Effet du zai forestier sur Ilévolution de la biodiversité et des paramètres physiques, chimiques et biologiques du sol

L’agriculture extensive qui accompagne l’accroissement rapide de la population humaine des pays en voie de développement a pour conséquence une perte importante de la biodiversité des sols et engendre des problèmes environnementaux tels que la dégradation des sols, la pollution des eaux (Abe et al., 1997). Globalement, près de deux millions d’hectares de terres sont affectés par les actions anthropiques de dégradation du sol (UN, 2000). Cette dégradation entraîne une baisse de la fertilité chimique, physique et biologique des sols et une perturbation de l’équilibre des écosystèmes naturels et agricoles. Ce qui constitue une menace pour la sécurité alimentaire à moyen et à long terme.

Ce phénomène de dégradation et de perte de biodiversité est aussi observé au Burkina Faso et plus particulièrement dans sa partie Nord. Une étude de l’INERA (2000) a montré en effet qu’environ 24 % des terres arables sont fortement dégradées et que 31% de la pluviosité annuelle est perdue par ruissellement. Cette situation se traduit par une dégradation continue des terres par suite de la surexploitation du sol et de la disparition progressive du couvert végétal, entraînant la formation de glacis dénudés et dégradés appelés « zipellés )} en langue moré (Roose et al., 1993).

Les terres dénudées ont pris une proportion inquiétante dans le Yatenga et différentes méthodes de conservation des eaux et des sols et de défense et restauration des sols (CESIDRS), ont été proposées, principalement à partir des années 1980, pour lutter contre cette dégradation. Ces méthodes ont connu des succès mitigés, obligeant les techniciens et chercheurs à étudier et à améliorer certaines techniques traditionnelles comme le zaï. Cette technique traditionnelle de récupération des sols est une forme particulière de culture en poquets concentrant les eaux de ruissellement dans des micro- bassins (Roose et a/., 1993). Elle permet la récupération des fonctions du système-sol, siège des cycles biogéochimiques.

Pratiques de réhabilitation

Réhabiliter un sol consiste à mettre en œuvre un ensemble de processus qui conduit à l’arrêt de la dégradation et à la réparation des fonctions de ce sol qui avaient été détruites ou amoindries par les processus de dégradation (Floret et Pontanier, 2001). Bien qu’il soit difficile de les séparer à cause de leurs critères emboîtés, nous pouvons regrouper ces pratiques selon des procédés biologiques et des ouvrages antiérosifs.

Procédés biologiques
Selon Delaite et Pastor (1997), les méthodes biologiques consistent à assurer une couverture maximale du sol, aussi bien dans l’espace que dans le temps. Les plantes assurent une fixation du sol par les racines, le protègent contre la force de pluies et constituent un obstacle au ruissellement des eaux de pluies. De plus elles contribuent à rétablir, à maintenir ou à améliorer le niveau de fertilité des sols.

Paillage (ou mulching)
Le paillage est l’épandage à la surface du sol de débris végétaux tels que les résidus de culture, paille, tiges ou branchages divers. Il protège le sol contre l’impact des gouttes de pluie et diminue le ruissellement. En outre, il favorise l’activité des termites qui incorporent dans le sol la matière organique décomposée et creusent des galeries qui améliorent la perméabilité du sol (Delaite et Pastor, 1997).

Selon ces mêmes auteurs l’épandage de six tonnes de résidus par hectare permet de réduire le ruissellement de 90%. Cette technique de paillage doit être accompagnée par une mise en défens qui va permettre une croissance plus rapide des nouvelles pousses.

Mise en défens

La mise en défens est une technique qui consiste à protéger pendant plusieurs années une zone en y interdisant toute exploitation qui contribue à sa dégradation, qu’elle soit agricole, pastorale ou forestière. C’est une méthode de régénération naturelle techniquement très simple et peu coûteuse, mais elle est très complexe à mettre en œuvre, car sa réussite implique une acceptation et une participation active de tous les exploitants (agriculteurs et éleveur) (Delaite et Pastor, 1997). Elle est fondée sur le principe selon lequel, la cause de la dégradation d’un sol étant supprimée, le sol est en mesure de recouvrir par lui-même ses qualités après une période de temps (Mando et al., 2000). Une mise en défens correspond à une jachère qui est protégée contre les feux, la coupe du bois ou le pâturage. Elle permet de ce fait une régénération des espèces et une amélioration de la diversité floristique.

Haie vive
La haie vive est une mesure de CESIDRS qui consiste en un alignement d’arbres ou d’arbustes. Elle joue un rôle défensif contre les animaux et aussi de protection antiérosive (éolienne et hydrique). Elle produit du fourrage et du bois de chauffe. Ce procédé biologique a montré certes son efficacité mais il doit toujours être associé à d’autres pratiques, comme les ouvrages antiérosifs, pour donner des résultats beaucoup plus satisfaisants et plus pérennes.

Procédés physiques
Ce sont des mesures physiques ou mécaniques de lutte contre l’érosion hydrique. L’objectif de ces mesures est de créer des obstacles au ruissellement et d’augmenter la rétention de l’eau dans le sol.

Cordons pierreux
Les cordons pierreux sont des alignements judicieux de pierres disposées en une ou plusieurs rangées selon les courbes de niveau. La distance entre deux cordons pierreux est compris entre 10 à 15 m. Les cordons pierreux sont des ouvrages adaptés à des terres de très faible pente. Ils ralentissent le ruissellement et favorisent l’infiltration de l’eau d’une façon homogène sur tout le champ (en amont et en aval) il s’ensuit une amélioration des rendements (de 20 à 80% selon les régions et les années) (Delaite et Pastor, 1997). Cependant l’inconvénient fondamental reste l’appropriation et le transport des pierres.

Diguettes antiérosives
Ce sont les diguettes en terre et les digues filtrantes.
• les diguettes en terre sont des ouvrages qui sont construits entièrement en terre  (diguette classique), soit renforcés par des pierres (diguettes empierrées), soit équipées de petits radiers (déversoirs).
• les diguettes filtrantes en pierres sont des ouvrages construits en pierres sèches le long des courbes de niveau. Ces diguettes diminuent la longueur de la pente du terrain, afin que les eaux de ruissellement ne puissent pas atteindre une vitesse érosive et provoquer l’érosion en nappe.

Demi-lunes

Ce sont des ouvrages en terre en forme de demi-lune ou de croissant, installés sur des terres dégradées. Les demi-lunes ont généralement un diamètre variant de 4 à 5 m, 12 à 30 cm de profondeur, 2 à 4 m d’écartement sur la courbe de niveau et 4 à 8 m entre deux courbes de niveau. Il faut noter que les dimensions et la répartition de ces demi-lunes varient d’une région à l’autre en fonction de la nature du terrain. Selon Rochette (1989), la technique aurait été introduite au Burkina Faso à la faveur d’un voyage d’étude de membres du projet CES/AGF en 1995 au Niger, où la technique a connu ses débuts dans la région de Tahou. Le rapport du projet LCD 083 (2003) définit la demi-lune comme une cuvette en forme de demi-cercle, ouverte à la pioche. La terre de déblais est disposée en un bourrelet semi-circulaire au sommet aplati comme une banquette de terre. Ce dispositif permet de collecter les eaux de ruissellement et est ainsi bien adapté aux zones semi-arides et arides. L’apport de fumure organique dans les excavations permet d’augmenter la production agricole. Les demi-lunes conviennent à la fois pour la production agricole, fourragère et ligneuse (Delaite et Pastor, 1997).

Table des matières

1. INTRODUCTION
1.1. Problématique
1.2. Hypothèses de travail
CHAPITRE 1: SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
1.1. Pratiques de réhabilitation
1.1.1. Procédés biologiques
1.1.1.1. Paillage (ou mulching)
].] .1.2. Mise en défens
1.1.1.3. Haie vive
1.1.2. Procédés physiques
1.1.2.1. Cordons pierreux
1.1.2.2. Diguettes antiérosives
1.1.2.3. Demi-lunes
1.1.2.4. Zaï
1.1.2.4.1. Zaï agricole
1.1.2.4.2. Zaï forestier
1.1.2.4.3. Avantages et inconvénients du zaï
1.2. Biodiversité
1.2.1 Définition
1.3. Biodiversité des sols
1.3.1. Les principaux groupes des organismes du sol et leur rôle dans les écosystèmes
1.3.2. La macrofaune du sol
1.3.2.]. Actions mécaniques (rôle physique)
1.3.2.2. Rôle chimique
1.3.2.3. Rôle biologique
1.3.3. Rôle particulier des termites
1.3.3.1. Classification
1.3.3.2. Rôle écologique des termites
].3.4. Rôle des microorganismes du sol
1.4. Relations entre la biodiversité épigée et hypogée
1.5. Discussion sur l’étude bibliographique
CHAPITRE II: MATERIEL ET METHODES
2.1. Présentation de la zone d’étude
2.1.1. Situation géographique
2.1.2. Climat
2.1.3 Reliefs et Sols
2.1.4 Végétation
21.5 Populations et activités
2.2 Site d’étude
2.3 Approche méthodologique
2.3.1. Matériels
2.3.2. Etude de la végétation
2.3.2.] Relevé des espèces herbacées et mesure de leur biomasse
2.3.2.2. Relevé des espèces ligneuses
2.3.3. Etude de la macrofaune du soL
2.3.4. Etude du sol
2.3.4.1 Etude morphologique des sols par une approche toposéquentielle
2.3.4.2. Analyse des sols
2.3.5. Etude du compartiment microbien
2.3.5.1 Mesure du potentiel de respiration du sol
2.3.5.2 Biomasse microbienne
2.3.6 Traitement des données
CHAPITRE lII: RESULTATS ET DISCUSSION
3.1 Etude de la végétation
3.1.1. Espèces et diversité
3.1.1.1 Composition floristique
3.1.1.2 Fréquence des espèces
3. 1. 1.3. Richesse spécifique
3.1.1.4. Evolution de la richesse spécifique selon les âges
3.1.1.5 Biomasse herbacée et taux de recouvrement
3.1.1.6 Evolution des surfaces basales
3.1.1.7. Evolution de la litière
3.1.2. Discussion sur l’étude de la végétation
3.1.2.1 Diversité floristique
3.1.2.2. Evolution de la diversité spécifique de la densité ligneuse selon l’âge de la
jachère
3. 1.2.3. Interaction arbres/herbes
3.2. Etude de l’activité de la macrofaune du sol (termites)
3.2.1. Poids des placages à la surface du sol.
3.2.2. Relevé des sorties de récolte
3.2.3. Discussion sur l’impact des termites sur le sol.
3.3. Etude
3.3.1. Les sols du site d’étude
3.3.2. Caractéristique physico- chimique des sols du site
3.3.2.1 Analyse granulométrique des échantillons du sol (0-5 cm et 5-10 cm)
3.3.2.1.1. Charge graveleuse selon les âges du zaï.
3.3.2.1.2. Charge graveleuse selon les transects échantillonnés
3.3.2.1.3. Variation de la texture des sols (granulométrie cinq fractions)
3.3.2.1.4. Comparaison de la teneur en éléments fins
3.3.2.2. Analyses granulométriques des structures biogéniques de termites
3.3.2.3. Analyses chimiques des sols
3.3.2.4. Analyses chimiques des structures biogéniques de termites
3.3.3. Discussion sur les paramètres physico-chimiques mesurés
3.4. Etude du compartiment microbien
3.4.1. Métabolisme des populations microbiennes
3.4.1.1. Potentiel respiratoire du sol selon les parcelles de zaï
3.4.1.2 Potentiel respiratoire des structures biogéniques de termites
3.4.2. Quantification de la biomasse microbienne
3.4.2.1. Biomasse microbienne totale
3.4.2.2. Quotient métabolique
3.4.3. Discussion sur les paramètres microbiologiques
3.5. Analyse en composantes principales des paramètres mesurés
3.5.1. Corrélations entre les variables
3.5.2. Représentation des variables selon les axes
3.5.3 Projection des individus selon les axes principaux
DISCUSSION
CONCLUSION

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