Soutenance mémoire
L’AGRICULTURE ET EMISSION DE GES
L’agriculture représente une source croissante de GES, mais aussi une voie potentielle d’atténuation du changement climatique grâce au stockage du C dans les sols et la végétation. Les émissions directes de GES dues à l’agriculture à l’échelle planétaire se présentent principalement sous la forme de CH4 (3,3 Pg2 CO2-eq. an-1) et de N2O (2,8 PgCO2-eq an-1) (Jessica et al, 2007). Ces deux principaux GES émis par l’agriculture, le N2O et CH4, présentent, néanmoins, un potentiel de réchauffements globaux respectivement 296 et 23 fois supérieurs à celui du CO2 (IPCC, 2001). La figure 1 montre une part importante du CH4 par rapport au N2O. Les émissions de N2O en provenance du sol, et celles du CH4, qui résultent de la fermentation entérique du bétail, représentent les deux principales sources d’émissions du secteur agricole, avec 38% et 32 % respectivement du total des émissions excluant le gaz carbonique, en 2005. La combustion de la biomasse (12 %), la production rizicole (11 %) et la gestion des fumiers (7 %) représentent le reste (Tableau 1). Ce tableau montre que malgré la forte importance des émissions provenant des autres activités, la contribution de la riziculture aux émissions de GES d’origine agricole est tout de même importante. Par ailleurs, la riziculture est le plus souvent combinée à l’utilisation du fumier et/ou d’engrais, de l’irrigation et de la machinerie agricole. En raison de son importance économique et de son fort potentiel d’émission de CH4, la rizière est l’écosystème le plus étudié.
Le Système de Riziculture Traditionnel (SRT)
La riziculture traditionnelle consiste à repiquer des plants âgés de un ou deux mois, suivant une disposition aléatoire (en foule) et avec une densité à l’hectare assez élevée. Le riz pousse sous une lame d’eau, de plus d’une dizaine de centimètres de hauteur, pendant tout son cycle de développement. Le tallage est faible qui est dû à la compétition entre les plants. Le sarclage est réduit à deux et est généralement manuel. Du fait du minimum de dépenses occasionnées par sa culture, les paysans l’adoptent pour minimiser les risques de pertes en cas d’intempéries ou de mauvaise récolte.
Identification des systèmes de riziculture existants dans chaque site
Des descentes préliminaires sur terrain, dans plusieurs zones ou Fokontany ont été effectuées afin d’inventorier les différentes situations paysannes en matière de riziculture. A noter que, tous les prélèvements ont été opérés sur des parcelles paysannes. Pour cela, des entretiens semi-directifs ont été menés sur la base d’un guide d’entretien auprès des paysans. Ces interviews portent notamment sur l’identification du type du système adopté (SRT, SRA ou SRI), la localisation, le mode et la dose3 de la fertilisation, l’âge des rizières et l’âge du SRI, les antécédents culturaux(ou contre saison), les itinéraires techniques, la production. Des questionnaires ont été élaborés au préalable portant sur ces variables. Ces inventaires se rapportent sur n’importe quel type de paysans que se soit membre ou non membre de l’Agrisud. A l’issu de l’inventaire, les systèmes de rizicultures existants ont été recensés. Pour le domaine ferrallitique, trois systèmes SRT, SRA et SRI sont étudiés tandis que pour le domaine volcanique, seuls les deux systèmes SRI et SRA sont identifiés. Les SRA sont combinés avec les trois niveaux de fertilisation suivants: sans fertilisation, Fumier, Fumier+fertilisation minéral ou NPK; tandis que les SRI sont combinés avec les niveaux de fertilisation suivants : fumier, compost, compost+NPK. Les rizières sont situées dans une même vallée, et chaque traitement est répété trois fois au hasard au niveau de la vallée, ce qui correspond à trois paysans différents. En tout, 18 et 21 rizières ont été sélectionnées pour le domaine volcanique et ferrallitique, respectivement. Les âges des rizières varient de 20 à 80 ans et les rizières en SRI sont seulement âgées de 2 à 3 ans et elles ont été auparavant conduites sous SRA.
La teneur en C selon les domaines pédologiques
Tous dispositifs et profondeurs confondus, les teneurs en C dans les domaines volcaniques varient de 24 à 64 g C.kg-1 sol et de 10 à 40 g C.kg-1 sol pour les domaines ferrallitiques. D’une manière générale, les teneurs moyennes en C des rizières (Tableau 7) sont relativement élevées en surface pour les deux domaines volcaniques et ferrallitiques, soit respectivement une moyenne de 51 gC.kg-1 sol et 26 g C.kg-1 sol (entre 0-10 cm). Elles diminuent légèrement en profondeur mais toujours avec des valeurs élevées jusqu’à 30gC.kg-1 sol pour les domaines volcaniques et d’environ 20gC.kg-1 sol pour les rizières dans les domaines ferrallitiques. A toutes les profondeurs et situations confondues, les rizières d’Analavory affichent une teneur en C nettement plus élevée par rapport à celles d’Imerintsiatosika, largement supérieure à >30 gC.kg-1 sol. Le coefficient de variation pour les deux sites est, cependant, très fort à cause de la diversification des situations d’une rizière à une autre. Toutefois, le matériau de formation joue un rôle important sur la teneur en C des rizières même si le caractère d’hydromorphisme y est présent.
Le rendement en grains
La figure 12 ci-après permet d’avoir un aperçu général du rendement du riz suivant les domaines pédologiques et le système de riziculture dans les deux sites. Les systèmes en SRI présentent des rendements plus élevés par rapport aux pratiques conventionnelles (SRA et/ou SRT). Les rendements varient de 6 à 8Mg MS.ha-1 pour les systèmes en SRI. Par contre, les rizières en SRA accusent un rendement moyen de 4 Mg MS.ha-1 avec une fourchette allant de 2,30 ± 0,36 à 5,53 ± 1,90 Mg MS.ha-1. Le SRT accuse un rendement significativement très faible avec une valeur de l’ordre de 0,5 Mg MS.ha-1 , pour le cas d’Imerintsiatosika. Le rendement suit l’ordre général suivant : SRI>SRA>SRT. Un effet pertinent de la fertilisation est observé dans les deux sites :
pour le cas du SRI : l’utilisation du compost augmente significativement le rendement en grains par rapport au fumier seul. En prenant les valeurs moyennes des deux sites, le SRI+C a permis d’avoir un rendement supérieur par rapport au SRI+F, soit un rendement moyen de 7,63 ± 0,90 et 6,12 ± 0,90 MgMS.ha-1 pour le SRI+C et SRI+F, respectivement. Aussi, l’utilisation du compost a permis d’avoir un surplus de rendement supérieur à 1 MgMS. ha-1 par rapport au fumier seul sachant que le fumier est majoritairement utilisé par les paysans. Dans cet axe, l’utilisation du compost s’avère une pratique intéressante. Par contre, l’apport mixte affiche un rendement moyen de l’ordre de 6,95± 0,36 Mg. ha-1, soit un surplus moyen de 0,8 Mg MS.ha-1 par rapport au fumier seul (valeur moyenne des deux sites).
pour le cas du SRA : pour tous sites et traitements confondus, l’apport du fumier seul ou combiné à une fertilisation minérale augmente le rendement par rapport au SRA sans apport, de l’ordre de 4,47 ± 0,24 et 5,68 ± 0,33 MgMS. ha-1 pour le SRI FT et SRI+F respectivement, contre 2,62 ± 0,46 Mg MS. ha-1pour le SRA 0 (sans apport). Ces résultats justifient bien l’importance des amendements.
|
Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I ETAT DES CONNAISSANCES
I. L’AGRICULTURE ET EMISSION DE GES
II. DYNAMIQUE DU C DANS LES SOLS INONDES
III. RIZICULTURE ET EMISSION DE GES
IV. LES DIFFERENTS TYPES DE SYSTEMES DE RIZICULTURE A MADAGASCAR
PARTIE II METHODOLOGIE
I. QUESTIONS DE RECHERCHE ET HYPOTHESES DE TRAVAIL
1.1. Problématique
1.2. Hypothèses
1.3. Objectifs
II. DEMARCHE METHODOLOGIQUE
2.1. Note préliminaire
2.2. Identification des systèmes de riziculture existants dans chaque site
2.3. Prélèvements de sols
2.3.1. Mesure de la densité apparente (da)
2.3.2. Echantillon pour l’analyse chimique
2.4. Mesure de la biomasse aérienne et racinaire
2.4.1. Les biomasses aériennes
2.4.2. La biomasse racinaire
2.5. Mesure de la teneur et stocks de C du sol
2.5.1. Mesure de la teneuren C du sol
2.5.2. Calcul des stocks de C dans le sol
2.6. Mesure de la teneur et stock de C de la biomasse
2.7. Analyse statistique
PARTIE III RESULTATS ET DISCUSSIONS
I. RESULTATS ET INTERPRETATIONS
1.1. Résultats des enquêtes sur les systèmes de riziculture des deux sites
1.1.1. Description des systèmes recencés
1.1.1.1. Le SRT
1.1.1.2. Le SRA
1.1.1.3. Le SRI
1.1.2. Fréquence d’adoption de chaque système et du type de fertilisant
1.1.3. Synthèse des situations pour chaque site
1.2. La densité apparente du sol
1.2.1. La densité apparente selon les domaines pédologiques
1.2.2. La densité apparente selon les situations
1.3. La teneur en C organique du sol
1.3.1. La teneur en C selon les domaines pédologiques
1.3.2. Evolution de la teneur en C selon le type de système
1.3.3.Teneur en C suivant les différentes situations
1.4. Les stocks de C sous rizières
1.4.1. Stocks de C selon les domaines pédologiques
1.4.2. Stocks de C des rizières selon le type de système
1.4.3. Stocks de C selon les différentes situations
1.5 Les stocks de C restitués par la biomasse aérienne et racinaire
1.5.1. Le rendement en grains
1.5.2. La biomasse aérienne et racinaire
1.5.3. Les stocks de C des biomasses
II. DISCUSSIONS
2.1. Discussions sur la méthodologie
2.1.1. Choix des systèmes de riziculture étudiés dans les deux sites
2.1.2. Estimation des âges des rizières
2.1.3. Prélèvements des échantillons de sols et des biomasses
2.1.4. Analyses au laboratoire
2.2. Discussions sur les résultats
2.2.1. Valeurs des densités apparentes
2.2.2. Stocks de C des rizières selon les domaines pédologiques : vérification de l’hypothèse 1
2.2.3. Stocks de C du sol et les restitutions : vérification de l’hypothèse 2
2.2.4. Effet de l’intensification de la riziculture : vérification de l’hypothèse 3
2.2.5. Simulation du stock de C sous rizières pour N années
2.2.6. Niveau de la fertilisation et stocks de C du sol
2.2.7. Le SRI comme une des alternatives prometteuses
III. RECOMMANDATIONS ET PERSPECTIVES D’AVENIR
3.1. Qualité de l’échantillonnage
3.2. Recherche approfondie sur les stocks de C des rizières
CONCLUSION
Télécharger le rapport complet
