PARTIE 2 (6 points) - NOURRIR L’HUMANITÉ

 
Le sol est un système complexe formé de très nombreux composants minéraux et organiques avec plus précisément : une fraction solide minérale composée de fragments plus ou moins gros de roche issus du sous-sol, une fraction solide organique avec des organismes vivants et de l’humus en cours de minéralisation, une fraction liquide ou solution du sol, une fraction gazeuse. Parmi les différents éléments minéraux en présence, les argiles s’associent à l’humus pour former le complexe argilo-humique, CAH. Il existe des interactions ioniques entre ces différents éléments : le CAH sert de réservoir à minéraux à la solution du sol et grâce à leurs racines, les plantes prélèvent l’eau et les minéraux indispensables à leur croissance : azote, phosphore, potassium, soufre, calcium et micronutriments…
 
Document 1 : expérience autour du complexe argilo-humique
Protocole : Dans un bécher, on place une masse, m = 50 g, de terre. On y ajoute un volume, V = 50 mL, d’une solution aqueuse de chlorure de cuivre (Cu2+ + 2 Cl–).
On agite, on filtre et on recueille le filtrat.
Dans deux tubes à essai, A et B, on introduit :
– tube A : 2 mL de filtrat et quelques gouttes d’une solution de nitrate d’argent.
– tube B : 2 mL de filtrat et quelques gouttes d’une solution d’hydroxyde de sodium.
Résultats :


Tests de reconnaissance :
 
 Ion testé  Nom du réactif  Résultat observé si l’ion est présent
 Ion chlorure Cl– Nitrate d’argent Précipité blanc qui noircit à la lumière
 Ion cuivre Cu2+ Hydroxyde de sodium Précipité bleu
  
       
   
 
Document 2 : schéma expliquant le devenir des ions nitrate apportés dans le sol par ajout d’engrais


Document 3 : particularité des plantes appartenant la famille des légumineuses
La culture des plantes communément connues sous le nom de légumineuses, comme la lentille par exemple, ne nécessite pas de fertilisation azotée car ces plantes, grâce à une particularité de leur système racinaire, assimilent l’azote présent dans l’air, nécessaire à leur croissance. Un apport en fertilisants phosphatés (contenant l’élément phosphore P) ou potassiques (contenant l’élément potassium K) est conseillé seulement si une analyse de sol préalablement réalisée met en évidence un sol pauvre en potasse ou phosphate.
 
Document 4 : évaluation de la nature d’un sol en fonction de la présence des éléments phosphore (P) et potassium (K)
 
 Nature du sol
Teneur en phosphore
(kg/ha*)		 Teneur en potassium
(kg/ha*)
 Pauvre
0 à 100 0 à 200
Moyen 100 à 200 200 à 400
Bon 200 à 300 400 à 500
Riche 300 à 400 500 à 600
Excessivement riche 400 et + 600 et +
  D’après www.agrireseau.qc.ca/agriculturebiologique/
*kilogramme par hectare
 
 
QUESTIONS :
Question 1 :
Présenter le raisonnement qui, à partir de l’expérience décrite dans le document 1, permet de déterminer la charge électrique globale du complexe argilo-humique.

Question 2 :
En utilisant les résultats de l’expérience décrite dans le document 1 et le schéma du document 2, expliquer le phénomène de lessivage des ions nitrates, NO–3, par les eaux de pluie.

Question 3 :
Donner deux avantages de la culture des plantes comme les légumineuses.

Question 4 :
Résultats des analyses du sol pour une parcelle :
– teneur en phosphore : 55 kg/ha
– teneur en potassium : 607 kg/ha
D’après les analyses du sol pour la parcelle, indiquer le type d’engrais à utiliser pour cette parcelle.