RS NN

premier deuxième troisième

°Jo 0/0 0[o De la surface à 10 centimètres. . . . . . 56,2 57,8 50,6 220 B0centimôtres. . . 3 4e... 0e 51,7 50,2 45,9 — 40 à 50 Sn LÉ ENS De a 42,1 43,0 40,4 — 69 à 70 NN ET en sel eMe Co e a 41,4 43,9 38,2 — 80 à 90 TE ren LR Fe SU 4 41,1 41,8 37,3

2. « C'est sous cette forme première, comme le fait très justement remarquer Borre (Traité de Sylviculture, Berger-Levrault et Gi*, 1889, p. 35), que l'eau doit pé-

«nétrer dans un sol complètement desséché ; car, en dehors de sa présence, les autres

phénomènes d'imbibition sont suspendus, de telle sorte que l’eau qui tombe sur des malières minérales pures et absolument sèches reste en gouttes comme sur les sur-

- faces qui ne se mouillent pas ; ainsi, par exemple, sur les cendres de foyer, sur les

poussières atmosphériques. Toutefois, la présence de la matière organique améliore singulièrement la situation. Il suffit que chaque particule minérale soit enduite de cette

… matière pour qu'elle happe immédiatement l'eau ambiante, fût-elle à l'état de vapeur.

d'est un des principaux rôles réservés au terreau en mélange avec la Lerre minérale, »

ment dans les sols, suivant que les grains qui les composent sont fins ou grossiers, argileux ou siliceux, etc., mais qui n’est cédée que très … difficilement à la végétation dès qu’elle descend au-dessous de 10°/,(. En même temps que se fait cette imbibition moléculaire, « cette formation de pelites sphères aqueuses autour de chaque par- « ticule, mais surtout après, lorsque les grains sont saturés, l’excès « d’eau s'écoule dans les interstices qui séparent les grumeaux dont on vient de parler.

Quand ces pores ou interstices sont suffisamment étroits, l’eau s’y meut suivant les lois de la capillarité, c’est l’eau capillaire, très mobile et qui est le plus facilement utilisée par la végétation. À Cest, dans le sable, à cet état que se trouve presque toute l’eau du sol et, suivant les dimensions des grains, elle peut monter à … une plus ou moins grande hauteur au-dessus de la nappe souter- « raine (°). è On dit que la terre est saturée quand l’eau globulaire et l’eau capillaire y sont à leur maximun. É Si l’eau en excès rencontre des interstices trop volumineux pour # que la capillarité s'exerce, — tels que les vides d’une couche de galets M par exemple — l’eau s’écoule suivant les lois de l’hydrostatique pour gagner la nappe phréatique ; c’est l’eau hydrostatique qui ne peut être « utilisée par les végétaux que pendant le temps très court où elle ‘à passe sur les racines.

Une fois que la pluie a cessé et que l’égouttement du sol est terminé, 1l y a équilibre dans son épaisseur dont tous les éléments et tous les vides capillaires sont saturés.

Mais cet équilibre est toujours très instable. Il se rompt soit par k l’évaporation à la surface, soit par l’absorption des racines. « Il se 4 produit une sorte de vibration d'humidité et la masse entière de l’eau M se met en mouvement. Celle des zones saturées se transporte vers M d’autres qui ne le sont plus ; l’eau capillaire cède à l’eau globu- «

1. Dans une terre argileuse un plant de tabac se fane quand le sol renferme encore 8 °/, d'eau, tandis qu'en un sol de sable quartzeux à gros grains la même plante ne se fane que si l'humidité descend à 1,5 °/o.

2, Dans la case de végétation (sable pur) de l'École forestière, le sable se maintient humide jusqu'à 44 centimètres au-dessus de la nappe souterraine.

Jaire (’) les fractions qui lui manquent et il s'établit un nouvel équi-

libre que la permanence des eftets viendra de nouveau rompre. C’est ainsi que, dans le sol, il se produit en tous sens un échange continuel d'humidité, d’où il résulte que toute la masse terreuse se dessèche partout en même temps d’une même quantité (?).

Comme la forêt est une grande consommatrice d’eau, ainsi qu’on le verra au chapitre suivant, il est de la plus haute importance pour la production ligneuse que le sol soit profond et puisse emmagasiner une réserve d’eau considérable et facilement utilisable par les racines des arbres. C’est la principale condition de fertilité des sols forestiers.

Le procédé employé par ScHuBLer pour mesurer la faculté d’imbibition des sols ne donne même pas une mesure approximative de la quantité d’eau qui imbibe une terre dans des conditions naturelles, dit M. ScgLæsinG, dont le procédé (détermination dans un tube après ressuyage) se rapproche plus de ces conditions, mais sans y être encore adéquat, puisqu'il faut opérer sur une terre émiettée et que

Vétat d’agrégation, l’espacement des grumeaux ont une influence sur

la quantité d’eau retenue.

En réalité, il n’y a qu’un moyen pour savoir exactement ce qu’un sol donné retient d’eau dans ses diverses couches à chaque moment

- (après les pluies ou après les sécheresses) et pour pouvoir détermi-

ner, par conséquent, le volume d’eau qu’il met à la disposition de la végétation forestière, c’est de s’adresser à l’expérience directe, de

- prendre sur place des échantillons à des profondeurs différentes et de

déterminer au laboratoire l’eau qu’ils contiennent (*). On peut ainsi déterminer aisément quelle est la zone que les racines des arbres

1. Si l'on suppose une chaîne de particules de terre À, B, G, revètues chacune d'une pellicule liquide augmentant d'épaisseur de A en G, les lois de la capillarité établissent qu il se produira un mouvement de l'eau de C en À jusqu'à ce que les tensions superficielles soient égalisées,

… 2. M. Borre (oc. cit., p. 35).

3. Pour ces prises d'échantillons de sols, à telle profondeur que l'on veut jusqu'à 1 mètre, on se sert à l'École forestière d'une sonde à l’aide de laquelle on peut, en moins de cinq minutes, extraire des cylindres de terre (ayant 10-15 centimètres de longueur et 13 millimètres de diamètre) provenant exclusivement de la zone entre 30 et 50 centimètres, par exemple, ou entre 60 et 80 centimètres. On les place aussitôt

assèchent le plus, quelle est la quantité d’eau mise par hectare à un moment donné à la disposition de la forêt.

Il est des cas cependant où cette détermination est impossible, par exemple dans les sols calcaires superficiels parsemés de fentes nombreuses où s'accumulent terre et humidité et dans lesquelles vont s’alimenter les racines. C’est alors seulement l’examen de la largeur de l’anneau ligneux qui indique si la forêt a souffert de la sécheresse (chap. XIV).

Comme pour la profondeur, on est convenu d’adopter, pour apprécier, autant que faire se peut, les rapports du sol avec l’eau, une échelle de termes usités dans les rapports administratifs et correspondant aux états les plus habituels (*).

Le sol est dit mouilleux ou marécageux quand il est gorgé d’eau

à tel point que, si l’on en prend un fragment, l’eau s’écoule d’elle-

même. La nappe souterraine est toujours près de la surface et en hiver ces sols sont généralement couverts d’eau.

De tels sols sont tels quels, sans drainage, impropres aux cultures agricoles, tandis que les forêts s’en accommodent, à condition qu’elles soient constituées par des essences telles que le chêne pédonculé, le frêne, les aunes, les peupliers, les saules et, parmi les résineux, l’épicéa, le pin Weymouth, qui se plaisent dans ce milieu.

dans des tubes en verre préalablement desséchés et bien bouchés (p). On pèse ces tubes ainsi garnis (P), puis on dessèche la terre à 110 ou 115°; on la pèse (p'). P — (p + p') donne le poids de l'eau.

Cette sonde {*) fonctionne très bien dans toutes les terres dont le sous-sol n'est pas rapproché de la surface et n’est pas formé par une roche dure continue.

Une centaine d'échantillons propres non seulement à la détermination de l'humidité, mais encore à une analyse bactériologique ou chimique, peuvent être pris ainsi facilement dans une journée. Vu la facilité avec laquelle on peut prélever des cylindres de sol provenant de telle zone que l'on veut sans aucun mélange avec les zones supérieures, cette sonde est bien préférable aux tarières décrites et figurées dans les ouvrages récents (Hazz, DEmoLon, P. DirrLor).

1. Les caractéristiques de ces divers états manquent forcément de précision, comme on le conçoit aisément. Après la pluie des sables secs peuvent être frais; des sols

frais deviennent humides. Il s'agit d'apprécier l’état moyen. Pour appliquer avec jus-

tesse les termes de l'échelle il faut observer longtemps le sol aux diverses saisons et s'appuyer sur l'étude du peuplement et de la flore du tapis végétal.

# On peut se procurer cette sonde (Bohrstock) chez M. BorcHaRvrT, Culturingénieur, Englisches Viertel, 35, Zurich (Suisse), pour le prix de 25 fr.

Dans les sols kumides, la nappe est déjà plus éloignée de la surface ; l’eau sort goutte à goutte quand on presse le sol dans la main.

Toutes les essences précédentes et la plupart des autres y prospèrent ; au point de vue de l’eau, c’est un bon sol forestier.

Le sol frais est celui dans lequel le taux d’eau est suffisant sans être jamais excessif ; c’est l’état d'humidité le plus favorable pour la plupart des récoltes agricoles.

Le sol sec, dont le type est le sable, est celui qui se dessèche complètement pendant les chaleurs de l’été quand l’eau capillaire s’est évaporée, mais qui, l'hiver, lorsque la nappe phréalique se rapproche de la surface ou, l'été, à la suite des pluies, possède de l’eau en quantité suffisante et facilement cédée aux racines.

Les cultures agricoles n’y peuvent réussir en général à cause des retours trop fréquents de dessiccation complète de la couche superficielle dans les climats secs ou les années sèches ; mais la forêt, qui par son couvert ct sa couverture protège la surface contre le desséchement, qui par ses racines puissantes, circulant librement dans ces sols légers, peut aller puiser l’eau emmagasinée dans leurs couches profondes, y montre une très belle végétation quand on a soin de la constituer avec des essences à couvert épais et d’y maintenir la couverture.

Les sols arides, toujours voués à la stérilité, sont constitués par de gros éléments (cailloux, galets) dont les interstices, trop larges pour retenir l’eau capillaire, ne sont occupés que par de l'air et ne conservent Jamais d'humidité.

1l y a aussi à considérer la rapidité avec laquelle l’eau des pluies ou des irrigations pénètre dans le sol. On sait que cette pénétration est très rapide dans l’humus ou le sable, lente à travers du calcaire fin, encore plus lente à travers de l'argile. Pour un sol donné, le

. résultat dépendra de la proportion de ces divers principes. Ceux des

sols forestiers qui sont riches en humus s’imbibent très vite et retiennent beaucoup d’eau ; les sols argileux ne s’imbibent que lentement, mais conservent une forte dose d'humidité à l’état d’eau globulaire. Les sols sablonneux se laissent traverser aisément et emmagasinent beaucoup d’eau capillaire qui disparait facilement, soit par évaporalon, soit par l'absorption des racines.

Le forestier peut modifier l’humidité du sol par des drainages, par des irrigations, par des dispositifs spéciaux (fossés horizontaux sur les pentes des montagnes pour retenir les eaux), par le travail du sol, par la constitution du peuplement. |

En tout cas, 4 ne doit pas oublier qu'une teneur élevée en eau est une des plus importantes conditions pour la bonne végétation des peuplements.

Dans les années humides et chaudes la production ligneuse est plus forte que dans les années de sécheresse. D’autre part, un taux excessif est nuisible, on le sait, en interceptant l’accès de l’oxygène aux racines et en les faisant ainsi périr par asphyxie; pendant le repos de la végétation, la forêt peut supporter longtemps sans dommage un excès d’eau stagnante ; aussi ne doit-on faire de fossés d’assainissement que quand l’état de la végétation l’indique nettement, quand les arbres ont une végétation languissante ou meurent.

91. Aptitude à la dessiccation. — Dans tout sol forestier supposé saturé et égoutté, l’eau diminue par deux causes, l’évaporation à la surface du sol et absorption par les arbres. Cette dernière cause agit très énergiquement pendant la saison de végétation et très faiblement en hiver.

Quant à l’évaporation (*), il est d'observation vulgaire qu’elle est bien moindre sous bois qu’en plein air et que les routes forestières restent boueuses longtemps après que leur prolongement dans la campagne est redevenu sec et poussiéreux. Les deux causes principales de l’évaporation, le soleil et le vent, sont presque nulles sous les massifs pleins d’essences à couvert épais.

Malgré le grand intérêt qu’il y aurait à connaître quelles sont les différences dans l’évaporation de sols identiques nus ou boisés suivant les conditions de climat ou de peuplement, on n’a pas encore fait jusqu'ici, à notre connaissance, d'expériences directes (?).

1. Voir, pour l'étude complète de cette question assez compliquée, les ouvrages spéciaux, notamment ceux de MM. Scuzæsinc, DeénÉRAIN, MARIÉ Davy.

2. Il est vrai qu'il n'est pas facile d'installer des expériences dans des conditions à

peu près identiques à celles des sols én silu, conditions dans lesquelles il faudrait se placer pour que les résultats fussent à l'abri des critiques.

RE À dei ;

On a seulement comparé l’évaporation d’une lame d’eau sous bois ou hors bois. Ces expériences, instituées à l’École forestière de Nancy, dès 1867, par M. MaTuieu ('), et prolongées duranttrente ans, ont montré qu’en Lorraine l’évaporation en terrain découvert est trois fois plus active que sous une forêt feuillue. C’est évidemment pendant la saison chaude que la différence est plus accusée.

Mais il faut reconnaître que si ces expériences indiquent bien le sens du phénomène, elles n’en donnent nullement la mesure exacte.

On ne peut comparer l’évaporalion du sol à celle d’une lame d’eau que quand le sol est saturé, ce qui est excessivement rare.

Jusqu’alors on peut donc seulement affirmer que l’évaporation est beaucoup moins active dans les massifs fermés qu’en plein champ, ce qu'atteste la flore du tapis végétal, et que, par suite, la couche superficielle du sol est, comme moyenne annuelle, plus humide sous bois.

92. Répartition de l'humidité dans les sols forestiers. — Elle est pour les raisons précédentes, et surtout à cause de la chlorovaporisation intense qui s'exerce en forêt pendant toute la saison de végétation, sensiblement différente de ce qu’elle est dans les champs cultivés.

En profondeur jusqu’à 15 centimètres, le sol forestier est sensiblement plus humide que le sol dépourvu de végétation ; mais au-dessous de cette limite c’est le contraire qui a lieu. Des nombreuses recherches faites à ce sujet en France, Allemagne, Autriche, Russie, il résulte que pendant toute l’année, dans la région occupée par les racines des arbres d’une forêt, le sol est plus sec que ne l’est à la profondeur correspondante un champ de même constitution minéralogique. C’est, comme on devait s’y attendre, dans la période de végétation et vers la profondeur de 40 centimètres, où la succion des racines s’exerce le plus intensément, que les différences entre le sol boisé et le sol nu sont le plus accusées.

Suivant les saisons, le taux d'humidité varie sensiblement dans un sol boisé. A la fin de la saison de végétation, les deux causes princi-

1. Marareu, Méléorologie agricole et forestière, Paris, 1878. Ces expériences ont été continnées par M. Barrer, puis M. GLaupor, qui en ont publié les résultats.

pales de diminution de l’eau du sol agissent de moins en moins; l’évaporation diminue avec la chaleur ; avec elle aussi diminue, pour cesser bientôt à la chute des feuilles, l'absorption par les racines. Toutes les pluies et les neiges de l'hiver arrivent intégralement au sol forestier qui peut s’imbiber à fond si les pluies hivernales sont assez copicuses, si bien qu’au printemps le sol a sa provision d’eau maxima. Dès le réveil de la végétation, la succion des racines entre en jeu et le taux diminue rapidement jusqu’au milieu de l’élé, malgré les pluies qui peuvent être abondantes, mais profitent très peu au sol.

98. Aptitude à l'échauffement. — Il faut, pour que les arbres entrent en végétation, que le sol ait une certaine température, qui est souvent voisine de 5°. Quand le sol est gelé, il ne peut y avoir absorption par les racines ; alors, si l’air est chaud et le soleil ardent, les aiguilles des semis de pin évaporent de l’eau qui ne peut être remplacée par celle du sol. Il y a rupture d'équilibre qui se manifeste par le desséchement momentané des aiguilles dont la couleur verte normale passe au brun-rouge. — Cette maladie dite du rouge, purement physiologique, n’est que temporaire et cesse dès que la température du sol s'élève au-dessus de 0° et que l’eau repasse à l’état liquide. | |

La chaleur du sol forestier provient presque exclusivement des rayons solaires ; une très faible partie seulement, absolument négligeable, est due soit au dégagement de calorique apporté par des pluies chaudes, soit à la combustion des matières organiques de la couverture (*). Gette chaleur a un effet direct, en mettant en jeu les réactions vitales (germination, développement des feuilles, formation du cerne) d’autant plus tôt et plus énergiquement qu’elle est plus élevée, et indirect, en permettant et favorisant plus ou moins l’érémacausis, la décomposition de la couverture et sa transformation en humus (n° 38). Tous les sols ne sont pas également aptes à s’'échauffer.

{. Dans la culture maraïîchère, où l'on accumule, sur les couches, des masses énormes de fumier, les réactions microbiennes dégagent des quantités de chaleur très appréciables.

PERS nr 7 ET

La quantité de chaleur absorbée et emmagasinée par des sols exposés au même rayonnement et à la même température de l’air variera suivant l’exposition, la situation, l’état d'humidité, la coloration, le pouvoir absorbant, la conductibilité de ces sols, L’état d’humidité et la coloration ont une influence particulièrement importante.

Une terre humide se réchauffe beaucoup moins que la même terre bien sèche à cause de l’évaporation plus active. On a constaté une différence de 8° au profit de la terre sèche.

De deux lots semblables d’une terre blanche, celui qui avait été recouvert de noir de fumée s’est échauffé de 7° à 8° en plus que l’autre. Les sols de forêt ont toujours une teinte plus ou moins foncée à cause de l’humus qui les recouvre; c’est là pour eux, si on les compare aux sols agricoles identiques voisins, une cause de plus grand échauffement, mais qui est annihilée par les effets beaucoup plus considérables du couvert et de la couverture. Cette double influence fait que le sol de la forêt est un peu plus chaud, l’hiver, un peu plus froid, l’été, que les sols nus voisins (n° 27). Comme pour l'air, la forêt est pour le sol un régulateur de température, tendant à diminuer les écarts.

D’après des expériences poursuivies pendant quinze ans en Allemagne, dans trois stations de météorologie forestière, soit sous des épicéas de quarante-cinq ans, soit sous de vieux pins sylvestres de quatre-vingls à cent quarante ans, soit enfin sous des hêtres de quatre-vingts ans, la température moyenne annuelle du sol de forêt a été inférieure à celle du sol nu voisin de 0°6 à 1°5, et cela jusqu’à 1", 20 de profondeur ().

Une grande aptitude à l’échauffement est une qualité physique importante pour les sols deslinés à certaines cultures, celles, par exemple, qui ont besoin d’une grande somme de chaleur pour mürir

1. Des observations poursuivies pendant dix ans à Eberswalde sous un massif d'épicéas ont donné des différences plus considérables, Le sol forestier s'est montré plus chaud en hiver (d'un degré environ), plus froid en été (à peu près de trois degrés) que le sol découvert, à toutes les profondeurs jusqu'à 1,20. Les variations de la température du sol sont donc moindres de quatre degrés environ sous bois que hors bois (Revue des Eaux el Forêts, 1888, p. 269-275).

leurs fruits (vigne, arbres fruitiers). Elle est plutôt nuisible en sylviculture, où l’on ne cherche à produire que du bois, parce que, sur les sols chauds, tels que les calcaires ou les sables secs, les arbres entrent en végétation de bonne heure et les jeunes pousses peuvent être détruites par les gelées tardives (gelées printaniéres) ["].

Ïl y a cependant un cas où il est utile d’avoir des sols chauds aux expositions chaudes; c’est quand la culture forestière a pour but principal la production de tanin, de résine, d’essences odorantes, toutes substances qui réclament, pour se former, beaucoup de chaleur.

Il résulte d’analyses faites à l’École forestière de Nancy que les écorces de chênes yeuses en sol calcaire renferment en moyenne 3 ‘|, de tanin en plus que les écorces de chênes yeuses de même âge provenant des régions siliceuses (Maures et Estérel) avoisinantes et que, pour chacun de ces sols, l'exposition sud favorise la production de la matière tannante (?).

1. va de soi que, si l'on n'a pas à craindre cet inconvénient, les sols chauds sont, toutes choses égales, plus avantageux, parce que la saison de végétation y dure plus longtemps.

2. Pour plus de détails sur les propriétés physiques des sols, on pourra consulter les récents ouvrages d'agronomie, notamment ceux de Hazc (trad. DEmoron), de DirrcoT et de Dumont (français), ceux de Kinc et de Hircarn (anglais), ceux de MurscnenLica et de RAMANN (allemand).