Citer cet article: CRP 2015. Palmiculture et agrosystèmes oasiens. Chapitre 3/6. Pédologie. Statut: compte-rendu de recherches. Rédacteur: R. CASTELLANA. Ed. en Ligne. Lien
SOMMAIRE
1. Chimie
2. Engrais verts
3. Compostage
4. Mulch
5. Brf
6. Poquets
7. Biochar
Les oasis sont des milieux anciennement et intensivement cultivées. Cette agriculture trop intensive ou inappropriée a entraîné une perte de la matière organique stable dans les sols et la diminution de leur fertilité. Elle se caractérise par et une sensibilité accrue des plantes aux déséquilibres nutritionnels et aux maladies. Les sols oasiens sont ainsi pauvres en humus, et la question de leur amendement est un enjeu agronomique majeur que les oasis partagent avec une grande partie du monde méditerranéen. A cette limitation culturale sont venues s’ajouter plus récemment les remontées de salinité dues aux forages entrepris à large échelle. En ce qui concerne les oasis, les normes préconisées par l’ITDAS (Institut Technique de Développement de l’Agriculture Saharienne) consistent à amender chaque palmier avec au moins 100 kg de fumier/an [ce qui équivaut à 20 tonnes par hectare]. Quant aux engrais chimiques, l’ITDAS recommande par ailleurs 3 Qx d’Ammonitrate/ha/an (soit 3kg/palmier/an). Le fumier est traditionnellement épandu en surface, avant le semis sans un compostage au préalable. La décomposition des matières organiques simultanée à la croissance des plantes peut handicaper celle-ci au lieu d’améliorer le développement. Le développement inconsidéré de l’utilisation des engrais chimiques est par ailleurs anarchique, abusif et non raisonné. Il en résulte une dépendance accrue des agriculteurs et une menace de l’équilibre biologique de ce milieu très fragilisé. Des alternatives existent toutefois.
1. CHIMIE
Agrobiologie des sols. Les plantes prélèvent les éléments minéraux du sol pour produire les composés organiques. Il est établi que plusieurs éléments sont nécessaires pour le fonctionnement normal de la machine biochimique de la plante. Les éléments nutritifs doivent être présents sous une forme assimilable pour que les végétaux puissent les absorber. La fertilisation minérale a pour but d’apporter le complément nécessaire à la fourniture du sol en vue de répondre aux besoins physiologiques des plantes pour une croissance et un développement optimums. De nos jours, on connaît plus de 100 éléments chimiques; mais seulement 17 sont considérés essentiels en raison de leur importance pour la croissance et le développement des plantes. Ces éléments sont classés en trois catégories: les éléments essentiels majeurs (Azote, Phosphore et Potassium); les éléments secondaires (Calcium, Magnésium et Soufre); et les oligo-éléments (Fer, Zinc, Manganèse, Cuivre, Bore, Molybdène, Chlore et Nickel). Parmi ces 17 éléments chimiques essentiels, le carbone, l’hydrogène et l’oxygène sont prélevés à partir de l’air et de l’eau. Les 14 autres éléments sont normalement absorbés par les racines de la plante à partir du sol. Source: MAPM DRD 2007. Fertilisation Minérale des Cultures. Les éléments minéraux secondaires et oligo-éléments. In Bulletin mensuel d’information et de liaison du PNTTA. Link: agrimaroc.net
2. AMENDEMENT
Engrais verts et amendement. Les légumineuses par leur capacité à fixer l’azote atmosphérique font de parfaits engrais verts : trèfle violet, vesce, pis fourrager, trèfle incarnat, féverole, lupin blanc… La moutarde, le sarrasin, la navette ou le radis fourrager servent aussi très bien d’engrais verts. Pour en savoir plus, lisez la fiche conseils sur le semis des engrais verts
Le compostage en milieu oasien et les engrais verts. L’objectif de ce travail est d’étudier l’influence d’un compost à base de sous produit de palmier sur le développement de la culture de la luzerne (Medicago saliva L.) et de comparer son effet avec l’utilisation des fumiers produits par les agriculteurs. En effet cette légumineuse [parfois qualifiée d’engrais vert] permet largement de contribuer à améliorer la fertilité des sols. Par ailleurs, les sous produits de palmier dattier, utilisés jadis pour la vie quotidienne de l’oasien sont de nos jours abandonnés au profit des produits manufacturés. Ces sous produits constituent des foyers préférentiels aux ravageurs et aux agents pathogènes des cultures. D’après ces résultats nous pouvons retenir que le compost appliqué à raison de 2 kg m- 2 (ce qui correspond à 20 t ha’ qui est la dose du fumier communément utilisées dans les oasis) pourrait substituer les fumiers.
Source. ABIDI S., HADDAD M., FERCHICHI A. 2008. Effet d’un compost oasien sur la culture de la luzerne (Medicago safiva L.), in Options Méditerranéennes, Series A, No. 79. Link: ressources.ciheam
3. COMPOSTAGE
Amendement & compostage. Depuis la nuit des temps, les feuilles tombent, les animaux défèquent… Le sol de nos forêts n’est pourtant pas recouvert de déchets organiques. La couverture d’humus ne fait généralement pas plus de 20 centimètres d’épaisseur. Quand de la matière organique tombe sur le sol, c’est une véritable armée de micro-organismes qui se met au travail. En quelques années, quelques mois ou quelques jours, cette matière est revalorisée. Tous ces composants sont remis à la disposition des végétaux…
Le protocole de compostage des déchets de palmiers (Date Palm Compost).
On a pu montrer que pour obtenir un compost homogène et de bonne qualité, il faut suivre la procédure suivante:
-l’optimisation du processus a concerné d’abord le broyage et le trempage des déchets…/… avec l’utilisation d’une grille de criblage à trous ronds de 20 mm de diamètre, associée à un trempage de 7 jours, a permis la meilleure dégradation du produit après la mise en andain.
– réaliser un mélange à raison de 3/4 de broyât de déchets oasiens trempés pendant 7 jours avec 1/4 de fumier frais;
– confectionner des andains qui resteront sur place au moins durant cinq mois;
– procéder au moins à 2 retournements au 20ème et au 70ème jour après la mise en andain;
– maintenir l’humidité mesurée à 25 cm entre 60% et 70% grâce à des arrosages aux moments opportuns
Ce procédé a permis d’obtenir un compost de qualité avec un rapport Carbone /Azote égale à 17. L’expérimentation a porté sur trois doses de compost incorporées au sol: 1 kg/ m2 , 2 kg/ m2 pour la laitue, et avec 3 kg/ m2 qui a fourni la qualité et le rendement pour la carotte. Le compostage des déchets oasiens semble ainsi ouvrir de larges horizons pour améliorer la fertilité des sols appauvris par des décennies d’exploitation
Les différentes phases du processus.
*Le suivi journalier de la température des andains au cours du processus du compostage a montré que la phase mésophile a duré moins de 3 semaines car au 20ème jour, suite au premier retournement, la température a commencé une augmentation rapide marquant le début de la phase thermophile telle que décrite par Mustin (1987). Une fois procédé au 2ème retournement 70 jours après la 1ère mise en andain, la température a repris sa phase ascendante pour atteindre des niveaux encore plus élevés que la 1ère fois (70°C pendant 9 jours). Cette réactivation des microorganismes thermophiles pourrait s’expliquer d’une part par la récupération de la matière organique fraîche restée en bordure du tas, et d’autre part par l’oxygénation du mélange à la suite du retournement.
*La tendance décroissante des températures a démarré au 1OOème jour du compostage en moyenne, ce qui marque la phase de refroidissement décrite par Mustin (1987). Cette phase est non réversible puisque le 3ème retournement effectué au 125ème jour n’a eu aucun effet sur la tendance décroissante de la température. A partir de ce moment, nous pouvons considérer que le compost est en phase de maturation puisque le pH est demeuré constant jusqu’à la fin du cycle du compostage.
*Nous pouvons considérer en outre que le compost est devenu complètement mûr à partir du 150ème jour du compostage car en plus de la stabilisation du pH, nous avons observé une stabilisation de tous les autres paramètres mesurés, à savoir: la densité, le rapport C/N et les teneurs de tous les éléments minéraux analysés.
Source : BOUHAOUACH, CULOT, KOUKI 2009. Compostage et valorisation des déchets oasiens pour l’amélioration des sols et de la productivité. In : Symposium international Agriculture durable en région Méditerranéenne AGDUMED, Rabat, Maroc, 14-16 mai 2009. Link Abstract. Concernant la qualité des sols, l’un des problèmes majeurs identifiés a été la teneur faible en matière organique qui dépasse rarement 0,5%. L’objectif de ce travail a donc été de mettre au point un processus de compostage adapté aux déchets oasiens afin de produire un compost de qualité qui sera utilisé dans la fertilisation.
4. MULCH
Le jardinage sur mulch. Retourner la terre, c’est perturber la vie animale du sous-sol et faire remonter à la surface les graines des adventices. En cultivant sur mulch et sur composts de déchets verts, on enrichit le sol année après année et ce sont les vers de terre, les insectes et les bactéries qui font le travail à votre place. La terre nue est un état anormal dans la nature. Pour ne pas laisser le sol à nu, le jardinier à recours au paillage (ou mulch / mulching). Le paillage est une technique qui consiste à recouvrir le sol de matériaux organiques, minéraux ou plastiques pour le nourrir et/ou le protéger. Ces matériaux sont déposés au pied des plantes dans les massifs.
Exemples en milieu oasien
Ill. exemple d’utilisation en culture de plein champ de matières organiques grossièrement compostées (valorisation de broyat de palmes)
La culture sur butte jardinée est une forme de compostage lent qui permet de recycler des matières organiques difficilement compostables en l’état. Économe en énergie, la butte permet la culture immédiate, avec une forte économie d’eau et une importante production.
Source: CARI 2007. Techniques complémentaires au compostage, binage, sarclage et paillage. In Oasis Fiches pédagogiques. Link: gtdesertification.org
En savoir plus : SADIK M.W., ALASHHAB A.O.M., ZAHRAN M.K., ALSAQAN F.M. 2012. Composting mulch of date palm trees through microbial activator in Saudi Arabia. In: International Journal of Biochemistry and Biotechnology Vol. 1 (5), pp.156-161, July, 2012. Link: internationalscholarsjournals
5. BRF
Le jardinage sur BRF. Le bois raméal fragmenté (BRF) se compose de rameaux de bois broyés et introduits dans la couche supérieure du sol ou en paillis. Il permet de recréer un sol aéré et riche en micro-organismes, à l’image des sols forestiers. Le BRF favorise en effet la pédogenèse nécessaire à la création de l’humus. On incorpore pour cela le BRF en surface (0 à 4 cm, voire jusqu’à 20 cm ou plus sur un sol très dégradé), puis les vers de terre se nourrissent de la cellulose pendant que les champignons dégradent la lignine.
En savoir plus: LEMIEUX G., GERMAIN D. 2001. Le bois raméal fragmenté. La clé de la fertilité durable du sol. In Un. Laval, Département des Sciences du Bois et de la Forêt. Link: cheminfaisant2005
POQUET
Le Zai ou poquet. Le zaï est une technique culturale traditionnelle originaire d’Afrique de l’Ouest. Il s’agit d’une forme particulière de culture dite en poquet permettant de concentrer l’eau et la fumure (1 à 3 t/ha) dans des microbassins (30 à 40 cm de diamètre, 10 à 15 cm de profondeur) creusés en quinconce tous les 80 cm où les graines seront disposées. La terre retirée du trou est déposée en croissant en aval afin de limiter l’érosion et piéger dans les poquets les sables, limons et matières organiques transportés par le vent. La surface de sol qui n’est pas travaillée autour des trous sert d’impluvium, et permet donc d’augmenter la quantité d’eau retenue dans les poquets. Les matières organiques déposées dans chaque microbassin avant la période des pluies attirent les termites du genre Trinervitermes qui creusent des galeries jusqu’à la surface; ces structures biogéniques tapissées de fèces riches en minéraux permettent l’infiltration de l’eau et la formation de poches d’eau en profondeur, à l’abri de l’évaporation rapide, qui sont exploitées par les racines entre deux pluies. On recouvre le poquet d’un peu de terre afin que les matières organiques ne soient pas emportées par le ruissellement dès les premières pluies importantes. L’apport de matière organique (compost ou engrais) et l’utilisation de variétés adaptées de céréales permet de multiplier les rendements. On peut utiliser la même technique pour semer des graines d’arbres ou d’arbustes. Le zaï peut aussi être amélioré par une technique de cordon pierreux améliorant la lutte contre le ruissellement.
Avantages de la technique. Particulièrement adaptée aux surfaces pédologiques encroûtées fortement dégradées, cette technique permet de répondre aux six règles importantes dans cette région pour restaurer la productivité agricole des terres :
1.maîtriser le ruissellement et l’érosion, pour éviter que les fertilisants soient entraînés par les eaux;
2.restaurer la macroporosité et l’enracinement profond des cultures (travail profond) ;
3.stabiliser les macropores en enfouissant des matières organiques, de la chaux ou du gypse;
4.revitaliser la couche superficielle du sol par l’apport de 3 à 10 t/ha de fumier ou compost fermenté;
5.rétablir un pH supérieur à 5 pour supprimer les toxicités aluminiques, manganiques, etc. ;
6.corriger les carences du sol, ou plutôt, fournir aux cultures les compléments.
Source: WIKIPEDIA s.v. Zai & ROOSE E., KABORE V., GUENAT C. 1995. Le zaï, une technique traditionnelle africaine de réhabilitation des terres dégradées de la région soudano-sahélienne(Burkina Faso). In: L’homme peut-il refaire ce qu’il a défait? R. Pontanier, A. M’Hiri, N. Akrimi, J. Aronson, E. Le Floc’h. John Libbey Eurotext, Paris © 1995, pp. 249-265. Link: horizon.documentation.ird
7. BIOCHAR
L’amendement par charbon de bois. Les nombreuses recherches actuelles effectuées sur le biochar dans les sols vient en grande partie des terra preta, ou Anthropogenic Dark Earths (ADE), des sols noirs d’origine anthropique de réputation très fertiles essentiellement découverts en régions tropicales. Ces régions bénéficient de conditions climatiques humides et chaudes, très favorable à une minéralisation rapide du carbone organique. De façon remarquable, ces terra preta sont généralement riches en matière organique et en nutriments alors que ce n’est pas le cas des sols environnants dans les régions où ils ont été découverts. CRISCUOLI Irene 2012, Amélioration de la qualité des sols et de leur fonction puits de carbone par l’utilisation des charbons produits par pyrolyse de biomasse végétale. Thesis : Paris VI-BIOEMCO, Paris, France – Foxlab, Trento, Italia.
Illustration. la Terra preta do índio (Amazonian Dark Earths). Un nouveau modèle de l’Amazonie suggère que la terra preta est plus susceptible de se trouver le long des rivières, dans la partie orientale de la forêt tropicale. Les lettres indiquent les sites archéologiques connus. © Crystal McMichael
La majorité des sites de terra preta ont été découverts en Amazonie centrale, et dans la région d’Upper Xingu au Brésil. Il y a d’autres sites dans des régions amazoniennes du Pérou, de la Colombie, au sud du Venezuela, et dans les Guyanes. Cela représenterait 10 % des surfaces de l’Amazonie soit la taille de la France, avec des zones allant de l’hectare à plusieurs kilomètres carrés. En Afrique, il a été découvert des sols similaires au Benin, au Liberia et dans les savanes de l’Afrique du Sud. Les recherches se sont orientées essentiellement dans les régions d’Amérique latine, mais peu en Afrique. Extraits de : BLANC A. 2013. Propriétés physico-chimiques d’un sol amendé en Biochar. Mémoire de bachelor hepia, HES-SO, Genève (133 p). Link : hepia.hesge
BIOINGENIERIE : puits de carbone et agriculture tropicale. Divers auteurs estiment qu’intégrer du charbon de bois dans des sols tropicaux fortement érodés ou érodables améliorerait significativement leurs propriétés physiques, biologiques et chimiques. L’équivalent moderne de ce charbon serait celui produit par l’utilisation de certaines formes de pyrolyse chauffant la biomasse à relativement basse température en l’absence d’oxygène dans des fours spéciaux. Pour ses détracteurs, outre que le procédé est énergivore, ce sont des centaines de millions d’hectares qui seraient nécessaires pour produire la quantité de biomasse (et de biochar) suffisante pour séquestrer une quantité significative de carbone. On aboutirait donc au même problème que pour les agrocarburants, à savoir la concurrence des terres pour la production de nourriture ou pour la production de végétaux destinés au biochar.
En savoir plus
Biochar, une fausse «bonne solution». Uniterre 2010. Link: uniterre.ch
Hans-Peter Schmidt : Climatefarming – Pour une agriculture durable. Le climatefarming est souvent décrit comme une méthode agricole au moyen de laquelle du CO2 est prélevé de l’atmosphère et stocké de façon stable dans le sol sous forme de carbone. Ceci pourrait permettre de freiner le changement climatique. Mais le climatefarming, c’est également un concept écologique durable pour l’agriculture du futur, qui produira aussi bien des denrées alimentaires que de l’énergie et de l’air propre, encouragera la biodiversité et protégera le paysage. En effet, le climat influence non seulement l’atmosphère mais aussi de manière déterminante le sol. Ainsi, près de quatre cinquièmes des ressources mondiales en carbone, intégrées au cycle actif du carbone, sont stockées dans le sol. Le labourage fréquent avec des machines agricoles lourdes, le recours massif aux engrais minéraux, aux herbicides et aux pesticides, les monocultures et la protection insuffisante contre l’érosion ont fait reculer la teneur en humus des sols agricoles de 70% en moyenne depuis les années 1950. A cela s’ajoute le fait qu’en raison des méthodes agricoles susmentionnées, l’interdépendance particulièrement complexe entre la faune et la flore du sol est en grande partie menacée. Link: ithaka-journal
BIBLIOGRAPHIE
Empoisonner le monde ou le réenchanter par l’agriculture? Entrevue avec Claude Bourguignon, agronome, directeur du Laboratoire d’Analyse Microbiologique des sols: meteopolitique.com
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