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magnésium échangeables. Les relations entre les métaux échangeables et le pH sont indéniables mais elles sont

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néanmoins secondaires car leur degré de signification est

faible ( P< 0,05 ). Le signe de ces relations est d'ailleurs

variable. Le calcium, échangeable par contre, est directement

lié au pH des sols par une forte corrélation positive, ce

qui est normal, cet élément étant responsable en grande

partie du pH des sols.

Globalement, l'analyse du tableau 11 montre encore que le potassium, le magnésium et le sodium échangeables sont liés entre eux par de hautes corrélations positives alors que le calcium échangeable est indépendant de ces éléments.

. ■ i

III.3.4.3. Relations concernant les éléments solubles. j

Le plomb soluble est corrélé positivement avec le plomb |

échangeable et le plomb total. Le plomb échangeable étant ;

fortement corrélé au plomb total, la corrélation entre ■

échangeable et soluble pourrait résulter d'un artifice

\

mathématique. Dans ce cas, la fraction soluble serait

i

dépendante du plomb total et ne serait pas dépendante du |

plomb échangeable, le coefficient de corrélation pour la |

relation Pb Sol-Pb tôt. étant nettement plus élevé que le

\

coefficient de corrélation liant le plomb soluble au plomb

\

échangeable. On observe d'ailleurs cette situation pour le zinc. Il semble cependant plus vraisemblable que la

solubilisation des métaux se fasse à partir de sources ;

multiples : une fraction de la quantité soluble provenant | des métaux échangeables et une autre fraction des solubles provenant de la dissolution de certains sels métalliques ainsi que de la décomposition de certains complexes

organiques.

Le pH des sols influence la solubilité des métaux en ;

fonction inverse de sa valeur. Les sols acides verront donc i la solubilité des métaux s'accroître et les sols basiques

seront plus pauvres en métaux solubles qui aux pH élevés

\

précipiteront sous forme d'hydroxydes ou de carbonates.

Le calcium soluble participe, comme le calcium échangeable, i à l'élévation du pH des sols, le calcium soluble étant

corrélé positivement au pK au même titre que le calcium échangeable.

; Ajoutons encore que le potassium soluble est lié positive- !

ment au potassium échangeable tandis que le magnésium j

I

soluble est indépendant du magnésium échangeable.

On observera également de faibles relations ( P^0,05 ), |

t de signe variable, entre le plomb, le calcium, le potassium ! le sodium, solubles et la matière organique.

)

De bonnes relations s'observent aussi entre les cations [

III.3.4.4. Relations concernant 1'échangeabilité des métaux

L'échangeabilité des métaux est définie par le rapport teneur totale du sol en métal/teneur échangeable du sol en métal. C'est une mesure partielle de la disponibilité en métal pour la végétation, les quantités échangeables étant considérées comme une réserve à court ou moyen terme pour la végétation.

L'échangeabilité a été mesurée avec des rapports de deux variables, il faut veiller à éliminer les corrélations artificielles que l'on obtient avec l'une ou l'autre des variables entrant dans ces rapports.

Ëi_?Çhangeabilité_du_glomb.

Le rapport plomb total/plomb échangeable est nettement

corrélé de manière positive avec le magnésium, le potassium et le calcium soluble ainsi qu'avec le calcium échangeable. Ces éléments sont des facteurs déterminants du pH,

variable avec laquelle le rapport plomb total/plomb échangea­ ble est corrélée positivement. Le plomb échangeable était lié faiblement au pH ( P< 0,05 ).

La quantité de plomb échangeable, en elle-même, dépend peu du pH. Par contre, la fraction du plomb total susceptible de devenir échangeable dépend fortement du pH. Une quantité de plomb sera d'autant plus vite rendue échangeable que le substrat sera acide. Cette dernière remarque n'est en fait valable que dans certaines limites de pH ( III.3.5. fig. 16 )

b)__Echan

2

eabi lité_du_zinc.

L'échangeabilité du zinc semble être gouvernée par les mêmes facteurs dirigeants 1'échangeabilité du magnésium, du potas­ sium et du sodium comme l'indiquent les corrélations négative significatives obtenues entre le rapport zinc total/zinc

échangeable et les quantités échangeables de ces éléments. De même, une élévation du pH accroîtrait 1'échangeabilité du zinc.

Un excès de plomb soit échangeable soit soluble dans le sol réduirait, lui, 1'échangeabilité du zinc de même qu'une abondance de manganèse et de magnésium solubles.

On remarque aussi que 1'échangeabilité du zinc est très fortement liée à 1'échangeabilité du cadmium et réciproque­ ment. ( Corrélation positive entre Zn tot/Zn éch. et Cd tôt/ Cd éch. ) Ceci implique que le cadmium se comporte, à nouveau comme le zinc en ce qui concerne les formes échangeables.

E

T

A

U

X

Figure 9:Analyse chimique des sols de Plombières.Matrice de corrélation entre les variables chimiques :relations dont le coefficient de corrélation est positif.Les lignes pleines indiquent que 0,001 tandis que les lignes

pointillées montrent des relations où P^0,01.Les relations

où P^

0,05

n’ont pas été indiquées.Les résultats sont

M

E

T

A

U

X

Figure 10;Analyse chimique des sols de Plombières.Matrice de corrélation entre les variables chimiques ;relations dont le coefficient de corrélation est négatif.Les lignes pleines montrent les relations où P<0,001 tandis que les lignes pointillées indiquent les relations où P<0,01. Les relations où P<0,05 n'ont pas été indiquées.Les résultats figurent au tableau 11.

Echangeabilité moyenne des métaiox dans les sols de Plombières. L’ échangeabilité est définie par le rapport ; teneur totale en métal/teneur échangeable en métal.Un métal sera d'autant plus sous forme échangeable que la valeur de ce rapport sera faible.

Plomb Zinc Cadmium

NOMBRE DE SOLS ANALYSES 69 69

69

VALEUR MINIMALE 1,50 0,08

1,23

VALEUR MAXIMALE 22,18 62,46 38,00

VALEUR MOYENNE 5,26 18,24 5,08

ECART TYPE 2,97

26,69

6,35

Sl_?StîËn3êË^ilitÉ_du_cadmium

Le comportement du cadmium en matière d'échangeabilité semble fort identique à celui du zinc. Le cadmium se distingue

néanmoins par sa relation avec la matière organique dont une élévation de la teneur dans le sol induirait une plus forte échangeabilité de ce métal.

Pour illustrer l'ensemble des relations significatives existant entre les éléments chimiques, les figures 9 et 10 ont été

réalisées. La figure 9 représente les relations à coefficient de corrélation positif et la figure 10 reprend les relations à coefficient de corrélation négatif. Les relations à faible degré de signification n'ont pas été reprises ( P' 0,05 ).

III^3^5^_Etude_de_guel2ues_relations_garticuliëres_à_haut

32ê£fi£i§St_^Ë_^É£ê£ü}iDËti2îî_39ïî9ê£2âDt_les_métaux

La matrice de corrélation interprétée au paragraphe précédant a fait apparaître quelques relations entre les métaux et les autres facteurs chimiques du sol pour lesquelles le coefficient

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de détermination { r ) était supérieur à 0,500. Il s'agit donc de relation où plus de 50 % de la variance est expliquée et on peut les considérer comme directes. Un très haut coef­ ficient de corrélation indique également que les deux varia­ bles d'une relation varient linéairement. Par les méthodes relatives à la régression, on peut donc calculer une droite donnant une vue synthétique de la relation avec une précision définie. Lorsque la relation entre deux variables considérées sera suffisamment nette, la droite de régression obtenue

pourra servir ultérieurement à prévoir une de ces variables en fonction de l'autre. Pour les sols de Plombières, les droites de régression ont ainsi été établies pour les relations suivantes ;

B§iËËî22_f 3h£2_lË_2Ë^2îi22}_Ë2tËi_2Ë_l2-Si22_£2£2i •

La relation linéaire entre les teneurs totales en cadmium et en zinc des sols à Plombières est la suivante :

y = 0,0016 X + 18,06 r^ = 0,2312 r = 0,4808 P< 0,001

( figure 11 ) .

Bien que le coefficient de détermination soit inférieur à

0,500 il est utile de signaler cette relation car on l'observe dans tous les sites métallifères. Son origine se trouve dans le fait que les minerais de zinc et de cadmium sont toujours

Figure 11 :

Relation entre les teneurs totales en zinc et les teneurs totales en cadmium dans les sols métallifères de Plombières.

intimement liés. Cette relation à Plombières est peu nette, car le substrat comprend des scories et non des minerais. Les procédés de fusion des minerais agissant différemment sur le sulfure de cadmium et sur le sulfure de zinc sont

sans doute responsables de l'altération de la relation statis­ tique. Cette relation est en effet plus précise dans les

autres sites métallifères.

La droite de régression obtenue pour ces deux variables a pour équation : y = 0,1546 x + 767,9 r^ = 0,7582

r = 0,8707 P V 0,001 où y représente les teneurs en plomb total. Le nombre d'échantillons repris dans cette relation est de 69. Pour ces deux variables, 75,8 % de la variance sont expliqués par cette équation. La figure 12 montre cette droite.

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