Intensification écologique
Agriculture biologique durable dans les savanes d'Afrique - Conditions de réussite
Dossier "Agriculture biologique"
Travail de la ligne de semis avec un coutrier - Cameroun
Dans les savanes d'Afrique, l'entretien de la fertilité des sols est possible à la seule condition d'intensifier le cycle du carbone à l'échelle de la parcelle cultivée.
En agriculture biologique durable, cette condition implique des solutions techniques qui remplacent les apports minéraux de synthèse.
Ces solutions, parfois complexes, demandent une technicité accrue des producteurs : de ce fait, elles peuvent constituer un frein au "bio".
Matière organique du sol, facteur majeur de la fertilité des sols des savanes africaines
Le processus de minéralisation de la matière organique du sol (MOS) constitue à la fois un atout en favorisant la nutrition azotée (N) des cultures et une contrainte en réduisant la capacité d'échange cationique (CEC) du sol.
Pourquoi ?
La matière organique du sol (MOS) a deux fonctions essentielles dans le processus de production des principales cultures de ces zones - sorgho, mil, arachide, niébé, coton :
- La minéralisation de la MOS a lieu au tout début de la saison des pluies : elle libère des éléments minéraux indispensables aux cultures, notamment N (figure 1).
- La CEC des fractions fines du carbone de la MOS peut représenter jusqu'à 80 % de la CEC du sol (figure 2).
Quelles sont les conséquences pour les cultures ?
semis de 3 semaines
- Les effets de la date de semis sur les rendements, du fait de la place du cycle de la culture par rapport au pic de minéralisation. Plus le semis est tardif, plus les rendements sont faibles (figure 3).
- Les relations entre la CEC modulo le pH et les rendements. La CEC est le facteur clé de la nutrition minérale (K, Ca, Mg) (tableau 1).
Le pH est un indicateur du degré de saturation de la CEC par les bases échangeables, plus le pH est élevé et plus la CEC est saturée.
Tableau 1 - Enquête fertilité : le rendement en coton graine augmente avec la somme des bases (K+, Ca++, Mg++), la CEC et le pH (Cameroun - Suzor - 1990)
| | Somme des bases échangeables K+, Ca++, Mg++ (S, meq/100 g) |
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| 0,8 < S < 2,0 | 2,1 < S < 2,7 | 2,8 < S <10 |
|---|
| CEC (meq / 100g) | 1,7 | 2,3 | 4,0 |
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Rendement
coton graine (kg/ha) | 1 299 | 1 736 | 1 857 |
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| pH | 4,9 5,6 | 5,4 5,8 | 5,6 6,3 |
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Rendement
coton graine (kg/ha) | 1 186 1 373 | 1 731 1 740 | 1 810 1 935 |
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Optimiser les fonctions de la matière organique du sol
Les fonctions de minéralisation et de nutrition de la MOS peuvent être optimisées :
- en accroissant la biomasse produite ;
- en favorisant les coefficients iso-humiques élevés, puisqu'ils correspondent à la part du carbone d'origine végétale transférée dans le compartiment MOS du sol ;
- en profitant mieux du pic de minéralisation de début de saison.
Restitution directe des résidus de céréales sous forme de mulch
Maximiser les quantités de biomasse
- A potentiel de production équivalent, emploi privilégié des variétés aux plus faibles indices de récolte
- Associations culturales utilisant plus largement le rayonnement incident
- Calendriers culturaux et associations culturales profitant en totalité du pic de minéralisation, réduisant ainsi les pertes d'azote par lixiviation
- Apports minéraux autorisés (phosphates naturels, sylvinite, dolomie) soutenant l'activité photosynthétique
Association de cultures - Indonésie
Favoriser les coefficients iso-humiques élevés
- Restituer au sol un maximum de résidus de culture bruts (enfouissement, paillage) ou transformés (fumiers, composts, terres de parcs),
- Réduire les pertes lors des processus de transformation de ces résidus
- Privilégier les espèces végétales et les formes de résidus ayant les coefficients iso-humiques les plus élevés
Profiter du pic de minéralisation
- Réaliser une préparation superficielle du sol permettant un semis précoce pour une levée synchronisée avec le pic de minéralisation,
- Choisir des associations de culture dont le développement racinaire différentié évite la compétition pour les éléments minéraux et leur perte par lixiviation.
Références
- Blondel D., 1971. Contribution à la connaissance de la dynamique de l'azote minéral en sol sableux (dior) au Sénégal. Agronomie Tropicale, série 3 : Agronomie Générale,
Etudes Scientifiques 26 (12) : 1 303-1 333.
- Suzor H., 1991. Evaluation et diagnostic de la fertilité. Projet Garoua (Cameroun). Phase I : campagne agricole 90/91. Montpellier, CIRAD-IRCT, 44 p.
- Guibert H., 1999. Evolution de la matière organique et de la capacité d'échange cationique des alfisols tropicaux cultivés. Thèse doctorat, INPL, Nancy, 203 p.
- Cretenet M., 2005.Le diagnostic agronomique à Gandokossikana. Atelier de clôture du PARCOB, 8-9 juin 2005 Cotonou (Bénin). Diaporama 16 diapos.
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