Gestion
de la fertilité d’un sol, de la matière organique :
Ida-developpement
Auteur:
Ing. Agr. BRENORD Frandy
Date publication : 21 Novembre 2020
Généralités sur la fertilité d’un sol
La fertilité des sols est une notion
importante dans les domaines de l’agriculture et de l’agronomie, désignant
l’aptitude du sol à produire dans les conditions actuelles de cultures. Elle
est une des composantes de la qualité des sols dans lequel s’étendu un bastion
d’étude et de recherche depuis des temps. La fertilité du sol est l’une des domaines
de l’agriculture où de nombreuses et variées études et de recherche ont été
effectuées. Dans les pays développés, les travaux de recherche sur la fertilité
du sol ont commencé bien avant le 19ème siècle. Dans les pays en développement
ces études n’ont pris de l’ampleur que tardivement (Pieri, 1989).
On a scindé en trois phases les études
relatives à la fertilité du sol et à la nutrition végétale. La période avant le
19ème siècle a été caractérisée de connaissances rudimentaires, basées sur le
bon sens sans expérimentations, et avait prôné l’humus comme l’unique
déterminant la fertilité d’un sol. Au milieu du 19ème siècle, on a prôné que
les plantes absorbent par leurs racines et par leurs feuilles des éléments
chimiques (minérale et organique) à l’état de combinaisons simples. Ce qui a
donné naissance à une agriculture qui vise à accroître les rendements et à
maintenir la fertilité du sol à travers des restitutions minérales et
organiques. La troisième phase commença vers 1940 et vise, au-delà d’intensifier
et de pérenniser la production, à préserver l’environnement tout incluant la
réduction du réchauffement climatique (Kintche, 2011).
Il n’existe pas une définition
consensuelle de la fertilité des sols car, la valeur scientifique du terme et
la possibilité de parvenir à le définir est contestée (Coulibaly, 2012). Donc
divers définitions se sont accordées à cette expression, l’une d’entre elle
provenant de Michelle Sébillotte (1993) a défini la fertilité du sol comme l’aptitude cultural du sol qui signifie la
capacité de ce sol à produire sous son climat combinant avec des techniques.
L’expression de la fertilité du sol est complexe par ces composantes et
caractéristiques, et ses facteurs les déterminants.
La fertilité du sol est souvent décrite
suivant ces trois composantes : physiques, chimiques et biologique.
La fertilité biologique correspond à la capacité des organismes vivant dans le
sol (plantes, bactéries, champignons, animaux, protistes) à contribuer à la
nutrition végétale. La fertilité physique correspond à la profondeur du sol, à
sa texture et à sa structure, qui conditionnent la capacité de pénétration des
racines et les mouvements de l’eau et de l’air au sein du sol. Parmi les
phénomènes qui peuvent limiter la fertilité physique, on peut citer la
compaction, la dispersion des argiles, la croute de battance ou la semelle de
labour. La fertilité chimique correspond à l’abondance en proportions suffisantes
des nutriments indispensables. Il évoque donc une notion de présences et de
quantité des éléments assimilable face au besoin de la culture. Elle
sous-entend aussi l’absence d’élément toxique capable de limiter ou de
supprimer la productivité du sol (Halidou, 1997).
Un sol fertile
est caractérisé par la profondeur de sol suffisante pour le développement
du système racinaire et pour retenir
une quantité d'eau suffisante, un bon drainage, permettant une aération du sol
suffisante pour la respiration racinaire, un pH adapté aux besoins des plantes,
généralement situé entre 5,5 et 7,0.
Une concentration suffisante des différents nutriments indispensables aux plantes,
sous des formes assimilables, la présence de microorganismes favorables au développement des
plantes, une quantité de matière organique suffisante pour
permettre une rétention d'eau suffisante et une
bonne structure du sol (GRET/FAMV, 1991).
Les principaux paramètres qui régissent la
fertilité d’un sol sont : le taux de MO, la richesse minérale du sol puis sa
structure et sa texture. Les propriétés acido-basiques du sol (pH), la
conductivité électrique et sa Capacité d’Echange Cationique (CEC) dépendent
fortement des trois précédents paramètres et sont des indicateurs aussi
pertinents à considérer dans l’appréciation de la fertilité d’un sol. Enfin, le
rendement des cultures traduit à la fois le niveau de fertilité du sol,
l’expression du climat puis dépend des techniques culturales et de la
potentialité de la plante concernée à tolérer les conditions du sol et du
milieu ambiant (Kintche, 2011).
La MO est perçu comme le principal déterminant de la fertilité
du sol par ces multiples fonctions sur les propriétés physiques, chimiques et
biologique des sols (Pichot et al.
E 1980). Au niveau des propriétés
physiques du sol, la MO influence positivement la structure du sol par la
réduction des phénomènes de battance et par la résistance au tassement. Elles
permettent également une meilleure porosité, perméabilité et aération des sols
et une meilleure rétention en eau, améliore les propriétés acido-basiques du
sol par ces effets positifs sur le pH. Concernant les propriétés chimiques, la
MO assure une meilleure régulation du stockage et de la fourniture des éléments
nutritifs. Elles permettent au plan biologique, une stimulation de la
microfaune et de la microflore du sol (Coulibaly, 2012). La matière organique
(MO) qui joue un rôle agroécologique fondamental dans le sol, sont des
paramètres de long terme de la fertilité des sols (Nacro, 1997& Hien,
2002). Ainsi, Andrevil Wisly (2011) a conclu dans son étude que l’utilisation
de la matière organique de façon convenable contribuerait considérablement à
l’augmentation de la fertilité des sols.
Parmi les éléments nutritifs certains sont plus
essentiels par rapport à d’autre, bien que tous les éléments aient un rôle a
joué pour obtenir un rendement optimal. On compte seize (16) éléments nutritifs
qui se sont considérés essentiels pour la plante. Ils peuvent être répartis en
deux groupe ; les éléments nutritifs non minéraux (C, H, O) et les éléments
nutritifs minéraux qui sont au nombre de 13 et proviennent en grande partie du
sol (Abail, 2013). Parmi ces 13 éléments, l’azote (N), le phosphore (P) et le
potassium (K) sont consommés en quantités élevées et déterminent le niveau des
rendements. Les minéraux tels que le magnésium (Mg) et le calcium (Ca) sont
consommés en quantités faibles, mais leur carence peut entraver la production
en raison de leurs effets qui sont positifs sur les propriétés acido-basiques
du sol et de leur interaction positive avec les minéraux majeurs, K notamment
(Duchaufour & Souchier, 1979). Voici la description de trois (3) éléments
majeur (NPK) pour les plantes cultivées.
L’azote (N) est prélevé en plus grandes quantités que
les autres éléments, il est l’élément nutritif le plus limitant pour les
cultures. Son rôle est divers comme : nécessaire pour la production des
protéines des cellules, composant principal de la chlorophylle, donne une
couleur verte foncée et améliore la qualité du feuillage et la croissance, il a
des impacts sur la quantité (grains, racines) et sur la qualité (protéine,
teneur en sucre) de la récolte (Abail, 2013). L’azote est absorbé par les
plantes sous forme NH4+ et NO3-, les nitrates sont plus
dominants et atteignent les racines facilement par leurs mobilité. En termes
d’échange, les ions sont attirés par la surface du sol qui varie en fonction du
niveau pH. L’azote se minéralise en fonction de la teneur de la MO, donc 20 à
30 kg N/ha pour 1% de matière organique (Inckel et al, 2005).
Le potassium existe dans le sol sous forme, d’ion K+,
dissous (K de la solution du sol), K échangeable, K non échangeable, K minéral.
Les plantes exigent le potassium (K) pour: la photosynthèse, la production de
l’ATP; la translocation des sucres; la production de l'amidon dans les grains;
la fixation de l'azote par les légumineuses; la synthèse de protéines ;
dans la plante, K renforce les tiges et donc aide à protéger contre des
maladies et contre la verse. Les plantes absorbent K sous forme d’ions K+. Par
rapport aux autres éléments nutritifs, l’absorption de K vient, généralement,
après celle de l'azote seulement (Abail, 2013).
Le phosphore peut exister dans
le sol sous différents états : phosphate en solution (HPO42- ou
H2PO4-), de P adsorbé, P organique et P dans les minéraux du sol. Il
est présent dans les plantes et dans le sol en quantités plus faibles que
celles de l’azote ou du potassium. Les sols des zones arides sont caractérisés
par des teneurs faibles en P assimilable. Le phosphore joue un rôle
physiologique à plusieurs niveaux: il favorise la croissance de la plante, son
action étant conjuguée à celle de l'azote, le développement des racines, la
précocité, et la qualité des produits, la rigidité des tissus, la reproduction,
la qualité des produits végétaux (Abail, 2013). Les plantes peuvent prélever
des quantités substantielles de phosphore à la désorption et à la dissolution
de phosphore. La désorption consiste à la libération du phosphore adsorbé dans
la solution du sol (Inckel et al,
2005).
Le mode d’assemblage des différents
constituants du sol à un moment donné (structure) et leurs proportions
(texture) déterminent aussi la fertilité du sol. En général, les sols argileux
sont plus fertiles que ceux sableux. En effet, comme la MOS, l’argile retient
l’eau et améliore le niveau de drainage du sol, assure la stabilité structurale
et contribue à la formation de la CEC (Feller et al., 1996). La part de
l’argile dans la formation de la CEC et sa capacité à retenir l’eau, dépendent
de sa nature.
La mesure du pH d’un sol est une notation qui permet
de définir son état d’acidité ou d’alcalinité. Pour la plupart des sols, on
note des valeurs comprises entre 4 et 8,5. Donc en désignant le caractère très
acide (pH 4 à 4,5) , acide (pH 4,5 à 5,5), moyennement acide (pH 5,5 à 6,5),
neutre (pH 6,5 à 7,5), moyennement alcalin (pH 7,5 à 8,5), alcalin (pH 8,5 à
continuer) (Bourchard C., 2008). Lorsque les niveaux de pH sont typiques dans
le sol, la concentration d’hydrogène n’a pas par elle-même un impact
appréciable sur une plante. Cependant, le pH peut avoir un effet sur d’autres
éléments, notamment les éléments nutritifs dans le sol, et des effets directs
et indirects sur l’activité des organismes du sol, le cycle de la matière
organique, et le rendement des plantes (Ibid.).
La conductivité électrique des sols détermine leur
degré de salinité. Cette salinité se traduit par un comportement diffèrent des
cultures vis-à-vis des classes de salinité (cheverry et Robert, 1996). Le
niveau de la salinité du sol peut influencer grandement la germination d’une
graine et le développement d’une plante (Ibid.)
(voir le tableau 1).
Tableau 1: Présentation les valeurs d’interprétation de la
conductivité
|
conductivité
|
0-0,25
|
0,25-0,75
|
0,76-1,25
|
1,26-1,75
|
1,76-2,25
|
>2,25
|
|
interprétation
|
Très bas
|
bas
|
normal
|
haut
|
Très haut
|
extrême
|
Source :
Serge, 2016
Pour la reconstitution de la réserve de matière
organique et la restauration de certaines propriétés physico-chimiques du sol, la
jachère était traditionnellement pratiquée. Mais, en raison de la demande
alimentaire croissante, la pratique de la jachère de longue durée à tendance à
disparaître (Floret et al. 1993). De nos jours, diverses technologies innovantes
sont proposées par la recherche pour restaurer la capacité de production des
sols comme utilisation du fumier, du compost, de la litière, des légumineuses
fixatrices d’azote (Berger, 1996).
Il existe également des apports minéraux pour
l’augmentation du rendement des plantes. Cependant Cretenet et al. (1994),
cité par Coulibaly (2012) indiquent si la fertilisation minérale peut permettre
d’augmenter les rendements, elle est moins conservatrice des aptitudes de
production du milieu en comparaison avec les fertilisants (engrais) organiques
et les fertilisants organo-minérale. Ainsi la présente étude met évidence sur
l’utilisation des engrais organiques (compost, fumier et engrais vert) pour
étudier ces effets sur la fertilité du sol dans la zone de Haut-Limbé suivant
la quantité de matière organique et des éléments nutritifs apporté par ces
fertilisants organiques.
Références
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KINTCHE Kokou, 2011,
|
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HALIDOU
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Notion
sur les propriétés chimiques du sol et la nutrition des plantes,
institut
national de la recherche agronomique, 35p.
|
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