Soutenance mémoire
La région rurale des Hauts Plateaux se caractérise essentiellement par des densités d’occupation des terres très inégales en fonction de la qualité des sols, par de très faibles rendements agricoles et par une très forte dégradation du milieu naturel. Le système de production dominant sur les hautes terres est centré sur la riziculture irriguée depuis la royauté Merina jusqu’à nos jours. Depuis l’indépendance, une large part des actions conduites par les pouvoirs publics dans le domaine agricole a été orientée vers l’intensification rizicole dans les grandes plaines et les bas fonds. Face à une pression démographique périurbaine croissante, le système de production rizicole n’est plus en mesure de répondre aux besoins vivriers et monétaires de la plupart des familles paysannes. Ceci est d’autant plus marqué, du fait de la crise économique sans précédent que connaît Madagascar depuis une vingtaine d’années, de la faiblesse des ressources monétaires des agriculteurs et des conditions désastreuses du marché, qui remettent en cause l’acquisition d’intrants que nécessitent les pratiques rizicoles intensives qui ont été vulgarisées. Dans ces conditions, la riziculture de bas fonds, qui est un trait essentiel de la vie économique, sociale et culturelle, ne suffit plus à assurer l’auto consommation familiale et les stratégies paysannes visent à diversifier les sources de nourriture et de revenus monétaires des exploitations au delà de la riziculture irriguée, notamment par la conquête des tanety (versants de collines). Les agriculteurs doivent alors entreprendre la colonisation du vaste réservoir de sols de tanety, composés pour une large part de sols ferrallitiques (Ferralsols) développés sur roches acides, de très faible fertilité naturelle, qui produisent très peu, sans autres intrants que le fumier.
Les caractéristiques spécifiques des Ferralsols font tout particulièrement ressortir les problèmes de fertilité des sols agricoles. Leur utilisation continue favorise leur dégradation progressive. Ceci est particulièrement vrai en zone tropicale, notamment dans les pays en développement comme Madagascar, où des systèmes de gestion du sol assez rudimentaires, avec des faibles apports d’engrais, conduisent à un appauvrissement des sols (Rabeharisoa, 2004), entraînant principalement par une baisse des rendements agricoles. Ces sols sont caractérisés notamment par une forte acidité, une faible teneur en matière organique (MO), une forte rétention du phosphore (P) par les constituants des sols tels que les sesquioxydes de fer (Fe) et d’aluminium (Al), se traduisant par une très faible teneur en P assimilable par les plantes, malgré une forte teneur en P total. De plus, suite à leur mise en culture, les sols deviennent très facilement érodables, conduisant à une accélération des pertes en éléments nutritifs (Razafindramanana, 2011). Dans ces sols, la faible disponibilité du phosphore reste un des problèmes majeurs (Rabeharisoa, 2004 ; Andriamaniraka, 2009). En effet, l’acidité du sol limite très fortement la disponibilité du phosphore inorganique pour les plantes, du fait de l’augmentation de sa sorption sur les sesquioxydes de Fe et Al (Dubus et Becquer, 2001).
Problématique
L’agriculture, qui constitue une des principales ressources pour assurer l’alimentation de l’ensemble de la population, doit poursuivre l’augmentation de la productivité des écosystèmes exploités, mais le faire de façon durable sur un plan environnemental et économique (Tilman et al., 2002). En effet, le développement durable a pour objectif de préserver les ressources naturelles et de promouvoir des voies de développement qui répondent à la satisfaction des besoins présents sans compromettre la capacité des générations futures à satisfaire les leurs (Bruntland, 1987). Le défi posé à la recherche est donc de proposer de nouveaux modèles d’agriculture, visant une conservation maximale de la biodiversité et des processus de régulation naturels au sein des agro-écosystèmes (Plantegenest et al., 2007). Pour ce faire, la stratégie de la recherche doit prendre en compte à la fois, les objectifs et contraintes des agriculteurs, et construire avec eux, d’autres façons de cultiver les sols qui permettent de les exploiter dans la réalité économique d’aujourd’hui, soit au moindre coût avec une utilisation minimum d’intrants, tout en améliorant leur capacité de production à long terme. Par exemple, les techniques de semis direct sur couvertures végétales mortes ou vivantes, mises au point au Brésil aussi bien en grande culture mécanisée que pour la petite agriculture familiale, peuvent permettre de relever ce défi (Seguy et al., 1996, 1999).
La production céréalière malgache, notamment de riz, s’est développée principalement à partir de systèmes rizicoles irrigués dans les vallées. Le développement de la riziculture nécessite d’accroitre les cultures de riz pluvial, notamment sur les tanety, les collines caractéristiques des Hautes Terres de Madagascar. Actuellement, l’aménagement des tanety fait partie des alternatives qui apporteront des solutions à une insuffisance d’espace agricole pour répondre aux besoins de production face à la pression démographique, surtout près des grandes villes des Hauts Plateaux. Néanmoins, leur exploitation plus intensive et durable est subordonnée avant tout, à la restauration de la fertilité, puis à son entretien au moindre coût, avec des techniques qui permettent aussi de contenir et réguler les flux hydriques et de matières solides au niveau des unités de paysages. En effet, le contrôle de l’érosion sur les tanety est une priorité absolue pour pouvoir à la fois, améliorer leur fertilité et protéger les infrastructures rizicoles, à l’aval.
Sols ferrallitiques
Répartition géographique
Les sols ferrallitiques typiques et les sols ferrallitiques lessivés, appelés respectivement Oxisols et Ultisols dans la classification américaine (Soil Survey Staff, 1998) et Ferralsol dans la classification de la FAO (IUSS-WRB, 2006), représentent plus de 15 % de la surface de la terre, 7,5 % pour les premiers et 8,5% pour les seconds (Buol et Eswaran, 2002). Ils sont dominants dans toute la zone intertropicale .
La définition générale des sols ferrallitiques a été précisée par Aubert (1965) et Aubert et Segalen (1966). Les sols ferrallitiques de Madagascar entrent dans le cadre de cette définition. Ce sont des sols profonds, caractérisés par une altération très poussée des minéraux primaires. Les minéraux argileux sont constitués essentiellement par de la kaolinite ; l’illite, lorsqu’elle est présente, ne s’observe que dans les sols rajeunis. Ils ont une forte teneur en sesquioxydes de fer (goethite, hématite) et d’aluminium (gibbsite). Ces sols peuvent se former directement à partir de la roche-mère, mais, le plus souvent, ils se constituent à partir d’un manteau d’altération ancien, profond et lixivié (Bourgeat, 1970). Le rapport Si02/Al203 (Ki) est inférieur ou égal à 2. La couleur généralement vive des horizons supérieurs est liée à la présence de fortes quantités de sesquioxydes de fer individualisés. Dans les sols et horizons jaunes, le fer existe presqu’exclusivement sous forme de goethite. Dans les sols et horizons rouges il existe, en partie, sous forme de goethite, mais, dans ce cas, on note une proportion variable, mais toujours importante, d’hématite (Segalen, 1969).
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : PROBLEMATIQUE, OBJECTIFS, HYPOTHESES ET INDICATEURS
1.1 Problématique
1.2 Objectifs
1.3 Hypothèses
1.4 Indicateurs
DEUXIEME PARTIE : ETAT DE CONNAISSANCES
2.1 Sols ferrallitiques
2.1. 1 Répartition géographique
2.1.2 Sols ferrallitiques à Madagascar
2.2 Phosphore, un élément essentiel à la vie
2.2.1 Généralités
2.2.2 Contrôle de la disponibilité du phosphore dans les « Ferralsols »
2.3 Formes du phosphore dans le sol
2.3.1 Phosphore minéral ou phosphore inorganique (Pi)
2.3.2 P organique (Po)
2.4 Fonctionnement des écosystèmes cultivés
2.4.1 Fertilité des systèmes conventionnels
2.4.2 Fertilité des écosystèmes cultivés en SCV
2.4.3 Utilisation des légumineuses dans les jachères ou en interculture dans les systèmes céréaliers
TROISIEME PARTIE: MATERIELS ET METHODES
3.1 Présentation du dispositif expérimental
3.2 Description du dispositif expérimental
3.2.1 Systèmes de culture
3.2.2 Mode de gestion du sol
3.2.3 Mode de fertilisation
3.3 Prélèvements du sol
3.4 Analyses au laboratoire
3.4.1 Détermination du P dans la solution du sol ou P hydrosoluble (Pieau)
3.4.2 Détermination du phosphore assimilable
3.4.3 Détermination du P total dans le sol
3.4.4 Dosage colorimétrique des ions phosphates
3.4.5 Calcul et expression des résultats
3.5 Analyses statistiques des données
QUATRIEME PARTIE : RESULTATS et INTERPRETATIONS
4.1 Statistiques descriptives
4.1.1 Pi hydrosoluble
4.1.2 Pi résine
4.1.3 P Olsen
4.1.4 P total
4.2 Analyse de la variance pour chaque date
4.2.1. A T1
4.2.2 A T5
4.2.3 A T9
4.2.4 Comparaison maïs – plantes associées à T9
4.3 Analyse diachronique
4.3.1 Evolution des effets de la gestion du sol : SCV et LB
4.4 Comparaison sur la teneur en Pi résine entre les plantes légumineuses et le maïs
CINQUIEME PARTIE : DISCUSSIONS, LIMITES et PERSPECTIVES
5.1 SUR LES RESULTATS ET LES HYPOTHESES
5.1.1 Hypothèse 1
5.1.2 Hypothèse 2
5.1.3 Hypothèse 3
5.2 Limites de l’étude et perspectives
CONCLUSION
