Organismes intervenant dans la zone d’étude

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Les étapes de l’analyse du sol

L’analyse comprend Trois (3) principales étapes :

L’échantillonnage

Plusieurs méthodes permettent d’obtenir le portrait du sol :
. La méthode conventionnelle
. Le push-to-log
. L’échantillonnage par zones
. L’échantillonnage par grille
. L’échantillonnage par fosse à ciel ouvert

L’analyse des propriétés physicochimiques

Les principaux constituants du sol sont de quatre types : constituants organiques (débris d’organismes végétaux par exemple), constituants minéraux (sable, argile…), des gaz qui circulent dans les interstices du sol, et enfin la » solution du sol « , formée d’eau et d’ions. A partir de là, un sol va avoir différentes caractéristiques que l’on peut déterminer en effectuant des analyses physico-chimiques.

L’analyse granulométrique

L’analyse granulométrique a pour objectif de classer les particules minérales du sol par catégories de diamètre afin de déterminer sa texture.
Généralités & Méthodologie – Partie 2
La répartition des diamètres (d) d’après Atterberg est la suivant :
. Argiles d <0.002mm.
. Limons fins 0.002<d<0.02mm.
. Limons grossiers 0.02<d<0.05mm
. Sables fins 0.05<d<0.2mm.
. Sables grossiers 0.2<d<2mm.

Le pH eau

C’est le pH de la solution qui entoure les particules de terre à l’état naturel est sujet à des variations en fonction des changements dans les rapports terre/solution motivés par le climat la culture et d’autres facteurs.
Le pH eau est connu comme un facteur d’importance primordiale pour la mobilité des éléments traces et leur disponibilité vis-à-vis des êtres vivants.

Carbone et Matière Organique (MO)

Le dosage du carbone permet de déterminer d’une part la teneur en carbone dans le sol et d’autre part la teneur en matière organique.
Il est toujours intéressant de connaître le taux de carbone des horizons ; en effet, la MO du sol joue un rôle majeur :
 Rôle dans l’absorption et la rétention de l’eau, les cations échangeables, le phosphore, l’azote et les éléments traces.
 Rôle positif sur la stabilité structurale des horizons de surface.

La conductivité électrique (CE)

La salure d’un sol est due aux sels solubles en général qui sont les chlorures, les sulfates, les carbonates, les bicarbonates et parfois les nitrates.
Pour déterminer cette salure on mesure la conductivité électrique de l’extrait de saturation d’une pâte de sol.

La teneur en sodium échangeable

Ce paramètre reflète la présence d’un excès de sodium dans le complexe absorbant du sol qui a pour conséquences, entre autres, d’élever le niveau du pH et de détruire la structure du sol installant des conditions défavorables à la mise en place et au développement des plantes.
Le rapport de la teneur en sodium échangeable sur la capacité d’échange indique le niveau de salinisation et d’alcalinité des sols.

Les résultats des Analyses

En général, dans ce type d’étude les résultats sont donnés sous forme de tableau.
Notre étude s’est appuyée sur des méthodes quantitatives et qualitatives. La démarche quantitative a permis de déterminer l’échantillon qui a servi à nos investigations et l’aspect qualitatif de ce travail a permis de procéder aux analyses permettant d’apprécier les caractéristiques de notre zone d’étude.

Approche méthodologique

Notre démarche comprend plusieurs étapes:
 La revue documentaire ;
 L’échantillonnage ;
 L’analyse des propriétés physicochimiques ;
 L’approche métrologique supplémentaire ;

Revue documentaire

C’est une étape importante dans la réalisation de notre étude. Elle nous permet de mieux délimiter notre champ d’étude, de regrouper un maximum d’informations à travers multiples documents consultés qui abordent dans le même ordre d’idées que notre sujet de recherche.
Cette littérature gravite autour de plusieurs documents ; des ouvrages, mémoires, thèses, rapports et articles de journaux. Pour ce faire, nous avons exploité des documents de référence disponibles dans les bibliothèques du département de l’UCAD et de l’ISRA. Nous avons aussi consulté plusieurs sites sur la toile.
Ces divers documents nous ont permis de mieux orienter notre travail et de comprendre les étapes du suivi de la qualité des sols dans le cadre d’une étude agropédologique et surtout obtenir les normes d’interprétation. (cf bibliographie).

Echantillonnage

Dans la zone de la basse Casamance, au niveau des vallées prospectées par l’équipe PADERCA-CSE, des sites ont été choisis pour en prélever des échantillons destinés à être analysés au laboratoire. Dans chaque site, des échantillons ont été prélevés en amont et en aval suivant les horizons 0-20cm et 20-40cm. L’outil utilisé pour le prélèvement est la tarière.
Les échantillons après étiquetage sont transportés au laboratoire central d’analyse Sol-Eau-Plante de l’ISRA-CNRA de Bambey pour être séchés dans l’étuve électrique pendant 24heures à 55°C puis broyés et tamisés.

Analyse physicochimique

L’analyse physicochimique a essentiellement porté sur les paramètres que sont le pH eau, la matière organique, la conductivité électrique, le taux de sodium échangeable et la granulométrie.

Le pH eau

Principe

La mesure est effectuée sur une suspension terre/solution soit dans le témoin soit dans des solutions normales de KCl par la méthode électrométrique au moyen d’un pH -mètre à lecture directe. Le pH est un mode d’expression de la concentration en ions hydrogène dans un apport terre fine/eau (1/2.5).

La teneur en sodium échangeable

Analyse granulométrique

Principe

Les différentes fractions de l’échantillon sont individualisées en détruisant la matière organique qui stabilise les argiles et les limons fins par l’eau oxygénée. La terre est mise en suspension dans l’eau additionnée d’héxamétaphosphate de sodium dispersant puissant qui neutralise l’action floculante des colloïdes sous l’effet des ions minéraux et principalement le calcium.

Les matériels

Le matériel utilisé en laboratoire pour ce type d’analyse est le suivant :
. Pipette de Robinson.
. Erlenmeyers.
. Plaque chauffante.
. Etuve
. Eprouvette.

Le pH eau :

La majorité des sols étudiés sont acides voir même très acide (Kartiack (w), Seleky). Cette acidité n’est pas anodine. Elle est due au climat tropical qui enrichie la zone de Basse Casamance en mangrove. Le sol de mangrove contient un contact de l’oxygène dissous, en cas de sécheresse, en produisant de l’acide sulfurique suivant l’équation : 4FeS2 + 15O2 + 14H2O →4 Fe(OH)3 +8 H2SO4 4 2010 3,6
Les cultures poussent de préférence dans des sols 2011 4 ,20 neutres ou légèrement acides. Lorsque l’acidité 1 4 7 1013161922252831 augmente, la pression des maladies augmente aussi, ce qui réduit la croissance végétale.
Pire, si les sols deviennent très acides, les métaux toxiques qu’ils contiennent, comme l’aluminium (Al) ou le manganèse (Mn), se solubilisent et deviennent mobiles. Ils peuvent alors contaminer les ressources en eau.
Dans presque tous les types de sols analysés, le pH a augmenté de 3.6 à 4,20 unités, comme le montre la courbe ci-dessus. Une évolution impressionnante, puisque selon Zhang Fusuo, une baisse de cette ampleur « prend normalement des centaines de milliers d’années » !

Les teneurs en matière organique :

La matière organique est une source importante d’éléments nutritifs pour les plantes et la connaissance de sa teneur totale dans le sol renseigne sur sa potentialité fertilisante.
La matière organique a également un rôle important dans la « fabrication» des agrégats.
Autrement dit sur l’élaboration de la structure du sol instable.
Les sols étudiés ont des teneurs variables en matière organique puisque le taux varie de 0,3 à 4,3%.
Selon les teneurs en matière organique, les sols étudiés sont classés en 03 classes :
 Classe 1 : horizon à très faible teneur en matière organique, représentée par Sandougou en aval, Djinaky, Kawane, Kartiack(N) en amont, Suelle, Badiate, Loudia
 Classe 2 : horizon à teneur moyenne en matière organique représentée par Bignona en aval, Ghoniam, Koutenghor, Sandougou en amont, Kartiack(N) en aval, Kartiack(W), Bandial, Etama, Seleky, où le taux de matière organique varie entre 1.9 et 2.9%.
 Classe 3 : horizon à fort teneur en matière organique représentée par Bignona en amont, Takeme, Francounda, Medina Souane, Niassene, avec un taux de matière organique qui varie entre 3.5 et 4.3%.
Dans la plupart des échantillons étudiés, le taux de la matière organique est faible à moyen, sauf dans ceux de la Classe 3 qui sont bien pourvues en matière organique, ces échantillons constituent certainement une zone avec de bon rendement. On peut dire que les impacts du projet dans ces sites sont favorables.

Etude de la salinité :

Conductivité électrique

A la lumière des résultats de conductivités électriques de tous les échantillons et selon l’échelle de salinité des sols de l’extrait aqueux (1/5), cité in Mathieu et al (2003), on a 04 classes :
 Classe 1 : sols non salés, représentés par Bignona, Takeme, Francounda, Sandougou, Koutenghor, Bandial, Etama, Badiate, Loudia, Medina Souane, Niassene, Djinaky en amont, la CE varie entre 0.017 à 0.44 mS/cm.
 Classe 2 : sols faiblement salés à salés, représentés par Seleky, Kartiack(W), et Suelle en aval, la CE varie entre 0.07 à 1.03 mS/cm.
 Classe 3 : sols très salés représentés par Kawane en Amont, Kartiack(N) en amont, la CE est 2.4mS/cm.
 Classe 4 : sols extrêmement salés, représentés par Kawane en aval, Kartiack(N) en aval, Djinaky en aval, Suelle en amont, la CE est compris entre 4.6 et 8.6mS/cm.

Les cations échangeables (Na+)

Les résultats obtenus en ce qui concerne le taux de sodium échangeable montrent que c’est le cation Na+ qui est le plus abondant. Ainsi on constate que les risques de salinisation sont réels à Djignaky sud aval, Kawane amont et aval, Kartiack nord amont, Suelle aval, Bandial amont, Etama, Loudia amont où l’ESP dépasse 15%. Pour ces vallées, il va falloir accorder une attention particulière à l’évolution de ce paramètre et prendre des mesures de correction.

La texture des sols

Les résultats de l’analyse granulométrique de sols étudiés sont consignés dans l’annexe 2.
La granulométrie, classe les éléments constitutifs du sol en fonction du diamètre des particules et aide à déterminer le pourcentage de chaque fraction (Soltner, 2000).
Ces éléments constitutifs expliquent les propriétés physiques et mécaniques liées à la teneur en eau et son mouvement, à son comportement vis-à-vis de l’air, des racines (Gautheyron, 2003).
D’après le triangle textural, les sols étudiés ont les textures suivantes :
Profil n°1 On constate que ce profil se caractérise par une texture limon argileux sableux (Kartiack nord, Etama) et limon fin (Djinaky)
Profil n°2 On constate que ce profil se caractérise par une texture limon sableux (Bignona, Koutenghor, Sandougou, Kartiack ouest, sansankoutoto, Essaout)
Profil n°3 On constate que ce profil se caractérise par une texture sableuse (Takème, Francounda, Ghonian, Kawane, Djinaky sud, Badiat, Loudia)
Profil n°4 On constate que ce profil se caractérise par une texture argileuse (Suelle, Kadiémou, Bandial, Séléky, Medina Souane, Niassene).
A travers les résultats obtenus on peut faire le constat suivant : La texture des sols étudiés varie entre argileuse et sablonneuse.
La fraction argileuse est de par ses propriétés, la partie minérale la plus dynamique du sol. Elle joue un grand rôle dans la genèse des sols, dans leurs propriétés physiques et chimiques, et dans la formation de la structure du sol, intervenant comme une force de cimentation, l’altération des argiles procure aux plantes des éléments minéraux nutritifs. Constituant d’autre part un moyen de stockage des éléments minéraux dans le sol grâce à leur capacité d’échange des cations et anions avec le milieu environnant (Halitim, 1978). Selon Soltner (2000) et Pansu et Gautheyron (2003), lorsque la teneur en argile est élevée et devient lourde (profil n°4), le sol prend une texture compacte, et difficile à travailler (à l’état dispersé), à cause de la cohésion considérable, les sols de ce type ont tendance à être collants à l’état mouillé et durs à l’état sec.
Les sables fins et limons tendent le sol battant et asphyxiant surtout sous l’effet des pluies (profil n°2 et profil n°3), il a une tendance à se croûter en surface (Halitim, 1978, Baize, 1988). Du point de vue fertilité, les sables grossiers ne renferment presque pas d’éléments nutritifs pour les plantes (Halitim, 1978). Selon Baize (1988). Le sable n’ayant pas de particules colloïdales, ne peut jouer aucun rôle dans la formation d’agrégats stables dans le sol. Il agit défavorablement sur les propriétés du sol à savoir la porosité (Soltner, 2000, Pansu et Gautheyron, 2003).

CONCLUSION ET PERSPECTIVES

La région naturelle de Casamance possède un énorme potentiel édaphique dans les différentes vallées qui, bien exploités pourrait largement contribuer à l’autosuffisance alimentaire du Sénégal. Mais son développement se heurte à des problèmes de dégradation des sols essentiellement due à l’acidification et la salinisation. C’est dans ce cadre que le PADERCA intervient dans la région pour améliorer les capacités de production.
_ En terme d’acidité on va retenir que l’ensemble des sols étudiés sont acides voir même très acides. Cette acidité est due à la présence dans le sol d’un matériau riche en pyrite (FeS2). La pyrite s’oxyde lorsqu’elle est exposée à l’air libre, en cas de sécheresse, et produit l’acidité. Cependant, on a constaté que, sur tous les sols analysés, le pH a globalement augmenté de 3.6 à 4,2 unités (cf figure 23), ce qui est une évolution impressionnante, puisque selon Zhang Fusuo, une baisse de cette ampleur « prend normalement des centaines de milliers d’années » ! (Zhang Fusuo, 2012) Par ailleurs, pour les sols restés jusque-là très acide on pourrait envisager le chaulage comme moins de lutte supplémentaire.
_« Les spécialistes s’entendent pour dire qu’un taux de 1,5 % est la limite critique théorique, au-dessous de laquelle la fertilité diminue rapidement. Il est souvent souhaitable de viser à maintenir un taux minimal de 2,5 % en général et même de 3,5 à 4 % dans les sols lourds» (Chapon e. a., 2006). Dans la plupart des échantillons étudiés, le taux de la matière organique est faible à moyen, sauf dans les sites par Bignona en amont, Takeme, Francounda, Medina Souane et Niassene, bien pourvues en matière organique. Ces échantillons constituent certainement une zone avec de bon rendement. On peut dire que les impacts du projet dans ces sites sont favorables.
Cependant l’apport de M.O supplémentaire, par l’amendement ou l’élevage, dans les sols de la classe où le taux de M.O est inférieur à 1,5%, devrait être envisagé.
_En ce qui concerne la salinité on remarque que certaines vallées sont restées extrêmement salé c’est le cas de Kawane en aval, Kartiack(N) en aval, Djinaky en aval, Suelle en amont. Cette salinité des sols est due à l’intrusion d’eau salée dans les champs. Le fonctionnement de la digue devrait être revu à ces endroits car le sel dénature les plantes.
Autre ces paramètres chimiques nous avons aussi porté notre étude sur les propriétés physiques, principalement la granulométrie. L’analyse granulométrique nous apprend que la texture des sols étudiés varie entre argileuse et sablonneuses.
Pour la riziculture le sol optimal est le sol argileux car l’argile possède les propriétés d’un colloïde et est un moyen de stockage des éléments minéraux. L’argile est très hydrophile avec une absorption d’eau très élevée.
les limons, du fait de leur taille plus fine, peuvent être néfastes lorsqu’ils dominent car le sol a alors tendance à se tasser sous l’effet des pluies et à retenir l’eau en surface entraînant un risque d’asphyxie des racines des plantes.
les sables par les grands espaces qu’ils créent, favorisent la perméabilité du sol (on dit que le sol est « filtrant »), l’aération, le réchauffement du sol (par une meilleure circulation de l’air).
Le travail qui vient d’être réalisé nous a permis de constater que l’ensemble des sols étudiés est confronté à deux problèmes majeurs que sont l’acidification et la salinisation des sols. Le déficit pluviométrique de ces dernières années peut être considéré comme la cause majeure. En effet, l’irrégularité et la distribution des pluies dans l’espace et dans le temps causent souvent des dégâts sérieux à la riziculture. Cependant les activités menées par le projet ont rendu certaines vallées potentiellement rizcultivable. Par ailleurs, cette étude devra être complétée par les thèmes de recherche suivant :
– Essais de fertilisation minérale et organique dans l’optique du maintien et/ou de l’amélioration de l’état de fertilité du sol.
– Etude complémentaire de caractérisation physico-chimique des sols en prenant en compte les oligo-éléments.
– Etude et mise au point des méthodes techniques de fertilisation les plus appropriées et tenant compte des risques environnementaux.

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Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I: PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
Chapitre I- Le milieu naturel
1 – Situation Géographique
2– Géomorphologie
3– Le climat
3-1-Caractéristiques générales
3-2-La pluviométrie
4 –La Végétation
5-Les Sols de La Casamance
Chapitre II- Organismes intervenant dans la zone d’étude
1-Le CSE
1-1-Historique du CSE
1-2-Mandat du CSE
2- Le PADERCA
2-1-Description du projet
2-2-But et Objectifs
2-3-Principales activités du Projet
3- Objectifs de l’étude
3-1- Objectif général
3-2- Objectifs spécifiques
3-3- Résultats attendus
PARTIE II : GENERALITES & METHODOLOGIE
Chapitre I Généralités sur les sols
1-Définition et propriétés
1-1-Définition
1-2- Les propriétés des sols
2- Analyse du sol
2-1- Objectifs
2-2- Les étapes de l’analyse du sol
2-2-1- L’échantillonnage
2-2-2- L’analyse des propriétés physicochimiques
2-2-3- Les résultats des Analyses
Chapitre II Méthodologie
1-Approche méthodologique
1-1-Revue documentaire
1-2-Echantillonage
1-3-Analyse physicochimique
2- Approche méthodologique complémentaire
2-1- Matériel utilisé
2-2- Choix de la méthode
PARTIE 3 : RESULTATS ET DISCUSSION
Chapitre I Résultats
1. CAS DE BIGNONA
2. CAS DE TAKEME
3. CAS DE FRANCOUNDA
4. CAS DE SANDOUGOU
5. CAS DE GHONIAM
6. CAS DE KOUTENGHOR
7. CAS DE DJINAKY
8. CAS DE KAWANE
9. CAS DE KARTIAICK (N)
10. CAS DE KARTIAK (W)
11. CAS DE SUELLE
12. CAS DE BANDIAL
13. CAS D’ETAMA
14. CAS DE SELEKY
15. CAS DE BADIATE
16. CAS DE LOUDIA
17. CAS DE MEDINA SOUANE
18. CAS DE NIASSENE
Chapitre II DISCUSSION
1-Le pH eau
2-Les teneurs en matière organique
3-Etude de la salinité
4-La texture des sols
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
BIBLIOGRAPHIE