente dans les sols gleysoliques, organiques ou cryosoliques. Dans les sols organiques, les couches hydriques sont une sorte de couche W, comme le est la formation de ségrégations de glace dans les sols cryosoliques.

Suffixes minuscules

b - Horizon de sol enfoui.

c - Horizon pédogénétique cimenté (irréversiblement). Les horizons d'ortstein, placiques et duriques des sols podzoliques et une couche cimentée par le carbonate de calcium en sont des exemples.

ca - Horizon d'enrichissement de carbonates secondaires dans lequel la concentration en chaux excède celle du matériau parental non enrichi. Il a plus de 10 cm d'épaisseur et son équivalent de CaCO3 dépasse celui du matériau parental d'au moins 5 % si l'équivalent de CaCO3 est inférieur à 15 % (p. ex. 13 % contre 8 %), ou d'au moins du tier si l'équivalent de CaCO3 de l'horizon est de 15 % ou plus (p. ex. 28 % contre 21 %). Si IC n'est pas présent, cet horizon a une épaisseur supérieure à 10 cm et contient plus de 5 % en volume de carbonates secondaires sous forme de concrétions tendres ou de poudre.

cc - Concrétions pédogénétiques cimentées (irréversiblement).

e - Horizon caractérisé par l'éluviation d'argile, de Fe, d'Al ou de matière organique seul ou en combinaison. Lorsqu'il est sec, il a ordinairement une luminosité de couleur plus élevée d'une ou plusieurs unités que l'horizon B sous-jacent. Il est utilisé avec A (Ae ou Ahe).

f - Horizon enrichi de matériau amorphe, principalement d'Al et de Fe combinés avec de la matière organique. Sa teinte doit être de 7,5YR ou plus rouge, ou elle doit être de 10YR près de la limite supérieure et devient plus jaune en profondeur. À l'état humide, la saturation de couleur est > 3 ou la luminosité est ≤ 3. Dans les textures plus fines que le sable, l'horizon contient au moins 0,6 % d'Al + Fe extractibles au pyrophosphate et 0,4 % dans les sables (sable grossier, sable, sable fin et sable très fin). Le rapport d'Al + Fe extractible au pyrophosphate / l'argile (<0,002 mm) est > 0,05 et le contenu en C organique est > 0,5%. Le Fe extractible au pyrophosphate est d'au moins 0,3 %, ou le rapport C organique/Fe extractible au pyrophosphate est < 20, ou les deux à la fois. Ce suffixe est employé avec B seul (Bf); avec B et h (Bhf); avec B et g (Bfg) et avec d'autres suffixes. Ces critères ne s'app1iquent pas aux horizons Bgf. Les horizons f sont différenciés d'après leur teneur en C organique :

  • Bf- De 0,5 à 5 % de C organique
  • Bhf- Plus de 5 % de C organique

Aucune profondeur minimale n'est spécifiée pour un horizon Bf ou Bhf. Les minces horizons Bf et Bhf ne se qualifient pas comme horizons B podzoliques, définis plus loin dans ce chapitre. Certains horizons Ah et Ap contiennent suffisamment d'Al et de Fe extractibles au pyrophosphate pour satisfaire au critère de f, mais ils demeurent désignés Ah ou Ap.

g - Horizon caractérisé par des couleurs grises ou par des marbrures très marquée ou par les deux, indiquant une intense réduction permanente ou périodique. Les saturations de couleur de la matrice sont généralement de 1 ou moins. Ce suffixe est utilisé avec A et e (Aeg); avec B seul (Bg); avec B et f (Bfg, Bgf); avec B, h et f (Bhfg); avec B et t (Btg); avec C seul (Cg); avec C et k (Ckg) et plusieurs autres. Dans certains matériaux parentaux rougeâtres, des couleurs de matrice de teinte rougeâtre et de fortes saturations peuvent persister en dépit de longues périodes de réduction. Dans ces sols, les horizons sont désignés g s'il y a des marbrures grises ou s'il y a décoloration marquée sur les faces des peds ou le long des fissures.

  • Aeg- Cet horizon doit se conformer aux définitions de A, e et g.
  • Bg - Cet horizon est analogue à un horizon Bm, mais a des couleurs indiquant un mauvais drainage et une réduction périodique. Il comprend des horizons se trouvant entre les horizons A et C, dans lesquels les caractéristiques principales sont les suivantes :
  1. des couleurs de faible saturation, c'est-à-dire de 1 ou moins, sans marbrures à la surface des peds ou dans la matrice si les peds sont absents; ou des saturations de couleur de 2 ou moins dans les teintes de 10YR ou plus rouges à la surface des peds ou dans la matrice si les peds sont absents, accompagnées de marbrures plus prononcées que celles de l'horizon C; ou encore des teintes plus bleues que 10Y, avec ou sans marbrures à la surface des peds ou dans la matrice si les peds sont absents;
  2. des couleurs indiquées en (i) et un changement de structure par rapport à celle de l'horizon C;
  3. des couleurs indiquées en (i) et l'illuviation d'argile trop faible pour rencontrer les exigences d'un Bt, ou l'accumulation d'oxydes de Fe trop faible pour rencontrer les limites d'un Bgf;
  4. des couleurs indiquées en (i) et le lessivage de carbonates. Les horizons Bg se rencontrent dans certains gleysols humiques orthiques et certains gleysols orthiques.
  • Bfg, Bhfg, Btg et autres - Dans n'importe laquelle de ces combinaisons de suffixes, les limites déterminées pour f, hf, t et les autres doivent être respectées.
  • Bgf - Le Fe extractible au dithionite de cet horizon excède de 1 % ou plus celui de l'horizon IC. Le Al + Fe extractibles au pyrophosphate est inférieur à la limite minimum spécifiée pour les horizons f. Cet horizon se présente dans les gleysols ferriques et les gleysols humiques ferriques et il est possible de le trouver sous le Bfg des podzols gleyifiés. Il se distingue du Bfg des podzols gleyifiés par l'extractibilité du Fe et de l'Al. Le Fe de l'horizon Bgf est censé s'être accumulé à la suite de l'oxydation du Fe ferreux. L'oxyde de Fe formé n'est pas intimement associé à la matière organique ou à l'Al et est parfois sous forme cristalline. Les horizons Bgf présentent habituellement des marbrures très marquées, avec plus de la moitié du matériau du sol formant des marbrures de forte saturation.
  • Cg, Ckg, Ccag, Csg, Csag - Quand g est utilisé avec C seul, ou avec C et d'autres suffixes minuscules k, ca, s ou sa, l'horizon doit répondre aux définitions d'un C et de ses suffixes particuliers qui l'accompagnent.

h- Horizon enrichi en matières organiques. Il est employé avec A seul (Ah) ou avec A et e (Ahe); avec B seul (Bh) ou avec B et f (Bhf).

  • Ah - Cet horizon, enrichi de matière organique, a une luminosité de couleur d'au moins 1 unité plus basse que celle de l'horizon sous-jacent, ou une teneur en C organique de 0,5 % supérieure à celle du IC, ou les deux. La teneur en C organique est de 17 % ou moins en poids.
  • Ahe - Cet horizon Ah, a subi l'éluviation telle qu'indiquée, en conditions naturelles, par des langues et des taches de différentes teintes de gris et souvent par une structure lamellaire. Il peut être surmonté d'un Ah de couleur plus foncée et repose sur un Ae de couleur pâle.
  • Bh - Cet horizon, contient plus de 1 % de C organique, moins de 0,3 % de Fe extractible au pyrophosphate et un rapport C organique/Fe extractible au pyrophosphate de 20 ou plus. Habituellement, la luminosité et la saturation de couleur sont 3 à l'état humide.
  • Bhf - Défini sous f.

j - Un modificateur des suffixes e, f, g, n, t et v. Il est utilisé pour indiquer que les caractéristiques exprimées ne satisfont pas aux limites spécifiées pour chaque suffixe qu'il modifie. Il doit être placé à droite du suffixe qu'il modifie et en position adjacente à ce dernier. Par exemple, Bfgj indique un horizon Bf dont la gleyification est faiblement exprimée; Bfjgj indique un horizon B dont les caractéristiques de f et de g, sont toutes deux faiblement exprimées.

  • Aej - Horizon éluvial, mince, discontinu ou légèrement discernable.
  • Btj - Horizon contenant un peu d'argile illuviale mais pas assez pour satisfaire aux limites établies pour Bt.
  • Btgj, Bmgj - Horizons avec ces marbrures mais qui ne rencontrent pas les critères d'un Bg.
  • Bfj - Horizon contenant une certaine accumulation d'Al et de Fe extractibles au pyrophosphate, insuffisante toutefois pour s'inscrire dans les limites d'un Bf. En outre, la couleur de cet horizon peut ne pas satisfaire aux critères de couleur établis pour un Bf.
  • Btnj ou Bnj - Dans ces horizons le développement des propriétés d'un B solonetzique estévident,mais insuffisant pour satisfaire aux limites établies pour un Bn ou Bnt.
  • Bvj - Horizon avec argilipédoturbation évidente, mais dont la dislocation des autreshorizons est insuffisante pour les altérer sévèrement.

k - Il indique la présence de carbonate mise en évidence par une effervescence visible en présence de HCl dilué. Il est le plus souvent utilisé avec B et m (Bmk) ou C (Ck) et parfois avec Ah ou Ap (Ahk, Apk) ou avec les couches organiques (Ofk, Omk).

m - Horizon légèrement altéré par l'hydrolyse, l'oxydation ou solution, ou par les trois simultanément, de façon à produire une modification de la couleur ou de la structure ou des deux. Il présente les propriétés suivantes :

  1. Des signes d'altération selon une des formes suivantes :
    1. Des saturations plus élevées et des teintes plus rouges que celles des horizons sous-jacents;
    2. Une perte de carbonates partielle (Bmk) ou complète (Bm); et
    3. Un changement dans la structure par rapport au matériau parental original;
  2. Une illuviation, si elle est évidente, trop faible pour satisfaire aux exigences d'un Bt ou d'un B podzolique;
  3. Quelques minéraux susceptibles d'altération; et
  4. L'absence de cimentation ou d'indurations et un manque de consistance fragique à l'état humide.Ce suffixe s'utilise comme suit : Bm, Bmk et Bms.

n - Horizon dans lequel le rapport Ca échangeable sur Na échangeable est de 10 ou moins. Il doit aussi présenter les caractères morphologiques distinctifs suivants : une structure prismatique ou colonnaire, des revêtements foncés sur les surfaces des peds et une consistance dure à très dure, à l'état sec. Il est employé avec B dans Bn et Bnt.

p - Horizon perturbé par le travail de l'homme, comme la culture, l'abattage des arbres et l'habitation. Ce suffixe est utilisé avec A et O.

s - Horizon contenant des sels, y compris du gypse, dont la présence est décelable par des cristaux ou des langues de sels, par des croûtes de cristaux de sels à la surface du sol, par une diminution de la croissance des cultures ou par la présence de végétation halophile. Il est couramment employé avec C et k (Csk), mais peut être utilisé avec n'importe quel horizon ou combinaison d'horizon et de suffixe minuscule.

sa - Horizon présentant un enrichissement secondaire en sels plus solubles que les carbonates de Ca et de Mg, dans lequel la concentration en sels excède celle du matériau parental original. Cet horizon a une épaisseur de 10 cm ou davantage. La conductivité de l'extrait de saturation doit être au minimum de 4 mS/cm et doit dépasser du tiers au moins celle de l'horizon C.

ss - Indique la présence de plusieurs (plus de deux) faces de glissement. Il est utilisé avec B seul (Bss), avec B et d'autres suffixes minuscules (Bssk, Bssgj, Bsskgj, Btss etc.), avec C seul (Css) ou avec d'autres suffixes minuscules (Ckss, Ckssgj etc.), avec AC (ACss) ou avec BC (BCss). Les faces de glissement sont des surfaces de cisaillement, ayant une superficie d'au moins 4 cm2, qui se forment quand une masse de sol glisse par-dessus une autre. Ils montrent souvent des stries unidirectionnelles parallèles à la direction du mouvement et se forment souvent avec un angle de 20 à 60 degrés par rapport à l'horizontale. Les faces de glissement s'interceptent souvent, ce qui mène à la formation des petits agrégats en forme de coin (cunéiformes) qui sont souvent observés dans ces sols.

t - Horizon illuvial enrichi en argile silicatée. Ce suffixe est utilisé avec B seul (Bt), avec B et g (Btg), avec B et n (Bnt) etc.

  • Bt- Horizon contenant des couches argiles illuviales en réseaux phylliteux. Il se forme sous un horizon éluvial, mais il peut apparaître à la surface d'un sol partiellement tronqué. Il contient habituellement une proportion d'argile fine par rapport à l'argile totale supérieure à celle de l'horizon IC. Il présente les propriétés suivantes :
    1. S'il reste une partie d'un horizon éluvial et qu'il n'y a pas de discontinuité lithologique entre celui-ci et l'horizon Bt, l'horizon Bt contient plus d'argile totale que l'horizon éluvial dans les proportions suivantes :
      1. Si une partie de l'horizon éluvial renferme moins de 15 % d'argile totale dans la portion de terre fine (≤2 mm), l'horizon Bt doit contenir au moins 3 % de plus d'argile, (p. ex. : Ae, 10 % d'argile; Bt, 13 % d'argile ou plus);
      2. Si l'horizon éluvial a plus de 15 % et moins de 40 % d'argile totale dans la portion de terre fine, (≤2 mm) le rapport de l'argile dans l'horizon Bt à celui de l'horizon éluvial doit être de 1,2 ou plus, (p. ex. : Ae, 25 % d'argile, Bt, 30 % d'argile ou plus);
      3. Si l'horizon éluvial a plus de 40 % d'argile totale dans la fraction de terre fine (≤2 mm), l'horizon Bt doit contenir au moins 8 % d'argile de plus que l'horizon éluvial, (p. ex. : Ae, 50 % d'argile, Bt, 58 % d'argile ou plus).
    2. Un horizon Bt doit avoir au moins 5 cm d'épaisseur. Dans certains sols sableux où l'accumulation d'argile se présente dans des lamelles, l'épaisseur totale des lamelles doit être de plus de 10 cm dans le 1,5 m supérieur du profil.
    3. Dans les sols massifs, l'horizon Bt doit contenir de l'argile orientée dans certains pores et aussi sous forme de ponts, entre les grains de sable.
    4. S'il y a des peds, un horizon Bt montre des enrobements argileux sur certaines surfaces verticales et horizontales des peds et dans les petits pores, ou bien des argiles illuviales orientées dans 1 % ou plus de la coupe transversale, telle qu'observée en coupe mince.
    5. Si un sol présente une discontinuité lithologique entre l'horizon éluvial et l'horizon Bt ou si seule une couche de labour recouvre l'horizon Bt, il suffit que l'horizon Bt présente des enrobements argileux sur certaines portions, que ce soit dans quelques petits pores ou sur quelques surfaces verticales ou horizontales des peds. Des coupes minces doivent montrer que l'horizon contient environ 1 % ou plus d'argile orientée.
  • Btj et Btg sont définis sous j et g.

u- Horizon (turbique) perturbé de façon marquée par des processus physiques ou fauniques autres que la cryoturbation ou l'argilipédoturbation causé par un processus vertisolique. L'évidence de perturbation marquée comme l'inclusion de matériau des autres horizons ou l'absence d'horizon doit se trouver dans au moins la moitié de la coupe transversale du pédon. De tels pédotransformations peuvent résulter du renversement des arbres par le vent (chablis), de mouvements de masses du sol le long des pentes (reptation) et de l'action des animaux fouisseurs. Ce suffixe peut être utilisé avec n'importe quel horizon ou sous-horizon à l'exception de A et de B seuls, (p. ex. Aeu, Bfu, Bcu).

v - Horizon affecté par l'argilipédoturbation, mis en évidence par la perturbation et le brassage causé par le rétrécissement et le gonflement de la masse du sol. Il est caractérisé par la présence des éléments suivants :

  1. Intrusions de matériau, ou matériau déplacé à l'intérieur du solum, ayant des formes irrégulières et des orientations aléatoires.
  2. Fentes verticales, souvent remplies de matériau tombé de la surface. Les perturbations dans cet horizon sont assez intenses pour empêcher le développement d'horizons diagnostiques des autres ordres, ou si ces horizons sont présents, ils sont perturbés au point qu'ils ne sont plus continus et que leur orientation soit modifiée de façon importante. On emploie ce suffixe avec les horizons B ou BC, seuls ou en combinaison avec d'autres suffixes, (p. ex. Bv, Bvk, Bvg, Bvgj, Bcgvj, etc.).

x - Horizon de type fragipan. Voir la définition de fragipan.

y - Horizon affecté par la cryoturbation dans au moins la moitié de la coupe transversale du pédon, telle qu'indiquée par des horizons disloqués et brisés, par l'incorporation de matériaux provenant d'autres horizons et par le triage mécanique. On emploie ce suffixe avec A, B et C, seuls ou en combinaison avec d'autres suffixes,(p. ex. Ahy, Ahgy, Bmy, Cy, Cgy, Cygj).

z- Couche gelée. On peut utiliser z avec n'importe quel horizon ou couche, (p. ex. Ohz, Bmz, Cz, Wz).

Horizons et couches diagnostiques des sols minéraux

A chernozémique - Horizon A possédant toutes les caractéristiques suivantes :

  1. Soit une épaisseur d'au moins 10 cm, soit un horizon assez épais et foncé pour donner 10 cm de matériau de surface qui rencontre les critères de couleur décrits en 2) et 3).
  2. Une luminosité de couleur plus foncée que 5,5 à l'état sec et 3,5 à l'état humide et une saturation de couleur inférieure à 3,5 à l'état humide.
  3. Une luminosité de couleur d'au moins 1 unité plus foncée que celle de l'horizon IC.
  4. Un contenu de C organique se situant entre 1 et 17 % et un rapport C/N inférieur à 17.
  5. Typiquement, une structure suffisamment bonne pour être ni massive et dure, ou particulaire à l'état sec.
  6. Un taux de saturation en bases (sel neutre) dépassant 80 % et une prédominance du Ca parmi les cations échangeables.
  7. L'horizon A chernozémique est réservé aux sols dont la température annuelle moyenne est de 0°C ou plus et le régime d'humidité du sol plus sec que la sous-classe humide. Habituellement, les horizons A chernozémiques sont associés avec des sols, bien à imparfaitement drainés, dont les pédoclimats sont froids, semi-arides à subhumides.

Horizon durique - Horizon fortement cimenté qui ne rencontre pas les critères d'un horizon B podzolique. Sa limite supérieure est habituellement abrupte avec un horizon B podzolique sus-jacent ou un Bm et sa limite inférieure est diffuse et à plus de 50 cm plus bas. La cimentation est généralement à son plus fort près de la limite supérieure qui se rencontre généralement à une profondeur de 40 à 80 cm de la surface du sol minéral. Généralement, la couleur de l'horizon durique diffère peu de celle du matériau parental de texture modérément grossière à grossière et, habituellement, la structure est massive ou lamellaire très grossière. Les mottes séchées à l'air des horizons duriques ne se désagrègent pas lorsqu'ils sont immergés dans l'eau et les mottes humides de 3 cm ou plus d'épaisseur ne peuvent généralement pas être brisées à la main.

Fragipan - Un fragipan est un horizon sous-jacent loameux, de densité apparente élevée et de teneur en matière organique très faible. À l'état sec, il a une consistance dure et semble cimenté. À l'état humide, il a une fragilité modérée à faible. Il présente souvent des plans de fracture décolorés et est surmonté d'un horizon B friable. Les mottes d'horizons fragiques séchées à l'air se désagrègent dans l'eau.

Ortstein - Un horizon fortement cimenté (p. ex. Bhc, Bhfc ou Bfc) d'au moins 3 cm d'épaisseur, qui se trouve dans plus du tiers de la face exposée du pédon. Les horizons d'ortstein sont généralement brun rougeâtre à brun rougeâtre très foncé.

Horizon placique - Cet horizon est une mince couche (couramment de 5 mm ou moins d'épaisseur) ou une série de minces couches irrégulières ou involutées, dures, imperméables, souvent vitreuses et brun rougeâtre foncé à noir. Les horizons placiques peuvent être cimentés par le Fe, les complexes organiques d'Al (Bhfc ou Bfc), les oxydes hydratés de Fe (Bgfc) ou un mélange d'oxydes de Fe et de Mn.

Horizon B podzolique - Horizon diagnostique défini par les propriétés morphologiques et chimiques suivantes :

  • Morphologiques
    1. Il a une épaisseur d'au moins 10 cm.
    2. À l'état humide, les matériaux écrasés sont de couleur noire ou de teinte soit 7.5YR ou plus rouge, soit 10YR près de la limite supérieure, devenant plus jaune en profondeur. La saturation de couleur est supérieure à 3 ou la luminosité de couleur est de 3 ou moins.
    3. L'accumulation de matériau amorphe est indiquée par des enrobements brun à noir sur certaines particules minérales ou par des microagrégats brun à noir. De plus, le matériau semble limoneux au toucher lorsqu'il est frotté à l'état trempé, à moins qu'il ne soit cimenté.
  • Chimiques
    Il existe deux sortes d'horizons B podzoliques à différencier :
    1. Si le contenu en Fe est très bas, l'horizon B podzolique (Bh) doit être d'au moins 10 cm d'épaisseur et avoir plus de 1 % de C organique, moins de 0,3 % de Fe extractible au pyrophosphate et un rapport du C organique /Fe extractible au pyrophosphate de 20 ou plus .
    2. S'il y a une teneur appréciable de Fe ainsi que d'Al. L'horizon B podzolique (Bf ou Bhf) doit être d'au moins 10 cm d'épaisseur et avoir une teneur en C organique de plus de 0,5 %. Il contient 0,6 % ou plus d'Al et de Fe extractibles au pyrophosphate pour des textures plus fines que le sable et 0,4 % ou plus pour les sables (sable grossier à sable très fin). Le rapport Al + Fe extractibles au pyrophosphate sur l'argile (<2 m) est supérieur à 0,05. Le Fe extractible au pyrophosphate est d'au moins 0,3 %, ou le rapport C organique sur le Fe extractible au pyrophosphate, est inférieur à 20, ou les deux à la fois.
    Tous les horizons Bh, Bhf et Bf ne sont pas nécessairement des horizons B podzoliques puisque ces derniers doivent satisfaire à des exigences d'épaisseur alorsque Bh, Bhf et Bf n'y sont pas soumis.

Horizon B solonetzique - Les horizons B solonetziques comprennent à la fois les horizons Bn et Bnt. Ils possèdent une structure primaire prismatique ou colonnaire qui se fractionne en une structure secondaire polyédrique; ces deux unités structurales ont une consistance dure à extrêmement dure à l'état sec. Le rapport Ca sur Na échangeables est de 10 ou moins.

Horizon vertique - voir la définition de « v ».

Couche lithique - Une couche (R) de roc consolidé se trouvant dans les limites de la coupe témoin à plus de 10 cm de la surface. La limite supérieure d'une couche lithique s'appelle un contact lithique.

Mull - Humus forestier zoogène constitué d'un mélange homogène de matières organiques bien décomposées et de sol minéral à structure grumeleuse ou granulaire faisant une transition graduelle avec l'horizon sous-jacent. À cause de l'activité de la microfaune fouisseuse (principalement des vers de terre), les débris organiques partiellement décomposés ne s'accumulent pas en une couche distincte (couche F) comme c'est le cas dans le mor et le moder. Le contenu en matières organiques varie de 5 à 25 % et le rapport C/N est de 12 à 18. C'est un genre d'horizon Ah.

Horizons organiques

Les horizons organiques se rencontrent dans les sols organiques et couramment à la surface des sols minéraux. On peut les rencontrer à n'importe quelle profondeur au-dessous de la surface dans les sols enterrés ou enfouis sous les dépôts géologiques. Ils contiennent, en poids, plus de 17 % de C organique (30 % ou plus de matière organique). Ces horizons comprennent deux groupes : les horizons O (matériaux de tourbe) et les horizons L, F et H (matériau folique).

O- Horizon organique dérivé principalement de mousses, de joncs et de matériaux ligneux, qui se subdivise en sous-horizons de la façon suivante :

  • Of - Horizon O consistant principalement en matériaux fibriques dont on peut facilement retracer l'origine botanique. Un horizon fibrique (Of) contient en volume 40 % ou plus de fibres frottées et un indice au pyrophosphate de 5 ou plus. Si le volume de fibres frottées est de 75 % ou plus, le critère du pyrophosphate ne s'applique pas. La fibre est le matériau organique retenu sur un tamis de 100 mailles (0,15 mm), à l'exception des fragments de bois qui ne peuvent être broyés à la main et dont la plus courte dimension dépasse 2 cm. La fibre frottée est celle qui reste après avoir frotté un échantillon de la couche environ 10 fois entre le pouce et l'index. Le matériau fibrique est généralement classé d'après l'échelle de décomposition von Post, entre les classes 1 et 4. Les horizons fibriques peuvent être répartis en trois sortes: Fennique - dérivé de joncs, de roseaux et de carex; Silvique - dérivé de bois, de mousse avec moins de 75 % du volume provenant d'espèces de Sphagnum spp. et d'herbacées; Sphagnique dérivé de mousses de sphaignes.
  • Om - Horizon O composé de matériau mésique, à un stage de décomposition intermédiaire entre les matériaux fibriques et humiques. Le matériau est partiellement altéré à la fois physiquement et biochimiquement. Il ne rencontre les exigences d'un horizon humique ou d'un horizon fibrique, il a un contenu en fibres frottées variant entre 10 et 40 % et a un indice au pyrophosphate de 3 à 5. Le matériau mésique se place généralement dans la classe 5 ou 6 dans l'échelle de décomposition von Post.
  • Oh - Horizon O composé de matériau humique, à un stade avancé de décomposition. De tous les horizons O, il a le plus bas contenu en fibres, la plus haute densité apparente et la plus faible capacité de rétention d'eau à saturation. Il est très stable et change très peu physiquement et chimiquement avec le temps, à moins qu'il ne soit drainé. Cet horizon a moins de 10 % de fibres frottées en volume et un indice au pyrophosphate de 3 ou moins. Dans l'échelle de décomposition von Post, le matériau humique se situe d'habitude dans les classes 7 ou plus haut, rarement dans la classe 6.

Les méthodes pour déterminer les propriétés des matériaux mésiques et humiques sont décrites plus loin, dans ce chapitre.

  • Oco - Terre coprogène; matériau limnique se trouvant dans certains sols organiques. Il est déposé dans l'eau par des organismes aquatiques comme les algues ou dérivé de plantes aquatiques immergées ou flottantes subséquemment modifiées par des animaux aquatiques.

L, F et H- Horizons organiques développés principalement à partir de l'accumulation de feuilles, de brindilles et de matériaux ligneux avec ou sans mousses comme composantes mineures. Ils sont normalement associés aux sols des hautes terres forestières ayant un drainage imparfait ou plus sec.

L - Horizon organique caractérisé par une accumulation de matière organique dans lesquelles les structures originales sont faciles à discerner.

F - Horizon organique caractérisé par une accumulation de matière organique partiellement décomposée. Certaines des structures originelles sont difficiles à reconnaître. Le matériau peut avoir été partiellement fragmenté par la faune du sol comme dans un moder, ou il peut former un tapis partiellement décomposé, infiltré par des hyphes fongiques, comme dans le mor.

H- Horizon organique caractérisé par l'accumulation de matière organique décomposée dans laquelle il est impossible de reconnaître les structures originelles. Cet horizon diffère du F par son degré d'humification plus élevé, dû principalement à l'action d'organismes. Il est fréquemment mélangé à des particules minérales, principalement près de son point de contact avec un horizon minéral.

Couches et matériaux des sols organiques

Les matériaux fibriques, mésiques et humiques sont décrits dans Of, Om et Oh, respectivement. Quelques propriétés physiques typiques des matériaux fibriques, mésiques et humiques sont présentées ci-dessous (Boelter, 1969) :

Propriétés physiques des Matériaux
  Matériau Fibrique Matériau Mesique Matériau Humique
Densité apparente (Mg m-³) <0,075 0,075 - 0,195 >0,195
Porosité totale (% en vol.) >90 90 - 85 <85
Teneur en H2O (% en vol.) à 0,01 M Pa <48 48 - 70 >70
Conductivité hydraulique (cm hr-¹) >6 6 - 0,1 <0,1

Couche limnique - Formée d'une ou de plusieurs couches de terre coprogène (tourbe sédimentaire), de terre de diatomées ou de marne, d'une épaisseur de 5 cm ou plus. À l'exception de quelques terres coprogènes qui renferment plus de 30 % de matière organique, la plupart de ces matériaux limniques sont inorganiques.

La terre coprogène est composée de débris de plantes aquatiques modifiées par des animaux aquatiques. En suspension aqueuse, elle devient légèrement visqueuse; elle est plastique mais non collante; elle se rétracte au séchage pour former des mottes difficiles à réhumidifier et qui ont souvent tendance à se fissurer le long de plans horizontaux. Elle a peu ou pas de fragments végétaux identifiables à l'oeil nu, un indice au pyrophosphate de 5 ou plus et une luminosité de couleur inférieure à 5 à l'état sec. La capacité d'échange cationique (CEC) est inférieure à 240 cmol kg-1. Sa désignation dans les descriptions d'horizons est Oco.

La terre de diatomées est composée principalement de coquilles siliceuses de diatomées. La matrice de cette terre non séchée précédemment a une luminosité de couleur de 4 ± 1, qui change en séchant à la couleur permanente des diatomées de gris pâle à blanchâtre. Les coquilles de diatomées peuvent être identifiées par l'examen au microscope (440 X). La terre de diatomées a un index au pyrophosphate de 5 ou plus. Elle est fréquemment de composition minérale plutôt qu'organique. Dans les descriptions d'horizons, elle est désignée C.

La marne est composée de coquilles d'animaux aquatiques et de CaCO3 précipité dans l'eau. À l'état humide, elle a une luminosité de couleur de 6 ± 1; elle fait effervescence au contact d'une solution diluée HCl. La couleur de la matrice nechange généralement pas en séchant. La marne contient trop peu de matière organique pour qu'elle puisse enrober les particules de carbonates. Elle est désignée Ck dans les descriptions d'horizons.

Couche cumulique - Une ou plusieurs couches de matériau minéral dans les sols organiques. S'il y a plusieurs couches, leurs épaisseurs combinées sont de plus de 5 cm; s'il n'y a qu'une couche, elle est de 5 à 30 cm d'épaisseur. Une couche minérale continue de plus de 30 cm d'épaisseur dans l'étage intermédiaire ou inférieur s'appelle une couche terrique.

Couche terrique - Substrat minéral non consolidé n'étant pas superposé à de la matièreorganique, ou à une couche minérale (avec moins de 17 % de C organique) non consolidée, continue, de plus de 30 cm d'épaisseur, dans les étages intermédiaire ou inférieur recouvrant de la matière organique, à moins de 1,6 m de la surface.

Couche lithique - Couche de roc consolidé (R) se trouvant entre 10 et 160 cm de la surface des sols organiques.

Couche hydrique - Couche d'eau s'étendant depuis une profondeur minimale de 40 cm sous la surface organique jusqu'à une profondeur de plus de 1,6 m.

Essais en vue de distinguer les couches organiques

Fibre frottée et non frottée. Voir les méthodes 2,81 et 2,82 dans le Manuel de méthodes d'échantillonnage et d'analyse des sols (McKeague, 1978).

Indice au pyrophosphate. Introduire 1 g de pyrophosphate de sodium dans un petit contenant de plastique avec bouchon vissé, ajouter 4 ml d'eau et agiter. Avec une seringue, mesurer un échantillon de 5 cm3 de matériau organique humide comme décrit dans la méthode 2,81 et le placer dans le contenant de plastique. Agiter et laisser reposer toute la nuit. Le jour suivant, bien mélanger l'échantillon et, en utilisant des pincettes, introduire le bout d'une bande de papier chromatographique environ 5 cm de long verticalement dans la suspension. Serrer le bouchon en place pour éviter l'évaporation et laisser la bande de papier dans la suspension jusqu'à ce qu'elle soit humidifiée jusqu'au sommet. Avec les pincettes, enlever la bande de papier, couper et enlever la partie salie et éponger le reste de la bande avec du papier absorbant. Lire la luminosité et la saturation de couleur de la bande en utilisant un bon éclairage et en regardant la bande à travers les trous de la charte Munsell. L'indice au pyrophosphate est la différence entre la luminosité et la saturation de la bande, observé sur la charte Munsell.

Échelle de décomposition von Post.

Cet essai sur le terrain consiste à presser un échantillon de matériau organique tenu à l'intérieur de la main fermée et observer la couleur de la solution qui s'échappe entre les doigts, la nature des fibres et la proportion de l'échantillon original qui reste dans la main. Les 10 classes de cette échelle se définissent comme suit :

  1. Non décomposé : structure des plantes non altérée; donne de l'eau claire de couleur légèrement brun jaunâtre.
  2. À peu près pas décomposé : structure des plantes distincte; donne de l'eau claire de couleur légèrement brun jaunâtre.
  3. Très faiblement décomposé : structure des plantes distincte; donne distinctement de l'eau brune troublée; aucune substance de la tourbe ne passe entre les doigts; le résidu n'est pas détrempé.
  4. Faiblement décomposé : structure des plantes distincte; donne de l'eau très trouble; aucune substance de la tourbe ne s'échappe entre les doigts, résidu plutôt détrempé.
  5. Modérément décomposé : structure des plantes encore claire mais devenant indistincte; donne de l'eau brune très trouble; un peu de tourbe s'échappe entre les doigts; résidu très détrempé.
  6. Fortement décomposé : structure des plantes indistincte mais plus claire dans le résidu que dans la tourbe originelle; environ un tiers de la tourbe s'échappe entre les doigts.
  7. Fortement décomposé : structure des plantes indistincte mais encore reconnaissable; environ la moitié de la tourbe s'échappe entre les doigts.
  8. Très fortement décomposé : structure des plantes très indistincte; environ les deux-tiers de la tourbe s'échappent entre les doigts; le résidu consiste presque entièrement en résidus résistants comme les fibres de racines et le bois.
  9. Presque complètement décomposé : structure des plantes peu reconnaissable; presque toute la tourbe s'échappe entre les doigts.
  10. Complètement décomposé : structure des plantes non reconnaissable, toute la tourbe s'échappe entre les doigts.

Règles concernant la désignation des horizons et des couches

  1. Les lettres majuscules A, B et O ne peuvent pas être utilisées seules pour les horizons dans les descriptions de pédons, mais elles doivent être accompagnées de suffixes minuscules (p. ex. Ah, Bf ou Om), indiquant l'appréciation de la nature de la modification subie par l'horizon à partir du matériau parental. Les désignations des horizons et des couches L, F, H, R et W peuvent être employées seules et la désignation de l'horizon C peut aussi être utilisée seule, excepté si le matériau est affecté par des conditions de réduction (Cg), de cimentation (Cc), de salinité (Cs ou Csa) ou par la présence de CaCO3 (Ck ou Cca), ou de pergélisol (Cz).
  2. À moins de spécifications contraires, les suffixes minuscules additionnels indiquent une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires en sus de celles de l'horizon principal défini. Par exemple, le symbole Btg indique, qu'en plus de l'argile illuviale dans l'horizon B, il y a aussi évidence de forte gleyification. Certaines combinaisons ne sont pas utilisées, comme Bmj. Dans certains cas, comme pour Bgf et Bhf, la combinaison des suffixes a une signification spécifique qui diffère de la somme des deux suffixes utilisés séparément.
  3. Tous les horizons, excepté A et B et B et A, peuvent être subdivisés verticalement avec des suffixes de chiffres arabes consécutifs. La subdivision la plus près de la surface porte le chiffre 1 et chaque subdivision successive est indiquée par ordre numérique vers le bas, 2,3, etc. Cette convention est suivie, selon que les subdivisions d'horizons sont ou non interrompues par un horizon à caractère différent. Par exemple, la subdivision suivante d'horizons serait acceptable : Ae1, Bf, Ae2, Bt1, Bt2, C1, C2. Dans certains cas, il peut être utile, pour fins d'échantillonnage, de subdiviser un simple horizon comme dans l'exemple suivant : Bm1-1, Bm1-2, Bm1-3.
  4. Les chiffres romains précédant la désignation principale d'horizon ou de couche (A, B et C) indiquent des discontinuités lithologiques à l'intérieur ou au-dessous du solum. Le premier matériau n'est pas numéroté car le chiffre romain I est sous-entendu, le deuxième matériau contrastant est numéroté II et les autres, III, IV et ainsi de suite, du haut vers le bas. Ainsi, une séquence pourrait se présenter comme suit, de la surface en descendant : Ah, Bm, IIBm, IICca, IICk, IIICk.

La discontinuité lithologique est due soit au mode de déposition, marquée par l'existence de textures fortement contrastantes (différence d'au moins deux classes de texture), soit à la composition minéralogique, qui révèle une différence dans le matériau à partir duquel les horizons se sont formés. Ces matériaux contrastants sont le résultat de processus de déposition géologiques plutôt que pédogénétiques.

Une modification de la teneur en argile dans un horizon Bt (texture du B) ne révèle pas une différence dans le matériau originel. En revanche, la présence de graviers ou une variation des proportions entre les diverses fractions de sable, suggère normalement une différence dans les matériaux originels. On n'aurait pas normalement besoin d'un chiffre romain différent pour désigner un sol enfoui étant donné qu'on devrait déjà utiliser le symbole (b) pour le sol enfoui. Une ligne de pierres rend généralement nécessaire l'emploi d'un autre chiffre romain. On présume alors que le matériau recouvrant cette ligne a été transporté. Si ce transport est attribuable au vent ou à l'eau, il est vraisemblable qu'il y ait eu triage selon la taille des particules pendant le déplacement.

On considère que tous les horizons O qui se sont développés à partir de matériaux tourbeux dans un milieu humide résultent d'un seul mode de déposition. Le même principe vaut pour les horizons L, F et H qui se sont développés à partir de matériaux foliques dans un écosystème forestier. Ces horizons (O, L, F et H) ne doivent pas être considérés comme couches contrastantes, même si leurs compositions botaniques ou leurs degrés de décomposition diffèrent.

Il n'est pas toujours nécessaire d'utiliser des chiffres romains pour distinguer des horizons fortement contrastants. C'est le cas lorsque le symbole d'horizon marque déjà la différence. Par exemple, aucun chiffre romain n'est nécessaire si un sol se compose de matériaux tourbeux compris entre une couche de matériaux foliques au-dessus et une couche de sol minéral (L, F, Om, Oh, C) en-dessous ou si un sol minéral possède une couche superficielle folique ou tourbeuse (L, F, Bm, BC, C; ou Om, Ahg, Cg).

  1. Pour les horizons de transition, seulement les lettres majuscules sont utilisées comme suit :
    • Si la transition est graduelle, on emploie AB, BC etc.
    • Si la transition montre une interpénétration, on utilise A et B, B et C etc.
    • La dominance des horizons dans une zone de transition peut être montrée par d'ordre de désignation de l'horizon, par exemple AB ou BA etc. Dans certains cas, on peut ajouter des suffixes minuscules également, p. ex. ABg, ABgj etc.
  2. Les désignations pour les horizons diagnostiques doivent être faites en suivant la séquence indiquée dans les définitions d'horizons, p. ex. Ahe, et non Aeh.
  3. Lorsque j est utilisé, le ou les suffixes qu'il modifie sont inscrits après les autres suffixes d'horizons, p. ex. Btnj, Bntj, Bfjtj, Bfcjgj.

Bien que les définitions aient été données pour tous les symboles d'horizons, toutes les combinaisons possibles de désignation d'horizons n'ont pas été couvertes et tous les horizons ayant la même désignation n'ont pas nécessairement des propriétés identiques. C'est pourquoi les descriptions d'horizons sont nécessaires.

Besoin de définitions précises pour les horizons et les couches

Dans bien des cas, les définitions des horizons du sol peuvent sembler presque pédantesquement spécifiques. Par exemple, le suffixe « t » indique un horizon enrichi d'argile silicatée. Cependant, un horizon Bt doit avoir une teneur en argile dépassant celle de l'horizon éluvial supérieur d'après des teneurs spécifiques dépendant de la texture. Par exemple, si la teneur en argile du Ae est de 10 %, celle du Bt doit être de 13 % ou plus; si la teneur en argile du Ae est de 40 %, celle du Bt doit être de 48 % ou plus. De plus un horizon Bt doit aussi avoir une profondeur qui rencontre les limites spécifiées et des enrobements argileux sur la surface des peds ou de l'argile orientée dans certains pores.

Certains horizons B qui sont légèrement enrichis d'argile silicatée ne sont pas des horizons Bt, par exemple, prenons les deux pédons X et Y ayant les teneurs en argile suivantes : X : Ae - 20 %, B - 22 %, C - 21%; Y : Ae - 20 %, B - 25 %, C - 21 %. S'il n'y a pas de discontinuité de matériau parental dans aucun des deux pédons, si tous deux ont des horizons B de plus de 5 cm d'épaisseur avec des enrobements argileux sur la surface des peds, l'horizon B du pédon Y est un Bt, mais celui de pédon X ne l'est pas. Les deux pédons seraient probablement très semblables s'ils étaient dérivés d'un matériau semblable dans une même région. Mais ils seraient classés dans des ordres différents (luvisolique et brunisolique) parce que l'un a un Bt et l'autre n'en a pas. Cependant, la différence de teneur en argile des horizons B n'est que de 3 % et il peut provenir d'une erreur analytique. Si les descriptions des pédons n'indiquaient aucune différence dans le développement des horizons B, on vérifierait les données de la granulométrie. Dans la plupart des cas, les enrobements argileux seraient plus épais et plus continus dans l'horizon B du pédon Y que dans celui du pédon X.

Du point de vue du prospecteur des sols de la région, les pédons X et Y sont des sols très semblables qui appartiennent à la même classe, même au niveau de la série et sûrement au niveau de l'ordre. Cependant, du point de vue du taxonomiste des sols dont la fonction est d'ordonner l'information sur la population des sols du pays, l'attribution d'ordres différents aux pédons X et Y est une conséquence inévitable, pour deux raisons : Les sols se présentent avec un continuum de propriétés et des limites spécifiques sont essentielles pour que la taxonomie des sols afin que celle-ci soit appliquée de façon uniforme par les utilisateurs du système. La classification des pédons X et Y dans des ordres différents n'implique en rien que les interprétations pour les utilisations de ces sols doivent être différentes ou que de tels pédons doivent être séparés et délimités sur la carte. Ceci dépend du patron de distribution des pédons Y et X et de l'échelle de la cartographie. L'indication que le pédon X n'a pas d'horizon Bt et que le pédon Y en a, dit simplement aux pédologues que les deux horizons B ont des propriétés qui les placent de chaque côté d'une ligne artificielle à travers le continuum de propriétés indiquant le développement d'un horizon enrichi d'argile silicatée. Les alternatives de spécifier vaguement les limites des horizons diagnostiques ou de s'en remettre aux jugements individuels ne peuvent mener qu'à la confusion, lorsqu'il s'agit d'organiser l'information sur les sols à travers tout le pays.

Les définitions des horizons spécifiques sont basées sur la généralisation des propriétés des horizons de sols réels qui sont reconnues comme étant représentatives des principales classes de sols et qui reflètent les sortes et les degrés de développement des sols. Les caractéristiques sont autant que possible fondées sur des propriétés observables sur le terrain ou facilement mesurables. Ces définitions d'horizons sont sujettes à modification au fur et à mesure que la connaissance des sols s'améliore et que les concepts changent. Certains horizons de sols sont inadéquatement définis, dû à des connaissances insuffisantes.

Source : Le système Canadien de classification des Sols (3ième éditions)

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