On entend par «sol» le volume de terre entre la surface et le matériau géologique non altéré, volume qui est prospecté par les racines. Ce volume varie dans l'espace en fonction de la géologie, de la topographie, du climat et de l'historique d'occupation. Pour savoir si l'activité biologique d'un sol est bonne ou pas, il est préférable de comparer des sols similaires entre eux. Pour cela, les Chambres d'agriculture constituent des référentiels locaux sur quelques indicateurs de fertilité biologique.

Les observations du sol en prairie comme en cultures peuvent expliquer, par exemple, des difficultés de pousse ou la présence de certaines plantes indésirables.

On peut mettre en évidence des contraintes à la circulation verticale de l'eau, de l'air et à l'accessibilité des nutriments dans le sol, liées à des tassements actuels ou anciens, des engorgements naturels ou non, mais aussi des déficits d'activité biologique, des enracinements trop faibles...

Des analyses au laboratoire

La granulométrie des fractions minérales est bien connue : mesure de la dimension des particules et de leur répartition en différentes classes : pourcentage argiles, limons, sables (fines, moyennes et grosses particules). Le fractionnement granulométrique des matières organiques (MO) permet de faire la même distinction sur les chaînes carbonées du sol, source d'énergie des microbes. Ce fractionnement, couplé à une mesure de la biomasse microbienne permet de faire un diagnostic sur l'activité microbiologique.

L'ensemble des analyses de ce type réalisées dans le Grand Est a été rassemblé pour dresser un état des lieux régional. Les échantillons n'étant pas représentatifs de toutes les situations des parcelles agricoles du Grand Est (types de sol, systèmes de cultures, ...), les résultats ne sont qu'un aperçu de la situation et pas encore des valeurs de référence.

Fractionnement de la matière organique

Le fractionnement de la MO permet de savoir si l'équilibre entre MO stable (lente, liée, ...), et la MO dynamique (rapide, libre...) est bon.  La MO « stable » est associée à la phase minérale, elle participe à la stabilité de la structure du sol et à sa fertilité sur le long terme. Son renouvellement dure plusieurs dizaines d'années voire plus ; pour cela, on l'appelle aussi MO « lente » et elle contribue au stockage de carbone. La MO « libre » n'est pas associée à la phase minérale. Elle est la source de nourriture et donc d'énergie des organismes du sol. Elle se renouvelle plus vite que la MO liée ; on l'appelle aussi MO « rapide ».