Soil quality — Sampling — Part 4: Guidance on the procedure for investigation of natural, near-natural and cultivated sites

ISO 10381-4:2003 describes the sampling of soils of natural and near-natural sites; areas used for agriculture (arable and pasture sites); areas used for horticulture (including domestic gardens, allotments); areas used for special crop-cultivation, arboreal, vineyard, etc.; forest areas and woods. It is applicable to soil investigations and evaluations in the field; chemical, geochemical, physical, biological and radiological characterization of soil and soil materials in the laboratory after sampling. ISO 10381-4:2003 sets out appropriate strategies for the design of sampling programmes, field procedures and subsequent treatment of samples for transport and storage prior to sample pretreatment (e.g. drying, milling). NOTE ISO 10381-4:2003 is intended to be used in conjunction with the other parts of ISO 10381 when appropriate.

Qualité du sol — Échantillonnage — Partie 4: Lignes directrices pour les procédures d'investigation des sites naturels, quasi naturels et cultivés

L'ISO 10381:2002 décrit l'échantillonnage des sols provenant de : sites naturels et quasi naturels ; zones utilisées pour l'agriculture (terres arables et pâturages) ; zones utilisées pour l'horticulture (y compris les jardins privés et les lotissements) ; zones utilisées pour les cultures particulières, l'arboriculture, les vignobles, etc. ; zones forestières et bois. Elle est applicable aux domaines suivants : les études de sols et les évaluations sur le terrain ; la caractérisation chimique, géochimique, physique, biologique et radiologique en laboratoire, après échantillonnage du sol et des matériaux qu'il contient. L'ISO 10381:2002 définit des stratégies appropriées pour la conception de programmes d'échantillonnage, de modes opératoires de terrain et de traitement ultérieur des échantillons, ainsi que pour le transport et le stockage avant le prétraitement des échantillons (par exemple le séchage et le broyage). NOTE Il convient d'utiliser l'ISO 10381:2002 avec d'autres parties de l'ISO 10381, selon les cas.

General Information

Status
Withdrawn
Publication Date
29-Apr-2003
Withdrawal Date
29-Apr-2003
Current Stage
9599 - Withdrawal of International Standard
Start Date
16-Oct-2018
Completion Date
16-Oct-2018
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ISO 10381-4:2003 - Soil quality -- Sampling
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ISO 10381-4:2003 - Qualité du sol -- Échantillonnage
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10381-4
First edition
2003-05-01
Soil quality — Sampling —
Part 4:
Guidance on the procedure for
investigation of natural, near-natural and
cultivated sites
Qualité du sol — Échantillonnage —
Partie 4: Lignes directrices pour les procédures d'investigation des sites
naturels, quasi naturels et cultivés
Reference number
ISO 10381-4:2003(E)
ISO 2003
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10381-4:2003(E)
PDF disclaimer

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© ISO 2003

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Case postale 56  CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii ISO 2003 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 10381-4:2003(E)
Contents Page

1 Scope .................................................................................................................................................... 1

2 Normative references .......................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions .......................................................................................................................... 2

4 Objectives of sampling ....................................................................................................................... 2

5 General principles, requirements and considerations of soil sampling ........................................ 3

6 Special remarks ................................................................................................................................... 5

6.1 Number of samples in relation to agricultural objectives ............................................................... 5

6.2 Sampling for the determination of mobile nitrogen ......................................................................... 5

6.3 Forest soils .......................................................................................................................................... 5

6.4 Peat soils .............................................................................................................................................. 6

6.5 Saturated-zone soils ........................................................................................................................... 6

6.6 Special types of land use ................................................................................................................... 6

7 Taking disturbed soil samples ............................................................................................................ 6

7.1 Sampling top soil ................................................................................................................................ 6

7.2 Sampling at greater soil depths ......................................................................................................... 7

8 Taking undisturbed soil samples ....................................................................................................... 8

8.1 Sampling top soil ................................................................................................................................ 8

8.2 Sampling at greater soil depths ....................................................................................................... 10

9 Storage in laboratory ......................................................................................................................... 11

Annex A (informative) Example of soil sampling in a trial pit ................................................................ 12

Bibliography ............................................................................................................................................... 13

ISO 2003 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 10381-4:2003(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies

(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO

technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been

established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and

non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International

Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 10381-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 190, Soil quality, Subcommittee SC 2, Sampling.

ISO 10381 consists of the following parts, under the general title Soil quality — Sampling:

— Part 1: Guidance on the design of sampling programmes
— Part 2: Guidance on sampling techniques
— Part 3: Guidance on safety

— Part 4: Guidance on the procedure for investigation of natural, near-natural and cultivated sites

— Part 6: Guidance on the collection, handling and storage of soil for the assessment of aerobic microbial

processes in the laboratory
The following parts are under preparation:

— Part 5: Guidance on investigation of soil contamination of urban and industrial sites

— Part 7: Guidance on the investigation and sampling of soil gas
— Part 8: Guidance on the sampling of stockpiles
iv ISO 2003 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 10381-4:2003(E)
Introduction

This part of ISO 10381 is one of a group of International Standards intended to be used in conjunction with each

other where necessary. ISO 10381 (all parts) deals with sampling procedures for the various purposes of soil

investigation.

The general terminology used is in accordance with that established in ISO/TC 190 and, more particularly, with

the terminology on sampling given in ISO 11074-2.
ISO 2003 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10381-4:2003(E)
Soil quality — Sampling —
Part 4:
Guidance on the procedure for investigation of natural, near-
natural and cultivated sites
1Scope
This part of ISO 10381 describes the sampling of soils of
— natural and near-natural sites,
— areas used for agriculture (arable and pasture sites),
— areas used for horticulture (including domestic gardens, allotments),
— areas used for special crop-cultivation, arboreal, vineyard, etc.,
— forest areas and woods.
It is applicable to
— soil investigations and evaluations in the field,

— chemical, geochemical, physical, biological and radiological characterization of soil and soil materials in the

laboratory after sampling.

This part of ISO 10381, sets out appropriate strategies for the design of sampling programmes, field procedures

and subsequent treatment of samples for transport and storage prior to sample pretreatment (e.g. drying,

milling).

NOTE This part of ISO 10381 is intended to be used in conjunction with the other parts of ISO 10381 when appropriate.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated

references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document

(including any amendments) applies.

ISO 10381-1, Soil quality — Sampling — Part 1: Guidance on the design of sampling programmes

ISO 10381-2, Soil quality — Sampling — Part 2: Guidance on sampling techniques
ISO 10381-3, Soil quality — Sampling — Part 3: Guidance on safety

ISO 10381-5, Soil quality — Sampling — Part 5: Guidance on investigation of soil contamination of urban and

industrial sites

ISO 10381-6, Soil quality — Sampling — Part 6: Guidance on the collection, handling and storage of soil for the

assessment of aerobic microbial processes in the laboratory

ISO 11074-1:1996, Soil quality — Vocabulary — Part 1: Terms and definitions relating to the protection and

pollution of the soil
ISO 2003 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 10381-4:2003(E)

ISO 11074-2:1998, Soil quality — Vocabulary — Part 2: Terms and definitions relating to sampling

ISO 11277, Soil quality — Determination of particle size distribution in mineral soil material — Method by

sieving and sedimentation
ISO 11464, Soil quality — Pretreatment of samples for physico-chemical analyses
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11074-1 and ISO 11074-2 apply.

4 Objectives of sampling
The sampling strategy is mainly affected by
— the objective of the investigation,
— current and previous soil/land use.
The objective of investigations may be

— collection of information on general soil quality with regard to preservation and improvement of ecological

soil functions,

— collection of information for evaluation of soil quality and nutrient supply or nutrient demand with regard to

preservation and improvement of productivity of soils,
— collection of information for soil mapping, classification and taxation,

— collection of information for establishment and maintenance of soil monitoring areas,

— collection of information for replicate samples used for soil specimen banks or environmental specimen

banks.

Table 1 gives information on different objectives and strategies for the sampling of soils.

More information about the objectives for soil sampling is given in ISO 10381-1.
Table 1 — Objectives of soil sampling
Spatial variability ISO 10381
Average Time
No. Objectives Land use reference to
concentration change
horizontal vertical
Part
1 Mapping all − ++ − 1, 2, 3
2 Classification all + − + − 1, 2, 3
3 Monitoring agricultural + − +/− + 1, 2, 3
forestry +/− +++ 1, 2, 3
natural +/− +++ 1, 2, 3
4 Taxation all +/− ++/− plot 1, 2, 3
5 Improving soil function all + −− +/− 1, 2, 3, 5
6Maximum loading agricultural + − +/− + 1, 2, 3, 5
− not important
+/− not too important
+ important
Nutrient supply/residues of pesticides and organic substances, metals in traces
2 ISO 2003 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 10381-4:2003(E)
5 General principles, requirements and considerations of soil sampling

5.1 This clause summarizes general principles, requirements and considerations of soil sampling which

should be taken into account for natural, near-natural and cultivated sites. ISO10381-1 gives further

information to be used in conjunction with this part of ISO 10381.

The aspects in 5.2 to 5.19 should be considered when developing a sampling strategy.

5.2 Selection of sampling locations should take into consideration uniformity of soil quality, land use and type

of cultivation (the sampling locations should be representative of the total area to be sampled).

5.3 A field sampling pattern may be adopted to provide either single samples or incremental samples to be

mixed, to provide a composite sample.

5.4 Selection of sampling points (e.g. for borings) for sampling the area or systematic (patternlike) point

sampling.

5.5 Sampling patterns may be based on statistical models, numerical random distributions or systematic

patterns.

5.6 Avoidance of locations such as dead patches, field margins, damp areas and other areas which obviously

deviate from the average.
5.7 Types of sample, including

— disturbed samples (mass-proportional sampling, samples obtained without any attempt to preserve the soil

structure);

— undisturbed samples (volume-proportional sampling, samples obtained using a method designed to

preserve the soil structure).
5.8 Sampling of
— soil horizons (preferably for agricultural, forestry and natural land use);

— soil layers (e.g. artificial urban sites, mixed soils or forced by the objective).

5.9 Sampling procedure, e.g.
— probing,
— boring/augering,
— trial pit.
5.10 Sampling equipment.

Detailed guidance on the selection and application of suitable equipment is given in ISO 10381-2.

5.11 Depth of sampling in regard to the actual case and representativeness.
5.12 Time and frequency of sampling, depending on
— the objective of sampling,
— use of land (e.g. periodic sampling for soil fertility analysis),
— soil quality.
ISO 2003 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 10381-4:2003(E)

5.13 Sample quantity, depending on the type and extent of intended field and laboratory investigations and

the need for bulk density determination. The following amounts are recommended:
— in the case of sandy, loamy and clay soils: up to 1kg;

— in the case of peat soils and organic horizons from forest soils: up to 0,5 kg;

— in the case of soils with increasing fractions of gravel, cobbles and stones: greater masses are required

(see ISO 11277).
Additional soil material is needed for preparation of replicate samples.
5.14 Sample containers:
— should have been shown not to contribute to the level of the determinant;
— should correspond to the objective of sampling;
— may require cooling in certain cases;

— should be suitable to avoid losses of volatile substances and water as well as losses by reaction with light

(refined steel, fluorinated polymer compounds, aluminium, brown glass);
— should have suitable labels.

Bags can be used for collection of a number of smaller containers. Special bags are used for soil sample rings

or drill cores.
5.15 Samples should be transported:

— as soon as possible and with cooling if necessary, e.g. for determination of mobile nitrogen in order to

prevent losses caused by microbiological reactions;
— avoiding vibration as far as possible;
— avoiding loss of water by evaporation.
5.16 Storage, taking into account the following:

— in the case of short-term storage outside the laboratory and before the start of sample pretreatments in the

laboratory, storage under appropriate conditions;

— in the case of recent preparation, storage of fresh sample(s) in a refrigerated room;

— in other cases, quick drying (40 C)(see ISO 11464 for instructions).

5.17 Safety precautions: detailed instructions for safety aspects in relation to soil sampling are given in

ISO 10381-3.

5.18 Quality control measures, conducted by technically qualified personnel with knowledge and experience

in soil science, geological and hydrological aspects, including

— application of suitable sampling equipment to avoid cross-contamination, losses, etc.;

— application of reproducible sampling systems and procedures;
— off-site estimation of sampling variance.

5.19 Sampling report, to facilitate comparison of soil characteristics in soil inventories, land evaluation, etc.,

should

— include information on the site (location and utilization of the area, soil conditions, conditions of cultivation

and climate, etc.);
— be supplemented by sketch maps of location, field maps, photographs, etc.
4 ISO 2003 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 10381-4:2003(E)
6 Special remarks
6.1 Number of samples in relation to agricultural objectives

In the case of uniform land use, soil quality and soil management, the number of samples taken should be as

shown in Table 2.
Table 2 — Relationships between the number of samples and area to be sampled
Number of composite samples Area
1 0 to 2
2 > 2 to 5
3 > 5 to 10
4 > 10 to 15
5 > 15 to 20
6 > 20 to 30

For areas larger than those given, the following equation should be used to specify the number n of

composite samples:
n= 1+ A
6.2 Sampling for the determination of mobile nitrogen

The determination of mobile nitrogen is among the routine determinations in agricultural soil investigation, thus

the procedures of sampling require special attention in order to obtain reliable results. Details are given in the

following to address this special case.

The determination of the mobile (bioavailable and readily leachable) part of the total soil nitrogen provides

important baseline data when making recommendations for nitrogen fertilization. In agriculture and horticulture,

data on the nitrogen residuals after the vegetation period are also important in order to minimize leaching to

groundwater.
0 m 0,3 m 0,3 m 0,6 m 0,6 m 0,9 m

Usually samples from three soil layers: to ; to and to , are taken. There may

be occasions when the specific needs of the investigation dictate that layers of incremental resolution greater

than are required. Thus, the actual supply of mobile nitrogen can be determined and evaluated. Sampling

0,3 m

can be carried out manually or by use of machinery. Up to 15 incremental samples, obtained with regard to site

and layer, form a composite sample. To avoid losses of mobile nitrogen, the composite samples should be

stored at 4 C in a refrigerated box in darkness and transferred to the laboratory. It is strongly recommended

that sampling, transport, pretreatment and analysis be carried out in as short a time as possible.

Consideration should be given to the maximum root depth of plants in order to increase or decrease the number

of layers to be analysed.
6.3 Forest soils

For the investigation of forest soils, a special approach is required for the selection of sampling points. Within a

forest unit of area, for example, at least 10 sampling circles should be selected in a pattern so tha

...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10381-4
Première édition
2003-05-01
Qualité du sol — Échantillonnage —
Partie 4:
Lignes directrices pour les procédures
d'investigation des sites naturels, quasi
naturels et cultivés
Soil quality — Sampling —
Part 4: Guidance on the procedure for investigation of natural, near-
natural and cultivated sites
Numéro de référence
ISO 10381-4:2003(F)
ISO 2003
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10381-4:2003(F)
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Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier

peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence

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de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation, veuillez en informer

le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2003

Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous

quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit

de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.

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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii ISO 2003 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 10381-4:2003(F)
Sommaire Page

1 Domaine d'application ......................................................................................................................... 1

2Références normatives ....................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ........................................................................................................................... 2

4 Objectifs de l'échantillonnage ............................................................................................................ 2

5 Principes généraux, exigences et hypothèses pour l'échantillonnage du sol .............................. 2

6 Remarques particulières ..................................................................................................................... 5

6.1 Nombre d'échantillons par rapport aux objectifs agricoles ............................................................ 5

6.2 Échantillonnage pour la détermination de l'azote minéral .............................................................. 5

6.3 Sols forestiers ...................................................................................................................................... 5

6.4 Sols tourbeux ...................................................................................................................................... 6

6.5 Sols saturés ......................................................................................................................................... 6

6.6 Terrain à vocation particulière ........................................................................................................... 6

7Prélèvement d'échantillons de sol remaniés .................................................................................... 6

7.1 Échantillonnage de la couche superficielle ...................................................................................... 6

7.2 Échantillonnage en profondeur ......................................................................................................... 8

8Prélèvement d'échantillons de sol non remaniés ............................................................................. 9

8.1 Échantillonnage de la couche superficielle ...................................................................................... 9

8.2 Échantillonnage en profondeur ....................................................................................................... 10

9 Stockage en laboratoire .................................................................................................................... 12

Annexe A (informative) Exemple d'échantillonnage dans une fosse pédologique .............................. 13

Bibliographie .............................................................................................................................................. 14

ISO 2003 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 10381-4:2003(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée

aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du

comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la

Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes

internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur

publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres

votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de droits

de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir

identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO10381-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC190, Qualité du sol, sous-comité SC2,

Échantillonnage.

L'ISO10381 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Qualité du sol —

Échantillonnage:

— Partie 1: Lignes directrices pour l'établissement des programmes d'échantillonnage

— Partie 2: Lignes directrices pour les techniques d'échantillonnage
— Partie 3: Lignes directrices relatives à la sécurité

— Partie 4: Lignes directrices pour les procédures d'investigation des sites naturels, quasi naturels et cultivés

— Partie 6: Lignes directrices pour la collecte, la manipulation et la conservation de sols destinés à une étude

en laboratoire des processus microbiens aérobies
Les parties suivantes sont en préparation:

— Partie 5: Lignes directrices relatives à l'investigation des sols pollués en sites urbains et industriels

— Partie 7: Lignes directrices pour l'investigation et l’échantillonnage des gaz du sol

— Partie 8: Lignes directrices pour l'échantillonnage des stocks de réserve
iv ISO 2003 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 10381-4:2003(F)
Introduction

La présente partie de l'ISO 10381 fait partie d'une série de Normes internationales destinées à être utilisées

conjointement en fonction des besoins. L'ISO10381 traite des modes opératoires d'échantillonnage

correspondant aux divers objectifs de l'étude du sol.

La terminologie générale utilisée est conforme à celle établie par l'ISO/TC 190 et, plus précisément, à la

terminologie de l'échantillonnage présentée dans l'ISO 11074-2.
ISO 2003 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 10381-4:2003(F)
Qualité du sol — Échantillonnage —
Partie 4:
Lignes directrices pour les procédures d'investigation des sites
naturels, quasi naturels et cultivés
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 10381 décrit l'échantillonnage des sols provenant de
— sites naturels et quasi naturels,
— zones utilisées pour l'agriculture (terres arables et pâturages),

— zones utilisées pour l'horticulture (y compris les jardins privés et les lotissements),

— zones utilisées pour les cultures particulières, l'arboriculture, les vignobles, etc.,

— zones forestières et bois.
Elle est applicable aux domaines suivants
— les études de sols et les évaluations sur le terrain,

— la caractérisation chimique, géochimique, physique, biologique et radiologique en laboratoire, après

échantillonnage du sol et des matériaux qu'il contient.

La présente partie de l'ISO 10381 définit des stratégies appropriées pour la conception de programmes

d'échantillonnage, de modes opératoires de terrain et de traitement ultérieur des échantillons, ainsi que pour le

transport et le stockage avant le prétraitement des échantillons (par exemple le séchage et le broyage).

NOTE Il convient d'utiliser la présente partie de l'ISO 10381 avec d'autres parties de l'ISO 10381, selon les cas.

2Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les

références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du

document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).

ISO 10381-1, Qualité du sol — Échantillonnage — Partie1: Lignes directrices pour l'établissement des

programmes d'échantillonnage

ISO 10381-2, Qualité du sol — Échantillonnage — Partie2: Lignes directrices pour les techniques

d'échantillonnage

ISO 10381-3, Qualité du sol — Échantillonnage — Partie 3: Lignes directrices relatives à la sécurité

ISO 10381-5, Qualité des sols — Échantillonage — Partie 5: Lignes directrices relatives à l'investigation des

sols pollués en sites urbains et industriels

ISO 10381-6, Qualité du sol — Échantillonnage — Partie 6: Lignes directrices pour la collecte, la manipulation

et la conservation de sols destinés à une étude en laboratoire des processus microbiens aérobies

ISO 2003 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 10381-4:2003(F)

ISO 11074-1:1996, Qualité du sol — Vocabulaire — Partie 1: Termes et définitions relatifs à la protection et à la

pollution du sol

ISO 11074-2:1998, Qualité du sol — Vocabulaire — Partie 2: Termes et définitions relatifs à l'échantillonnage

ISO 11277, Qualité du sol — Détermination de la répartition granulométrique de la matière minérale des sols —

Méthode par tamisage et sédimentation

ISO 11464, Qualité du sol — Prétraitement des échantillons pour analyses physico-chimiques

3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 11074-1 et l’ISO 11074-2

s'appliquent.
4 Objectifs de l'échantillonnage
La stratégie d'échantillonnage est principalement guidée par
— les objectifs de l'étude,
— l'utilisation présente et passée du sol/du terrain.
L'objectif des études peut être

— la collecte d'informations sur la qualité générale du sol, dans le but de préserver et améliorer les fonctions

écologiques du sol,

— la collecte d'informations pour évaluer la qualité du sol, ainsi que la disponibilité et les besoins en éléments

nutritifs, dans le but de préserver et améliorer la productivité des sols,

— la collecte d'informations pour la cartographie, la classification et la taxation des sols,

— la collecte d'informations pour la mise en place et le suivi de zones de surveillance des sols,

— la collecte d'informations accompagnant les échantillons utilisés pour les banques d'échantillons de sol ou

les banques d'échantillons environnementaux.

Le Tableau 1 donne des informations sur les différents objectifs et stratégies d'échantillonnage des sols.

Pour plus d'informations sur les objectifs de l'échantillonnage de sols, se référer à l'ISO 10381-1.

5 Principes généraux, exigences et hypothèses pour l'échantillonnage du sol

5.1 Le présent article résume les principes généraux, les exigences et les considérations d'échantillonnage

du sol qu'il convient de prendre en compte pour les sites naturels, quasi naturels et cultivés. L'ISO 10381-1

donne des informations supplémentaires à utiliser avec la présente partie de l'ISO 10381.

Il convient de prendre en compte les facteurs suivants lors de la mise au point d'une stratégie d'échantillonnage.

5.2 Lors de la sélection des emplacements d'échantillonnage, il convient de prendre en compte l'homogénéité

de la qualité du sol, l'utilisation du terrain et le type de culture (il convient que les emplacements

d'échantillonnage soient représentatifs de l'ensemble de la zone à échantillonner).

5.3 Il est possible d'adopter un schéma d'échantillonnage pour prélever des échantillons uniques ou des

échantillons élémentaires destinés à être mélangés, afin d'obtenir un échantillon composite.

5.4 Choisir entre la méthode consistant à sélectionner des points d'échantillonnage de la zone (par exemple

pour le carottage) et celle consistant à procéder à un échantillonnage systématique de la zone (en suivant une

grille).
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Tableau 1 — Objectifs de l'échantillonnage du sol
Variabilité spatiale Référence à la
Utilisation Concentration Variation
N Objectif partie de
du terrain moyenne temporelle
horizontal vertical
l’ISO 10381-1
1 Cartographie toutes − ++ − 1, 2, 3
2 Classification toutes + − + − 1, 2, 3
3 Surveillance agricole + − +/− + 1, 2, 3
forestière +/− ++ + 1, 2, 3
naturelle +/− ++ + 1, 2, 3
4 Taxation toutes +/− ++/− parcelle 1, 2, 3
5Amélioration de la toutes + −− +/− 1, 2, 3, 5
fonction du sol
6 Charge maximale agricole + − +/− + 1, 2, 3, 5
− non important
+/− peu important
+ important

Stock d’éléments nutritifs/résidus de pesticides et de substances organiques, traces de métaux.

5.5 Les schémas d'échantillonnage peuvent s'appuyer sur des modèles statistiques, des distributions

numériques aléatoires ou des schémas systématiques.

5.6 Éviter les emplacements tels que les parcelles stériles, les bordures de champs, les zones de dépôt et

toute autre zone manifestement différente des zones moyennes.
5.7 Types d'échantillonnage, y compris

— les échantillons remaniés (échantillonnage proportionnel à la masse, échantillons recueillis sans tenter de

préserver la structure du sol);

— les échantillons non remaniés (échantillonnage proportionnel au volume, échantillons recueillis par une

méthode permettant de préserver la structure du sol).
5.8 Échantillonnage

— des horizons du sol (méthode applicable de préférence aux sols agricoles, forestiers et naturels);

— des couches du sol (par exemple pour les sites urbains artificiels, les sols remaniés ou imposés par

l'objectif).
5.9 Mode opératoire d'échantillonnage, par exemple
—à la sonde;
— par forage/à l'aide d'une tarière;
— en fosse pédologique.
5.10 Équipement d'échantillonnage.

Des lignes directrices détaillées sur le choix et l’application de l'équipement d'échantillonnage adéquat sont

données dans l'ISO 10381-2.

5.11 Choisir la profondeur d'échantillonnage selon le cas et en fonction de sa représentativité.

5.12 Époque et fréquence de l'échantillonnage qui dépendent
— des objectifs de l'échantillonnage;

— de l'utilisation du terrain (par exemple échantillonnage périodique destiné à l'analyse de la fertilité du sol);

— de la qualité du sol.
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5.13 Quantité échantillonnée qui dépend du type et de l'importance des études envisagées sur le terrain et en

laboratoire, ainsi que des besoins en matière de détermination de la masse volumique. Les éléments suivants

sont des recommandations:
— dans le cas de sols sableux, limoneux ou argileux, jusqu'à ;1kg

— dans le cas de sols tourbeux et d'horizons organiques prélevés en forêt, jusqu'à ;0,5 kg

— dans le cas de sols comprenant une grande quantité de graviers, de cailloux ou de pierres, des quantités

plus importantes sont requises pour l'échantillonnage (voir l'ISO 11277).

Des échantillons supplémentaires sont nécessaires en vue de la préparation d'échantillons répétés.

5.14 Conteneurs:

— choisir des conteneurs dont on sait qu'ils n'influent pas sur le niveau du paramètre à mesurer;

— il convient que les conteneurs correspondent aux objectifs de l'échantillonnage;

— dans certains cas, il peut être nécessaire de prévoir leur refroidissement;

— il convient de prévoir des conteneurs appropriés afin d'éviter l'évaporation des substances volatiles et de

l'eau, ainsi que les pertes par réaction avec la lumière (acier fin, composés polymères fluorés, aluminium,

verre brun);
— il convient de prévoir un étiquetage approprié du conteneur.

Prévoir des sacs pour rassembler un certain nombre de petits conteneurs. Des sacs spéciaux sont utilisés pour

les carottes de forage ou les cylindres d'échantillonnage.
5.15 Transport:

— transporter les échantillons le plus tôt possible après l'échantillonnage et en les refroidissant si nécessaire,

par exemple, pour la détermination de l'azote minéral afin d'éviter toute perte par réaction microbiologique;

—éviter au maximum les vibrations pendant le transport;
—éviter toute perte d'eau par évaporation.
5.16 Stockage, en prenant en compte le suivant:

— en cas de stockage à court terme à l'extérieur du laboratoire et avant le prétraitement des échantillons en

laboratoire, stocker les échantillons dans des conditions appropriées;

— en cas de préparation récente, stocker les échantillons frais dans une pièce réfrigérée;

— dans tous les autres cas, procéder à un séchage rapide (40 C) (pour des instructions, voir l'ISO 11464).

5.17 Précautions de sécurité: pour des instructions détaillées concernant la sécurité de l'échantillonnage des

sols, se référer à l'ISO 10381-3.

5.18 Les mesures de contrôle de la qualité doivent être appliquées par un personnel techniquement qualifié,

ayant des connaissances et une expérience en pédologie, en géologie et en hydrologie, et notamment apte à

— utiliser un équipement d'échantillonnage adapté pour éviter la contamination croisée, les pertes, etc.;

— utiliser des systèmes et des modes opératoires d'échantillonnage reproductibles;

— estimer hors site la variance de l'échantillonnage.

5.19 Rapport d'échantillonnage permettant de faciliter la comparaison des caractéristiques du sol dans des

inventaires de sols, des évaluations de terrains, etc. et

— comprenant des informations sur le site (emplacement et utilisation de la zone, conditions du sol, conditions

de culture et climat, etc.);

— pouvant être complété par des croquis de l'emplacement, des cartes du terrain, des photographies, etc.

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6 Remarques particulières
6.1 Nombre d'échantillons par rapport aux objectifs agricoles

Si l'utilisation, la qualité et la gestion du terrain sont homogènes, il convient que le nombre d'échantillons à

prélever soit celui indiqué dans le Tableau 2.
Tableau 2 — Relations entre le nombre d'échantillons et la zone à échantillonner
Nombre d’échantilllons composites Superficie
10 à 2
> 2
2 à 5
> 5
3 à 10
> 10
4 à 15
> 15
5 à 20
> 20
6 à 30

Pour les zones de dimensions supérieures à celles mentionnées dans le tableau, il convient de

déterminer le nombre n d'échantillons composites à l'aide de l'équation suivante:

n= 1+ A
6.2 Échantillonnage pour la détermination de l'azote minéral

La détermination de l'azote minéral fait partie des déterminations de routine en analyse des sols agricoles et les

modes opératoires d'échantillonnage requièrent une attention particulière afin d’obtenir des résultats fiables.

Les paragraphes suivants donnent plus de détails sur ce cas particulier.

La détermination de la phase mobile (biodisponible et pouvant être lessivée) de l'azote total contenu dans le sol

fournit des informations sine qua non importantes pour la formulation de recommandations en matière de

fertilisation azotée. En agriculture et en horticulture, il est également important de disposer de données sur les

résidus d'azote après la période de végétation, afin de minimiser le lessivage vers les eaux souterraines.

0 m 0,3 m 0,3 m 0,6 m

En règle générale, prélever des échantillons dans trois couches de sol: de à , de à et de

0,6 m à 0,9 m. Dans certains cas, les besoins spécifiques de l'étude peuvent exiger le prélèvement

d'échantillons selon une progression par incréments supérieurs à 0,3 m. La teneur réelle en azote minéral peut

ainsi être déterminée et évaluée. L'échantillonnage peut être réalisé manuellement ou à l'aide d'une machine.

Un échantillon composite peut contenir jusqu'à 15 échantillons élémentaires par site et couche. Afin d'éviter

des pertes d'azote minéral, il convient de stocker les échantillons composites dans un récipient réfrigéré à 4 C

à l'abri de la lumière, avant leur transport jusqu'au laboratoire. Il est vivement recommandé de réaliser

l'échantillonnage, le transport, le prétraitement et l'analyse dans un intervalle de temps aussi réduit que

possible.

Il convient de tenir compte de la profondeur maximale d'enracinement des végétaux, afin d'augmenter ou

réduire le nombre de couches à analyser.
6.3 Sols forestiers

La sélection des points d'échantillonnage est d'une importance capitale pour l'étude des sols forestiers. Par

exemple, pour une zone de forêt, il convient de sélectionner au minimum 10cercles d'échantillonnage

entourant chacun approximativement le même nombre d'arbres. Dans ces cercles d'échantillonnage, prélever

des échantillons dans les zones proches des troncs (à environ 1 m des troncs), les zones intermédiaires et les

zones de la canopée. Les échantillons élémentaires ainsi recueillis peuvent être utilisés pour former des

échantillons composites en fonction de l'horizon, pour une zone déterminée.
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6.4 Sols tourbeux

Pour les sols présentant des couches de tourbe proches de la surface et les tourbières cultivées, la surface du

sol peut être échantillonnée à l'aide de tarières manuelles. Les sondes à tourbe sont appropriées pour les

échantillonnages plus en profondeur ou au niveau de l'eau souterraine. Dans certains cas, il est recommandé

de préparer des fosses pédologiques. L'échantillonnage est alors généralement réalisé à différentes

profondeurs, par exemple à , 0,10 m à , 0,30 m à , 0,50 m à 1,0 met à .1,5 m
6.5 Sols saturés

Des modes opératoires spéciaux sont nécessaires pour l'échantillonnage des sols saturés en eau (influencés

par l'eau souterraine) afin d'éviter toute dégradation de leur structure ou de leurs propriétés physiques, en plus

de la perte ou du déplacement des substances étudiées. Pour plus d'informations, se référer à l'ISO 10381-2.

6.6 Terrain à vocation particulière

Pour les zones de culture arboricole ou fruitière, il convient que le schéma d'échantillonnage soit symétrique, le

tronc se trouvant au centre. L'espacement et la profondeur d'échantillonnage varient en fonction du type et de

l'emplacement des plantations.

Il convient de prélever au minimum 15 échantillons élémentaires afin de constituer un échantillon composite.

L'échantillonnage entre deux rangées d'arbres et à des profondeurs différentes peut se révéler aussi utile qu'un

échantillonnage entre les arbres. Ceci s'applique également aux fruits mous. Dans ce cas, il est également

préférable de prélever les échantillons entre les rangées de plantes si la fertilisation par forage n'a pas été

utilisée. L'échantillonnage des vignobles est principalement affecté par la pente et la profondeur des sols. Il

peut être nécessaire de procéder à un échantillonnage sur deux couches de sol.
7Prélèvement d'échantillons de sol remaniés
7.1 Échantillonnage de la couche superficielle
7.1.1 Application

Si l'on se réfère au Tableau 1, les échantillons de la couche superficielle du sol sont nécessaires pour la

détermination en laboratoire et sur le terrain des paramètres chimiques, biologiques, radiologiques et, dans une

certaine mesure, des paramètres physiques des sols.
7.1.2 Technique d'échantillonnage
Il est possible d'employer l'une des techniques suivantes, selon le cas:
— tarières manuelles;
— bêche ou outil similaire;

— gabarit tranchant rectangulaire (pour l'échantillonnage des matières organiques comme le mull, le moder, le

mor et la tourbe);
— tout outil ou équipement supplémentaire.

Pour plus de détails et d'informations sur le choix de l'équipement en fonction des différents paramètres à

analyser, se référer à l'ISO 10381-2.
7.1.3 Mode opératoire

Après sélection d'un schéma d'échantillonnage approprié (voir des exemples appropriés dans l'ISO 10381-1),

prélever des échantillons uniques ou n échantillons élémentaires afin de constituer un échantillon composite

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par unité de surface ou de sol. La profondeur d'échantillonnage dépend des objectifs de l'étude et de l'utilisation

de la zone.

Il convient que le personnel soit expérimenté dans l'utilisation de l'équipement d'échantillonnage. C'est la raison

pour laquelle les modes opératoires ne sont pas décrits en détail dans le présent document. Pour plus de

détails sur les modes opératoires d'échantillonnage, se référer à l'ISO 10381-2.

Pour obtenir un échantillon composite par unité de surface ou de sol, il convient de sélectionner les modes

opératoires d'échantillonnage de sorte que l'échantillon final contienne des quantités égales de tous les

échantillons élémentaires. Il convient également de s'assurer que l'échantillon obtenu est représentatif de tous

les échantillons élémentaires.

Si la teneur en pierres de l'échantillon est faible, elle peut généralement être négligée. Cependant, il convient

d'estimer ou, dans certains cas, de déterminer précisément toute teneur en pierres plus importante après

séparation des particules de sol inférieures à .2mm

Pour l'échantillonnage des horizons organiques (litière non décomposée ou partiellement décomposée) situés

au-dessus des horizons minéraux dans les sols forestiers, placer un gabarit tranchant rectangulaire à la surface

du sol et échantillonner le contenu de la zone délimitée jusqu'à l'horizon de sol sous-jacent. Si l'ensemble du

profil du sol doit être échantillonné au cours de l'étude des sols forestiers, il est nécessaire de creuser une fosse

pédologique afin d'obtenir un échantillonnage précis distinguant les différents horizons.

7.1.4 Stockage et transport

Sur le terrain, il convient d'éviter le sous-échantillonnage visant à réduire la masse ou le volume des

échantillons prélevés afin d'obtenir des échantillons de laboratoire. Si ceci est impossible, s'assurer que les

échantillons composites sont bien mélangés avant de prélever un sous-échantillon représentatif. Il convient de

choisir les conteneurs conformément à l'ISO 10381-2. Il convient d'étiqueter les échantillons en utilisant des

stylos dont l'encre est résistante aux influences de l'environnement et d'utiliser des étiquettes résistantes à

l'eau. Il convient d'utiliser la même identification de l'échantillon dans le rapport d'échantillonnage. Lorsque les

échantillons contiennent des composés volatils (par exemple de l'azote), il convient de remplir entièrement le

conteneur, de le fermer hermétiquement et de le stocker dans un conteneur approprié. S'il est nécessaire de

refroidir les échantillons, il convient de les maintenir à basse température pendant toute leur période de

stockage afin d'éviter toute modification de la composition des échantillons. Dans certains cas, il est

avantageux d'utiliser des conteneurs qui absorbent la lumière.

Dans certaines circonstances, il vaut mieux préparer l'échantillon composite en laboratoire.

7.1.5 Rapport d'échantillonnage

Il convient que le rapport d'échantillonnage, préparé par le personnel de terrain, contienne les informations

suivantes:

— la désignation et le nombre d'échantillons (identiques au marquage apposé sur le conteneur d'échantillon);

— la date d'échantillonnage;

— des informations sur le site (par exemple, l'emplacement, l'utilisation du terrain, la classe de texture, les

conditions météorologiques);
— dans certains cas, la description du profil du sol;

— des informations sur le mode opératoire (schéma du terrain, équipement d'échantillonnage, profondeur

d'échantillonnage, nombre d'échantillons élémentaires ou composites, etc.);
— des informations sur le stockage et le transport;
— des informations sur l'heure et le lieu de livraison au laboratoire;
— l'identification de l'échantillonneur;
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— le contreseing du client ou du chef de projet;
— l'accusé de réception du laboratoire.
7.2 Échantillonnage en profondeur
7.2.1 Application

Si des échantillons de sol doivent être prélevés dans les horizons sous-jacents ou dans les couches profondes,

des modes opératoires plus importants devront être mis en œuvre. Il est possible d'utiliser des méthodes de

sondage et de fo
...

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