Soutenance mémoire
Fertilité du sol
La définition de la fertilité d’un sol reste diversement appréciée selon le domaine d’activité. Selon Lavigne (1996), la fertilité est une mesure quantitative liée à la richesse du sol en éléments minéraux qui peut augmenter ou décroître en fonction des pratiques culturales. Mando et al. (2000) définissent la fertilité d’un sol comme étant sa capacité à fonctionner dans les limites d’un écosystème aménagé ou naturel afin de soutenir la production animale ou végétale, de maintenir voire d’améliorer la qualité des systèmes auxquels il est lié. Dugué (2000), définit la fertilité d’un milieu (et pas seulement du sol) comme étant son aptitude à satisfaire durablement les besoins des populations rurales au travers des systèmes de production et d’aménagement qu’elles mettent en œuvre. La fertilité d’un sol selon Traoré et Toé (2008) est déterminée par la structure physique, chimique et l’activité biologique du sol qui sont des éléments fondamentaux pour assurer la durabilité de la productivité agricole. Pour notre part, la fertilité d’un sol est un ensemble d’éléments physiques, chimiques et biologiques qui permettent la croissance harmonieuse de la culture.
Insertion des légumineuses dans les systèmes de culture
L’insertion des légumineuses dans les systèmes de cultures participe à l’amélioration des caractéristiques physiques, chimiques et biologiques des sols. En effet, des travaux conduits par Bado (2002) ont montré que l’utilisation des légumineuses en rotation ou en association dans les systèmes de culture apporte une amélioration de la teneur en azote du sol grâce à la fixation de l’azote atmosphérique par ces légumineuses, teneur en azote dont une partie est stockée dans le sol. Il montre que des légumineuses telles que l’arachide et le niébé, couramment cultivées par les producteurs peuvent fixer jusqu’à 56 kg/ha d’azote atmosphérique. Les légumineuses, en plus de cette capacité de fixation de l’azote atmosphérique, permettent d’améliorer la teneur en carbone du sol. Les études de Sidibé (2013) ont montré une nette amélioration du statut organique du sol, qui est passé presque du simple (4,88 g/kg de C) au double (7,91 à 8,49 g/kg de C) dans les parcelles de précédents légumineuses comparés au statut initial du sol. Aussi utilisées comme plantes de couvertures, les légumineuses permettent de lutter contre l’érosion du sol. Les résultats de Segda et al. (1997) indiquent une bonne protection du sol par les légumineuses avec un taux de couverture de 80 %.
Techniques de Conservation des Eaux et des Sols/ Défense et Restauration des Sols (CES/DRS)
Les techniques de CES/DRS sont un ensemble de méthodes qui permettent de restaurer la capacité de production du sol en améliorant ses paramètres physiques, chimiques et biologiques. Ces techniques consistent à la construction d’ouvrages antiérosifs à la surface du sol afin de collecter les eaux de ruissellement en améliorant leur vitesse d’infiltration. Parmi ces techniques, on peut citer le zaï, les demi-lunes, les cordons pierreux, le paillage et les bandes enherbées. Plusieurs études ont montré l’effet bénéfique de ces techniques sur la restauration de la capacité productive des sols dégradés (Kiema et al., 2008 ; Doamba et al., 2011). En effet Zougmoré et al. (2004) ont montré que la combinaison des techniques de conservation des eaux et des sols (CES) et de la fertilisation organique, améliorent d’avantage les caractéristiques chimiques du sol et sa productivité. Sawadogo et al. (2008) confirment ces résultats et montrent que la technique du zaï en association avec le compost relève le niveau des pH eau et KCl ainsi que le taux de carbone organique total, de l’azote total et du phosphore disponible du sol. Les techniques de CES/DRS contribuent certes à l’amélioration de la fertilité des sols et à la récupération des terres dégradées, mais il faut noter cependant que les aménagements par ces techniques ne se font pas sans difficultés. Il s’agit notamment de la disponibilité locale des ressources, comme la main-d’œuvre, les matériaux, les outils (matériels), le savoir-faire de la population et l’intérêt économique des réalisations entreprises, c’est-à-dire le rapport coûts/bénéfices (Vlaar, 1992). Ce même auteur fait remarquer que pour l’aménagement d’un site en cordons pierreux par exemple, la disponibilité des moellons de pierres constitue une entrave compte tenu du fait que les pierres ne se trouvent pas toujours facilement dans les champs. Elles sont surtout ramassées sur les collines et les plateaux, à des distances pouvant atteindre 6 km des sites.
Effets de l’agriculture de conservation sur les flux hydriques
La couverture du sol par une litière végétale apparaît comme un principe fondamental de la gestion conservatoire de l’eau et du sol dans la parcelle agricole. En effet, Baboulé et al. (2000) ont montré que l’émiettement du sol et surtout l’absence de couverture à la surface sont des grands facteurs de la perte superficielle des eaux de pluie. Les travaux de Naudin et al. (2015) montrent que les systèmes de culture sous couverture végétale permettent la réduction du ruissellement et de l’érosion même avec des quantités de pailles inférieures à 3t/ha. Elles permettent de ce fait, d’améliorer la rétention de l’eau des pluies sur le sol et elles augmentent son infiltration (Soutou, 2004). Outre ce rôle de barrage physique, les plantes de couverture augmentent la porosité du sol, ce qui favorise encore l’infiltration de l’eau (Dounia, 2001). Les systèmes de culture sous couverture végétale contribuent à réduire de plus de 50 % les pertes d’eau par ruissellement (Scopel et al., 2005) ; ils limitent les pertes en eau occasionnées par les adventices. Dounia (2001) montre que la présence d’une couverture morte atténue la remontée par capillarité de l’eau contenue en profondeur. Par ailleurs, une couverture organique vivante ou morte, diminue l’échauffement et l’évaporation de l’eau du sol sous l’effet du soleil et du vent (Sissoko, 2009). Selon Schaller (2013), l’évaporation du sol est réduite de 10 à 50 % en fonction de la quantité de résidus de cultures, ce qui dans la perspective du changement climatique, peut être intéressant pour améliorer la disponibilité en eau pour les cultures.
Effets de l’agriculture de conservation sur les rendements des cultures
Nos résultats en termes de rendement grain n’ont pas permis de constater une différence significative entre les deux systèmes, mais on note néanmoins une tendance à l’augmentation sur les traitements en système d’agriculture de conservation. Scopel et al. (2005) ont en effet observé après cinq années de pratique continue d’agriculture de conservation, une augmentation de rendement grain de maïs de l’ordre de 170 à 190 % comparativement au système conventionnel. Plusieurs auteurs (Naudin et al., 2010 ; Schaller, 2013) s’accordent à dire que les effets de l’agriculture de conservation sur les rendements de culture ne sont pas perceptibles les premières années d’adoption. Il faut plusieurs années d’application (5 ans et plus) pour que le système atteigne un équilibre écologique afin que l’on puisse avoir les répercussions favorables sur les rendements. Cependant, Naudin et al. (2005) ont observé au bout de trois années, des rendements du cotonnier légèrement plus élevés en système d’agriculture de conservation qu’en système conventionnel au Nord Cameroun. C’est donc dire que le nombre d’année de mise en culture n’est pas le seul déterminant (Kohio, 2015). Il ajoute que les conditions climatiques pourraient également être un second déterminant à la base de la divergence des résultats. Dans le contexte climatique de l’Ouest du Burkina Faso, Doumbia (2016) a trouvé après trois années en système d’agriculture de conservation, des rendements inférieurs par rapport au système conventionnel. Dans le cadre de la présente étude où l’expérimentation est à sa quatrième année d’essai, on commence à noter une amélioration du rendement en agriculture de conservation. Cela se traduit par le fait que les paramètres physicochimiques et biologiques du sol se soient améliorés. Les rendements n’ont pas montré de différence significative entre les traitements où l’engrais a été apporté au semis et les traitements où il a été apporté à 15 JAS. L’apport de l’engrais au semis n’a donc pas amélioré significativement les rendements. Nonobstant cela, les travaux de Ouédraogo (2015) ont montré que pour le système d’agriculture de conservation où l’application de l’engrais s’effectue pendant le semis avec le semoir mécanique épandeur, le temps de travail est moins élevé que pour le traitement avec apport manuel d’engrais 15 jours après semis. La production en biomasse fourragère totale (paille et fane) a été meilleure avec les traitements en système d’agriculture de conservation comparativement aux traitements en système conventionnel. Ces résultats corroborent ceux obtenus par Coulibaly et al. (2012) qui ont montré que les associations céréales-légumineuses permettent une augmentation de la biomasse fourragère (paille et fane cumulées) par rapport à la culture pure. Ils ont en effet enregistré des augmentations de 22 à 29 % de la biomasse fourragère pour les associations maïs-légumineuse par rapport à la monoculture du maïs.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
1.1. Définition de quelques concepts
1.1.1. Fertilité du sol
1.1.2. Système de culture
1.2. Etat des sols au Burkina Faso
1.3. Quelques modes de gestion de la fertilité du sol
1.3.1. Insertion des légumineuses dans les systèmes de culture
1.3.2. Jachère
1.3.3. Techniques de Conservation des Eaux et des Sols/ Défense et Restauration des Sols (CES/DRS)
1.4. Généralités sur l’agriculture de conservation
1.4.1. Principes
1.4.2. Potentialités et limites de l’agriculture de conservation
1.4.2.1. Potentialités
1.4.2.2. Limites
1.4.3. Effets de l’agriculture de conservation sur les flux hydriques
1.4.4. Effets de l’agriculture de conservation sur l’activité biologique du sol
1.4.5. Etat de l’agriculture de conservation au Burkina Faso
CHAPITRE II : MATERIEL ET METHODE
2.1. Présentation du milieu d’étude
2.1.1. Site d’étude
2.1.2. Climat
2.1.3. Végétation
2.1.4. Sols
2.1.5. Réseau hydrographique
2.1.6. Population
2.2. Matériel
2.3. Méthodologie
2.3.1. Dispositif expérimental
2.3.2. Conduite de l’expérimentation
2.3.3. Paramètres suivis
2.3.3.1. Echantillonnage du sol
2.3.3.2. Humidité du sol
2.3.3.3. Mesure de l’infiltration de l’eau dans le sol
2.3.3.4. Macrofaune du sol
2.3.3.5. Activité respiratoire du sol
2.3.3.6. Détermination des paramètres chimiques
2.3.3.7. Détermination du stock de carbone du so
2.3.3.8. Rendement
2.3.4. Analyses statistiques
CHAPITRE III : RESULTATS ET DISCUSSION
3.1. RESULTATS
3.1.1. Effets de l’agriculture de conservation sur l’humidité du sol
3.1.2. Effets de l’agriculture de conservation sur l’infiltration de l’eau dans le sol
3.1.3. Effets de l’agriculture de conservation sur l’activité respiratoire du sol
3.1.4. Effets de l’agriculture de conservation sur la macrofaune du sol
3.1.5. Effets de l’agriculture de conservation sur les paramètres chimiques du sol
3.1.6. Effets de l’agriculture de conservation sur le stock de carbone du sol
3.1.7. Effets de l’agriculture de conservation sur les rendements de culture
3.2. DISCUSSION
3.2.1. Effets de l’agriculture de conservation sur les flux hydriques
3.2.2. Effets de l’agriculture de conservation sur l’activité biologique du sol
3.2.3. Effets de l’agriculture de conservation sur les paramètres chimiques et le stockage du carbone
3.2.4. Effets de l’agriculture de conservation sur les rendements des cultures
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
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