Influence d¡¯apports de mati¨¨re organique sur la ...
Influence d¡¯apports de mati¨¨re organique sur la
culture de mil et d¡¯arachide sur un sol sableux
e (lu. Nord-S¨¦n¨¦gal. 1. - Bilans de consommation,
production et d¨¦veloppement racinaire
Limamoulaye CISSE & Georges VACHAUD*
i,> 1 \\
I n s t i t u t S ¨¦ n ¨¦ g a l a i s d e R e c h e r c h e s agricoles,
C N R A - BAMBEY - S ¨¦ n ¨¦ g a l
-_
* C.N.R.S. - institut de M¨¦crrrique de Grenoble, B.P. 68, F¡¯ 38402 Saint-Martin-d¡¯ti¨¨res Cedex
.
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Dans le cas d¡¯une exp¨¦rimentation de longue dur¨¦e men¨¦e sur un sol d¨¦grad¨¦ du Nord-S¨¦n¨¦gal, on s¡¯est attach¨¦
¨¤ caract¨¦riser l¡¯influence de l¡¯apport de mati¨¨re organique sur les bilans de consommation et de production
pour une rotation mil-arachide.
Un suivi d¨¦taill¨¦ des transferts hydriques, bas¨¦ sur l¡¯utilisation coupl¨¦e d¡¯humidim¨¦i rie neutronique et de ten-
siom¨¦trie, apr¨¨s s¨¦lection des sites de mesure pour leur repr¨¦sentativit¨¦ spatiale, a mi,j en ¨¦vidence des diff¨¦ren-
ces consid¨¦rables de consommation en eau, de pertes en drainage et de production v¨¦g¨¦tale entre le traitement
et le t¨¦moin. Une caracterisation des propri¨¦t¨¦s hydrodynamiques a montr¨¦ que l¡¯effet de l¡¯apport en mati¨¨re
organique sur les propri¨¦t¨¦s de transfert et de r¨¦tention hydrique du sol n¡¯est pas significatif. Cet apport induit
de forts contrastes au niveau du d¨¦veloppement racinaire donc une bien meilleure alimentation hydrique (et
min¨¦rale comme on le verra dam un article suivant), et une production bien sup¨¦rieure. Il appara ?t enfin nette-
ment que la consommation totale en eau peut expliquer assez bien la production de l¡¯arachide. Pour le mil, et
pour les conditions extr¨ºmes rencontr¨¦es dans cette exp¨¦rimentation, il semble par contre que ce seul param¨¨tre
n¡¯ait pas un pouvoir explicatif suffisant.
Mots d¨¦s additionnds : Amendement organique, .sol d¨¦grad¨¦, production v¨¦g¨¦tale, bilan 11.vdrique, cara&-
risation hydrodynamique. variabilit¨¦ spatiate.
SUMMAIIY
Effect of organic amendtnent on cultivation of¡® millet and groundnut in a degraded sandy soi1 in
North Senegal. I. Water consumption, root dewelopment and trop producti:on.
Within the framework of long-term agronomis research on rhe condition\\ of degraded \\oils in North
Senegal, an experiment was done to determine the effect ot orgamc amendment on water consumptton and
?rop production of millet and peanut in rotation. A detailed analysis of soi1 water transfer was done, with
sitnultaneous use of neutron moisture meter and tensiometer at measurement sites cselected for their spatial
representativity. Very significant differences were obtained in terms of water consump,.ion, drainage losses and
trop production between treatment and control plots. In a first stage, it was shown t hat organic amendment
had no effect on water transfer and water.-holding capacity of soi]. However, very high contrasts in term of
root development were obtained between treatment and control. lt is believed that this factor was responsible
for the greater efficiency of water and nutrient absorption, and therefore for the higher production of the trop
cultivated on the treatment. Finally, it appeared that total water consumption was, for groundnut, a fairly
good estimator of total production whereas for millet this variable could not be used as a sensitive parameter in
a predictive mode1 of production.
Additional key words : Hydrodynamic charaeterization,
spatial variability.
1. INTRODUCTION
500 000 ha) et le mil souna (sur 400 il)00 ha). Ces surt¨¤-
ces repr¨¦sentent pr¨¨s de 45 p. 100 des superficies tota-
Lc Centre-Nord du S¨¦n¨¦gal qui comprend les r¨¦gions
les cultiv¨¦es par an au S¨¦n¨¦gal en arachide, mil et
$. e Louga., de Thies et de Diourbel est une zone de cul-
sorgho.
/
III~, pluLialrs dont les principales sont l¡¯arachide (sur
Cette zone est caract¨¦ris¨¦e par l¡¯existence de 2 sai-
316
L,. CWE & G. VACHAUD
.i
sons tr¨¨s contrast¨¦es : une longue saison s¨¨che pui? i.me
l¡¯int¨¦rieur des blocs est la m¨ºme dans les 2 s¨¦ries. Ces
saison des pluies de juillet ¨¤ septembre, avec une/ plu-
traitements concernent plusieurs associations de
viom¨¦trie moyenne (p¨¦riode 1970-1986) voisinle de
labour, de fumure min¨¦rale, d¡¯apport de fumier. de
350 mm/an. C¡¯est donc une zone ¨¤ pluviom¨¦trie ,b:n¨¦-
chaux. Les s¨¦ries sont cultiv¨¦es en rotation ara ?hide-
ralemznt faible et souvent limitante pour les culture:;, et
mil, avec labour r¨¦alis¨¦ ¨¤ la traction bovine (10 cm de
¡¯
dont la variabilit¨¦ interannuelle est en outre lr¨¨s ¨¦lev¨¦e.
profondeur environ) ; l¡¯apport de fumier (10 p. 100
Les sols cultiv¨¦s dominants sont des sols r
fe;r,lgi-
d¡¯humidit¨¦ environ) ¨¤ raison de 10 t/ha, et celui de la
neux tropicaux peu lessiv¨¦s (environ 80 p. 100 deis sols
chaux (600 kg/ha) sont faits uniquement sur la culture ¡®*
cultiv¨¦s) tr¨¨s sableux. Ils ont ¨¦t¨¦ d¨¦crits par de nom-
d¡¯arachide et leurs effets r¨¦siduels sont mesur¨¦s sur !;7 ¡±
breux auteurs et notamment par BONFILS & F,A.JKE
culture de mil qui suit.
P-
(1959). Ces sols se sont d¨¦velopp¨¦s sur du sable/ qua-
L¡¯arachide (v.ari¨¦t¨¦ 55-437,90 jours) est sem¨¦e au dis-
ternaire d¡¯origine fluviale et marine qui a subi {lar la
que avec un ¨¦cartement entre les lignes de 0,45 m. Au
suite des actions ¨¦oliennes, Ils pr¨¦sentent un profil tr¨¨s
semis, 150 kgiha d¡¯engrais ternaire (NPK) de formule
homog¨¨ne de la surface jusqu¡¯¨¤ plus de 4, m de :Pro-
8-18-27 sont apport¨¦s. Le mil (SOUNA III, 90 jours)
fondeur. Leur fraction argileuse compos¨¦e essenltilelle-
est sem¨¦ en poquets ¨¤ la densit¨¦ de 1 m x 1 m, d¨¦mari¨¦s
ment de kaolinite est tr¨¨s faible (2 ¨¤ 3 p. 100) /; leur
10 jours apr¨¨s la lev¨¦e, ¨¤ 3 plants. Au semis du mil,
horizon humif¨¨re, tr¨¨s peu diff¨¦renci¨¦, pr¨¦sen/e des
150 kg/ha d¡¯engrais ternaire (NPK) de formule 14-7-?
taux de mati¨¨re organique de 0,2 ¨¤ 0,5 p. 100. Ces
sont apport¨¦s. Au d¨¦mariage et au 41¡¯ jour de v¨¦g¨¦ta-
sols ont des capacit¨¦s d¡¯¨¦change cationique tr¨¨s i¡¯aribles
tion, 50 kg/ha d¡¯ur¨¦e sont appliqu¨¦s.
(E ¨¤ 3 meq/lOO g de sol). Du fait de leur texture b,sen-
La conduite des cultures (sarcla-binage, protection
tiellement sableuse, de leur composition min¨¦raLogi-
phytosanitaire, etc.. .) est correctement assur¨¦e en sui-
que et de leur pauvret¨¦ en mati¨¨re organique, /,la ont
vant les techniques mises au point par la recherche
un faible pouvoir tampon.
agronomique.
La pression d¨¦mographique qui s¡¯est accentwe vers
Les r¨¦sultats obtenus de 1972 ¨¤ 1981 au niveau des
les ann¨¦es 1960 a entra ?n¨¦, dans cette zone tr¨¨s ?,n.rien-
rendements ont montr¨¦ que le labour n¡¯augmente pas
nemen,t cultiv¨¦e, un bouleversement des syst¨¨rw de
les rendements de l¡¯arachide (7 ann¨¦es sur 10) ou a UIT
culture. La culture itin¨¦rante, Caract¨¦ri:s¨¦e p;ir des
faible effet sur ceux-ci. La chaux, seule ou combin¨¦e
jach¨¨res de dur¨¦e plus ou moins longue qui plermet-
au labour, procure en moyenne des surplus de rende-
*
taient aux sols de ne pas trop se d¨¦grader, s¡¯esti tirans-
ments, par rapport au traitement fertilisation min¨¦rale -
form¨¦e progressivement en une culture fix¨¦e aviee une
seule, de 40 ¨¤ 60 p. 100. Les traitements (labour +
utilisation continue des sols.
/
fumier) et (labour + fumier + chaux) ne diff¨¨rent pas .
Il est clair que l¡¯absence de restitution des r¨¦s/dw de
et donnent en moyenne des rendements 2 fois plus ¨¦le-
.
r¨¦coltes, l¡¯insuffisance des apports d¡¯engrais miin¨¦raux
v¨¦s que celui (du trailement fertilisation min¨¦rale. Le ¡®¡±
qui ne pouvaient pas compenser les exportation:; min¨¦-
fumier appara ?t donc comme ayant l¡¯effet le plus P
rale:, ont entra ?n¨¦ une baisse du statut organic.we des
important sur les rendements.
sols et des r¨¦serves en bases ¨¦changeables, en particu-
Cette analyse nous a amen¨¦ ¨¤ choisir les traitements
lier celles en Ca, Mg et K (PIERI, 1976). Ainsi la ferti-
extr¨ºmes (labour i- fertilisation min¨¦rale) et (labour +
lit¨¦ de ces sols s¡¯est progressivement dtigrad¨¦e pour
fumier $ fertilisation min¨¦rale), pour ¨ºtre l¡¯objet
aboutir, dans certains cas, ¨¤ un niveau tel que l$r pro-
d¡¯observations et de mesures sp¨¦cifiques visant ¨¤ met-
ductivit¨¦ tr¨¨s faible contraignait les paysans ¨¤ le/s laban-
tre en ¨¦vidence les effets du fumier sur le sol et la pro-
donner. En cons¨¦quence la production araclhidi¨¨re
duction et en expliquer son action tr¨¨s positive. Ces
dans cette zone est pass¨¦e en moyenne de 350 CO0 ton-
2 traitements sont par la suite r¨¦f¨¦renc¨¦s respective-
nes./an entre 1962-1967 ¨¤ 290 000 tonnes/;i; entre
ment par TO et Tl .
1968-1971.
L¡¯¨¦tude a d¨¦marr¨¦ en 1983 sur une appreciation des
On a ¨¦t¨¦ ainsi amen¨¦ ¨¤ mettre en place en (1972, ¨¤
effets des 2 traitements sous culture d¡¯arachide. Un?
Thilmakha, dans un site repr¨¦sentatif de cette zone, une
caract¨¦risation du sol (y compris les formes d¡¯azote) ?
exp¨¦rimentation agronomique dont l¡¯objet est de tester
¨¦t¨¦ faite sur des ¨¦chantillons de sol pr¨¦lev¨¦s avant le
des techniques culturales pour la r¨¦g¨¦n¨¦ration d¡¯un sol
semis de l¡¯arachide. Sur chacun des 2 traitements choit
sableux d¨¦grad¨¦ et d¡¯en mesurer les effets SI r l¡¯ara-
sis on a impla.nt¨¦ sur 5 blocs de la s¨¦rie 1 au centre des
chide et le mil. Cet article pr¨¦sente certains r¨¦sultats
parcelles, un tube d¡¯acc¨¨s pour humidim¨¨tre A neu-
obtenus depuis 1983 sur ce dispositif exp¨¦rimental dans
trons ¨¤ 4 m de profondeur associ¨¦ ¨¤ 6 cellules de pr¨¦l¨¨-
le cadre d¡¯une action de recherche soutenue par
vements de wlution du sol mises en place autour de
l¡¯A.IEA (Agence Internationale pour 1¡¯Energie Atomi-
chaque tube ¨¤ 1,5 m de profondeur pour estimer les
que). Une pr¨¦sentation d¨¦taill¨¦e est donn¨¦e pal Glleurs
pertes min¨¦rales par lixiviation sous culture d¡¯ara-
pa¡¯r CI%E (1986).
chide (CHOPART, 1980).
".
L¡¯analyse des r¨¦sultats obtenus en 1983 a conduit ¨¤
orienter le protocole de mesures de la fa ?on suivante I
II. PR ?SENTATION DE L¡¯EXP ?RIMENTATION
1. En 1984
A. Dispositif de base et conduite des cultures
Compte tenu de la faible variabilit¨¦ spatiale de 1~
texture et des profils hydr ?ques, on a pu r¨¦duire ¨¤ Yle *
Depuis le d¨¦part, le dispositif exp¨¦rimental st cons-
nombre de r¨¦p¨¦titions ¨¤ instrumenter par traitement,
titu¨¦ de 2 s¨¦ries de 6 blocs de Fischer comprer ant cha-
ce qui a permis de travailler en m¨ºme temps sur les
cun 8 traitements compl¨¨tement randomis¨¦s wr des
2 cultures et de r¨¦server les r¨¦p¨¦titions restantes aux
parcelles de 90 m2. La distribution des
i
traityents ¨¤
interventions,, et mesures tr¨¨s destructives ou pouvant
.4MENDEMENT ORGANIQUE EN SOL D ?GRAD ?
317
modiFier significativement l¡¯effet des traitements ¨¦tu-
2. En 1985
di¨¦s .
L¡¯instrumentation des traitements en tubes d¡¯acc¨¨s
On a poursuivi les m¨ºmes mesures hydriques et ten-
pour humidim¨¨tre ¨¤ neutrons, tensiom¨¨tres et cellules
siom¨¦triques et de pr¨¦l¨¨vement de solution du sol sous
de pr¨¦l¨¨vements de solution du sol est pr¨¦sent¨¦e
les 2 cultures.
tableau 1. La disposition des cellules a ¨¦t¨¦ effectu¨¦e
L¡¯¨¦volution de l¡¯enracinement du mil et de l¡¯ara-
pour d¡¯une part comparer la composition de la solu-
chide clans les couches (O-O,1 m et 0,l m-0,2 m) a ¨¦t¨¦
tion pr¨¦lev¨¦e sous les 2 traitements et, d¡¯autre part, cal-
caract¨¦ris¨¦e par mesure de la densit¨¦ racinaire aux IF,
culer les pertes min¨¦rales par lixiviation. Pour le rnil,
30e, 45¡¯ et 7F jour apr¨¨s la lev¨¦e. A mi-cycle de d¨¦ve-
ces pertes sont estim¨¦es ¨¤ la cote 1,80 m, cote maxi-
loppement v¨¦g¨¦tatif de l¡¯arachide une caract¨¦risation
mum atteinte par le syst¨¨me racinaire du mil sur ce
de l¡¯enracinement de la plante, similaire ¨¤ celle faite
type de
sur le mil en 1984, a ¨¦t¨¦ effectu¨¦e. Une caract¨¦risation
sol (CHOPART, 1980).
des principaux stades ph¨¦nologiques ainsi qu¡¯un suivi
de l¡¯¨¦volution des teneurs et des mobilisations en
azote, phosphore, potassium, calcium et magn¨¦sium
TABLEPIU 1
ont ¨¦t¨¦ r¨¦alis¨¦s sur les 2 plantes (CISSE, 1988). Enfin, le
Instrumenlution pour mesures de bilans d¡¯eau
statut organique du sol soumis aux 2 traitements a ¨¦t¨¦
et de solut¨¦s en 1984 et 1985.
¨¦tudi¨¦ par une analyse de la r¨¦partition du carbone et
l&t ?nitinn qf site instrumentation in terms ofsoil moistare
and .sorl solution concentration measurements.
de l¡¯azote dans les principales fractions texturales (200-
~--1--
2 000, 50-200, 20-50, 2-20 et O-2 p) des horizons
O-O,1 m et O,l-0,2 m du sol.
Arachide
Mil
Seuls les r¨¦sultats relatifs au bilan hydrique et ¨¤ la
Nombre de blocs instrument&
3( x 2)
3(x2)
relation consommation en eau-production font l¡¯objet
* Meww neutroniques
chaque 0,l m jusqu¡¯¨¤ 3,7 m
de cette ¨¦tude.
+ Ten~Gom¨¨tres
0,6-0,9-1,2
0,X-1,1-1,4
1,5 et 1,8 m
1,7 et 2 m
* (¡®ellules de pr¨¦l¨¨vement
0,3-0,6-0,9-1,5 m 0,3-0,6-0,9-1,s m
(\\olu?ion du sol)
B. Climat
+ !>Jr thaque bloc instrument¨¦.
La pluviom¨¦trie relev¨¦e ¨¤ Thilmakha de 1983 ¨¤ 1985
est pr¨¦sent¨¦e au tableau 2 ainsi que les mesures
JS d¡¯¨¦vaporation bac ? obtenue ¨¤ I3ambey. Les ann¨¦es
relatives ¨¤ notre travail se caract¨¦risent, du point de
En outre, un essai de caract¨¦risation des propri¨¦t¨¦s
vue pluviom¨¦trique, par :
de transfert et de r¨¦tention hydrique du sol a ¨¦t¨¦ r¨¦alis¨¦
- une saison des pluies tr¨¨s courte en 1983 (2 mois)
ripr¨¨s les r¨¦coltes sur chacun des 2 traitements afin
qui ne s¡¯est r¨¦ellement install¨¦e qu¡¯au d¨¦but du mois
d¡¯¨¦tudier si les apports de mati¨¨re organique avaient
cl¡¯ao ?t et qui a pris fin tr¨¨s pr¨¦cocement. La quantit¨¦
modifi¨¦ ces propri¨¦t¨¦s (CISSE & VACHAUD, 1988~).
totale d¡¯eau tomb¨¦e a ¨¦t¨¦ la plus faible de celles rele-
Enfin, une caract¨¦risation de l¡¯enracinement du mil
v¨¦es depuis le d¨¦but de l¡¯exp¨¦rimentation. Deux ¨¦piso-
dans la couche O-O,5 m du sol a ¨¦t¨¦ faite par mesure de
des de s¨¦cheresse ont eu lieu respectivement dans la
la masse de racines contenues dans des tranches de sol
deuxi¨¨me et la premi¨¨re d¨¦cade des mois d¡¯ao ?t et de
pr¨¦lev;es dans une fosse de 1 m¡¯ de surface, et relatives
septembre ;
aux profondeurs suivantes : O-O,1 m ; O,l-0,2 m ; 0,2-
- une date d¡¯installation normale des pluies en
0,3 m et 0,3-0,5 m. Les racines, extrailes par lavage sur
1984, mais une pluviom¨¦trie faible pr¨¦sentant une
I tamis ri maille carr¨¦e de 1 mm, sont pes¨¦es apr¨¨s 72 h ¨¤
p¨¦riode d¨¦ficitaire dans la deuxi¨¨me d¨¦cade du mois
l¡¯¨¦tllve.
d¡¯ao ?t ;
TABLEAU2
Donn¨¦es climatiques - Pluviom¨¦trie d¨¦cadaire ¨¤ Thilmakha
Values of rainfall and pan evaporution from 1983 to 1985 (daily values averaged over decads).
-
-
-
-
-
-
-
--~--~~
.------I_
~-
An n¨¦e
Juin
Juillet
Ao ?t
Septembre
Octobre
Total
l¡¯? d 2¡¯d 3¡¯d Ire d 2e d
3ed
1¡±d 2¡¯d 3¡¯d
lrt¡¯d 2¡¯d 3cd
lr¡¯d 2¡¯d 3¡¯d
annuel
. ..-
__--._- --~_-.--_
----~-~~l_
-HI_-
IV83
CI,0
18,O
0,o 8.6
1,o
0,o
66,8 4,0
68,2
0,O
23,5
20,5
0,o
0,o
0,o
¡¯ 210,6
1 Y84
10,O
37,o
3,0
17,5
12,s
19,2
31,O
6,5
44,0
17,s
52,O
10,l
19,o
0,o
0,o
279,3
lYX5
0,O
0,O
28,0 0,O 20,2 20,5 11,O 82,0
91,5
33,5
51,4
1,6
7,4
0,O
0,O
347.1
-~
~_I~~
-
-
-
Evaporation bac d¨¦cadaire en mm mesur¨¦e ¨¤ Bambey
----.I_
-~
.I__x-~- ----.- --_ ___.
--.~---~~
,4tln¨¦e
Juin
Juillet
Ao ?t
Septembre
Octobre
ltCd
2¡¯d
3e d
l¡¯ed
2ed
3¡± d
lied
2¡¯d
3e d
1¡¯¡°d
2¡¯d
3< d
I ¡± d 2¡¯d 3e d
--_
~_
~-
-
1983
lY84
YO,O
86,1
79,2 75.5
82,4
88,9
100,4
79,7
71,3
74,l
65,l
67,6
76,9
72,0
5Y,6
66,3
62,l
56,4
62,3
75,0
73,0
61,l
81,2
66,7
67,3
66,3
54,2
54,9
68,3
26,2
lY85
Y2,5
91,3
82,8
83,8
67,7 60.0 64.3
48,0
53,7
43,6
.56,2
55,8
;¡®4,3
78,2
75,7
I_~
-
-
1
,-
318
L. (1 3% & ?. VACHAUD
.- un d¨¦but de saison des pluies un peu tard f en
valeurs suivantes :
1985, avec une pluviom¨¦trie annuelle relative lent
?? pour l¡¯horizon de surface (0, 0,l m) : IA5 Tim¡¯,
meilleure que celle des 2 ann¨¦es pr¨¦c¨¦dentes et caract¨¦-
?? au-del¨¤ (jusqu¡¯¨¤ 1,5 m) par tranche de 0,l m :
ris¨¦e par des ¨¦pisodes tr¨¨s pluvieux pendant les 2 cler-
1
1,5 :t 0,Ol T/m3 ;
nieres d¨¦cades du mois d¡¯ao ?t.
- en terme d¡¯humidit¨¦, tous les profils hydriques
On notera que pour aucune de ces 3 ann¨¦es les
l
obtenus par sonde ¨¤ neutrons en 1983, ¨¤ raison de .
besoins en eau du mil et de l¡¯arachide qui s¡¯¨¦lipent,
5 r¨¦p¨¦titions par traitement ne diff¨¨rent en moyenne
pour les vari¨¦t¨¦s cultiv¨¦es, ¨¤ 400-450 mm dansi aette
entre eux ¨¤ une date donn¨¦e que de 5.10 -! m?/rnl par
zone (DANCETTE, 1974) n¡¯ont pu ¨ºtre satisfaits. /
horizon de mesure. Cette valeur ¨¦tant du m¨ºme ordre .-¡±
de grandeur que l¡¯incertitude sur la mesure (VAIJCLIN
/
ef ul., 1983), on a pu limiter par la suite ¨¤ 3 le nombre
de r¨¦p¨¦titions s,ans pertes d¡¯information significatives
C. Ssl - Caract¨¦ristiques texturales et hydriques(
(CISSI:, 1986) ;
- en terme de param¨¨tres hydrodynamiques (con- _
Les caract¨¦ristiques granulom¨¦triques du sol s,in t les
ductivit¨¦ hydraulique K(8) et courbes de r¨¦tention
suivantes (valeurs en p. 100) :
h(O)), 2 essais de caractcrisation par infiltration sous
sable grossier (> 200 n) 29,9 -r 3,3 ;
charge constante et drainage interne ont ¨¦t¨¦ eff¡¯ectu¨¦s
sable moyen (100-200 ).t) : 64,l /+ 3,5
sur les traitements TO et T1. Les r¨¦sultats d¨¦taill¨¦s sont
sable fin (SO-100 u) : 1,7 -r 0,3
analys¨¦s par ailleurs (CISSE & VACHAUD, 1988~).
et argile + limon (< 50 p) : 3,9 + 0,6.
Outre le fait qu¡¯aucun effet d ? ¨¤ l¡¯apport en mati¨¨re
Ce sol repr¨¦sente un milieu d¡¯¨¦tude remarquab ement
organique n¡¯a pu ¨ºtre observ¨¦, on notera :
homog¨¨ne,
comparativement aux exp¨¦rimen ations
?? qu¡¯une seule courbe de conductivit¨¦ K(0) (fig. 1)
r¨¦alis¨¦es pr¨¦c¨¦demment ¨¤ Bambey par IMKXNON
peut caract¨¦riser tous les points de mesures, profon-
(1982).
deurs et traiternents confondus. Ce qui nous a incit¨¦s ¨¤
Pour soutenir cette observation, on dispose dc:s don-
1
utiliser, quand n¨¦cessaire, cette courbe pour le calcul
n¨¦es, suivantes :
des flux par la loi de Darcy,
- - en terme de texture, le taux d¡¯¨¦l¨¦ments fins
?? que la relation h(0) est soumise ¨¤ une forte hyste-
(argile + limon) qui a un r ?le essentiel au niveau des
r¨¦sis. Partant toutefois de la m¨ºme teneur en eau, les
transferts hydriques reste compris entre 2 et 412.10 *
valeurs obtenues sur TO et Tl sont identiques.
entre 0 et 2 m de profondeur, avec un ¨¦cart type/ slpatial
Enfin du fait de la faible quantit¨¦ d¡¯¨¦l¨¦ments fins et
voisin de 5. IO- 3 (valeurs obtenues sur 15 profi!s ¨¤ rai-
de la forte conductivit¨¦ ¨¤ <( saturation )) (environ
son d¡¯une mesure tous les 0,l m entre 0 et 2 m) ;
200 mm/h), le sol est extr¨ºmement filtrant : sa r¨¦serve
-.- en terme de masse volumique, les mes.tnes au
en eau est tr¨¨s, faible, et de l¡¯ordre de 70 mm. par m de
I
cylindre de densit¨¦ montrent que l¡¯on obtient les
sol.
? ,* I i
Relation K(O)-h(B) caract¨¦ristique du site.
Lioil-water succion and hydraulic conductivity oj¡¯ the s Ite
AMENDEMENT ORGANIQUE EN SOL D ?GRAD ?
319
III. EFFETS DES TRAITEMENTS
am¨¨nera ¨¤ privil¨¦gier l¡¯hypoth¨¨se d¡¯un effet important
SUR LES BILANS HYDRIQUES
de l¡¯apport de mati¨¨re organique sur le d¨¦veloppement
racinaire, et ¨¤ ¨¦tudier en d¨¦tail ce facteur puisqu¡¯aucune
La premi¨¨re information frappante obtenue en 1983
diff¨¦rence significative n¡¯a pu ¨ºtre observ¨¦e au niveau
au niveau des mesures de profils hydriques effectu¨¦es
des caract¨¦ristiques hydrodynamiques du sol.
au cours du cycle v¨¦g¨¦tatif de l¡¯arachide concerne le
De plus, le suivi de l¡¯¨¦volution des profils hydriques
contraste entre les cin¨¦tiques d¡¯humectation du sol sur
montre que durant cette exp¨¦rimentation interan-
les traitements TO et Tl . A titre d¡¯exemple on trouvera
nuelle, 2 classes de probl¨¨mes sont rencontr¨¦es :
figures 2 et 3 respectivement les profils hydriques ini-
tiaux mesur¨¦s avant semis et ceux obtenus ¨¤ 3 dates
a) - des cas analogues ¨¤ celui observ¨¦ (fig. 2) en
caract¨¦ristiques du cycle : 15 jours apr¨¨s semis (20/08),
1983 sur le traitement Tl o¨´ les profils hydriques en
maximum de stock hydrique (13/09) et une semaine
profondeur restent toujours ¨¤ une teneur en eau faible
avant r¨¦colte (22/10), et les courbes d¡¯avancement du
(de l¡¯ordre de 0,04 cm3/cm3) et identique ¨¤ celle obte-
nue avant semis. Dans ces conditions, l¡¯ordre de gran-
deur de la conductivit¨¦ hydraulique est telle (autour de
Bfm3/,31
0,l mm/jour (fig. 1)) que l¡¯on peut raisonnablement
n¨¦gliger tout transfert au-del¨¤ de la derni¨¨re cote de
mesure. D¡¯une fa ?on classique l¡¯¨¦vapotranspiration
r¨¦elle peut alors ¨ºtre directement obtenue entre 2 dates
par
ETR = P + AS
(1)
1,oc
o¨´ P et AS repr¨¦sentent la pluie et la variation totale
du stock sur tout le profil (O-3,7 m), aucun ruisselle-
tient n¡¯ayant pu ¨ºtre observ¨¦ compte tenu de la nature
PlUle
cunui¨¦e
, mm
1983
I
2PO
2ou
3p0
?l ml
.¡°,,
1JO'
Cornpuraison entre profil h.vdriques obtenus ¨¤ des dates caract¨¦ris-
tiques sur les traitements Tl et TO, arachide, 1983 (3 r¨¦p¨¦titions par
traitement). (8 teneur en eau. Z profondeur en m.)
)
(&npanson berweetl. r,>a/cr content profiles measur*ed at three dates
Tl
in 1983 un&r ~roundnut J¨¤r treatments TO and Ti (3 redicatesfor
x¡± pach (realrnenl). (8 rolumetric wtrter content, Z depth.)
front d¡¯humectation, relatives aux 2 traitements choi-
sis. Sur chacune de ces 2 figures on a repr¨¦sent¨¦ les ban-
des d¡¯incertitudes relatives aux 5 r¨¦p¨¦titions par traite-
ment. On notera que pour chaque traitement, la disper-
sion des mesures spatiales est du m¨ºme ordre de gran-
1,
deur que l¡¯incertitude de la mesure (-r 0,05 m3/m¡±). On
mettra donc ¨¤ profit cette tr¨¨s grande homog¨¦n¨¦it¨¦ du
13.1 mi
9
¡®\\ ¡°i
milieu pour utiliser une relation unique K(Q) ou h(0)
9'
J$A
._ _ - -
_ _
-
-
-
-
-
-
pour caract¨¦riser le milieu du point de vue hydrodyna-
4.0
1
..-
mique. La validation de cette hypoth¨¨se est donn¨¦e
dans un autre article (CISSE & VACHAUD, 1988~).
Figure 3
Ma@+ la tr¨¨s faible pluviom¨¦trie, on notera que les
Evolution compar¨¦e de la cin¨¦tique de p¨¦n¨¦tration du front d¡¯humi-
percolations passent au-del¨¤ de la derni¨¨re cote de
dit¨¦ dans le sol sous arachide en 1.983. (Z, prqfondeur du front
mesure disponible (3,70 m) sur le traitement TO. alors
d¡¯humectation.)
CI~K WI I;l le t¡¯ront d¡¯humectation s¡¯arr¨ºte ¨¤ la cote de
Cumulative annual rairtfall and penetrafion of the wetting front
observed on TI and TO in 1983 under groundnut. /Z,depth of wet-
7 m.
ting .front.)
CC~~C bservation, qui sera renouvel¨¦e en 1984, nou5
--3
320
L. i
CI:,sIE L G. VACHAUD
du sol. Les pertes en eau au-del¨¤ du front racinaire Z,
A. Aspect m¨¦thodologique : bilan sur arachide 1983
- appel¨¦es encore drainage - seront alors calcul:ies
A t.itre methodologiyue, on consid¨¨re d¡¯abord dans
par :
un premier temps les r¨¦sultats obtenus en 1983, o¨´
Dr - AS¡¯
1
(2)
seule la s¨¦rie cuhiv¨¦e en arachide est, rappelons-le, ins-
o¨´ AS¡¯ repr¨¦sente la variation de stock entre Z, (1 ,fi m
trument¨¦e. Les profils hydriques typiques. donn¨¦s
sur arachide, 1,8 m sur mil) et la derni¨¨re w.e de
figure 2, ont d¨¦j¨¤ fait ressortir le contraste entre les .
mesure.
2 traitements.
On trouvera figure 4 les courbes donnant l¡¯¨¦volution 2
b) .-. ¨¤ l¡¯inverse, des cas o¨´ des percolationfi ont
des variations de stock hydrique total AS (mesur¨¦ entre
manifestement lieu ¨¤ travers la derni¨¨re colje de
0 et 3,7 m), avec comme r¨¦f¨¦rence l¡¯¨¦tat sec avant pluie
mesure, comme en 1983 sur TO (fig. 3). Afin d¡¯effec-
de semis ainsi que la pluviom¨¦trie durant la p¨¦riode de
tuer le bilan hydrique, on est alors amen¨¦ a calculer le
culture. Deux conclusions s¡¯imposent :
drainage au-del¨¤ du front racinaire en appliquant la loi
de Darcy :
- tr¨¨s faible variabilit¨¦ des mesures ¨¤ l¡¯int¨¦rieur
d¡¯un traitement ;
Dr = - K(6) grad H
l
(3)
- mauvaise utilisation de l¡¯eau sur le t¨¦moin, car
o¨´ K(O) et grad H sont respectivement d¨¦duits de la
malgr¨¦ la faible pluviom¨¦trie utile (145 mm), 60 mm
relation report¨¦e figure 1, et obtenus par mesur;:s ten-
d¡¯eau non utilis¨¦e par la plante restent disponibles dans
siom¨¦triques (en 1984 et 1985). L¡¯ETR entre 21 dates
le sol ¨¤ la r¨¦colte sur TO alors que sur le traitemenr avec
vaut alors :
/
Fumure Organi{que toute la pluie est utilis¨¦e.
ETR .= P + AS - Dr
/ (4)
Le calcul du bilan de consommation, selon les 1/
Le calcul des stocks et des variations de stoc <, et le
m¨¦thodes explicit¨¦es pr¨¦alablement et sur la base de
traitement des mesures d¡¯humidit¨¦ a ¨¦t¨¦ effectu:? par
mesures en g¨¦n¨¦ral hebdomadaires, conduit aux r¨¦sul-
utilisation du logiciel AIDHYS mis au point a 1¡¯ l.nstitut
tats report¨¦s t.ableau 3. Ces valeurs concernent chaque
de M¨¦canique de Grenoble (~LATY et
1%7).j
fois 5 r¨¦p¨¦titions par traitement.
PIoh Imm I
1983
¡®AKACH:DF,6
32
i I
JUILLET
AOU¡¯
f
50.
SEMIS
1
Figure 4
AMENDEMENT ORGANIQUE EN SOL D ?GRAD ?
321
TABLEAU 3
Consommations hydriques journali¨¨res (mmij), taux de satisfaction ETR/ETM 1%) des besoins en eau de l¡¯arachide et drainage (mm)
(3 r¨¦p¨¦titions par traitement) ; semis : 3/8/1983 - r¨¦colte : 29/10/1983 - pluie utile 145 mm.
Evapotranspiration rate (ETR) ratio between water consumption and water requirement (ETRIETM) and drainage below the root zone (Dr)
durin.? rhe trop qvcle for treatment TO, Tl, groundnut 1983. Sowing Aug. 3, harvesting Oct. 29, rain during the cycle 145 mm
(3 replicates for each treatment).
P¨¦riode
T O
Tl
ETM
._~~.-_~-I_--
(JAS)
(mm/j)
ETR
E
T
R
(mm/j) -
Dr (mm)
ETR (mm/j)
E?¡®R
Dr (mm)
ETM
ETM
O-10
3,32
2.10 + 0,75
63
-
2,02 k 0,30
61
-
10-17
3,31
0,91 * 0,ll
21
3,3 + 0,7
1,09 +r 0,07
33
-
1¡¯1-21
4,22
0.91 -t 0,ll
22
a,7 + 1,9
2,33 +r 0,02
55
-
2¡¯7-34
$31
2903 t 0,77
38
21,5 + 4,8
3,71 * 0,09
7 1
3,0 -t 1,6
34-41
5,81
2,15 1 1,09
37
11.3 f 3,6
4,20 rt 0,46
71 Ir
3,8 ii 2,9
41-50
6,26
0,71 i 0,90
1 1
7,6 + 4,6
3,54 1. 0,45
57
2,l ir 2,6
W-57
5,02
3,40 * 0,35
68
4.,0 + 1,5
2,80 k 0,57
56
0,6 t 0,7
C-65
4,66
1,30 2 0,43
28
4.2 + 0,7
1,?7 f 0,21
23
-
65-79
5,32
1,30 + 0,43
24
4.0 + 0,l
0,41 & 0,16
8
-
----~_~-~_
~-
Cycle
ETM (mm)
ETR (mm)
1) total
ETR (mm)
D total
(semis.r¨¦colte)
384,3
125,8 r 16,9
33
64,6 + 8.8
173,7 zk 4,2
45
9,5 + 6,4
- - .-~-.-~
_I~-
.-.. .-ll__l_~
~--
-
-
-
Ces r¨¦sultats sont synth¨¦tis¨¦s figure 5 sous 2 formes
apr¨¨s semis (de la floraison au d¨¦but de formation des
de prcsentation :
gousses), o¨´ la consommation sur Tl est tr¨¨s significa-
- consommation moyenne hebdomadaire durant le
tivement sup¨¦rieure ¨¤ celle sur TO, alors que durant les
¡± cycle. On notera de tr¨¨s fortes diff¨¦rences du taux de
20 premiers jours les valeurs sont identiques. A la fin,
consommation intervenant entre le 20e et le 50¡¯ jour
le processus s¡¯inverse. Ce point sera discut¨¦ plus tard ;
RECOLTE
P L U I E C U M U L E E
DEPUIS SEMIS
Figure 5
Arachide 1983 - C¡¯omparaison entre bilans cumul¨¦s et taux de con-
Evapotranspiration rate, cumulative water ?onsumption, cumulative
sommation d¡¯eau sur les 2 traitements. m Bande.7 a¡±7ncertitude.s
drainage to.ssesforgroundnut on treatments TI and TO, in 1983. @ZI
entre r~pBtitions. JAS = jours apr¨¨s semis.
Domain of uncertainty. JAS = days after sowing.
322
L. C:I/SSE & G. VACHAUD
.- bilan cumul¨¦ : pluie totale utile, ET
TABLEAIJ 5
nage. Dans le cas du traitement avec app
la difference entre I¡¯ETR totale (174 mm)
sur les deux cultures et pendant la dur¨¦e de l¡¯essai.
cumulee apr¨¨s semis repr¨¦sente l¡¯utilisation du
Total dry matter production and water efficiency for crops
d¡¯eau pr¨¦sent dans le sol juste avant le semis.
and freatments analyzd in this paper.
-_.~ __.__-____- -
--.-- _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ------.----.----
~-._~
Sur la figure 5, les zones hachur¨¦es repr¨¦sent
Production mati¨¨re s¨¨che totale
bandes d¡¯incertitudes entre les 3 r¨¦p¨¦titions par
(kp/ha)
ment. Pour le calcul du drainage on a p
utilise l¡¯¨¦quation (3) avec la mesuse locale
Arachide
Mil
__-._---_-__-_-_-----
.---- ~~_- --_--
grad H sur le tube ¨¤ !a cote de r¨¦f¨¦rence (
T O
Tl
TO
T¡®l
l¡¯arachide).
Dans tous les cas de figure, les taux de con
1983
550 t 200 1 738 I 108
-
-_.
tien sont tr¨¨s inf¨¦rieurs¡¯aux besoins hydriqu
1984
1 141 + 135 2 203 + 81 3 523 + 514 6 587 -t 190
1985
2 390 zk 255 3 258 + 496 2 025 f SO 5 720 + 700
plante, comme le montre le rapport ET
dernier terme ¨¦tant calcul¨¦ selon la m¨¦thode
Efl ?cience
par L~ANCETTE (1984). Enfin les pertes hydr
(kg MS:mm d¡¯eau)
_.__..-_____ --_- _-___ ------.l_-------
drainage repr¨¦sentent respectivement 5 ¨¤ 45 p
1¡¯0
Tl
T O
Tl
la pluviom¨¦trie utile sur TI et TO, ce
-..I_ __.__ -.--~-_~_.---_--- _---
_---.----.
tr¨¨s mauvaise colonisation du sol par l¡¯enr
1983
$37
Y,98
-
.-
sur le traitement TO.
1984
6,10
9,110
15,45
28.64
Au niveau des bilans de production, on
1985
9,83
12.61
9,16
22,oo
________I ___.._ --.---
_-._.__ ---- ..__ ---------.
_---- --_--.
cette s¨¦rie de mesures respectivement 55
1 738 I 108 kg de mati¨¨re s¨¨che par hect
Tl (les d¨¦tails de production sont donn¨¦s par (
1986)~. Clairement l¡¯efficience est 2 fois p
1. Pour l¡¯ann¨¦e 1984
le traitement avec amendement organiq
sera repris dans la discussion.
?? pour le mil sur les 2 traitements, la consommation
totale correspond ¨¤ la pluie utile. Cependant des diff¨¦-
rences notables apparaissent au niveau des taux de
B. Synth¨¨se des r¨¦sultats en 1984 et 1985
consommation durant le cycle : identiques jusqu¡¯au
Les 2 ann¨¦es suivantes sont fortement contr; wt¨¦es,
2O¡¯jour apr¨¨s semis, on note une tr¨¨s forte augmenta-
puisque la pluviom¨¦trie utile obtenue en 1985 (302 ,mm)
tion sur le traitement Tl ¨¤ la suite d¡¯¨¦pisodes de pluie
est pr¨¨s de 50 p. 100 sup¨¦rieure ¨¤ celle caractc:r:sant
de 30 mm fin juihet et fin ao ?t (p¨¦riode de tallage -
1984 (environ 210 mm). 11 en r¨¦sulte des comp,srte-
d¨¦but de formation des grains). En fin de cycle par
menfs diff¨¦rents entre vari¨¦t¨¦s et traitements. Dc point
contre le taux de consommation est significativemenr¡¯
de vue hydrique, on notera ainsi que les profils h;fdri-
sup¨¦rieur sur le t¨¦moin. Notons qu¡¯aucun drainage n¡¯a
ques mesur¨¦s au maximum du stock hydrique mon-
pu ¨ºtre mesur¨¦ au-del¨¤ de la cote 1,80 m sur l¡¯ensemble
trent qu¡¯aucune humectation n¡¯a lieu en 1.984 au-del¨¤
des srtes implant¨¦s sur cette culture.
de 2 m alors qu¡¯en 1985, suite ¨¤ de fortes pluies ioter-
?? Pour /¡®arachide, comme en 1983, le traitement
venules durant la 2¡± quinzaine d¡¯ao ?t (160 nnm),
avec apport d¡¯amendement organique a une consom-
d¡¯importantes percolations traversent la cote 3.7 m
mation d¡¯eau significativement sup¨¦rieure ¨¤ celle du
avec une forte augmentation de la teneur cin eau
traitement TO. Au cours du cycle, les taux moyens heb-
jusqu¡¯¨¤ ce niveau.
domadaires se diff¨¦rencient ¨¤ partir du 4je jour, pour
Rappelons que pour ces 2 ann¨¦es on dispose chaque
rester sur Tl syst¨¦matiquement sup¨¦rieurs et ¨¤ des
fois de 3 r¨¦p¨¦titions pour chacun de 2 traitemertc, sur
valeurs voisines de l¡¯optimum jusqu¡¯au 80e jour. Au-
rnil et arachide (en rotation). Le d¨¦tail des anal) ses est
del¨¤, le comportement s¡¯inverse, avec un taux de con-
pr¨¦sent¨¦ dans la th¨¨se de L.. CISSE (1986). On trouvera
sommation l¨¦g¨¨rement sup¨¦rieur sur TO. Enfin le drai-
figu:re 6 l¡¯¨¦volution du taux de satisfaction des besoins
nage au-del¨¤ de 1,5 m n¡¯est mesurable que sur le traite-
en eau pour ces 2 cultures. Les valeurs glob;.ls:s en
ment TO, avec une valeur cumul¨¦e atteignant ¨¤ la
terme de bilan hydrique et bilan de production et effi-
r¨¦colte 25 f 6 mm soit 10 p. 100 de la consommation
cience sont report¨¦es tableaux 4 et 5.
totale.
TABLEAU 4
ipluie utile, consommation et drainage.
Annual values of rainfall, real evapotranspirah
rs and drainage losses below the roor zone meusured in 1984 and 1985
ut crops und the two treatments.
Dr mm
Pu mm
ETR mm
Dr mm
-..
_.-_- ----.~---
Arachide T O
25
k 7 302 243
z 27
64 t 17
Arachide Tl
302 258
+ 13
50 z 18
-..~
_.__ --_--__-- ..-. -- - - --
__---_--
Mil TO
-
301,3 221
2 14
94k 1
Mil Tl
_- 301.3 260
f 13
421~ 9
-..
.-_-.. ~~~
-~.
_ - - - -
- _ - - - - - ~ ~
AMENDEMENT ORGANIQUE EN SOL D ?GRAD ?
3 2 3
1983
[Fi
son -- d¨¦but de formation des grains (48-70 jours apr¨¨s
A R A C H I D E
MIL
semis), et une inversion en fin de cycle ;
ri;- I
?? pour /¡®arachide par contre, on ne peut pas obtenir
de diff¨¦rences significatives sur les valeurs cumul¨¦es, ni
sur les taux de consommation dans le cycle.
Dans les 2 cas il reste ¨¤ la r¨¦colte un stock r¨¦siduel de
0
60 mm environ par rapport ¨¤ l¡¯¨¦tat initial avant pluie
de semis. Globalement, en 1985, les besoins en eau
sont mieux couverts qu¡¯en 1984, surtout pour l¡¯ara-
chide Tl, si ce n¡¯est en d¨¦but de cycle.
IV. DISCUSSION ET CONCLUSION
Les fortes diff¨¦rences observ¨¦es au niveau des cin¨¦ti-
ques d¡¯humectation, des taux de consommation, de la
0.5
production nous ont amen¨¦s ¨¤ rechercher une explica-
tion par les diff¨¦rences de biomasse racinaire. Des
mesures de densit¨¦ racinaire ont ¨¦t¨¦ effectu¨¦es dans ce
0
~
;::,oo ,*jI¡±.. ,A5 but ¨¤ mi-cycle du d¨¦veloppement racinaire du mil en
1984 et de l¡¯arachide en 1985. Les profils correspon-
dants sont donn¨¦s figure 7. En outre, en 1985, les
m¨ºmes mesures ont ¨¦galement ¨¦t¨¦ faites sur les 20 pre-
miers cm du sol seulement, mais ¨¤ diff¨¦rentes p¨¦riodes.
11 est clair, pour le mil, que l¡¯enracinement sur Tl est
beaucoup plus dense en surface. Les contrastes se pro-
duisent assez t ?t (¨¤ partir de la 2e semaine apr¨¨s la
lev¨¦e). Par contre en profondeur des observations
visuelles sur fosses ont montr¨¦ que le front racinaire
0
descend au-del¨¤ de 1,7 m sur TO, alors qu¡¯il s¡¯arr¨ºtait ¨¤
1,4 m sur Tl.
Pour l¡¯arachide, le contraste est moins important en
-
Tl
terme de masse, mais les racines s¡¯¨¦talent lat¨¦ralement
-me- TO
¨¤ une plus grande distance du pivot sur le traitement
Tl (jusqu¡¯¨¤ 0,4 m dans l¡¯interligne au lieu de 0,15 m
des taux de satkfacrion des besoins de l¡¯arachide et du mil
pour TO) ; elles pr¨¦sentent en outre une densit¨¦ de
durum / ¡®e?cp¨¦nnze,ltaiion
en I983, 1984 et 1985. JAS = jours apr¨¨s
nodules plus nombreuses.
semk
Il est ind¨¦niable que l¡¯apport de mati¨¨re organique
Change in the ratio between water consumption (ET& and water
en surface favorise en d¨¦but de cycle le d¨¦veloppement
requirement (ETM) during the erop cycle for groundnut and millet
@fier irealmenf in 1983, 1984 and 1985. JAS = dqvs afier sowing.
racinaire. Ceci induit un double effet = meilleure utili-
sation de l¡¯eau du sol et d¨¦veloppement accru de la
plante sur Tl. A l¡¯inverse, en fin de cycle, et comme le
montre clairement une autre ¨¦tude publi¨¦e par ailleurs
On notera globalement que sur l¡¯ann¨¦e le taux
(CISSE & VXHAUD, 1988b), l¡¯accumulation de l¡¯eau
moyen de satisfaction des besoins est tr¨¨s faible, et voi-
en profondeur sur TO r¨¦sultant d¡¯une mauvaise effi-
sin de 45 p. 100 pour les 2 cultures.
cience du syst¨¨me racinaire en surface induirait un
d¨¦veloppement et une extraction racinaire au-del¨¤ de
2. Pour l¡¯ffnn¨¦e 1985
1 m. Ceci expliquerait la tendance observ¨¦e syst¨¦mati-
quement d¡¯une augmentation du taux de consomma-
Les pertes d¡¯eau (et d¡¯¨¦l¨¦ments min¨¦raux) affectent
tion sur ¡®TO en fin de cycle par rapport ¨¤ Tl o¨´ de telles
d¡¯une fa ?on importante les 2 cultures puisqu¡¯apr¨¨s les
r¨¦serves n¡¯existent g¨¦n¨¦ralement pas.
fortes pluies (160 mm) intervenues dans la 2e quinzaine
Enfin l¡¯analyse des r¨¦sultats en termes de relation
d¡¯ao ?t, d¡¯importantes percolations traversent la cote
consommation-production, globalis¨¦s sur le cycle de
3,7 m avec une forte augmentation de la teneur en eau.
culture, conduit ¨¤ la figure 8, dkriv¨¦e du tableau 5.
Leurs estimations, peut-¨ºtre moins pr¨¦cises que dans les
Pour chaque ann¨¦e et chaque traitement, les valeurs
cas pr¨¦c¨¦dents puisque bas¨¦es uniquement sur la loi de
obtenues sur chaque bloc sous forme (< production de
DAK( Y. atteignent les valeurs donn¨¦es tableau 4. On
mati¨¨re s¨¨che totale-ETR durant le cycle )) sont inscri-
peut n¨¦anmoins avancer ces r¨¦sultats :
tes dans un quadrilat¨¨re caract¨¦risant la zone d¡¯incerti-
* pour le mil, les diff¨¦rences, tant sur les valeurs
tude ¨¤ la r¨¦ponse. On trouve aussi les valeurs r¨¦sultant
cumul¨¦es (consommation, drainage) que sur les taux de
de la campagne 1986 (pluviom¨¦trie utile 204 mm) lors
consommation hebdomadaire sont tr¨¨s nettement mar-
d¡¯un suivi plus l¨¦ger n¡¯ayant pas permis l¡¯analyse
qu¨¦es. L¡¯¨¦tude d¨¦taill¨¦e faite par CI%E, 1986, montre
d¨¦taill¨¦e faite pr¨¦alablement. Deux r¨¦sultats marquants
que durant le cycle on a sur Tl une consommation
nous semblent devoir ¨ºtre signal¨¦s.
sup¨¦rieure
apr¨¨s
les fortes pluies de mi-ao ?t
En Pre:mier lieu, la r¨¦action des 2 cultures ¨¤ l¡¯amen-
(30-40 jours apr& semis), puis durant la p¨¦riode florai-
dement organique appara ?t tr¨¨s diff¨¦rente. Pour l¡¯ara-
324
L. CI!Si! & G. VACHALJD
l
a
0.1. #--
.
1
0z.i
f
M I L 198.4
0.3. I
0.L. I,
0 -
!i
1 0
g
,1, /rd
A R A C H I D E
- - - - - -
TO
2 (ml I
A R A C H I D E 1985
Zlm
Figure 7
a) Profil de densite¡¯ racinaire (g/m¡¯) ¨¤ mi-cycle (1984 ,sur
a) Root density (gimz) prqfiles measured
4-5 days qfter ,eermination
sur arachide) et b) ¨¦volution de la densit¨¦ racinaire ¨¤ I
,jor mrlet in 1984 and groundnut NI 1985 (VI Tl und 711 ; l>) change
p ¨¦ r i o d e s e n 1 9 8 5 d a n s les lranches O-O, 1 e t O,l-0,2 m . JA
in root densiiv in /he surjac¡¯e hortzons
(O-O.2 m) durinp the trop
apr¨¨s xemis.
cycle ,for groundnut and millet in 1985. JAS = da.vs ajter sowinp.
,.: p-y
L-QQ
2000
Figure 8
Lialson e n t r e p r o d u c t i o n d e m a t i ¨¨ r e s ¨¨ c h e t o t a l e e t consc
7ration.
Relation belween total dry matter production and total
¡®ter consumprron rn relation to trop und treutmenl.
AMENDEMENT ORGANIQUE EN SOL D ?GRAD ?
325
chide les valeurs de rendement total semblent peu
tion de grains ou de gousses d¡¯une part, et de pailles ou
affect¨¦es par le niveau de fertilit¨¦, mais surtout par
fanes d¡¯autre part. N¨¦anmoins des rendements de 6 ¨¤
l¡¯alimentation hydrique, avec un accroissement de
7 tonn.es par hectare de mati¨¨re s¨¨che pour une con-
2 T/ha par 100 mm annuel d¡¯ETR. Pour le mil au con-
sommation de 200 mm d¡¯eau sont obtenus sur le mil.
Iraire, le niveau de fertilit¨¦ semble avoir une impor-
L¡¯apport de mati¨¨re organique conduit globalement ¨¤
tance essentielle et l¡¯alimentation hydrique n¡¯est pas un
une production 2 ¨¤ 3 fois plus forte que sur le t¨¦moin.
param¨¨tre tr¨¨s exalicatif du rendement.
Il est clair que la dose de fumier utilis¨¦e dans cette
C:e:< r¨¦sultats doivent n¨¦anmoins ¨ºtre affin¨¦s. Il s¡¯agit
exp¨¦rimentation est tr¨¨s sup¨¦rieure ¨¤ celle que les dis-
ici d¡¯exp¨¦rimentation en milieu extr¨ºme (faible pluvio-
ponibilit¨¦s du milieu ¨¦tudi¨¦ permettent d¡¯appliquer.
m¨¦trie, sol tr¨¨s filtrant) sur une dur¨¦e insuffisante pour
Une nouvelle exp¨¦rimentation est actuellement en
effeciuer une analyse plus fine en fonction des phases
cours dans des conditions de milieu analogue pour
de d¨¦veloppement (DANCETTE, 1984). Ils nous sem-
d¨¦terminer ¨¤ la fois les doses minimum conduisant ¨¤
blent n¨¦anmoins pouvoir ¨ºtre mis ¨¤ profit, notamment
un effet significatif, et le temps n¨¦cessaire pour obtenir
tl un moment o¨´ l¡¯utilisation de mod¨¨le de pr¨¦vision de
ces effets.
rendement (FOREST & KALMS, 1984) s¡¯av¨¨re ¨ºtre un
Re ?u le 18 juin 1987.
outil indispensable d¡¯aide ¨¤ la d¨¦cision, pour inciter ¨¤
Accept¨¦ le 19 janvier 1988.
leur am¨¦lioration en s¡¯attachant ¨¤ 2 aspects que nous
consid¨¦rons comme essentiels, et li¨¦s :
REMERCIEMENTS
-- la zone racinaire, puisque le param¨¨tre consid¨¦r¨¦
figure 8 est I¡¯ETR et non la pluie totale,
Cette ¨¦tude a ¨¦t¨¦ effectu¨¦e dans le cadre d¡¯une convention d¡¯Assis-
-- la r¨¦action de la plante au niveau
lance Technique entre l¡¯Agence Internal.ionale pour I¡¯Energie Ato-
de la fertilisa-
mique et l¡¯Institut S¨¦n¨¦galais de Recherche Agricole. La contribu-
tion.
tion de I¡¯AIEA en fourniture d¡¯¨¦quipement, missions d¡¯experts et
L-n second lieu, l¡¯efficience des cultures est remar-
bourses de formation a ¨¦t¨¦ essentielle.
quable.
Les auteurs tiennent en outre ¨¤ associer ¨¤ ce travail Mr A. FAYI:,
II faut certes affiner les r¨¦sultats en tenant
M. GOLJIXARY et M. THIAW, techniciens du CNRA Bambey, ¨¤ qui est
compi:e, comme le fait L. CISSE (1986) de la produc-
due la qualit¨¦ des mesures.
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que, Vienne, p. 533-549.
culture de mil et d¡¯arachide sur un sol sableux
e (lu. Nord-S¨¦n¨¦gal. 1. - Bilans de consommation,
production et d¨¦veloppement racinaire
Limamoulaye CISSE & Georges VACHAUD*
i,> 1 \\
I n s t i t u t S ¨¦ n ¨¦ g a l a i s d e R e c h e r c h e s agricoles,
C N R A - BAMBEY - S ¨¦ n ¨¦ g a l
-_
* C.N.R.S. - institut de M¨¦crrrique de Grenoble, B.P. 68, F¡¯ 38402 Saint-Martin-d¡¯ti¨¨res Cedex
.
r
--.--
I
--$?!Cl--
i&m ?
Dans le cas d¡¯une exp¨¦rimentation de longue dur¨¦e men¨¦e sur un sol d¨¦grad¨¦ du Nord-S¨¦n¨¦gal, on s¡¯est attach¨¦
¨¤ caract¨¦riser l¡¯influence de l¡¯apport de mati¨¨re organique sur les bilans de consommation et de production
pour une rotation mil-arachide.
Un suivi d¨¦taill¨¦ des transferts hydriques, bas¨¦ sur l¡¯utilisation coupl¨¦e d¡¯humidim¨¦i rie neutronique et de ten-
siom¨¦trie, apr¨¨s s¨¦lection des sites de mesure pour leur repr¨¦sentativit¨¦ spatiale, a mi,j en ¨¦vidence des diff¨¦ren-
ces consid¨¦rables de consommation en eau, de pertes en drainage et de production v¨¦g¨¦tale entre le traitement
et le t¨¦moin. Une caracterisation des propri¨¦t¨¦s hydrodynamiques a montr¨¦ que l¡¯effet de l¡¯apport en mati¨¨re
organique sur les propri¨¦t¨¦s de transfert et de r¨¦tention hydrique du sol n¡¯est pas significatif. Cet apport induit
de forts contrastes au niveau du d¨¦veloppement racinaire donc une bien meilleure alimentation hydrique (et
min¨¦rale comme on le verra dam un article suivant), et une production bien sup¨¦rieure. Il appara ?t enfin nette-
ment que la consommation totale en eau peut expliquer assez bien la production de l¡¯arachide. Pour le mil, et
pour les conditions extr¨ºmes rencontr¨¦es dans cette exp¨¦rimentation, il semble par contre que ce seul param¨¨tre
n¡¯ait pas un pouvoir explicatif suffisant.
Mots d¨¦s additionnds : Amendement organique, .sol d¨¦grad¨¦, production v¨¦g¨¦tale, bilan 11.vdrique, cara&-
risation hydrodynamique. variabilit¨¦ spatiate.
SUMMAIIY
Effect of organic amendtnent on cultivation of¡® millet and groundnut in a degraded sandy soi1 in
North Senegal. I. Water consumption, root dewelopment and trop producti:on.
Within the framework of long-term agronomis research on rhe condition\\ of degraded \\oils in North
Senegal, an experiment was done to determine the effect ot orgamc amendment on water consumptton and
?rop production of millet and peanut in rotation. A detailed analysis of soi1 water transfer was done, with
sitnultaneous use of neutron moisture meter and tensiometer at measurement sites cselected for their spatial
representativity. Very significant differences were obtained in terms of water consump,.ion, drainage losses and
trop production between treatment and control plots. In a first stage, it was shown t hat organic amendment
had no effect on water transfer and water.-holding capacity of soi]. However, very high contrasts in term of
root development were obtained between treatment and control. lt is believed that this factor was responsible
for the greater efficiency of water and nutrient absorption, and therefore for the higher production of the trop
cultivated on the treatment. Finally, it appeared that total water consumption was, for groundnut, a fairly
good estimator of total production whereas for millet this variable could not be used as a sensitive parameter in
a predictive mode1 of production.
Additional key words : Hydrodynamic charaeterization,
spatial variability.
1. INTRODUCTION
500 000 ha) et le mil souna (sur 400 il)00 ha). Ces surt¨¤-
ces repr¨¦sentent pr¨¨s de 45 p. 100 des superficies tota-
Lc Centre-Nord du S¨¦n¨¦gal qui comprend les r¨¦gions
les cultiv¨¦es par an au S¨¦n¨¦gal en arachide, mil et
$. e Louga., de Thies et de Diourbel est une zone de cul-
sorgho.
/
III~, pluLialrs dont les principales sont l¡¯arachide (sur
Cette zone est caract¨¦ris¨¦e par l¡¯existence de 2 sai-
316
L,. CWE & G. VACHAUD
.i
sons tr¨¨s contrast¨¦es : une longue saison s¨¨che pui? i.me
l¡¯int¨¦rieur des blocs est la m¨ºme dans les 2 s¨¦ries. Ces
saison des pluies de juillet ¨¤ septembre, avec une/ plu-
traitements concernent plusieurs associations de
viom¨¦trie moyenne (p¨¦riode 1970-1986) voisinle de
labour, de fumure min¨¦rale, d¡¯apport de fumier. de
350 mm/an. C¡¯est donc une zone ¨¤ pluviom¨¦trie ,b:n¨¦-
chaux. Les s¨¦ries sont cultiv¨¦es en rotation ara ?hide-
ralemznt faible et souvent limitante pour les culture:;, et
mil, avec labour r¨¦alis¨¦ ¨¤ la traction bovine (10 cm de
¡¯
dont la variabilit¨¦ interannuelle est en outre lr¨¨s ¨¦lev¨¦e.
profondeur environ) ; l¡¯apport de fumier (10 p. 100
Les sols cultiv¨¦s dominants sont des sols r
fe;r,lgi-
d¡¯humidit¨¦ environ) ¨¤ raison de 10 t/ha, et celui de la
neux tropicaux peu lessiv¨¦s (environ 80 p. 100 deis sols
chaux (600 kg/ha) sont faits uniquement sur la culture ¡®*
cultiv¨¦s) tr¨¨s sableux. Ils ont ¨¦t¨¦ d¨¦crits par de nom-
d¡¯arachide et leurs effets r¨¦siduels sont mesur¨¦s sur !;7 ¡±
breux auteurs et notamment par BONFILS & F,A.JKE
culture de mil qui suit.
P-
(1959). Ces sols se sont d¨¦velopp¨¦s sur du sable/ qua-
L¡¯arachide (v.ari¨¦t¨¦ 55-437,90 jours) est sem¨¦e au dis-
ternaire d¡¯origine fluviale et marine qui a subi {lar la
que avec un ¨¦cartement entre les lignes de 0,45 m. Au
suite des actions ¨¦oliennes, Ils pr¨¦sentent un profil tr¨¨s
semis, 150 kgiha d¡¯engrais ternaire (NPK) de formule
homog¨¨ne de la surface jusqu¡¯¨¤ plus de 4, m de :Pro-
8-18-27 sont apport¨¦s. Le mil (SOUNA III, 90 jours)
fondeur. Leur fraction argileuse compos¨¦e essenltilelle-
est sem¨¦ en poquets ¨¤ la densit¨¦ de 1 m x 1 m, d¨¦mari¨¦s
ment de kaolinite est tr¨¨s faible (2 ¨¤ 3 p. 100) /; leur
10 jours apr¨¨s la lev¨¦e, ¨¤ 3 plants. Au semis du mil,
horizon humif¨¨re, tr¨¨s peu diff¨¦renci¨¦, pr¨¦sen/e des
150 kg/ha d¡¯engrais ternaire (NPK) de formule 14-7-?
taux de mati¨¨re organique de 0,2 ¨¤ 0,5 p. 100. Ces
sont apport¨¦s. Au d¨¦mariage et au 41¡¯ jour de v¨¦g¨¦ta-
sols ont des capacit¨¦s d¡¯¨¦change cationique tr¨¨s i¡¯aribles
tion, 50 kg/ha d¡¯ur¨¦e sont appliqu¨¦s.
(E ¨¤ 3 meq/lOO g de sol). Du fait de leur texture b,sen-
La conduite des cultures (sarcla-binage, protection
tiellement sableuse, de leur composition min¨¦raLogi-
phytosanitaire, etc.. .) est correctement assur¨¦e en sui-
que et de leur pauvret¨¦ en mati¨¨re organique, /,la ont
vant les techniques mises au point par la recherche
un faible pouvoir tampon.
agronomique.
La pression d¨¦mographique qui s¡¯est accentwe vers
Les r¨¦sultats obtenus de 1972 ¨¤ 1981 au niveau des
les ann¨¦es 1960 a entra ?n¨¦, dans cette zone tr¨¨s ?,n.rien-
rendements ont montr¨¦ que le labour n¡¯augmente pas
nemen,t cultiv¨¦e, un bouleversement des syst¨¨rw de
les rendements de l¡¯arachide (7 ann¨¦es sur 10) ou a UIT
culture. La culture itin¨¦rante, Caract¨¦ri:s¨¦e p;ir des
faible effet sur ceux-ci. La chaux, seule ou combin¨¦e
jach¨¨res de dur¨¦e plus ou moins longue qui plermet-
au labour, procure en moyenne des surplus de rende-
*
taient aux sols de ne pas trop se d¨¦grader, s¡¯esti tirans-
ments, par rapport au traitement fertilisation min¨¦rale -
form¨¦e progressivement en une culture fix¨¦e aviee une
seule, de 40 ¨¤ 60 p. 100. Les traitements (labour +
utilisation continue des sols.
/
fumier) et (labour + fumier + chaux) ne diff¨¨rent pas .
Il est clair que l¡¯absence de restitution des r¨¦s/dw de
et donnent en moyenne des rendements 2 fois plus ¨¦le-
.
r¨¦coltes, l¡¯insuffisance des apports d¡¯engrais miin¨¦raux
v¨¦s que celui (du trailement fertilisation min¨¦rale. Le ¡®¡±
qui ne pouvaient pas compenser les exportation:; min¨¦-
fumier appara ?t donc comme ayant l¡¯effet le plus P
rale:, ont entra ?n¨¦ une baisse du statut organic.we des
important sur les rendements.
sols et des r¨¦serves en bases ¨¦changeables, en particu-
Cette analyse nous a amen¨¦ ¨¤ choisir les traitements
lier celles en Ca, Mg et K (PIERI, 1976). Ainsi la ferti-
extr¨ºmes (labour i- fertilisation min¨¦rale) et (labour +
lit¨¦ de ces sols s¡¯est progressivement dtigrad¨¦e pour
fumier $ fertilisation min¨¦rale), pour ¨ºtre l¡¯objet
aboutir, dans certains cas, ¨¤ un niveau tel que l$r pro-
d¡¯observations et de mesures sp¨¦cifiques visant ¨¤ met-
ductivit¨¦ tr¨¨s faible contraignait les paysans ¨¤ le/s laban-
tre en ¨¦vidence les effets du fumier sur le sol et la pro-
donner. En cons¨¦quence la production araclhidi¨¨re
duction et en expliquer son action tr¨¨s positive. Ces
dans cette zone est pass¨¦e en moyenne de 350 CO0 ton-
2 traitements sont par la suite r¨¦f¨¦renc¨¦s respective-
nes./an entre 1962-1967 ¨¤ 290 000 tonnes/;i; entre
ment par TO et Tl .
1968-1971.
L¡¯¨¦tude a d¨¦marr¨¦ en 1983 sur une appreciation des
On a ¨¦t¨¦ ainsi amen¨¦ ¨¤ mettre en place en (1972, ¨¤
effets des 2 traitements sous culture d¡¯arachide. Un?
Thilmakha, dans un site repr¨¦sentatif de cette zone, une
caract¨¦risation du sol (y compris les formes d¡¯azote) ?
exp¨¦rimentation agronomique dont l¡¯objet est de tester
¨¦t¨¦ faite sur des ¨¦chantillons de sol pr¨¦lev¨¦s avant le
des techniques culturales pour la r¨¦g¨¦n¨¦ration d¡¯un sol
semis de l¡¯arachide. Sur chacun des 2 traitements choit
sableux d¨¦grad¨¦ et d¡¯en mesurer les effets SI r l¡¯ara-
sis on a impla.nt¨¦ sur 5 blocs de la s¨¦rie 1 au centre des
chide et le mil. Cet article pr¨¦sente certains r¨¦sultats
parcelles, un tube d¡¯acc¨¨s pour humidim¨¨tre A neu-
obtenus depuis 1983 sur ce dispositif exp¨¦rimental dans
trons ¨¤ 4 m de profondeur associ¨¦ ¨¤ 6 cellules de pr¨¦l¨¨-
le cadre d¡¯une action de recherche soutenue par
vements de wlution du sol mises en place autour de
l¡¯A.IEA (Agence Internationale pour 1¡¯Energie Atomi-
chaque tube ¨¤ 1,5 m de profondeur pour estimer les
que). Une pr¨¦sentation d¨¦taill¨¦e est donn¨¦e pal Glleurs
pertes min¨¦rales par lixiviation sous culture d¡¯ara-
pa¡¯r CI%E (1986).
chide (CHOPART, 1980).
".
L¡¯analyse des r¨¦sultats obtenus en 1983 a conduit ¨¤
orienter le protocole de mesures de la fa ?on suivante I
II. PR ?SENTATION DE L¡¯EXP ?RIMENTATION
1. En 1984
A. Dispositif de base et conduite des cultures
Compte tenu de la faible variabilit¨¦ spatiale de 1~
texture et des profils hydr ?ques, on a pu r¨¦duire ¨¤ Yle *
Depuis le d¨¦part, le dispositif exp¨¦rimental st cons-
nombre de r¨¦p¨¦titions ¨¤ instrumenter par traitement,
titu¨¦ de 2 s¨¦ries de 6 blocs de Fischer comprer ant cha-
ce qui a permis de travailler en m¨ºme temps sur les
cun 8 traitements compl¨¨tement randomis¨¦s wr des
2 cultures et de r¨¦server les r¨¦p¨¦titions restantes aux
parcelles de 90 m2. La distribution des
i
traityents ¨¤
interventions,, et mesures tr¨¨s destructives ou pouvant
.4MENDEMENT ORGANIQUE EN SOL D ?GRAD ?
317
modiFier significativement l¡¯effet des traitements ¨¦tu-
2. En 1985
di¨¦s .
L¡¯instrumentation des traitements en tubes d¡¯acc¨¨s
On a poursuivi les m¨ºmes mesures hydriques et ten-
pour humidim¨¨tre ¨¤ neutrons, tensiom¨¨tres et cellules
siom¨¦triques et de pr¨¦l¨¨vement de solution du sol sous
de pr¨¦l¨¨vements de solution du sol est pr¨¦sent¨¦e
les 2 cultures.
tableau 1. La disposition des cellules a ¨¦t¨¦ effectu¨¦e
L¡¯¨¦volution de l¡¯enracinement du mil et de l¡¯ara-
pour d¡¯une part comparer la composition de la solu-
chide clans les couches (O-O,1 m et 0,l m-0,2 m) a ¨¦t¨¦
tion pr¨¦lev¨¦e sous les 2 traitements et, d¡¯autre part, cal-
caract¨¦ris¨¦e par mesure de la densit¨¦ racinaire aux IF,
culer les pertes min¨¦rales par lixiviation. Pour le rnil,
30e, 45¡¯ et 7F jour apr¨¨s la lev¨¦e. A mi-cycle de d¨¦ve-
ces pertes sont estim¨¦es ¨¤ la cote 1,80 m, cote maxi-
loppement v¨¦g¨¦tatif de l¡¯arachide une caract¨¦risation
mum atteinte par le syst¨¨me racinaire du mil sur ce
de l¡¯enracinement de la plante, similaire ¨¤ celle faite
type de
sur le mil en 1984, a ¨¦t¨¦ effectu¨¦e. Une caract¨¦risation
sol (CHOPART, 1980).
des principaux stades ph¨¦nologiques ainsi qu¡¯un suivi
de l¡¯¨¦volution des teneurs et des mobilisations en
azote, phosphore, potassium, calcium et magn¨¦sium
TABLEPIU 1
ont ¨¦t¨¦ r¨¦alis¨¦s sur les 2 plantes (CISSE, 1988). Enfin, le
Instrumenlution pour mesures de bilans d¡¯eau
statut organique du sol soumis aux 2 traitements a ¨¦t¨¦
et de solut¨¦s en 1984 et 1985.
¨¦tudi¨¦ par une analyse de la r¨¦partition du carbone et
l&t ?nitinn qf site instrumentation in terms ofsoil moistare
and .sorl solution concentration measurements.
de l¡¯azote dans les principales fractions texturales (200-
~--1--
2 000, 50-200, 20-50, 2-20 et O-2 p) des horizons
O-O,1 m et O,l-0,2 m du sol.
Arachide
Mil
Seuls les r¨¦sultats relatifs au bilan hydrique et ¨¤ la
Nombre de blocs instrument&
3( x 2)
3(x2)
relation consommation en eau-production font l¡¯objet
* Meww neutroniques
chaque 0,l m jusqu¡¯¨¤ 3,7 m
de cette ¨¦tude.
+ Ten~Gom¨¨tres
0,6-0,9-1,2
0,X-1,1-1,4
1,5 et 1,8 m
1,7 et 2 m
* (¡®ellules de pr¨¦l¨¨vement
0,3-0,6-0,9-1,5 m 0,3-0,6-0,9-1,s m
(\\olu?ion du sol)
B. Climat
+ !>Jr thaque bloc instrument¨¦.
La pluviom¨¦trie relev¨¦e ¨¤ Thilmakha de 1983 ¨¤ 1985
est pr¨¦sent¨¦e au tableau 2 ainsi que les mesures
JS d¡¯¨¦vaporation bac ? obtenue ¨¤ I3ambey. Les ann¨¦es
relatives ¨¤ notre travail se caract¨¦risent, du point de
En outre, un essai de caract¨¦risation des propri¨¦t¨¦s
vue pluviom¨¦trique, par :
de transfert et de r¨¦tention hydrique du sol a ¨¦t¨¦ r¨¦alis¨¦
- une saison des pluies tr¨¨s courte en 1983 (2 mois)
ripr¨¨s les r¨¦coltes sur chacun des 2 traitements afin
qui ne s¡¯est r¨¦ellement install¨¦e qu¡¯au d¨¦but du mois
d¡¯¨¦tudier si les apports de mati¨¨re organique avaient
cl¡¯ao ?t et qui a pris fin tr¨¨s pr¨¦cocement. La quantit¨¦
modifi¨¦ ces propri¨¦t¨¦s (CISSE & VACHAUD, 1988~).
totale d¡¯eau tomb¨¦e a ¨¦t¨¦ la plus faible de celles rele-
Enfin, une caract¨¦risation de l¡¯enracinement du mil
v¨¦es depuis le d¨¦but de l¡¯exp¨¦rimentation. Deux ¨¦piso-
dans la couche O-O,5 m du sol a ¨¦t¨¦ faite par mesure de
des de s¨¦cheresse ont eu lieu respectivement dans la
la masse de racines contenues dans des tranches de sol
deuxi¨¨me et la premi¨¨re d¨¦cade des mois d¡¯ao ?t et de
pr¨¦lev;es dans une fosse de 1 m¡¯ de surface, et relatives
septembre ;
aux profondeurs suivantes : O-O,1 m ; O,l-0,2 m ; 0,2-
- une date d¡¯installation normale des pluies en
0,3 m et 0,3-0,5 m. Les racines, extrailes par lavage sur
1984, mais une pluviom¨¦trie faible pr¨¦sentant une
I tamis ri maille carr¨¦e de 1 mm, sont pes¨¦es apr¨¨s 72 h ¨¤
p¨¦riode d¨¦ficitaire dans la deuxi¨¨me d¨¦cade du mois
l¡¯¨¦tllve.
d¡¯ao ?t ;
TABLEAU2
Donn¨¦es climatiques - Pluviom¨¦trie d¨¦cadaire ¨¤ Thilmakha
Values of rainfall and pan evaporution from 1983 to 1985 (daily values averaged over decads).
-
-
-
-
-
-
-
--~--~~
.------I_
~-
An n¨¦e
Juin
Juillet
Ao ?t
Septembre
Octobre
Total
l¡¯? d 2¡¯d 3¡¯d Ire d 2e d
3ed
1¡±d 2¡¯d 3¡¯d
lrt¡¯d 2¡¯d 3cd
lr¡¯d 2¡¯d 3¡¯d
annuel
. ..-
__--._- --~_-.--_
----~-~~l_
-HI_-
IV83
CI,0
18,O
0,o 8.6
1,o
0,o
66,8 4,0
68,2
0,O
23,5
20,5
0,o
0,o
0,o
¡¯ 210,6
1 Y84
10,O
37,o
3,0
17,5
12,s
19,2
31,O
6,5
44,0
17,s
52,O
10,l
19,o
0,o
0,o
279,3
lYX5
0,O
0,O
28,0 0,O 20,2 20,5 11,O 82,0
91,5
33,5
51,4
1,6
7,4
0,O
0,O
347.1
-~
~_I~~
-
-
-
Evaporation bac d¨¦cadaire en mm mesur¨¦e ¨¤ Bambey
----.I_
-~
.I__x-~- ----.- --_ ___.
--.~---~~
,4tln¨¦e
Juin
Juillet
Ao ?t
Septembre
Octobre
ltCd
2¡¯d
3e d
l¡¯ed
2ed
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lied
2¡¯d
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1¡¯¡°d
2¡¯d
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I ¡± d 2¡¯d 3e d
--_
~_
~-
-
1983
lY84
YO,O
86,1
79,2 75.5
82,4
88,9
100,4
79,7
71,3
74,l
65,l
67,6
76,9
72,0
5Y,6
66,3
62,l
56,4
62,3
75,0
73,0
61,l
81,2
66,7
67,3
66,3
54,2
54,9
68,3
26,2
lY85
Y2,5
91,3
82,8
83,8
67,7 60.0 64.3
48,0
53,7
43,6
.56,2
55,8
;¡®4,3
78,2
75,7
I_~
-
-
1
,-
318
L. (1 3% & ?. VACHAUD
.- un d¨¦but de saison des pluies un peu tard f en
valeurs suivantes :
1985, avec une pluviom¨¦trie annuelle relative lent
?? pour l¡¯horizon de surface (0, 0,l m) : IA5 Tim¡¯,
meilleure que celle des 2 ann¨¦es pr¨¦c¨¦dentes et caract¨¦-
?? au-del¨¤ (jusqu¡¯¨¤ 1,5 m) par tranche de 0,l m :
ris¨¦e par des ¨¦pisodes tr¨¨s pluvieux pendant les 2 cler-
1
1,5 :t 0,Ol T/m3 ;
nieres d¨¦cades du mois d¡¯ao ?t.
- en terme d¡¯humidit¨¦, tous les profils hydriques
On notera que pour aucune de ces 3 ann¨¦es les
l
obtenus par sonde ¨¤ neutrons en 1983, ¨¤ raison de .
besoins en eau du mil et de l¡¯arachide qui s¡¯¨¦lipent,
5 r¨¦p¨¦titions par traitement ne diff¨¨rent en moyenne
pour les vari¨¦t¨¦s cultiv¨¦es, ¨¤ 400-450 mm dansi aette
entre eux ¨¤ une date donn¨¦e que de 5.10 -! m?/rnl par
zone (DANCETTE, 1974) n¡¯ont pu ¨ºtre satisfaits. /
horizon de mesure. Cette valeur ¨¦tant du m¨ºme ordre .-¡±
de grandeur que l¡¯incertitude sur la mesure (VAIJCLIN
/
ef ul., 1983), on a pu limiter par la suite ¨¤ 3 le nombre
de r¨¦p¨¦titions s,ans pertes d¡¯information significatives
C. Ssl - Caract¨¦ristiques texturales et hydriques(
(CISSI:, 1986) ;
- en terme de param¨¨tres hydrodynamiques (con- _
Les caract¨¦ristiques granulom¨¦triques du sol s,in t les
ductivit¨¦ hydraulique K(8) et courbes de r¨¦tention
suivantes (valeurs en p. 100) :
h(O)), 2 essais de caractcrisation par infiltration sous
sable grossier (> 200 n) 29,9 -r 3,3 ;
charge constante et drainage interne ont ¨¦t¨¦ eff¡¯ectu¨¦s
sable moyen (100-200 ).t) : 64,l /+ 3,5
sur les traitements TO et T1. Les r¨¦sultats d¨¦taill¨¦s sont
sable fin (SO-100 u) : 1,7 -r 0,3
analys¨¦s par ailleurs (CISSE & VACHAUD, 1988~).
et argile + limon (< 50 p) : 3,9 + 0,6.
Outre le fait qu¡¯aucun effet d ? ¨¤ l¡¯apport en mati¨¨re
Ce sol repr¨¦sente un milieu d¡¯¨¦tude remarquab ement
organique n¡¯a pu ¨ºtre observ¨¦, on notera :
homog¨¨ne,
comparativement aux exp¨¦rimen ations
?? qu¡¯une seule courbe de conductivit¨¦ K(0) (fig. 1)
r¨¦alis¨¦es pr¨¦c¨¦demment ¨¤ Bambey par IMKXNON
peut caract¨¦riser tous les points de mesures, profon-
(1982).
deurs et traiternents confondus. Ce qui nous a incit¨¦s ¨¤
Pour soutenir cette observation, on dispose dc:s don-
1
utiliser, quand n¨¦cessaire, cette courbe pour le calcul
n¨¦es, suivantes :
des flux par la loi de Darcy,
- - en terme de texture, le taux d¡¯¨¦l¨¦ments fins
?? que la relation h(0) est soumise ¨¤ une forte hyste-
(argile + limon) qui a un r ?le essentiel au niveau des
r¨¦sis. Partant toutefois de la m¨ºme teneur en eau, les
transferts hydriques reste compris entre 2 et 412.10 *
valeurs obtenues sur TO et Tl sont identiques.
entre 0 et 2 m de profondeur, avec un ¨¦cart type/ slpatial
Enfin du fait de la faible quantit¨¦ d¡¯¨¦l¨¦ments fins et
voisin de 5. IO- 3 (valeurs obtenues sur 15 profi!s ¨¤ rai-
de la forte conductivit¨¦ ¨¤ <( saturation )) (environ
son d¡¯une mesure tous les 0,l m entre 0 et 2 m) ;
200 mm/h), le sol est extr¨ºmement filtrant : sa r¨¦serve
-.- en terme de masse volumique, les mes.tnes au
en eau est tr¨¨s, faible, et de l¡¯ordre de 70 mm. par m de
I
cylindre de densit¨¦ montrent que l¡¯on obtient les
sol.
? ,* I i
Relation K(O)-h(B) caract¨¦ristique du site.
Lioil-water succion and hydraulic conductivity oj¡¯ the s Ite
AMENDEMENT ORGANIQUE EN SOL D ?GRAD ?
319
III. EFFETS DES TRAITEMENTS
am¨¨nera ¨¤ privil¨¦gier l¡¯hypoth¨¨se d¡¯un effet important
SUR LES BILANS HYDRIQUES
de l¡¯apport de mati¨¨re organique sur le d¨¦veloppement
racinaire, et ¨¤ ¨¦tudier en d¨¦tail ce facteur puisqu¡¯aucune
La premi¨¨re information frappante obtenue en 1983
diff¨¦rence significative n¡¯a pu ¨ºtre observ¨¦e au niveau
au niveau des mesures de profils hydriques effectu¨¦es
des caract¨¦ristiques hydrodynamiques du sol.
au cours du cycle v¨¦g¨¦tatif de l¡¯arachide concerne le
De plus, le suivi de l¡¯¨¦volution des profils hydriques
contraste entre les cin¨¦tiques d¡¯humectation du sol sur
montre que durant cette exp¨¦rimentation interan-
les traitements TO et Tl . A titre d¡¯exemple on trouvera
nuelle, 2 classes de probl¨¨mes sont rencontr¨¦es :
figures 2 et 3 respectivement les profils hydriques ini-
tiaux mesur¨¦s avant semis et ceux obtenus ¨¤ 3 dates
a) - des cas analogues ¨¤ celui observ¨¦ (fig. 2) en
caract¨¦ristiques du cycle : 15 jours apr¨¨s semis (20/08),
1983 sur le traitement Tl o¨´ les profils hydriques en
maximum de stock hydrique (13/09) et une semaine
profondeur restent toujours ¨¤ une teneur en eau faible
avant r¨¦colte (22/10), et les courbes d¡¯avancement du
(de l¡¯ordre de 0,04 cm3/cm3) et identique ¨¤ celle obte-
nue avant semis. Dans ces conditions, l¡¯ordre de gran-
deur de la conductivit¨¦ hydraulique est telle (autour de
Bfm3/,31
0,l mm/jour (fig. 1)) que l¡¯on peut raisonnablement
n¨¦gliger tout transfert au-del¨¤ de la derni¨¨re cote de
mesure. D¡¯une fa ?on classique l¡¯¨¦vapotranspiration
r¨¦elle peut alors ¨ºtre directement obtenue entre 2 dates
par
ETR = P + AS
(1)
1,oc
o¨´ P et AS repr¨¦sentent la pluie et la variation totale
du stock sur tout le profil (O-3,7 m), aucun ruisselle-
tient n¡¯ayant pu ¨ºtre observ¨¦ compte tenu de la nature
PlUle
cunui¨¦e
, mm
1983
I
2PO
2ou
3p0
?l ml
.¡°,,
1JO'
Cornpuraison entre profil h.vdriques obtenus ¨¤ des dates caract¨¦ris-
tiques sur les traitements Tl et TO, arachide, 1983 (3 r¨¦p¨¦titions par
traitement). (8 teneur en eau. Z profondeur en m.)
)
(&npanson berweetl. r,>a/cr content profiles measur*ed at three dates
Tl
in 1983 un&r ~roundnut J¨¤r treatments TO and Ti (3 redicatesfor
x¡± pach (realrnenl). (8 rolumetric wtrter content, Z depth.)
front d¡¯humectation, relatives aux 2 traitements choi-
sis. Sur chacune de ces 2 figures on a repr¨¦sent¨¦ les ban-
des d¡¯incertitudes relatives aux 5 r¨¦p¨¦titions par traite-
ment. On notera que pour chaque traitement, la disper-
sion des mesures spatiales est du m¨ºme ordre de gran-
1,
deur que l¡¯incertitude de la mesure (-r 0,05 m3/m¡±). On
mettra donc ¨¤ profit cette tr¨¨s grande homog¨¦n¨¦it¨¦ du
13.1 mi
9
¡®\\ ¡°i
milieu pour utiliser une relation unique K(Q) ou h(0)
9'
J$A
._ _ - -
_ _
-
-
-
-
-
-
pour caract¨¦riser le milieu du point de vue hydrodyna-
4.0
1
..-
mique. La validation de cette hypoth¨¨se est donn¨¦e
dans un autre article (CISSE & VACHAUD, 1988~).
Figure 3
Ma@+ la tr¨¨s faible pluviom¨¦trie, on notera que les
Evolution compar¨¦e de la cin¨¦tique de p¨¦n¨¦tration du front d¡¯humi-
percolations passent au-del¨¤ de la derni¨¨re cote de
dit¨¦ dans le sol sous arachide en 1.983. (Z, prqfondeur du front
mesure disponible (3,70 m) sur le traitement TO. alors
d¡¯humectation.)
CI~K WI I;l le t¡¯ront d¡¯humectation s¡¯arr¨ºte ¨¤ la cote de
Cumulative annual rairtfall and penetrafion of the wetting front
observed on TI and TO in 1983 under groundnut. /Z,depth of wet-
7 m.
ting .front.)
CC~~C bservation, qui sera renouvel¨¦e en 1984, nou5
--3
320
L. i
CI:,sIE L G. VACHAUD
du sol. Les pertes en eau au-del¨¤ du front racinaire Z,
A. Aspect m¨¦thodologique : bilan sur arachide 1983
- appel¨¦es encore drainage - seront alors calcul:ies
A t.itre methodologiyue, on consid¨¨re d¡¯abord dans
par :
un premier temps les r¨¦sultats obtenus en 1983, o¨´
Dr - AS¡¯
1
(2)
seule la s¨¦rie cuhiv¨¦e en arachide est, rappelons-le, ins-
o¨´ AS¡¯ repr¨¦sente la variation de stock entre Z, (1 ,fi m
trument¨¦e. Les profils hydriques typiques. donn¨¦s
sur arachide, 1,8 m sur mil) et la derni¨¨re w.e de
figure 2, ont d¨¦j¨¤ fait ressortir le contraste entre les .
mesure.
2 traitements.
On trouvera figure 4 les courbes donnant l¡¯¨¦volution 2
b) .-. ¨¤ l¡¯inverse, des cas o¨´ des percolationfi ont
des variations de stock hydrique total AS (mesur¨¦ entre
manifestement lieu ¨¤ travers la derni¨¨re colje de
0 et 3,7 m), avec comme r¨¦f¨¦rence l¡¯¨¦tat sec avant pluie
mesure, comme en 1983 sur TO (fig. 3). Afin d¡¯effec-
de semis ainsi que la pluviom¨¦trie durant la p¨¦riode de
tuer le bilan hydrique, on est alors amen¨¦ a calculer le
culture. Deux conclusions s¡¯imposent :
drainage au-del¨¤ du front racinaire en appliquant la loi
de Darcy :
- tr¨¨s faible variabilit¨¦ des mesures ¨¤ l¡¯int¨¦rieur
d¡¯un traitement ;
Dr = - K(6) grad H
l
(3)
- mauvaise utilisation de l¡¯eau sur le t¨¦moin, car
o¨´ K(O) et grad H sont respectivement d¨¦duits de la
malgr¨¦ la faible pluviom¨¦trie utile (145 mm), 60 mm
relation report¨¦e figure 1, et obtenus par mesur;:s ten-
d¡¯eau non utilis¨¦e par la plante restent disponibles dans
siom¨¦triques (en 1984 et 1985). L¡¯ETR entre 21 dates
le sol ¨¤ la r¨¦colte sur TO alors que sur le traitemenr avec
vaut alors :
/
Fumure Organi{que toute la pluie est utilis¨¦e.
ETR .= P + AS - Dr
/ (4)
Le calcul du bilan de consommation, selon les 1/
Le calcul des stocks et des variations de stoc <, et le
m¨¦thodes explicit¨¦es pr¨¦alablement et sur la base de
traitement des mesures d¡¯humidit¨¦ a ¨¦t¨¦ effectu:? par
mesures en g¨¦n¨¦ral hebdomadaires, conduit aux r¨¦sul-
utilisation du logiciel AIDHYS mis au point a 1¡¯ l.nstitut
tats report¨¦s t.ableau 3. Ces valeurs concernent chaque
de M¨¦canique de Grenoble (~LATY et
1%7).j
fois 5 r¨¦p¨¦titions par traitement.
PIoh Imm I
1983
¡®AKACH:DF,6
32
i I
JUILLET
AOU¡¯
f
50.
SEMIS
1
Figure 4
AMENDEMENT ORGANIQUE EN SOL D ?GRAD ?
321
TABLEAU 3
Consommations hydriques journali¨¨res (mmij), taux de satisfaction ETR/ETM 1%) des besoins en eau de l¡¯arachide et drainage (mm)
(3 r¨¦p¨¦titions par traitement) ; semis : 3/8/1983 - r¨¦colte : 29/10/1983 - pluie utile 145 mm.
Evapotranspiration rate (ETR) ratio between water consumption and water requirement (ETRIETM) and drainage below the root zone (Dr)
durin.? rhe trop qvcle for treatment TO, Tl, groundnut 1983. Sowing Aug. 3, harvesting Oct. 29, rain during the cycle 145 mm
(3 replicates for each treatment).
P¨¦riode
T O
Tl
ETM
._~~.-_~-I_--
(JAS)
(mm/j)
ETR
E
T
R
(mm/j) -
Dr (mm)
ETR (mm/j)
E?¡®R
Dr (mm)
ETM
ETM
O-10
3,32
2.10 + 0,75
63
-
2,02 k 0,30
61
-
10-17
3,31
0,91 * 0,ll
21
3,3 + 0,7
1,09 +r 0,07
33
-
1¡¯1-21
4,22
0.91 -t 0,ll
22
a,7 + 1,9
2,33 +r 0,02
55
-
2¡¯7-34
$31
2903 t 0,77
38
21,5 + 4,8
3,71 * 0,09
7 1
3,0 -t 1,6
34-41
5,81
2,15 1 1,09
37
11.3 f 3,6
4,20 rt 0,46
71 Ir
3,8 ii 2,9
41-50
6,26
0,71 i 0,90
1 1
7,6 + 4,6
3,54 1. 0,45
57
2,l ir 2,6
W-57
5,02
3,40 * 0,35
68
4.,0 + 1,5
2,80 k 0,57
56
0,6 t 0,7
C-65
4,66
1,30 2 0,43
28
4.2 + 0,7
1,?7 f 0,21
23
-
65-79
5,32
1,30 + 0,43
24
4.0 + 0,l
0,41 & 0,16
8
-
----~_~-~_
~-
Cycle
ETM (mm)
ETR (mm)
1) total
ETR (mm)
D total
(semis.r¨¦colte)
384,3
125,8 r 16,9
33
64,6 + 8.8
173,7 zk 4,2
45
9,5 + 6,4
- - .-~-.-~
_I~-
.-.. .-ll__l_~
~--
-
-
-
Ces r¨¦sultats sont synth¨¦tis¨¦s figure 5 sous 2 formes
apr¨¨s semis (de la floraison au d¨¦but de formation des
de prcsentation :
gousses), o¨´ la consommation sur Tl est tr¨¨s significa-
- consommation moyenne hebdomadaire durant le
tivement sup¨¦rieure ¨¤ celle sur TO, alors que durant les
¡± cycle. On notera de tr¨¨s fortes diff¨¦rences du taux de
20 premiers jours les valeurs sont identiques. A la fin,
consommation intervenant entre le 20e et le 50¡¯ jour
le processus s¡¯inverse. Ce point sera discut¨¦ plus tard ;
RECOLTE
P L U I E C U M U L E E
DEPUIS SEMIS
Figure 5
Arachide 1983 - C¡¯omparaison entre bilans cumul¨¦s et taux de con-
Evapotranspiration rate, cumulative water ?onsumption, cumulative
sommation d¡¯eau sur les 2 traitements. m Bande.7 a¡±7ncertitude.s
drainage to.ssesforgroundnut on treatments TI and TO, in 1983. @ZI
entre r~pBtitions. JAS = jours apr¨¨s semis.
Domain of uncertainty. JAS = days after sowing.
322
L. C:I/SSE & G. VACHAUD
.- bilan cumul¨¦ : pluie totale utile, ET
TABLEAIJ 5
nage. Dans le cas du traitement avec app
la difference entre I¡¯ETR totale (174 mm)
sur les deux cultures et pendant la dur¨¦e de l¡¯essai.
cumulee apr¨¨s semis repr¨¦sente l¡¯utilisation du
Total dry matter production and water efficiency for crops
d¡¯eau pr¨¦sent dans le sol juste avant le semis.
and freatments analyzd in this paper.
-_.~ __.__-____- -
--.-- _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ------.----.----
~-._~
Sur la figure 5, les zones hachur¨¦es repr¨¦sent
Production mati¨¨re s¨¨che totale
bandes d¡¯incertitudes entre les 3 r¨¦p¨¦titions par
(kp/ha)
ment. Pour le calcul du drainage on a p
utilise l¡¯¨¦quation (3) avec la mesuse locale
Arachide
Mil
__-._---_-__-_-_-----
.---- ~~_- --_--
grad H sur le tube ¨¤ !a cote de r¨¦f¨¦rence (
T O
Tl
TO
T¡®l
l¡¯arachide).
Dans tous les cas de figure, les taux de con
1983
550 t 200 1 738 I 108
-
-_.
tien sont tr¨¨s inf¨¦rieurs¡¯aux besoins hydriqu
1984
1 141 + 135 2 203 + 81 3 523 + 514 6 587 -t 190
1985
2 390 zk 255 3 258 + 496 2 025 f SO 5 720 + 700
plante, comme le montre le rapport ET
dernier terme ¨¦tant calcul¨¦ selon la m¨¦thode
Efl ?cience
par L~ANCETTE (1984). Enfin les pertes hydr
(kg MS:mm d¡¯eau)
_.__..-_____ --_- _-___ ------.l_-------
drainage repr¨¦sentent respectivement 5 ¨¤ 45 p
1¡¯0
Tl
T O
Tl
la pluviom¨¦trie utile sur TI et TO, ce
-..I_ __.__ -.--~-_~_.---_--- _---
_---.----.
tr¨¨s mauvaise colonisation du sol par l¡¯enr
1983
$37
Y,98
-
.-
sur le traitement TO.
1984
6,10
9,110
15,45
28.64
Au niveau des bilans de production, on
1985
9,83
12.61
9,16
22,oo
________I ___.._ --.---
_-._.__ ---- ..__ ---------.
_---- --_--.
cette s¨¦rie de mesures respectivement 55
1 738 I 108 kg de mati¨¨re s¨¨che par hect
Tl (les d¨¦tails de production sont donn¨¦s par (
1986)~. Clairement l¡¯efficience est 2 fois p
1. Pour l¡¯ann¨¦e 1984
le traitement avec amendement organiq
sera repris dans la discussion.
?? pour le mil sur les 2 traitements, la consommation
totale correspond ¨¤ la pluie utile. Cependant des diff¨¦-
rences notables apparaissent au niveau des taux de
B. Synth¨¨se des r¨¦sultats en 1984 et 1985
consommation durant le cycle : identiques jusqu¡¯au
Les 2 ann¨¦es suivantes sont fortement contr; wt¨¦es,
2O¡¯jour apr¨¨s semis, on note une tr¨¨s forte augmenta-
puisque la pluviom¨¦trie utile obtenue en 1985 (302 ,mm)
tion sur le traitement Tl ¨¤ la suite d¡¯¨¦pisodes de pluie
est pr¨¨s de 50 p. 100 sup¨¦rieure ¨¤ celle caractc:r:sant
de 30 mm fin juihet et fin ao ?t (p¨¦riode de tallage -
1984 (environ 210 mm). 11 en r¨¦sulte des comp,srte-
d¨¦but de formation des grains). En fin de cycle par
menfs diff¨¦rents entre vari¨¦t¨¦s et traitements. Dc point
contre le taux de consommation est significativemenr¡¯
de vue hydrique, on notera ainsi que les profils h;fdri-
sup¨¦rieur sur le t¨¦moin. Notons qu¡¯aucun drainage n¡¯a
ques mesur¨¦s au maximum du stock hydrique mon-
pu ¨ºtre mesur¨¦ au-del¨¤ de la cote 1,80 m sur l¡¯ensemble
trent qu¡¯aucune humectation n¡¯a lieu en 1.984 au-del¨¤
des srtes implant¨¦s sur cette culture.
de 2 m alors qu¡¯en 1985, suite ¨¤ de fortes pluies ioter-
?? Pour /¡®arachide, comme en 1983, le traitement
venules durant la 2¡± quinzaine d¡¯ao ?t (160 nnm),
avec apport d¡¯amendement organique a une consom-
d¡¯importantes percolations traversent la cote 3.7 m
mation d¡¯eau significativement sup¨¦rieure ¨¤ celle du
avec une forte augmentation de la teneur cin eau
traitement TO. Au cours du cycle, les taux moyens heb-
jusqu¡¯¨¤ ce niveau.
domadaires se diff¨¦rencient ¨¤ partir du 4je jour, pour
Rappelons que pour ces 2 ann¨¦es on dispose chaque
rester sur Tl syst¨¦matiquement sup¨¦rieurs et ¨¤ des
fois de 3 r¨¦p¨¦titions pour chacun de 2 traitemertc, sur
valeurs voisines de l¡¯optimum jusqu¡¯au 80e jour. Au-
rnil et arachide (en rotation). Le d¨¦tail des anal) ses est
del¨¤, le comportement s¡¯inverse, avec un taux de con-
pr¨¦sent¨¦ dans la th¨¨se de L.. CISSE (1986). On trouvera
sommation l¨¦g¨¨rement sup¨¦rieur sur TO. Enfin le drai-
figu:re 6 l¡¯¨¦volution du taux de satisfaction des besoins
nage au-del¨¤ de 1,5 m n¡¯est mesurable que sur le traite-
en eau pour ces 2 cultures. Les valeurs glob;.ls:s en
ment TO, avec une valeur cumul¨¦e atteignant ¨¤ la
terme de bilan hydrique et bilan de production et effi-
r¨¦colte 25 f 6 mm soit 10 p. 100 de la consommation
cience sont report¨¦es tableaux 4 et 5.
totale.
TABLEAU 4
ipluie utile, consommation et drainage.
Annual values of rainfall, real evapotranspirah
rs and drainage losses below the roor zone meusured in 1984 and 1985
ut crops und the two treatments.
Dr mm
Pu mm
ETR mm
Dr mm
-..
_.-_- ----.~---
Arachide T O
25
k 7 302 243
z 27
64 t 17
Arachide Tl
302 258
+ 13
50 z 18
-..~
_.__ --_--__-- ..-. -- - - --
__---_--
Mil TO
-
301,3 221
2 14
94k 1
Mil Tl
_- 301.3 260
f 13
421~ 9
-..
.-_-.. ~~~
-~.
_ - - - -
- _ - - - - - ~ ~
AMENDEMENT ORGANIQUE EN SOL D ?GRAD ?
3 2 3
1983
[Fi
son -- d¨¦but de formation des grains (48-70 jours apr¨¨s
A R A C H I D E
MIL
semis), et une inversion en fin de cycle ;
ri;- I
?? pour /¡®arachide par contre, on ne peut pas obtenir
de diff¨¦rences significatives sur les valeurs cumul¨¦es, ni
sur les taux de consommation dans le cycle.
Dans les 2 cas il reste ¨¤ la r¨¦colte un stock r¨¦siduel de
0
60 mm environ par rapport ¨¤ l¡¯¨¦tat initial avant pluie
de semis. Globalement, en 1985, les besoins en eau
sont mieux couverts qu¡¯en 1984, surtout pour l¡¯ara-
chide Tl, si ce n¡¯est en d¨¦but de cycle.
IV. DISCUSSION ET CONCLUSION
Les fortes diff¨¦rences observ¨¦es au niveau des cin¨¦ti-
ques d¡¯humectation, des taux de consommation, de la
0.5
production nous ont amen¨¦s ¨¤ rechercher une explica-
tion par les diff¨¦rences de biomasse racinaire. Des
mesures de densit¨¦ racinaire ont ¨¦t¨¦ effectu¨¦es dans ce
0
~
;::,oo ,*jI¡±.. ,A5 but ¨¤ mi-cycle du d¨¦veloppement racinaire du mil en
1984 et de l¡¯arachide en 1985. Les profils correspon-
dants sont donn¨¦s figure 7. En outre, en 1985, les
m¨ºmes mesures ont ¨¦galement ¨¦t¨¦ faites sur les 20 pre-
miers cm du sol seulement, mais ¨¤ diff¨¦rentes p¨¦riodes.
11 est clair, pour le mil, que l¡¯enracinement sur Tl est
beaucoup plus dense en surface. Les contrastes se pro-
duisent assez t ?t (¨¤ partir de la 2e semaine apr¨¨s la
lev¨¦e). Par contre en profondeur des observations
visuelles sur fosses ont montr¨¦ que le front racinaire
0
descend au-del¨¤ de 1,7 m sur TO, alors qu¡¯il s¡¯arr¨ºtait ¨¤
1,4 m sur Tl.
Pour l¡¯arachide, le contraste est moins important en
-
Tl
terme de masse, mais les racines s¡¯¨¦talent lat¨¦ralement
-me- TO
¨¤ une plus grande distance du pivot sur le traitement
Tl (jusqu¡¯¨¤ 0,4 m dans l¡¯interligne au lieu de 0,15 m
des taux de satkfacrion des besoins de l¡¯arachide et du mil
pour TO) ; elles pr¨¦sentent en outre une densit¨¦ de
durum / ¡®e?cp¨¦nnze,ltaiion
en I983, 1984 et 1985. JAS = jours apr¨¨s
nodules plus nombreuses.
semk
Il est ind¨¦niable que l¡¯apport de mati¨¨re organique
Change in the ratio between water consumption (ET& and water
en surface favorise en d¨¦but de cycle le d¨¦veloppement
requirement (ETM) during the erop cycle for groundnut and millet
@fier irealmenf in 1983, 1984 and 1985. JAS = dqvs afier sowing.
racinaire. Ceci induit un double effet = meilleure utili-
sation de l¡¯eau du sol et d¨¦veloppement accru de la
plante sur Tl. A l¡¯inverse, en fin de cycle, et comme le
montre clairement une autre ¨¦tude publi¨¦e par ailleurs
On notera globalement que sur l¡¯ann¨¦e le taux
(CISSE & VXHAUD, 1988b), l¡¯accumulation de l¡¯eau
moyen de satisfaction des besoins est tr¨¨s faible, et voi-
en profondeur sur TO r¨¦sultant d¡¯une mauvaise effi-
sin de 45 p. 100 pour les 2 cultures.
cience du syst¨¨me racinaire en surface induirait un
d¨¦veloppement et une extraction racinaire au-del¨¤ de
2. Pour l¡¯ffnn¨¦e 1985
1 m. Ceci expliquerait la tendance observ¨¦e syst¨¦mati-
quement d¡¯une augmentation du taux de consomma-
Les pertes d¡¯eau (et d¡¯¨¦l¨¦ments min¨¦raux) affectent
tion sur ¡®TO en fin de cycle par rapport ¨¤ Tl o¨´ de telles
d¡¯une fa ?on importante les 2 cultures puisqu¡¯apr¨¨s les
r¨¦serves n¡¯existent g¨¦n¨¦ralement pas.
fortes pluies (160 mm) intervenues dans la 2e quinzaine
Enfin l¡¯analyse des r¨¦sultats en termes de relation
d¡¯ao ?t, d¡¯importantes percolations traversent la cote
consommation-production, globalis¨¦s sur le cycle de
3,7 m avec une forte augmentation de la teneur en eau.
culture, conduit ¨¤ la figure 8, dkriv¨¦e du tableau 5.
Leurs estimations, peut-¨ºtre moins pr¨¦cises que dans les
Pour chaque ann¨¦e et chaque traitement, les valeurs
cas pr¨¦c¨¦dents puisque bas¨¦es uniquement sur la loi de
obtenues sur chaque bloc sous forme (< production de
DAK( Y. atteignent les valeurs donn¨¦es tableau 4. On
mati¨¨re s¨¨che totale-ETR durant le cycle )) sont inscri-
peut n¨¦anmoins avancer ces r¨¦sultats :
tes dans un quadrilat¨¨re caract¨¦risant la zone d¡¯incerti-
* pour le mil, les diff¨¦rences, tant sur les valeurs
tude ¨¤ la r¨¦ponse. On trouve aussi les valeurs r¨¦sultant
cumul¨¦es (consommation, drainage) que sur les taux de
de la campagne 1986 (pluviom¨¦trie utile 204 mm) lors
consommation hebdomadaire sont tr¨¨s nettement mar-
d¡¯un suivi plus l¨¦ger n¡¯ayant pas permis l¡¯analyse
qu¨¦es. L¡¯¨¦tude d¨¦taill¨¦e faite par CI%E, 1986, montre
d¨¦taill¨¦e faite pr¨¦alablement. Deux r¨¦sultats marquants
que durant le cycle on a sur Tl une consommation
nous semblent devoir ¨ºtre signal¨¦s.
sup¨¦rieure
apr¨¨s
les fortes pluies de mi-ao ?t
En Pre:mier lieu, la r¨¦action des 2 cultures ¨¤ l¡¯amen-
(30-40 jours apr& semis), puis durant la p¨¦riode florai-
dement organique appara ?t tr¨¨s diff¨¦rente. Pour l¡¯ara-
324
L. CI!Si! & G. VACHALJD
l
a
0.1. #--
.
1
0z.i
f
M I L 198.4
0.3. I
0.L. I,
0 -
!i
1 0
g
,1, /rd
A R A C H I D E
- - - - - -
TO
2 (ml I
A R A C H I D E 1985
Zlm
Figure 7
a) Profil de densite¡¯ racinaire (g/m¡¯) ¨¤ mi-cycle (1984 ,sur
a) Root density (gimz) prqfiles measured
4-5 days qfter ,eermination
sur arachide) et b) ¨¦volution de la densit¨¦ racinaire ¨¤ I
,jor mrlet in 1984 and groundnut NI 1985 (VI Tl und 711 ; l>) change
p ¨¦ r i o d e s e n 1 9 8 5 d a n s les lranches O-O, 1 e t O,l-0,2 m . JA
in root densiiv in /he surjac¡¯e hortzons
(O-O.2 m) durinp the trop
apr¨¨s xemis.
cycle ,for groundnut and millet in 1985. JAS = da.vs ajter sowinp.
,.: p-y
L-QQ
2000
Figure 8
Lialson e n t r e p r o d u c t i o n d e m a t i ¨¨ r e s ¨¨ c h e t o t a l e e t consc
7ration.
Relation belween total dry matter production and total
¡®ter consumprron rn relation to trop und treutmenl.
AMENDEMENT ORGANIQUE EN SOL D ?GRAD ?
325
chide les valeurs de rendement total semblent peu
tion de grains ou de gousses d¡¯une part, et de pailles ou
affect¨¦es par le niveau de fertilit¨¦, mais surtout par
fanes d¡¯autre part. N¨¦anmoins des rendements de 6 ¨¤
l¡¯alimentation hydrique, avec un accroissement de
7 tonn.es par hectare de mati¨¨re s¨¨che pour une con-
2 T/ha par 100 mm annuel d¡¯ETR. Pour le mil au con-
sommation de 200 mm d¡¯eau sont obtenus sur le mil.
Iraire, le niveau de fertilit¨¦ semble avoir une impor-
L¡¯apport de mati¨¨re organique conduit globalement ¨¤
tance essentielle et l¡¯alimentation hydrique n¡¯est pas un
une production 2 ¨¤ 3 fois plus forte que sur le t¨¦moin.
param¨¨tre tr¨¨s exalicatif du rendement.
Il est clair que la dose de fumier utilis¨¦e dans cette
C:e:< r¨¦sultats doivent n¨¦anmoins ¨ºtre affin¨¦s. Il s¡¯agit
exp¨¦rimentation est tr¨¨s sup¨¦rieure ¨¤ celle que les dis-
ici d¡¯exp¨¦rimentation en milieu extr¨ºme (faible pluvio-
ponibilit¨¦s du milieu ¨¦tudi¨¦ permettent d¡¯appliquer.
m¨¦trie, sol tr¨¨s filtrant) sur une dur¨¦e insuffisante pour
Une nouvelle exp¨¦rimentation est actuellement en
effeciuer une analyse plus fine en fonction des phases
cours dans des conditions de milieu analogue pour
de d¨¦veloppement (DANCETTE, 1984). Ils nous sem-
d¨¦terminer ¨¤ la fois les doses minimum conduisant ¨¤
blent n¨¦anmoins pouvoir ¨ºtre mis ¨¤ profit, notamment
un effet significatif, et le temps n¨¦cessaire pour obtenir
tl un moment o¨´ l¡¯utilisation de mod¨¨le de pr¨¦vision de
ces effets.
rendement (FOREST & KALMS, 1984) s¡¯av¨¨re ¨ºtre un
Re ?u le 18 juin 1987.
outil indispensable d¡¯aide ¨¤ la d¨¦cision, pour inciter ¨¤
Accept¨¦ le 19 janvier 1988.
leur am¨¦lioration en s¡¯attachant ¨¤ 2 aspects que nous
consid¨¦rons comme essentiels, et li¨¦s :
REMERCIEMENTS
-- la zone racinaire, puisque le param¨¨tre consid¨¦r¨¦
figure 8 est I¡¯ETR et non la pluie totale,
Cette ¨¦tude a ¨¦t¨¦ effectu¨¦e dans le cadre d¡¯une convention d¡¯Assis-
-- la r¨¦action de la plante au niveau
lance Technique entre l¡¯Agence Internal.ionale pour I¡¯Energie Ato-
de la fertilisa-
mique et l¡¯Institut S¨¦n¨¦galais de Recherche Agricole. La contribu-
tion.
tion de I¡¯AIEA en fourniture d¡¯¨¦quipement, missions d¡¯experts et
L-n second lieu, l¡¯efficience des cultures est remar-
bourses de formation a ¨¦t¨¦ essentielle.
quable.
Les auteurs tiennent en outre ¨¤ associer ¨¤ ce travail Mr A. FAYI:,
II faut certes affiner les r¨¦sultats en tenant
M. GOLJIXARY et M. THIAW, techniciens du CNRA Bambey, ¨¤ qui est
compi:e, comme le fait L. CISSE (1986) de la produc-
due la qualit¨¦ des mesures.
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