REPUBLIQUE DU SENEGAL
MINISTERE DE L’EDUCATION
MINISTERE DE L’AGRICULTURE
NATIONALE ET DE L’ ENSEIGNEMENT
INSTITUT SENEGALAIS DE
SUPERIEUR
RFKXIERCHES AGRICOLES
Ecole Nationale des Cadres Ruraux
(C.N.R.A)
de BAMBEY (E.N.C.R)
MEMOIRE DE FIN D’ETUDES
Pour l’obtention du diplôme d’ingénieur des travaux agricoles
THEME :
Régénération des Sols Dégradés dans le
Bassin Arachidier :
I
I Optimisation de l’eau et des éléments nutritifs par le Maïs I
Présenté et Soutenu par
Pelage Akoghe Nsome
34è” Promotion - Production Végétale
Novembre 1999
Maître de stage :
Tuteur de stage :
Mr Ibrahima MBODJ
#&r Modou SENE
Chef du Département Végétal (E.N.C.R)
Chercheur @S.R.A)

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REMERCIEMENTS
Qu’il nous soit autoriser de manifester notre gratitude, et notre reconnaissance à toutes
personnes morales ou physiques qui a contribuée de loin ou de prés à la réalisation. de ce
mémoire de fin de cycle, dans de bonnes conditions. II s’agit notamment de :
A l’état Gabonais de m’avoir payé la formation entière.
Mr. Emmanuel ONDO METHOGO vice - Premier Ministre
Mr. Vincent ELLA MENIE Directeur de cabinet du vice - Premier Ministre.
Mr. Vincent EYI NGUI Directeur Général d’HEVEGAB
Mme. Julienne MBAZOGHE Directrice de la formation du M.A.E.D.R.
Mr. Sidi Haïrou Camara, Directeur de 1’E.N.C.R. pour son affection et son soutien moral
indéfectible.
Dr. Dogo Seck, Directeur du CNRA pour avoir accepté le déroulement de mon stage dans la
dite structure, ainsi que son indéfectible soutien lors des passages à la station de Nioro du
Rîp sincères reconnaissances.
Dr. Modou Séne, Directeur de ce travail et donc les remarques pertinentes sur le fond et la
forme ont permis d’ameliorer la qualité du document. Ainsi, vous m’avez enseigné le mythe
d’un travail bien fait, d’un soutien sans relâche, d’une disponibilité inégalitaire. Hommage de
respect et de profonde gratitude .
Dr. Abdou N’diaye, pour des conseils aussi pertinents sincère reconnaissance.
Dr. Dîaga Cîssé pour un soutien permanent.
Dr. Aly N’diaye pour d’énormes conseils scientifiques d’un soutien permanent
Dr FALL Alioune pour votre participation et disponibilité sincère remerciement.
Dr Aminata Niane Badiane, pour votre participation et votre disponibilité à ce travail recevez
ici ma profonde reconnaissance.
A tous les autres chercheurs pour leur participation.
Mr. Cheikh Mbacké Mboup, Directeur des études de 1’E.N.C.R.
Mr. Ibrahima Mbodj, encadreur de ce travail, d’une disponibilité, conseils permanents
extrêmement profitables.
Mr Diakhou, chef de Département Conseils.
Mr. Diouf chef de Département Application Formation.
Mr. Diop, chef de Département Production Animale.
Tout le corps enseignants : Sarr, Faye, Niang, B. Faye, J. Tine, F. Dembelé, Sow, Fall, Dîop,
Dr Faye, pour leurs transmission de connaissance et leurs conseils.
A tous les techniciens de la station de Nioro : Moussa Diop qui a été l’un des piliers de ce
travail. Hommage sincère et reconnaissance inoubliable à sa défunte épouse qui a laissée
ce document en cours, me laissant les larmes aux yeux. Hommage lui soit rendu, mention
spéciale.

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Mr BSané, Ndour, 1. Dioum, Senghor, P.Omar Diegue, N. N’diaye,N. Sow,et le personnel
permanent ainsi que temporaire.
Mr. Atab Coly, Fall, Modou de I’ASECNA et familles.
Mr. 0. Sy, S. Faye, Y. N’diaye, Cissé, M. N’diaye, Abdoulaye Faye Pape Sarr, Sonko,
techniciens au CNRA. Hommage sincère du soutien fraternel à mon égard.
Mr. Georges Lucchesi, et Mme Micheline Lucchesi du soutien inégalable, moral et matériel,
des conseils sans cesse, de leur bonté, gratitude à mon égard, cher beau - frère et grande
sœur trouvés ici l’expression de ma haute reconnaissance.
Mme. Pouye Fatima née Meyet Marinette de la collaboration fraternelle à mon égard..
Mr. Minsta Mi N’nang pour l’aide apportée en permanence, trouvé ici une profonde gratitude
et reconnaissance. Hommage sincère.
Mme. Christine Mbolo, pour le soutien permanent sans faille, recevez ici ma profonde et
chaleureuse reconnaissance fraternelle.
Mr. Abel Thierry Ella Nsome, pour le soutien financier sans relâche, mention spéciale.
Mr. Simon Envole Ndong, pour un soutien fraternel. Hommage vous sois rendu.
Je rend un Hommage particulier à Alexis Malou, pour sa collaboration franche et sincère tout
au long de cette formation.
Mmes. Esseng B. Hélène, Ntoutoume Collette, Séraphine Minko, Marianne Tsonga, quel
soutien fraternel inégalable. Hommage sincère de votre travail rendu tout au long de ce
chemin.
A tous les compatriotes du partage des jours de malheur comme de bonheur encouragement.
Aux stagiaires de chemin du CNRA, du partage de la souffrance de tous les jours, de leur
compréhension et leur collaboration en particulier : Jean Pierre Mifouna, T. Ly, G. Lola, N.
Alé Diagne, A. Nzamba, P. Biteghe, J.R.Nzamba,.
Mme Madeleine Gomis, par ton soutien permanent, combien chaleureux, trouvé ici ma
reconnaissance sincère et profonde gratitude, ainsi qu’à ta famille.
A toutes les familles de 1’E.N.C.R.
Aux étudiants T Sané, R. Diatta, E. Dhiadjou de votre soutien fraternel, un remerciement
sincère .
Aux étudiants, collègues, camarades de promotion ( 34ème )pour leur sincère collaboration .
Sentiments d’amitié et profonde gratitude.
Aux étudiants des 32ème, 33ème ,35eme , 36ème , promotion, de la collaboration fraternelle.
Mme. Diouf née Khady Diallo, quel soutien indéfectible tout au long de cette formation, c’est
l’occasion de vous remerciez sincerement.
Enfin à la terre Sénégalaise de m’avoir hébergée durant cette formation grand merci.
A vous tous qu’ALLAH, Le Tout Puissant,
DIEU, Le Miséricordieux vous bénisse et protège

---

Iv
DEDICACE
Je dédie ce travail :
-A DIEU le tout puissant ;
Tu as exhaussé l’une de mes plus grandes supplications, gloire te soit rendue .
-A mon père, feu Nsome Ntsaghe Jean Bosco.
Vous nous aviez quitté sans très bien récolter les fruits de votre travail issue de votre union
avec ma mère, laissant votre maison se remplir de cadres, que Dieu vous garde bien au
paradis et que vous sachiez qu’on pense toujours à vous.
A ma mère Rosalie NZE Biteghe.
Pour tant de souffrance, de sagesse que tu as fait preuve pour la réussite de tous tes
enfants, quel soutien maternel, que ce travail te soit dédier ,pour te réconforter assouplir
légèrement ces peines
A ma petite sœur Maturine Mfoumeyeng Nsome, nous quittant très tôt, nous sommes
toujours avec toi et te pensons à jamais que ta place soit au paradis.
A mon petite frère Elie Evouna , nous quittant si vite nous sommes avec vous et pour
toujours .
A mon épouse Anne Marie Yangazokou et les enfants .
Vous m’aviez soutenu non seulement matériellement, financièrement, mais moralement
durant mes dures épreuves, des appels très tôt pour surveiller ma santé, ce travail pourra
légèrement vous réconforter pour cette patience .
A mon frère feu Robert Malou, tu m’as quitté me laissant poursuivre ce parchemin, je ne
cesserai te penser .
A mon frère Momar Faye quel soutien tout au long de ce parcourt, que ce travail te soit
rendu.
A ma belle soeur Mme M. Diop, née Botaly Guèye ce travail tant souffert que tu laisses plein
qu’il te soit rendu en te le dédiant .Que ta place soit au paradis.

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RESUME
Dans le Sud du Bassin Arachidier du Sénégal, une baisse de la productivité des terres a
été constatée au cour des trois dernières décennies, alors qu’une demande alimentaire
s’est accrue du fait de la croissance démographique. Cette situation s’expliquerait par la
dégradation des ressources naturelles qui résulte de la combinaison des facteurs
climatiques, pédologiques, et anthropiques.
La correction des carences minérales est envisageable à travers la valorisation des
ressources naturelles :Utilisation du phosphate naturel en vue d’une fumure de fond,
amendement organique ( fumier compost, résidu de culture ) et chaulage.
Dans ces conditions de production ,I’efficacité de la technologie mise en oeuvre doit être
appréciée en terme d’efficience d’utilisation par les cultures, de l’eau pluviale et des
éléments nutritifs.
Deux essais de longue durée ont été mis en place par I’ISRA depuis 1997. Les objectifs
prescris étaient de comparer I’efficience du phosphogypse en tant que produit
d’amendement phosphocalcique des sols exondés cultivés avec le phosphate tricalcique
et/ou chaux, identifier et évaluer des méthodes efficaces de valorisation des ressources
naturelles en vue de redresser la fertilité des sols en combinant l’apport de fumure
organique et/ou minérale et travail du sol adapté. Dévaluer I’elTicience d’utilisation de
l‘eau et des éléments nutritifs par les cultures enfin d’évaluer l’impact sur les rendements.
Ces dispositifs de longue durée, en tenant compte des principaux systèmes de culture du
SBA, ce sont appuyés sur un ensemble d’outils et/ou méthodes d’investigation telles que
les méthodes radioactives (humidimètrie à neutrons) pour évaluer les termes du Bilan
Hydrique et d’autres pour le Bilan Minéral
Un fort cumul pluviométrique a été enregistré en cet hivernage 1999, cela a démontré la
dynamique de Ikau et des éléments nutritifs dans le profil, entraînant un fort drainage de
l’eau et des éléments nutritifs à l’horizon profond, d’un effet de traitement à I’ICHT, d’un
effet non chaulant des produits des sources de phosphore comparés à I’ECAP, et enfin la
capacité de la matière organique à la suppression de la toxicité aluminique des sols.
Mots clés: SBA, Régénération, sols dégradés, ressources naturelles, efficience
phosphogypse, eau, Zéa mays L, variété ACROSS 86.

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VI
La liste des abréviations
E.N.C.R
Ecole Nationale des Cadres Ruraux.
1.S.R.A
Institut Sénégalais de Recherches Agricoles.
C.N.R.A
Centre National de Recherches Agricoles.
S.B.A
Sud du Bassin Arachidier
C3.R.A.D
Centre de coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le
développement
ETR
Evapotranspiration réelle
F.H
Front d’humectation
ECAP
Essai comparatif d’amendement phosphocalcique.
ICHT
Influence des conditions hydriques et travail du sol.
PG
Phosphogypse.
P T
Phosphate tricalcique.
CRA
Centre de recherche agronomique
CRU
Coefficient réel utilisé.
NIS
Azote engrais immobilisé par le sol.

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La liste des ficwes
Figure 1: Configuration de la pluviométrie: variation annuelle.
Figure 2 : Pluviométrie décadaire de Nioro
Figure 3 :Cumul décadaire de Nioro.
Figure 4 :Echange des cations Ca++ contre des cations K+.
Figure 5 :Effet alcalinisant ou acidifiant de 1009 d’engrais évalué en perte de CaO.
Figure 6 :Evolution du Ca et Mg échangeable en fonction d’apport d’azote.
Figure 7 :Assimilabilité des principaux éléments nutritifs en fonction du pH des sols.
Figure 8 :Relation entre aluminique échangeable et le pH.
Figure 9 :Pied de maïs au stade de 3 à 4 feuilles.
Figure 10 :Caractères morphologiques du maïs.
Figure 11 :Courbes d’étalonnage de la sonde à neutrons.
Figure 12 :Evolution du front d’humectation en fonction de la pluviométrie
Figure 13 :Evolution de la charge hydraulique (H) au cours du temps ( tensionic)
Figure 14 :Evolution de la charge hydraulique (H) au cours du temps ( tensiometre)
Figure 15 :Evolution des profils hydriques au cours du temps.
Figure 16 :Evolution de I’ETR au cours du temps.
Figure 17 :Evolution journalière de I’ETR.

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VIII
La liste des tableaux
Tableau 1 : Utilisation et disponibilité des résidus pailleux.
Tableau 2 :utilisation et disponibilité de la matière organique d’origine animal.
Tableau 3 Traitements ECAP.
Tableau 4:Description de traitements ICHT.
Tableau &Suivi et observation des paramètres.
Tableau 6:Calendrier cultural.
Tableau 7:Caractéristiques générales de la saison des pluies.
Tableau 8:Effet des amendements sur les rendements maïs 1997.
Tableau 9:Effet des amendements sur les traitements maïs 1999 ECAP.
Tableau 10 :Description des traitements 1999
Tableau 11 :Calendrier cultural.
Tableau 12:Effet des traitements sur le rendement 1997 ICHT.
Tableau 13:Effet des traitements sur le rendement maïs 1999. ICHT.

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Ix
REMERCIEMENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..~.....................................................................................”
II
DEDICACE . . . . . . . . . . . . . . . . . .._.._.....................................I.............................................................~...“...................
IV
RESUME
V
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...............“..............
INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
XII
..~..................
PREMIERE PARTIE ._. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..I...............................*.................................“....................
1
1. GENERALITES ..........................................................................................................................................
1
1.1 Caractérisation pédo climatologique du Bassin Arachidier ...................................................................
1
1.1.1 Composition ..................................................................................................................................
1
1.1.2 Climat............................................................................................................................................
1
1.1.3 Les vents
1
.......................................................................................................................................
1.1.4 Les précipitations ...........................................................................................................................
1
1.15 Les températures et humidités relatives........................................................................................
2
1.1.6 Les sols..
2
.........................................................
..............................................................................
1.1.7 Hydrographie.. .. . ............................................................................................................................
2
1.1.8 Végétation naturelle .......................................................................................................................
3
1.2 Caractérisation géographique, pédo-climatique de la station de Nioro Rip ............................................
3
1.2.1 Situdon écw@wvWue.. ..................
.................... ..................................................................
3
1.2.2 Climat............................................................................................................................................
3
1 .x3 Hydwmphie.. ...................................................
............................................................................
4
1.2.4 Végétation .....................................................................................................................................
5
1.25 Caractéristiques générales des sols ...............................................................................................
5
1.251 Classification des sols .............................................................................................................
5
1.252 Sols d’installation d’essais ......... .............................................................................................
.
6
1.2.5.2.1 Caractéristiques @v-Nues ..............................................................................................
‘6
1.2.5.2.2 Caractéristiques chimiques ...............................................................................................
6
1.3 N@on de dégradation..
.....................................................
...................................................................
7
1.3.1 Processy~ de dégradation .............................................................................................................
7
1.3.2 Dégradation par acidifïcation .........................................................................................................
7
1.3.2.1 Cause de I’acidification ...........................................................................................................
9
1.3.2.1.1 Lessivage naturel des sols. ...............................................................................................
9
1.3.2.1.2 Effets des cultures répétées......... .....................................................................................
9
1.3.2.1.3 Effets des engrais ...........................................................................................................
10
1.3.3 Dégradation par carence en phosphore des sols ..........................................................................
12
1.4 Etat des connaissances d’amélioration du statut organique des sols dégradés ...................................
12
1.4.1 Amendement organique ..............................................................................................................
12
1.4.2 Le rôle central de la matière organique sur la fertilité des sols.. ...................................................
14
1.4.3 Gestion et utilisation de la matière organique ..............................................................................
15
1.4.4 Disponibilité et utilisation des résidus pailleux ..............................................................................
15
1.45 Disponibilité et utilisation des déjections animales .......................................................................
16
1.5 L‘eau facteur limitant des rendements ................................................................................................
16
1.5.1 Eta de l’eau dans le sol.. .....................................................................................................
...... 17
1.5.1.1 L’eau de gravité ou de saturation . ..........................................................................................
17
151.2 Réserve d’eau utile ................................................................................................................
17
151.3 L’eau inutilisable (non disponible)..........................................................................................
17
1.52 Les mouvements de l’eau dans le sol ..........................................................................................
18
1.5.2.l Percdtion ou drainage ........................................................................................................
18
1.5.2.2 La diffusion capillaire ............................................................................................................
18
1.5.2.3 La remontée ..........................................................................................................................
18
______
-.-“_
I-.B---
-“-
III--

---

X
1.53 Méthodes en culture pluviale stricte .............................................................................................
19
1.5.3.1 Les engrais.. .... . . ...................................................................................................................
19
153.2 Le mulching ou paillage ........................................................................................................
19
1.5.3.3 Le choix varietal....................................................................................................................
20
1.5.3.4 Les opérations culturales ......................................................................................................
.
20
1.6 1 mpact Agro-Pédolwique du phosphore ............................................................................................
21
1.7 Présentation de la culture de maïs .....................................................................................................
22
1.7.1 ~~~é~*iques botaniques et Agronomiques .............................................................................
22
1.7.2 Les acquis de la recherche concernant le maïs ............................................................................
26
1.7.3 Les risques de sécheresse ...........................................................................................................
26
1.7.4 Les mécanismes d’adaptation à la sécheresse du maïs ... ............................................................
27
1.7.4.1 Notion d’adaptation à la sécheresse ......................................................................................
27
1.7.4.1.1 L’esquive ... .....................................................................................................................
27
1.7.4.1.2 L’évitement.....................................................................................................................
28
1.7.4.1.3 La tolérance...................................................................................................................
.a
1.7.4.1.3.1 Les mécanismes de tolérance chez le maïs .............................................................
28
CONCLUSION .............................................................................................................................
........... .a
A. Essai comparatif d’amendements pho-wh=lWues ..............................................................................
31
ObWif
31
............ . . .........................................................................................................................................
II. Matériel et méthode ...............................................................................................................................
31
2.1 Choix du site ......................................................................................................................................
31
2.2 Les traitements ..................................................................................................................................
32
2.3 Le dispositif expétimental
..................................................................................................................
32
2.4 Matériel végétal
33
.................................................................................................................................
2.5 Observations et mesures ...................................................................................................................
33
2.5.1 Suivis
33
..........................................................................................................................................
2.5.2 Suivi de l’évolution de la fertilité des sols ....................................................................................
33
2.5.3 Suivi de I’efficience d’utilisation par les cultures de l’azote engrais apporté .................................
34
2.5.4 Les opérations cmmles.. ...........................................................................................................
34
2.6 Les m-ditions climatiques de la camwne 1999 ...............................................................................
34
2.7 L’an&- des données ...............................................
........................................................................
35
III. Résultats et discussion ...........................................................................................................................
36
3.1 Rappel des principaux résultats des 2 années précédentes sur cet essai ...........................................
36
3.2 Résultats et discussion de la campagne 1999 ....................................................................................
36
3.2.1 Résultats..........................................................................................................................
.... II...... 36
CONCLUSION
37
.........................................................................................................................................
6. Optimisation durable de l’utilisation de l’eau et des éléments nutritifs par les cultures par le biais
d’amendements organiques et phosphocalciques ........................................................................................
37
1. Objectifs .__.__ _.__ .........................................................................................................................................
37
1.1 Objectif général ..................................................................................................................................
37
1.2. Objectifs spécifiques .........................................................................................................................
37
II Matériel et méthode ..................................................................................................................................
38
2.1. Choix du site ......................................................................................................................................
38
2.2. Les traitements ..................................................................................................................................
38
2.3. Dispositif expérimentai . . .....................................................................................................................
38
2.4 Matériel végétal ...........................................................................................................................
...... 39
2.5 Observations et mesures ...................................................................................................................
39
2.5.l Suivis de l’évolum de la fertilité ................................................................................................
39
2.5tl Bilan hydfique
......................................................................................................................
39
2.5.1.2 Bilan minéral.........................................................................................................................
47

---

xl
2.5.2 Suivi de l’évolution de la fertilité au cours du temps ....................................................................
48
2.5.3 Les calendriers culturaux ..............................................................................................................
48
2.6 Les conditions climatiques de la campagne 1999 ...............................................................................
48
2.7 Analyse de données ....................................................................................................
......................
48
TROISIEME PARTIE ...................................................................................................................................
49
III. Résultats et discussion ...................................................................................................................
........ 49
3.1 Rappel des principaux résultats des 2 années précédentes sur cet essai ...........................................
49
3.2 Résultats et Discussions de la campagne 1999 ..................................................................................
49
3.2.1 Résultats du rendement.....................................................
..........................................................
49
3.2.2 Discussion ...................................................................................................................................
!XI
3.2.3 Evolution du front d’humectation en fonction de la pluviométrie. .................................................
51
3.2.4 Evolution de la charge hydraulique ( H ) au cours du temps ( Tensionics ). ..................................
64
3.2.5 Evolution de la charge hydraulique ( H ) au cour du temps ( tensiomètre ) ...........................
........ 56
3.2.6 Evolution des profils hydriques au cour du temps. .......................................................................
58
CONCLUSION .........................................................................................................................................
63
3.2.7 Le calcul du Bilan Hydrique .........................................................................................................
63
3.2.8 Evolution de I’ETR au cours du temps .........................................................................................
64
IV. DISCUSSION GENERALE ,.,,,,,,,,.,,.,................,.,..,,..,,.,*,,,.,....~..,.
.~,.*........,...,................~,..*~...~‘............
66
CONCLUSION ET PERSPECTIVES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.._..........................................
. . . . . . . . . . . . . 67
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..~...................... 69
ANNEXES .,,,.,,,...........“......,.........................,.......,....,................,..,........................,.............~......................
72

---

INTRODUCTION
Le sol constitue l’une des principales ressources naturelles dont dépend fortement
l’humanité. Dans une certaine mesure les bons sols dépendent de l’usage que l’homme en
fait. En effet, les sols constituent le milieu naturel sur lequel croissent les plantes .lI est le
support et la réserve alimentaire de ces plantes. L’homme utilise ces plantes soit pour leur
beauté, soit en raison de leur aptitude à fournir des fibres et des aliments pour :lui et les
animaux (Buckman, et Brady, 1965).
D’après la F.A.O., les sols cultivés dans le monde sont estimés à 3031 millions d”hectares
877 millions ha sont situés dans les pays développés alors que le reste (soit 2154 millions
d’ha) sont localisés dans les pays en voie de développement (Robert, 1992).
Malgré l’importance relative des superficies cultivées, la plupart de ces pays en voie de
développement ont du mal à assurer la sécurité alimentaire de leurs populations. C’est le cas
pour la plupart des pays d’Afrique sub-Saharienne en général et du Sahel en particulier. En
effet dans cette sous-région, en plus de ï’insuffisance et de la variabilité de la pluviométrie,
une des contraintes majeures à la production primaire est la faible fertilité des sols ((Penning
de Vries et Djiteye, 1962). La carence des sols en phosphore est une caractéristique
commune pour ces sols.
Dans le Sud Bassin Arachidier (SBA) du Sénégal, la baisse génerale de la productivité des
terres a été constatée au cours des 3 dernières décennies, alors que la demande alimentaire
s’est accrue du fait de la croissance démographique. Cette situation s’explique par la
dégradation des ressources naturelles qui résulte de la combinaison de facteurs climatiques,
pédologiques et anthropiques.
La mise en culture continue des terres naturellement peu fertiles, essentiellement marquées
par une capacité d’échange cationique faible et une carence prononcée en phosphore, selon
une rotation arachide/mil en l’absence d’une fertilisation conséquente a en effet entraîné une
dégradation alarmante de la fertilité des sols. Le diagnostic effectué révèle la chute de la
teneur en matière organique, I’acidification mais aussi la détérioration de la structure de
surface des sols.

---

Dans ce contexte, la relance de l’agriculture en tant que programme national prioritaire en
vue d’une sécurisation alimentaire à court ou moyen terme ne saurait être une réalité que si
un Mort conséquent de restauration de la fertilité des sols est réalisé par l’ensemble des
producteurs. La correction des carences minérales est envisageable à travers la valorisation
des ressources naturelles : utilisation du phosphate naturel en vue d’une fumure de fond,
amendement organique (fumier, compost, résidu de culture), et chaulage. Dans cette
perspective, il est important que les technologies disponibles au niveau des paysans soient
appropriées, donc efficaces et reproductiblies.
Ditjà à partir de la fin des années 50 jusque vers la fin des annees 60, les recherches portant
sur la valorisation des importantes ressources en phosphates naturels ont permis de définir
les doses ainsi que les modalit& d’apport du phosphate tricalcique disponible iocaiement.
La dose de 400 kg/ha de phosphate naturel apportée une fois tous les 4 ans pour la rotation
arachidejmiï a été recommandee. Sur la base de ces résultats un premier programme de
phosphatage de fond des sols subventionnéspar l’état a été exécuté au cours des années 70
en vue de la correction des carences en P des sols exondés en cultures piuviaL%Le bilan de
ce programme n’a pas été à la hauteur des attentes malgré l’effort de vulgarisation fourni.
En 1997, le programme national quadriennal de relance de l’agriculture nouvellement mis en
place préconise à nouveau le phosphatage de fond utilisant non pas le phosphate tricaicique
comme lors du premier projet mais un produit constitué du mélange à poids égal de
phosphate tricaicique (PT) et de phosphogypse (PG). Cependant, si Micience de PT
apporté à 400 kg/ha à corriger la carence en P des sols pendant 4 ans est prouvee par la
recherche, par contre celle de ce mélange reste une inconnue.
Dans les conditions actuelles de production, l’efficacité de la technologie mise en oeuvre doit
etre appréciée en terme d’efficience d’utilisation par les cultures de Peau pluviale et des
éléments nutritis tels que l’azote et le phosphore.
Deux types d’essais de longue durée sont ainsi mis en place depuis 1997 par I’ISWN dans le
Sud Bassin Arachidier (SBA). Les objectifs visés sont les suivants :
?
Comparer l’efficience de PG en tant que produit d’amendement phosphocalcique des sols
exondés cultivés avec PT effou la chaux agricole.
o Optimiser l’etScience d’utilisation de i’eau et des éléments nutritifs par les cultures à
travers une valorisation des ressources naturelles disponibles
C’est dans ce cadre que s’inscrit ce travail de mémoire de fin d’étude de I’ENCR pour
obtention du diplôme d’ingénieur des Travaux Agricoles. II correspond à l’année 3 des essais
en rotation maïs/arachide dans la station agronomique de Nioro du Rip. Les résultats portent
sur la culture du maïs.

---

.Ce mémoire comprend quatre parties :
?
la première partie dégage la problématique globale que soulève la dégradation des terres
de culture dans le SBA, mais aussi les méthodes appropriées utilisables en vue de leur
régénération ;
??
la deuxième partie, nous présentons les différentes caractéristiques (physique et
climatique) de la zone d’étude, mais aussi l’état des connaissances acquises sur les
processus de dégradation des sols, les méthodes de gestion de leur fertilité, de l’eau en
rapport avec la culture du mais
?? la troisième partie porte sur la présentation des deux essais, de régénération des sols
dégradés, en mettant l’accent sur l’interprétation des résultats acquis sur le mais au terme
de la campagne 1999.
?
la quatrieme partie une conclusion et des perspectives.

---

PREMIERE PARTIE
1. GENERALITES
1.1
Caractérisation pédo climatologique du Bassin Arachidier
-
1 .l .l Composition
Le 6assin Arachidier est composé des régions de DIOURBEL, KAOLACK, FATICK:, et une
partie des régions de THIES, et LOUGA. Cet ensemble est subdivisé en deux zones
agrokcologique distinctes (ISRA, 1996):
?
le Nord et le Centre Nord Bassin Arachidier (NCBA) caractérisa par des sols plus sableux
ou sols Dior et une pluviométrie annuelle plus faible variant entre 400 et 600 mm
* le Sud Bassin Arachidier (SBA) dont les sols sont en général de texture sablo-argileuse à
argile-sableuse, avec une pluviométrie variant entre 660 et 800 mm
1 .1.2 Climat
Le Bassin Arachidier est situé dans le domaine Sahélo-Soudanien, caractérisé par
l’alternance de deux saisons :
o une saison sèche de longue durée (environ de 7 - 8 mois) interrompue d’une période
frakhe de deux à trois mois (Novembre - Janvier).
m une saison chaude et humide qui s’étend de Juillet à Octobre et qui couvre la saiison des
pluies
1 .1.3 Les vents
II est successivement balayé toute l’année par trois courants climatiques :
?? Les alizés maritimes qui soufflent sur les régions de Novembre à Mars et atténuent les
températures de cette saison .
?? L’harmattan qui intervient d’Avril à Juin et installe le Bassin Arachidier dans une grande
canicule où les températures restent constamment élevées .
?? La moussan qui souffle de Juin à Septembre installant la zone dans une période
hivernale .
1.1.4 Les précipitations
Du fait de son appartenance à la zone Sahélo soudanien, la moyenne pluviométrique
annuelle avant l’avènement de la sécheresse à partir de 1968 variait entre 600 - 1200 mm
(Station météorologique ISRA Nioro) .

---

2
Cependant depuis la diminution drastique de la pluviométrie de ces trente dernières années
due à la skheresse, cette moyenne pluviométrique annuelle se situe entre 300 et 700 mm.
Cela s’est aussi traduit par une diminution importantes du nombre de jours de moins ; .Cette
réduction de la pluviométrie a largement contribuée à la dégradation des sols ainsi qu’une
forte érosion pluviale détruisant le sol.
1 .1.5 Les températures et humidités relatives
Elles varient entre 20” c au mois de Janvier et 40”~ au mois de Mai .La moyenne est de 30”~
sur toute l’étendue du Bassin Arachidier.
En ce qui concerne l’humidité relative, il faut remarquer que, c’est en Juillet à Octobre que
les plus fortes valeurs d’humidité relative sont enregistrées (90-95%), cette période coïncide
avec la saison des pluies . En saison sèche les valeurs minimales oscillent entre 10 et ‘l5 %.
1 .1.6 Les sols
Le Bassin Arachidier est situé entre la vallées du Fleuve Sénégal et celle de la Gambie. La
couverture géologique est caractérisée par les dépôts sédimentaires du continental Terminal
mis en place à la fin du Tertiaire sous l’action d’un climat sub-aride en période de rhexistasie
(P. Michel, 1973). Les sois identifiés sont étroitement liés au modelé ; on en compte cinq
grands types :
?
sols bruns sub-arides ou bruns rouges colluviaux et alluviaux au nord ;
?? sols ferrugineux tropicaux faiblement lessives sur sables siliceux à l’ouest et sur grès
argilo-sableux à l’est ; ces sols sont communément appelés sols Dior ;
a sols ferrugineux tropicaux lessivés sans tâches ni concrétions au nord, avec taches et
concrétions au sud sur sables ou grès sablo-argileux ;
e les sols faiblement ferralitiques sur grès sabla-argileux.
?? les sols halomorphes à structures dégradés qui occupent les vasières inondées et
exondés.
1.1.7 Hydrographie
Les régions de KAOlACK et FATICK sont arrosés par les fleuves Sine et Saloum . Ces
derniers se dérivent de plusieurs affluents qui s’éparpillent dans nos contrées .
L’apport d’eau douce vient des affluents de la Gambie .Le Bassin Arachidier compte
plusieurs forages limités par la salinité des eaux La nappe phréatique alimente les
nombreux puits installés dans les hautes terres du Bassin Arachidier.

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1 .1.8 Végétation naturelle
Quatre zones peuvent être distinguées :
?? La zone des estuaires, couverte d’eau et constituée d’une végétation de miangrove,
espèces retrouvées : Rhizophora macemosa , Rhizophora mang/e , et Avicennia afticana.
e La zone des tannes constituée d’une végétation d’halophytes telles que : Tamarix
sénégalensis, Ctenium élégans, Barretia verticilata, on y trouve d’autres dans des dépôts
de sables marins tels que Acacia seyal .
?? La zone soudanienne conservatrice des caractéristiques de la végétation coudano-
guinéenne, longe la frontiere Sénégalo-Gambienne. Cette végétation est composée
de :Anthiaris atiicana (tomboiro blanc), Chlorophora regia (tomboiro noir ),Parkia bigibosa
(nété), Daniella oiiveri (Santa).
?? La zone orientale et septentrionale couvrant les zones de culture arachidière, est
constituée par endroits des Acacias, de Borassum aethiopium , Adansonia digitata, de
Cordila pinnata (Dimb), l’Acacia albida forme un parc à travers les champs de culture.
1.2
Caractérisation qéoqraphique, pédo-climatique de la station de Nioro RiD
Créé en 1937, cette station agronomique a servi de point d’appui des recherches menées
par le CFW de Bambey (Annale du CRA, 1949).
12.1 Situation éco+éographique
Le site de la station de Nioro est compris d’une part entre 14”lO et 14*20 de latitude Nord et
d’autre part entre 15”05 et 15’20 de longitude Ouest . Son appartenance au sud de la région
écologique Sahéto-Soudanienne lui confère, sur le plan agronomique une bonne
représentativité des zones du Bassin Arachidier proche de I’isohyéte 700 mm.
1.2.2 Climat
Deux saisons salternent dans cette zone du SBA au cours de l’année :
v Une saison s&che qui dure en moyenne, 7 mois (Novembre à Mai).
?? Une saison des pluies de plus courte durée (Juin à 0ctobre)avec un régime de
précipitation maximal au mois d’Août
Une variabilité des précipitations d’une année à l’autre, se traduit aussi bien sur la hauteur
totale des précipitations annuelles que sur la répartition des pluies au cours de l’hivernage
Les cumuls de températures mensuelles de l’air et du sol, ainsi que la pluviométrie,
l’évaporation bac A et enfin la durée de l’insolation de l’année sont répartis sur tableau.

---

---

1.2.3 Hydrogmphk
Le site de la station est dans la vallee du Bao-EkYon qui est un affluent de la de la Gambie
située sur la rive droite. Les sols de la station sont exposés à l’action dévastatrice des eaux
de ruissellement ; en effet la station appartient à un bassin versant qui draine les eaux de
ruissellement.
1.24 Végétation
Le paysage végétal des plaines et plateaux situés entre les rives méridionales du Saloum et
les frontieres Guinéennes est à l’origine uniformément constitué par la for& s&he
soudanaise (Pelissier,l966) cité par AGETIP 1994. Caractérisé par une homogéneité dans
la présence et la répartition d’un certain nombre d’arbres que l’on retrouve partout tels que
Cordyla pinnata, Adansonia digitata, Parkia biglbosa, Tamarindus indica, etc. En ce qui
concerne les arbustes, on note la présence marquée de Piliastigma reticulatum dont une
etude a montré le role important joué dans la restauration de la fertilité des sols (Diack,
1998).
1.2.5 CaractcSristlques générales des sols
Les sols de la station se caractérisent en général, par leur position sur pente et par
conséquent leur exposition à l’érosion hydrique due aux ruissellements des eaux plluviales .
Ils présentent une coloration rougeâtre et sont peu ou très peu humiferes. La tetiure est
essentiellement sableuse et la structure généralement massive .
Ce sont des sols pauvres en azote qui oscillent entre 0.2 et 0.3 %o et en phosphore inférieur
à 30 ppm .lls présentent une capacité d’echange cationique basse à très basse et des
réactions légèrement acides (AGETIP ,1994).
1.251
Classification des sols
Ces sols sont subdivisés en quatre unités, en fonction du pourcentage moyen en cbléments
fins (Argile + Limon) des 40 cm superficiels, qui sont (AGETIP, 1994):
?? Les sols ferrugineux tropicaux hydromorphes sur matériau à granulométrie fine
moyennement présente (A + L)> 15% des zones dépressionnaires « sols Deck Q .
?? Les sols ferrugineux tropicaux lessivés sur matériau à granulométrie fine faiblement
présente (12% c A + L c 15%) des bas de pentes : « sols Deck - Dior B
0 Les intégrales, sols ferrugineux tropicaux, sols ferralitiques sur matériau 8 granulométrie
fine très faiblement présente ( A + L < 12% ) des versants liés aux plateaux : sols « Dior
« rubefies .
e Les sols peu évolués d’apport colluvial ferrugineux, sur matériau gravillonnaire ou
curasse ferrique du glacis d’épandage : sols de « Boti « .

---

1.2.5.2
Sols d’installation d’essais
Les essais Agronomiques sont installés aux sois ferrugineux tropicaux lessivés sans tâches
ni concrétions sur gres sabla-argileux. Ils présentent un matériau à granulométrie faiblement
fine correspondant à une teneur en argile comprise entre 12% et ‘l5% , ces sols sont
communément appelés Deck - Dior. Ils sont moins répandus à la station soit 19 % des terres
de la station .
1.2.5.2.1
Caractbristiques physiques
L’horizon O-20 cm a une couleur brune-grisâtre soit 7.5 YR X et est faiblement humifere,
L’horizon sous-jacent devient rouge - jaunâtre (5 YR 518) à cause des oxydes et hydroxydes
de fer en revêtement .
La structure est aussi massive, mais la texture est plut& légere et la consistance peu ferme
comparée à celle des sols ferrugineux tropicaux lessivés à tâches et concrétions présentant
un caractere d’hydromorphie temporaire. En surface beaucoup de racines fines et quelques
traces d’activité biologique sont observés .des traces d’érosion hydrique en rigoles dues au
ruissellement sont souvent observées .
1.2.5.2.2
Caractéristiques chimiques
Le matériau fin de ces sols est faiblement présente (12% < A + R cl5 ), le taux de matière
organique y est faible (0.3 à 0.5%), les réactions sont légèrement acides liées aux
opérations culturales, de même que les teneurs relativement faibles en phosphore
assimilable soit < 30 ppm et d’un pHeau < 5.5 .
La capacité d’échange cationique est basse à tr& basse, alors que les teneurs en azote qui
oscillent entre 0.2 à 0.3 %o sont très faible .II est également très souvent noté la présence
d’aluminium échangeable sur les parties cultivées de ces sols avec des taux variant entre
0.2 et 0.5 méq /lOO g, ce qui donne lieu à des taux de saturation des bases souvent
inférieure à 75%. (AGETIP 1994).

---

1.3
Notion de dégradation
1.3.1 Processus de dégradation
Ce processus est enclenché compte tenu d’un certain nombre de constats tels que
e l’introduction de la culture d’arachide comme culture de rente, la croissance demographique
accrue, la diminution désastreuse des pluies, la destruction de la forêt par les paysans à la
recherche des terres à cultiver, et l’abandon de la pratique des jachdres.
* la mise en culture continue de la plupart des terres selon la rotation arachide /mil a désormais pris
le relais de la rotation triennale qui incluait une année de jach&re (Pieri, C.l967).
Les pratiques culturales en vigueur se caractérisent par une absence de restiiution de rosidus de
récolte doublée d’une non compensation des exportations minkales par les cultures. En d’autres
termes, elles favorisent la chute constatee du taux de matiere organique des sols.
La dégradation de la couverture v&g&ale du sol qui en resulte favorise deux phenomenas
* d’une part les pertes d’eau par percolation profonde et donc la lexiviation des Mments nutritifs.
Ainsi I’acidifcation et l’amplification de la carence des sols en certains Bléments tels que le
phosphore sont généralisés .
w I’cUosion hydrique et/ou éolienne dont l’effet insidieux est la destruction de l’horizon superficiel des
sols.
1.32 Dtbgradation par acidification
L’acidité que l’on mesure globalement par le pH du sol dans l’eau (acidiie actuelle) ou par le pH dans
KCI pour la d6termination de l’acidité potentielle qui est liée au déficit de saturation du complexe
absorbant des sols par des cations alcalino-terreux (Cg et Mg?.
C’est donc la perte progressive ou le remplacement de l’ion Ca” par l’ion H+ qui est la base de
I’acidification des sols. Ce phenoméne selon Hébert, (1990 ) est possible grâce
* à l’apparition d’ions H+ en raison du fonctionnement même du sol .
* aux apports d’ions H+ par différentes sources extérieures .
* aux prélévements d’ions Ca++ par les cultures .
* aux pertes d’ions Ca” par lessivage .
L’acidiftiion d’un sol est classbe comme btant une dbgradation de sw potentiel de fetiilit~ initiale.
Cette dégradation se traduit selon Pieri (1976) par certaines caract&istiques physico-chimiques et un
comportement typique notamment:
s un complexe absorbant dénaturé, carence en calcium magnésium et potassium *
* un accroissement de la solubilité de certains ions qui à fortes concentrations deviennent toxiques
pour les plantes (aluminium surtout).
* une diminution de I’assimilabilité du molybdéne et du phosphore (voir figure 4)
m une perturbation de l’activité microbienne des sols en particulier de la nitrikation et la fixation
symbiotique de l’azote .

---

yI--
--
,----

---

1.3.2.1
Cause de I’acidification
1.3.2.1 .l
Lessivage naturel des sols.
Comme le note Pieri (1976), le bilan hydrique des sois dévient généralement excedentaire
durant une periode de l’année, en fonction de la hauteur des pluies tombées et de la
topographie. Le mouvement gravitaire de l’eau se fait vers les couches profondes de l’eau
de saturation des sols, avec une lexiviation concomitante des éléments nutritifs dissouts. Ce
drainage entraiine une perte importante en éléments nutritifs, et tout particulièrement en
calcium qui joue un role important dans le maintien de la réaction des sols . Les pertes
minérales moyennes mesurées en lysimétfie au Sénégal selon Piefi, (1985) sont telles que :
N=5à15kg/ha,Ca=40kg/ha,Mg=10à25kg/ha,K=10kg/ha.
1 m3.2.1.2
Effets des cultures répétées
II a été démontré par plusieurs chercheurs que dès la mise en culture des terres, qu’on
observe une baisse plus ou moins rapide du taux de calcium échangeable et
concomitamment une diminution du pH. Cette mise en culture se traduit paf un
bouleversement écologique et une modification du régime hydrique des sols. Ainsi, Pieri
(1976) constate que le pH de l’horizon superficiel d’un sol Dior sous rotation quadriennale
(engrais vert, arachide, mil, arachide) décroît linéairement de façon très significative d’année
en année. Ainsi après six années de culture, le pH eau atteint 4.75 pour un pH initial de
plus de 6.
DABIN(1985) démontre aussi que les pertes annuelles en Ca0 kg/ha sous arachide sont
d’environ 100 kg par exportation . Pieri (1976) démontre qu’au terme d’une rotation, le déficit
moyen en Ca0 est d’environ 290 kg /ha et celui en Mg de 124 kg /ha d’une part , et d’autre
part le pH du sol chute de prés de 10 % de sa valeur initiale (ApH = 0.47 ) entre la 3: et la 6é
année de culture sur la couche de terre travaillée d’un sol Dior sous rotation cité plus haut .
A partir de ces différents essais, on déduit qu’outre les exportations des cultures, le type de
rotation, mais aussi le nombre d’années de mise en culture, ont également une incidence
dans I’acidification des sols tropicaux Ce phénomène est d’autant plus important. que les
cultures se suivent sans rotation adaptée ou également en l’absence de restitutions
suffisantes d’éléments sous quelque forme que ce soit. C’est généralement le cas des terres
cultivées du Bassin Arachidier .
En effet on estime que 25% de la surface totale cultivée actuellement a atteint un niveau
d’acidité du fait répété des effets de cultures qui nécessite des mesures de correction telles
que le chaulage ; soit une superficie totale de 400 000 ha de terres (Pieri,1967).

---

10
1.3.2.1.3
Effets des engrais
Certains engrais sont une source d’acidité soit du fait de la fabrication (par exemples les
superphosphates sont essentiellement constitués de phosphate monocalcique qui sont
acides par constitution), soit du fait de leur transformation dans le sol (par exemple la
nitrification du sulfate d’ammoniaque ou même de I’uree dans les cas de I’epandage
d’engrais azotes). L’etfet acidifiant des engrais minéraux est maintenant tres bien connu.
Cet effet est d’autant plus marqué et durable que l’on applique ces engrais sur des sols peu
tamponnés (cas des sols Dior) Cette acidification est en majeure partie fonction de la
quantité d’anions apportés par les engrais et qui ne sont pas absorbés par les plantes.
Selon Pieri (1976) l’intensité du lessivage des éléments du sol est en effet directement
fonction de la concentration d’anions apportés par la solution du sol puisqu’ils sont les
véhicules des cations entraînés .
Selon les résultats de I’IRAT (1969, 1974), le sulfate d’ammoniaque est très acidifiant sur les
ferralitiques et ferrugineux tropicaux. De même, le chlorure de potassium s’avère aussi
acidifiant sur sol Dior (ferrugineux tropicaux peu lessivés) que le sulfate d’ammoniaque
D’une manier-e générale, les engrais ammoniacaux et dans une moindre mesure les engrais
potassiques ont des actions acidifiantes sur le sol.(figure n 5 et 6” tirée de SOLTNER(l988)
et Hébert(l990)cité par MBODJ, 1994).

---

Dans-l'eau du sol,
le KCl se dissocie
en cations K* et a-
nions Cl-
-
-
-
-
-
Deux cations K+ prektent, sur le comple-
xe, la place d‘un cation Ca++, qui s'as-
socie aux anions Cl- pour former CaC12,
sel soluble,. donc-expose au lessivage : y
Le chlorure de potassium, et tous les
engrais' potassiques, ont une ACTION
DECALCIFIANTE. Il sera n&.zessaire de
recharger régulièrement le sol en Ca.
CyrnunidedeChiUJX2ON
t46
!jcofiesetunsndanenlssldcNlgigues
+42
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Engrais A action
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Engrais a actions acidiiinte
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Pertes en kg Ca0
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~mmonime 33SN
~tmphate dkmnmiague 18 - 46
WOliOIlaoMe 3QN
urcc 46N
suttate tmnmonmw 21 N

---

12
Mais l’action des engrais sur la dégradation des sols dépend non seulement du type utilisé
(les engrais azotes plus acidifiant que les autres), mais aussi du type de rotation dans lequel
cet engrais est utilisé
Ainsi comme le souligne Pieri (1976), si le sulfate d’ammoniaque est plus acidifiant que
l’urée à quantités égales d’azote apportées, cette différence reste faible dans le cadre d’une
rotation quadriennale (0,ll unité pH eau), alors que dans le cadre d’une monoculture de mil
dans les mêmes conditions, elle est de 0,64 unité pH eau. C’est pour démontrer que, les
facteurs d’évolution du pH dans une parcelle dépendent également des successions
culturales au sein de cette terre .
Velly (1974) a également montré à partir des expériences qu’il a menées a Madagascar que
les apports d’engrais azotés surtout sous forme ammoniacale font baisser le pH du sol au fil
des années en fonction de l’importance de la dose. II confirme par ailleurs que cette baisse
des teneurs en calcium et en magnésium est d’autant plus marquée que les doses d’azote
apporté deviennent élevées (figure 7 ’ tirée de Velly +(1974) cité par MBODJ(l994)
1.3.3 Dégradation par carence en phosphore des sols
La carence en phosphore des sols limite la capacité des systèmes de production à valoriser
correctement les précipitations qui tombent.
Faute d’un développement racinaire
suffisamment rapide et large, voire non abondant du fait de la carence en P du sol, la plus
grande partie de l’eau de pluie serait ainsi perdue par drainage profond ou par percolation
et, la plante produirait peu de fleurs, des épis atrophiés, ou de petites gousses non
pleines.(projet PSS, IER/AB-DL0 cité par club du Sahel 1996 ).
1.4
Etat des connaissances d’amélioration du statut orclanique des sols
dbradés
1.4.1 Amendement organique
L’accroissement de la CEC du sol est un préalable pour toutes productions végétales. Avec
des sols aussi pauvres en matière organique, peu tamponnés, les pertes par lexiviation sont
importantes. Le premier obstacle sera de lutter contre I’acidification de ces sols, en
améliorant le pouvoir tampon par des apports de fumier .Les amendements en calcium ne
peuvent être efficaces que si les caractéristiques physiques des sols ont été amléliorées.
(Gros, 1962).

---

bkkn w
ml.*.%
.
.
1 040a1Io1(0Bp
kikc
d-azote4m
kik
d-4zahC~
Fig.
- EvoIution du Ca et Mg Cchangerble en fonction des apports d’azote
(point d’essai d’Ambohimandroso).
.3

---

14
L’apport de matière organique permettra d’atténuer, voire de juguler les effets néfastes des
fumures minérales (Pieri, 1986). En effet, le fumier cumule beaucoup d’avantages entre
autres la suppression de la toxicité aluminique dans les sols à pH bas. Ainsi l’apport de la
fumure organique tel que le fumier peut jouer un grand rôle dans la lutte contre les effets de
I’acidification et le rétablissement de la fertilité, sachant que l’aluminium khangeable
dérange le plus les cultures. (MBODJ, 1994).
1.4.2 Le rôle central de la matière organique sur la fertilité des sols
En l’associant avec de l’argile, la matière organique améliore à la fois les propriétés
physiques, chimiques et biologiques des sols .
Elle améliore la structure des sols légers en cimentant les divers particules en agrégats
stables, mais aussi diminue la cohésion des sols lourds et les rendent plus fiables . Elfe
régule l’humidité de tous les types de sol en favorisant l’évacuation d’eau en cas d’excès, en
augmentant la capacité de rétention de l’eau dans les sols sableux Par ailleurs, une culture
implantée dans une terre riche en humus est moins sensible à la sécheresse ( Gros, 1962 )
Chimiquement la minéralisation qui est une source d’aliments de la plante, progressive et
constante, est le support de l’alimentation des micro - organismes qui participent
directement et indirectement à l’alimentation des plantes.
L’humus protège l’argile et stabilise les structures du sol, l’association est complexe,
réalisée essentiellement par le Ca”, Fe(OH) ++, Al”’ et certaines charges supérieures
d’argiles, d’humus s’opposent a toute nouvelle dispersion de l’ensemble ( MBOUP, 11997) .
L’humus augmente la capacité d’échange cationiques du sol. Avec l’argile il constitue
l’essentiel du complexe absorbant, régulateur de la nutrition de la plante, source et réserve
d’aliments Sous l’action des microbes du sol, il minéralise peu à peu , libérant ainsi non
seulement l’azote nitrique, mais l’ensemble des éléments fertilisants ou des oligo - éléments
qui se trouvaient intégrés à la matière organique. Par la formation du complexe phospho-
humique, il maintient le phosphore à l’état assimilable par les plantes, malgré la présence du
calcaire et du fer libre par ailleurs, I’humus atténue la rétrogradation du potassium et est
une source importante de gaz carbonique. L’oxydation lente de I’humus libère du carbone
sous forme de gaz carbonique qui contribue à solubiliser certains éléments minérautx du sol,
facilitant ainsi leur absorption par la plante. Enfin, il favorise l’action des engrais minéraux.
Des travaux de R. CHAMINADE cité par Gros, (1962). ont montré que I”humus facilite
l’absorption des éléments fertilisants à travers la membrane cellulaire des radicelles. En sa
présence, la plante peut absorber davantage d’éléments fertilisants. .De même les plantes
peuvent tirer profit de solutions nutritives plus diluées lorsqu’il ne fait pas défaut . Dans la
pratique, on constate que les terres valorisent des doses engrais minéraux d’aultant plus
fortes que leur teneur en humus est plus convenable .

---

15
II semble que ll’humus joue un rôle de transporteur d’ions, accélérant leur transfert de la
solution du sol & la cellule végétale, suivant un mécanisme mal connu, tout se passe
comme s’il augmente la perméabilité aux ions ( GROS,1962 ).
1.4.3 Gestion et utilisation de la matière organique
Les pratiques culturales qui n’incluent pas les mesures efficaces de fertilisation organo-
minérale ont de graves conséquences sur le statut organique des sols et sur la productivité
agricole des terres cultivées (BADIANE, 1993 ). L’utilisation des résidus pailleux de culture,
et les déjections animales pour le maintien, voire l’amélioration de la fertilité des sols, a fait
l’objet d’une investigation du disponible et du mode de restitution de cette matière
organique :
1.4.4 Disponibilité et utilisation des résidus pailleux
L’évaluation du disponible qui a fait l’objet d’une enquête par une équipe de cherclheurs du
CNRA de Bambey les années 1980 et 1989 à 1994 dans le Nord et le sud du Bassin
Arachidier .Les données sont portées sur les rendements, les quantités ramassées et
l’usage des pailles de différentes cultures .
Tableau 1 : Production, utilisation et disponibilités des résidus pailleux dans les systèmes culturaux du Bassin
Arachidier. (Allard et al, 1982 et BADIANE, 1993)
zone
‘culture
pallIe
ramassage
‘utilisation
disponitnllte apres
(t. ms/ha )
%
usage domestique d’éllevage
(UMSha)
centre
Arachide
0.7- 1.0
100
Ani maux
Nulle
N0f-d
Mil
1 .o - 2.0
60-100
Domestique
nulle
Ou animale
nulle
Jachère
0.4 -3.0
60-100
domestique
ou animale
centre
Amchide
0.7 - 1.7
100
Animale ou
Nulle
sud
Vente
Vlil
1.7 - 3.0
25-45
Domestique
1 .o - 2.5
Jachère
0.4 - 3.0
20-60
Domestique
0.2 - 2.5
Ces résultats démontrent comment le résidu pailleux est réparti dans la zone Nord du Bassin
Arachidier (alimentation animale et usage domestique) pour la construction et la réfection
des clôtures, toitures etc.
Par contre dans la zone sud, les usages domestiques et animales n’absorbent pas toute la
biomasse Produite. Cette biomasse résiduelle permet par conséquent d’autres modes de
valorisation ( compostière, étable fumière etc.) dans cette zone. La fane d’arac:hide est
destinée à l’alimentation animale et à la vente.

---

16
L’apparition et le développement de la traction animale a introduit la stabilisation et, ont
amené aux paysans le ramassage systématique des pailles surtout de l’arachide
1.4.5 Disponibilité et utilisation des déjections animales
Le bétail consomme du matériel végétal : résidus pailleux de recolte, fourrage d’espèces
herbacées et/ou ligneuses, ainsi que des aliments concentrés fabriqués. La dégradation
dans le tube digestif permet à l’animal d’absorber les nutriments nécessaires à la couverture
de ces besoins d’entretien et de production . La quantité de fèces produite par les animaux
est fonction de l’espèce animale, de la quantité ingérée et de sa digestibilité apparente . La
quantité de fèces susceptible d’être collectée et valorisée,(Badiane, 1998)
Tableau 2 : Produc:tion, utilisation de la matière organique d’origine animale dans le Bassin Arachidier (
EADIANE, et SZEMPUCH,1998).
Ce tableau représente les quantités moyennes produites par hectare dans les différents
terroirs du Bassin Arachidier. Le fumier produit est non composté, constitué d’un mélange de
déjection et de pailles .
La gestion de la matière organique dans le BA est soumise à plusieurs &gles quii ont une
très grande incidence sur la gestion de la fertilité des terres, telles que :
?
collecte et stockage : deux pratiques sans investissements.
o répartition du fumier dans l’exploitation: une règle inégale .
?
transport et épandage du fumier: une activité continue dans le temps .
?? répartition dufumier dans l’espace ~
1.5
L’eau facteur limitant des rendements
Pour constituer ses tissus, la plante doit absorber des quantités d’eau considérable. On
estime qu’il faut par exemple 350 I d’eau pour former 1 kg de matière sèche .
Alors pour obtenir des rendements élevés, il faut considérer que :
o une partie de pluie tombée- ne profite pas à la plante, elle est perdue par ruissellement et
évaporation de surface ou percolation en profondeur
??la répartition saisonnière des pluies est irrégulière et n’assure pas toujours une fourniture d’eau
suffisante pendant le mois de forte végétation qui coïncide généralement avec les périodes
d’évapotranspirationmaximale
.

---

1 7
Les cultures ont des besoins en eau particulièrement élevés à certaines périodes critiques.
Exemple pour le maïs, lors de la sortie des inflorescences mâles, c’est-à-dire en phase de
floraison, formation et remplissage des graines .
Pour toutes ces raisons l’eau sera toujours un facteur limitant de rendements.
1.51 Etats de l’eau dans le sol
1.5.1.1
L’eau de gravité ou de saturation
Retrouvée dans la macroporosité, l’eau en mouvement sous l’effet de la pesanteur s’écoule
tres rapidement, puis de plus en plus lentement, quittant les grands espaces vides du sol qui
se remplissent progressivement d’air .
A un moment donné I’égouttage cesse, la terre est ressuyée et atteint son taux d’humidité à
la capacité au camps (CC) qui est une valeur traduisant la capacité de rétention en eau du
sol.
Cette capacité peut varier dans un large intervalle en fonction de la texture du sol. Pour les
sols sableux la CC est estimée à 80 l/m3, les sols argileux à 300 l/m3, les solsI sablo -
argileux à 96 Iim3 et les sols limoneux à 144 I im3. Elle est égale à l’eau utile plus celle non
accessible aux plantes (André GROS, 1962 ; MBOUP, 1997).
151.2
Réserve d’eau utile
Quand la plante prélève l’eau du sol par l’intermédiaire de ses racines la teneur en eau du
sol diminue. Elle se présente sous-forme de minces films, assez épais autour des cléments
solides ; c’est une réserve utile car c’est ce qui peut être utilisée par la plante, pour leur
alimentation en eau, lorsqu’elle s’épuise la plante se fane, alors le point de flétrissement est
atteint bien que le sol contienne encore de l’eau ;
Les sols riches en colloïdes emmagasinent beaucoup d’eau, mais ils la retiennent plus
énergiquement, limitant ainsi les quantités disponibles pour la plante. Or les sols sableux
emmagasinent peu d’eau, mais la cède facilement à la plante. L’eau devant être mise
progressivement à la disposition de la plante sur une longue période, le complexe argilo-
humique (CAR) joue un rôle de régulateur de l’eau dans le sol.
151.3
L’eau inutilisable (non disponible).
C’est celle retenue par le sol avec tant d’énergie que la force de succion des racines ou
capacité racinaire à absorber pourtant considérable (16 atmosphères) ne peut en extraire,
les différentes forces agissant sur elle sont : la gravité, la succion racinaire, et la succion de
la terre.

---

1 8
1.52 Les mouvements de l’eau dans le sol
Le sol est soumis à trois mouvements de l’eau dans le sol, qui sont les mouvements
d’infiltration sous l’effet de la pesanteur (percolation ou drainage), les mouvements de
diffusion capillaire non liés à la pesanteur et les mouvements de remontées dus à
l’évaporation.
1.5.2.1
Percolation ou drainage
C’est l’ensemble des mouvements de l’eau soumise à la force de gravité. Elle est d’autant
plus importante que le sol est perméable et, est très présente dans les sols ii texture
grossière (sableuse par exemple) qui sont très filtrants, et très faible dans le sol a texture
fine (limoneuse:). Elle provoque le lessivage des éléments minéraux en profondeur, et est en
fait liée à la macroporosité du sol.
La vitesse de psrcolation étant :
?
inférieure à 0,4 cm/h pour les sols imperméables
?
deO, à 2 cm/h pour les sols peu perméables .
e de 2 à 20 cm/h pour les sols perméables
e supérieure à 20 cm/h pour les sols tés perméables
1.5.2.2
La diffusion capillaire
C’est le mouvement horizontal de l’eau se déplaçant d’un point plus humide vers un autre
plus sec. L’askhement qui survient dans la zone la sèche provoque un appel d’eau de la
zone la plus humide.
Des résultats de recherches ont démontré que, dans beaucoup de cas l’eau se trouvant
dans la zone humide reste malgré l’existence d’une zone sèche voisine . Ce qui fait dire que
les déplacements capillaires de l’eau sont négligeable et que ce sont les racines qui vont
vers l’eau et non l’eau vers les racines.
1.5.2.3
La remontée
Les mouvements ascendants de l’eau sont liés directement à la finesse des particules du sol
et, à son degre de tassement .Mais il faut éviter que l’eau venant de la surface puisse
s’évaporer . L’évaporation est d’autant plus lente et régulière que le sol est parcouru de
racines plus nombreuses et plus profondes.
HALIAIRE ( 1962 ), cité par GROS (année) a montré que, pendant les périodes chaudes, il
se formait à la surface du sol une sorte de croûte sèche qui limitait d’elle-meme
l’évaporation.

---

19
Le binage recommandé pour rompre la continuité des particules du sol et limiter ainsi
l’évaporation n’à donc, vue sous cet angle, qu’un intérêt très faible ( GROS, 1962).
1.5.3 Méthodes en culture pluviale stricte
1.5.3.1
Les engrais
On admet couramment qu’en milieu riche, les solutions du sol sont plus concentrées et que
pour absorber la même quantité d’éléments nutritifs, la plante utilise moins d’eau .,
On a mesuré par exemple que dans un sol pauvre en éléments minéraux, un maïs absorbe
550 kg d’eau par kg de matière sèche, si l’on apporte pas d’engrais, alors qu’avec une
fumure convenable 350 kg d’eau suffisent . Avec 4000 m3 d’eau disponible à l’hectare, il
était possible de produire 7 t de matière sèche dans le premier cas, Il t dans le second (
Gros, 1962. )
Encore faut-il s’entendre sur le mécanisme permettant à une bonne nutrition minérale,
d’economiser de l’eau du sol. II faut faire appel pour cela à la notion d’évapotranspiration,
suivant laquelle le total de l’eau transpirée par la plante et évaporée par le sol est
pratiquement constant dans un milieu donné. Si donc, la plante mieux nourrie fabrique plus
de matière sèche, elle transpire davantage, tandis que le sol évapore moins. L’engrais a
donc modifié la part respective de transpiration et de l’évaporation dans le total de l’évapo
transpiration ( Gros, 1962 )..
Il est donc exact de dire que pour une même quantité d’eau disponible dans le sol, l’engrais
a permis de produire une forte récalte _ Mais il faut ajouter que ce résultat est obtenu grâce
au développent végétatif plus important qui augmente le pourcentage de l’eau du sol utilisée
au travail utile de la transpiration et diminue celui de l’eau inutilement évaporée par le SOI(
GROS, 1962).
1.5.3.2
Le mulching ou paillage
Il consiste à couvrir le sol de paille, de déchets de végétation . Cette pratique réduit
fortement l’évaporation directe de la surface du sol ; elle facilite l’alimentation en eau et
éléments nutritifs des cultures . L’économie d’eau qu’elle procure correspond à 1!50 =. 200
mm d’eau par an dans les régions à pluviosité moyenne. ( A GROS,1962 ).
Cependant les intérêts du paillage sont moindre lorsque les sols eux - mêmes sont auto
mulchant (cas des sols sableux). Par ailleurs, la paille est un produit trh rare, et très
précieux en milieu Soudano - sahélien pour être immobilisée sur le sol (CHOPART et al
1978 ; GROSJQ62).

---

20
1.5.3.3
Le choix varietal
Les variétés a cycle court sont les plus économes en eau .Par ailleurs il y a une plus grande
souplesse pour ces variétés dans le calendrier cuiturai, enfin une plus grande sixurité de
rendements (Dancette ; 1979,1983 et1 984 ).
1.5.3.4
Les opérations culturales
Le semis doit être réalisé soit en sec à une date opportune en jouant sur la profondeur de
semis, soit en humide en se préservant des ” faux départs “ de la saison des pluies et en ne
semant qu’après une date bien déterminée, faisant cadrer le cycle de la culture avec: le cœur
de l’hivernage. (Forest et Dancette, 1982 ; Dancette, 1984).
e L e sarcio - binage pour lutter contre les adventices a un rôle incontestable dans
l’économie de l’eau, en coupant la continuité de la capillarité du soi pour en limiter
l’évaporation, enfin pour ainsi dire empêchant la forte transpiration des jeunes plants
etouffés de mauvaises herbes ( GROS, 1962.)
?? Le labour à plat , permet d%conomiser i’eau du sol, directement en réduisant les pertes
par évaporation et par ruissellent, indirectement en supprimant toute vegétation
indésirable.
Le labour permet une meilleure utilisation de l’eau pour les cuitures grâc:e a un
enracinement plus performant ; ii facilite en fin de cycle la conservation d’un stock d’eau qui
peut être important et servira de réserve de securité la prochaine campagne(CHARRfZAU,
1971 et 1978 ;NICOU, 1977.
L’agriculteur peut augmenter les quantités d’eau disponibles pour les plantes par les
méthodes cuituraies appropriées. D’abord en développant le complexe absorbant du sol par
des amendements humiques et calcaires, ensuite en augmentant le volume du soi par des
labours, de maniere à emmagasiner pendant les périodes pluvieuses ie maximum d’eau
tombée .Enfin, ii peut aussi limiter l’évaporation à la surface du soi par la suppre.ssion de
mauvaises herbes -Dans la méthode du Dry -farming, pratiquee en régions sèi=hes, on
combine les labours profonds d’hivernage, les façons superficielles répétées pendant la
belle saison et la mise en culture une année sur deux, de façon à emmagasiner pour une
seule culture la plus grande partie possible de l’eau tombée sur deux années.(GROS, 1962).

---

21
1.6
Impac=t Aaro-Pédolocrisue du phosphore
Le phosphore (P) est un des trois principaux éléments dont ont besoin les plantes pour leur
croissance, aux Cotés de l’azote (N) et du potassium (K).
Les études et les essais ont largement montré ses reles multiples et sa double influence sur
la qualité des plantes et celle des sols :
?? Le phosphore a un impact important sur la croissance des plantes, en particulier du
système racinaire. Il contribue ainsi à la bonne valorisation des autres intrants, en
particulier les apports d’engrais, mais aussi de l’eau. Sa disponibilité en quantité
insuffisante influe ainsi notablement sur le niveau de récolte et parfois aussi sur la qualité
des produits, en particulier dans
le cas des pâturages ( impact sur la flore et la
production des animaux). Son action est spectaculaire 1orsqu’o.n l’associe à l’azote ou aux
légumineuses.
e Le phosphore joue également un rôle important dans la qualit des sols : par son action
sur la croissance des racines, il contribue à entretenir et développer la teneur en matière
organique des sols ; Par son action sur la composition chimique du sol et sur le taux de
matière organique, il contribue à donner aux sols une plus grande cohérence, une
meilleure résistance a l’érosion et une plus grande capacité de rétention en eau. Enfin, le
phosphore a un impact positif sur la capacité de fixation de l’azote atmosphérique.
Elément capital pour l’agriculture, le phosphore donne lieu à des équilibres complexes au
sein du sol qui fait que l’on distingue en général trois catégories (SNRECH, 1996).
* phosphore directement disponible pour la consommation des ptantes ou appelé aussi
phosphore agricole ou phosphore assimilable.
?? phosphore qui n’est pas directement disponible pour les plantes , mais est en équilibre
dynamique avec le phosphore agricole et peut devenir disponible à moyen terme! par des
processus naturels :le stock de phosphore .
?
phosphore qui n’est pas mobilisable par les plantes, même en moyen terme :le phosphore
inerte.
Pour répondre aux besoins des plantes, on leur apporte en général du phosphore soluble,
qui augmente la fraction directement utile du phosphore. On a alors un intrant dont
l’efficacité est alevée, mais dont les effets sont relativement concentr& dans l’année de
l’apport.

---

22
Le phosphore sous forme soluble représente à l’heure actuelle 95 DJO des apports de
phosphore au niveau mondial, on peut également apporter le phosphore comme una fumure
de fond, sous forme de phosphates naturels. fi s’agit des roches qui contiennent en général
25 à 40 % de P205 qui doivent être finement broyées pour être épandues. rapport des
phosphates naturels contribue à augmenter le stock de phosphore.
L’effet d’un tel apport est moins spectaculaire mais potentiellement plus durable, en
particulier si f’érosion est contrôlée : il s’étale alors sur une dizaine d’années, avec une
libération progressive du stock sous forme de phosphore “agricole” Les roches phosphatées
étant généralement basiques, elles peuvent éventuellement contribuer également à contenir
I’acidification des sols sous Culture( SNRECH, 1996).
1.7
Présentation de la culture de maïs
1.7.1 Caractérfstiques botaniques et Agronomiques
Zea mays est une monocotylédone appartenant à la famille des Poacées, tribu des maydées
ou tripsacees. Plante en C4, le maïs est un diploïde (n = lO), allogame monoïque, sa
protondrie favorise sa fécondation croisée (Camara, 1993).D’origine américaine, cultivée
depuis plus de 5000 ans (Rouanet, 3984) sur les plateaux de l’Amérique centrale
(Guatemala, Mexique ), cette Poacée annuelle s’est répandue dans le monde lentier et
pousse dans tous les pays tropicaux (FAO, 1996), l’introduction du maïs en Afrique est
relativement récente. Sa présence signalée des le 16é” siècle dans le Golfe de G,uinée et
au 17é” siècle en Afrique de l’Ouest dans la zone à pluviométrie unimodale, notamment en
zone Soudana-Guinéenne.
le maïs a un système racinaire fasciculé comprenant des racines adventiies et des racines
séminales (figure 8) qui alimente la plantule essentiellement jusqu’au stade 5 à 6 feuilles
(Millequant, 1980) en complémentarité avec les réserves de la semence. Des racines
coronaires prendront le relais des racines séminales lors du passage du régime
hétérotrophe au régime autotrophe .Ce stade 3 à 4 feuilles correspond à une période
critique pour la cuiture (Gays, 1984 ; Derieux, 1990, cité par Hassane BA, 1997).
La tige d’hauteur variable pouvant dépasser 3m, porte des feuilles alternees et opposées.
Le nombre de feuilles (entre 12 et 20 ) varie avec la précocité et la variété (Millequant,
1980).

---

---

24
Le phénomène de tallage n’est généralement pas signalé (Marty et af, 1992 ) ; même s’il
peut souvent être d’origine génétique, physiologique ou parasitaire (Gay, 3984 ),. Cet auteur
pense que ces facteurs induisent un développement des bourgeons axillaires formés à la
base de la tige donnant ainsi des talles.
Toutefois, si le tallage du maïs correspond à un mécanisme de régulation de rendement
(Gay, l984), les talles produites donneront rerement des épis (Marty et af, 1992).
Les organes reproducteurs sont portés sur le même pied à des hauteurs distinctes. De
temps à autres!, on peut rencontrer des inflorescences mixtes qui sont des anomafies, donc
non reproductiies (Marty et al, 1992). t’inflorescence mâle est une panicule terminale
composée d’épillets alors que l’inflorescence femelle située à l’aisselle dune feuille du tiers
moyen de la tige, est un épi. Les fruits sont des caryopses disposés en rangées verticales
sur tes épis. (figure 9)
Le maïs a un potentiel défini génétiquement (Derieux, 1990) et fa fin de l’initiation des
organes végétatffs aériens interviennent2 lorsque 50 % des feuilles sont visibles ou pendant
l’initiation paniculaire (Millequant, 1980). La croissance de fa tige prend une allure explosive
les jours qui precédent la floraison (Gay, 1984). Derieux (1990 ) souligne que le
développement du système racinaire est continu mais la crise de croissance, stade à partir
duquel le maïs devient essentiellement autotrophe, correspond au transport des premiers
assimifats des ,feuilles vers les racines, D’après Cliquet et al., ‘f990), le carbone absorbé
pendant fe debut de la montaison intervient très peu dans f’éfaboration du grain
contrairement à I’azote .
Le maïs se déwefoppe ou pousse préférentiellement sur les sols légers, peu humides et
frais, et pousse mal en sol argileux ou tourbeux .fI doit être en rotation avec une plante à
tubercule et une légumineuse ( avard et Ducfos, 1967 cité par Hassane BA, 1997). C’est une
plante exigeante pendant la floraison, période pendant laquelle ses besoins en eau et en
engrais ( N, P;K) sont optimaux.
De nombreux auteurs distinguent, par ailleurs, une période maximale de sensibilité centrée
sur fa floraison (Haff et al, 3981 ; Robelin, 1984) cité par Hassane BA, ‘f997 -Pour Sfatyer
(1973) cité par Annerose (t 9901, la période critique pour te rendement en grain coïncide
avec la floraison mâle . Ainsi un stress hydrique pendant cette phase peut occasionner une
non viabilité du pollen ou des soies et un remplissage incomplet des ovules (Girandin et al,
1987) cité par Hassane BA, 1997. Cfiquet, et a1 (‘f990) ont montré que f’essenüef du catione
assimilé au cours de cette période est utilisé pour le remplissage du grain.
On peut affirmer avec Derfeux (1990) que la phase reproductfve est particulièrement
sensible.

---

glum3lles
étamines en X
une fleur mâle
bractées
ou spathes
.
inflorescence tile
ou panicule
es engainantes
tige creuse remplie
de Imelle sucrh
1
épi ou fleur femlle \\ J
(ijp (2)
mais
-
a écla t e u r
enveloppe
partie axrllée
,de 1 'albumen
partie farine=
de L,albumn
a3tylfZdcm
gemnule
coupe de l'épi mur
t i g e l l e
radicule
anbryonougerme
coupe d’un grain
---- -.____--....
92
F

---

26
Dès lors, toute contrainte hydrique réduirait de manière irréversible le potentiel de
production si aucune stratégie alternative d’évitement de la déshydratation n’est [développée
par la plante.
Aujourd’hui, on note une grande diversité dans l’utilisation du maïs. Il est donc seulement
consommé en grain mais aussi en vert comme fourrage ou sous forme d’ensilage . Les
grains sont mobilisés par ailleurs comme matiere première dans l’industrie pour la confection
des produits divers.
1.72 Les acquis de la recherche concernant le maïs
La recherche s’est consacrée à l’amélioration des techniques cutturales et la création des
variétés a haut rendement possédant une résistance suffisante aux insectes et à certaines
maladies, et adaptées aux conditions pédoclimatiques et dont la qualité nutritionnelle du
grain peut être intéressante et apprécier par les consommateurs. Un travail entrepris par la
sélection a permis la création d’hybrides variètaux (HVBI, BDS III) conçus dans le cadre
d’une culture intensive, des variétés synthétiques (synthétique C, JDB, Bl) destinées à la
culture semi intensive, et des composites (CP 75, A 10, Early Thai) destinées a la culture
extensive du maïs .Les aléas climatiques ont entraîné une réorientation de la recherche vers
la mise en place de génotypes pouvant supporter les phases sèches avec des pertes de
rendements moindres.
1.7.3 Les risques de sécheresse
La comparaison de la carte des isohyètes de la période 4951- 967 avec celle de 1966-1985
montre qu’un glissement s’est produit du Nord au Sud du Sénégal, correspondant une
baisse généralisée de la pluviométrie (Khalfaoui, 1988 ; cité par Hassane SA, 1997). Cet
auteur met en évidence une diminution significative de 30 % . Selon Dancette (1984), le
déficit pluviométrique moyen jusqu ‘en 1982 est compris entre 26 % et 36 %, par rapport à I;a
moyenne antérieure en 1968 dans les principales stations Agronomiques de I’ISRA (tableau
3.
Tableau 3: Pluviométrie moyenne annuefle ( mm) des stations ISBA ( Dancette, 1984 )
Stations
1 Penode 1968 - 1982
1Penode W!Z!l -196/
I Déficit %
-charcI - Tell.
I
218
l
311
==l

---

27
Cette régression est due d’une part, à la réduction de la durée utile de la saison pluvieuse
et, d’autre part, l’apparition de plus en plus fréquente au cours de cette période .
A Nioro du Rip, zone de prédilection de la culture de maïs, une chute brusque et
significative de la durée de l’hivernage s’est produite à partir de 1970 ( Khalfaoui, 1988) cité
par Hassane BA, 1997 et des périodes sèches au cours du cycle de plus en plus courantes.
Face à la baisse graduelle de la pluviométrie et de la forte probabilité d’occurrence de
séquences sèches, la sélection doit oeuvrer pour la création d’un nouveau matériel végétal
dont le cycle, cadre avec la durée utile de l’hivernage , mais aussi tolérant aux périodes de
sécheresse durant la saison des pluies .
Pour cela, une bonne connaissance préalable des mécanismes physiologiques développés
par les plantes en situation de carence hydrique est indispensable .
1.7.4 Les mécanismes d’adaptation à la sécheresse du maïs
1.7.4.1
Notion d’adaptation à la sécheresse
La sécheresse est définie comme étant une période étendue de diminution de pluies par
rapport à un régime autour du duquel l’environnement local et l’activité humaine se sont
stabilises (Rasmusson, 1987 cité par DIOUF et Annerose, 1996).
L’adaptation à la sécheresse d’une culture est sa capacité de se maintenir et de C:roître dans
une zone soumise périodiquement à un déficit hydrique. Elle se traduit, en réponse à la
contrainte, par succession de modifications cellulaires, sub-cellulaires et moléculaires qui
sont dépendantes des potentialités génétiques de l’espèce (Lemée et Vartanian, cité par
Hassane BA ,1997 ) .Ces réactions aboutissent à des transformations morphologiques et
physiologiques dont la résultante est la résistance. L’adaptation s’exprime par des modalités
diverses appelées mécanismes, constituant des stratégies de résistance au facteur
contraignant.
Trois formes principales de mécanismes physiologiques d’adaptation à la sécheresse
peuvent etre distinguées (Lewitt, 1980 cité par Annerose, 1990) dont l’expression est
dépendante des caractéristiques génotypes : l’esquive, l’évitement, et la tolérance
1.7.4.1.1
L’esquive
L’esquive de la sécheresse caractérise la capacité des plantes à realiser leur cycle complet
de développement avant l’expression d’une carence hydrique importante du substrat sol.
Leur adaptation essentielle réside dans la vitesse et la précocité de germination, de
croissance, de floraison et de fructification. La survie de l’espèce étant assurée par la
production de grains avant le retour de la contrainte hydrique .

---

28
1.7.4.1.2
L’évitement
L’évitement de la sécheresse est la capacité de maintenir à des niveaux élevés le potentiel
hydrique tissulaires durant des périodes sans pluies significatives. Les plantes doivent
développer des mécanismes leur permettant à la fois d’accroître l’absorption en eau
(système racinaire bien développé), et de réduire les pertes par transpiration (fermeture des
stomates hydroactives) ; mais aussi par d’autres modalités (morphologie) telles que
l’enroulement et l’orientation de la feuille, la réduction de la surface foliaire, I’épaiississement
de la cuticule et le dépôt de cire .
1.7.4.1.3
La tolérance
La tolérance regroupe les mécanismes qui permettent à la plante de maintenir l’intégrité de
ses fonctions métaboliques tout en endurant un déficit hydrique dans ses tissus par un
maintien de la turgescence (par ajustement osmotique) et une tolérance protoplasmique à la
dessiccation.
1.7.4.1.3.1
Les mécanismes de tolérance chez le maïs.
Lors de la sécheresse, le maïs agit par un meilleur ajustement entre les débits en phase
liquide (extraction) et en phase vapeur (résistance stomatique) et cuticulaire (Kobelin ;
1984). En effet, l’extraction racinaire révèle de la profondeur maximale, de la vitesse
d’expansion, et de la densité du chevelu qui diminue la longueur du parcours’ moyen de
l’eau du sol aux racines .II est observé aussi une capacité de réaction stomatique à
l’abaissement de l’hygrométrie de l’air et de l’augmentation du potentiel hydrique du sol.
Les stomates tendent à réduire ou à arreter la transpiration en ajustant sur le degré
ouverture.
L’efficacité de l’eau devient minimale tout en protégeant les ressources hydriques pour une
utilisation ultérieure (Robelin, 1984, cité par Hassane BA,1997). Par ailleurs, une fermeture
hydroactive des stomates associée à une faible transpiration cuticulaire a été observé chez
le maïs (Hema, 1990). Ce mkanisme de régulation des pertes d’eau est réputé Qtre le plus
performant (Annerose, 1990 ;Diouf, 1993). L’accumulation de la proline et de substances
glucidiques concoure à l’ajustement osmotique qui peut maintenir un gradient de potentiel
nécessaire au flux d’eau a été observé chez le maïs ( Millequant, 1980 ; Ihali et D6riTlun9,
1982 cité par Roy-Macauley, 1993).
Des études sur la résistance protoplasmique de certains génotypes de maïs ont révélé une
capacité à conserver leurs membranes cellulaires et leurs protéines enzymatiques et
membranaires stables en conditions de déficit hydrique accentué ( Robelin, 1984).

---

29
CONCLUSION
En conclusion, les caractéristiques physiques, climatiques de la zone d’étude telles décrites
sommairement dans cette partie mettent en évidence des atouts mais surtout un certains
nombre de contraintes pour une production intensive des cultures pluviales telles que le
maïs. L’environnement difficile que traduit l’ampleur de la dégradation des terres de culture
nécessite des actions d’envergure en vue de la restauration de la fertilité. En conséquence,
des essais de régénération des sols dégradés présentés dans la partie qui suit sont mis en
place pour étudier l’optimisation de l’utilisation au cours du temps de l’eau et des éléments
nutritis ; cette optimisation étant nécessaire pour arriver à sécurité alimentaire des
populations.

---

30
DEUXIEME PARTIE
Essais de r&énération des sols décrradés dans la zone de wlvculture du Sud Bassin
Arachidier
Justification
Certaines terres cultivées du Bassin Arachidier ont atteint un état de dégradation très
alarmant avec un pfi inférieur à 5.5, seuil en dessous duquel apparalt la toxicité aluminique,
mais aussi avec une teneur en phosphore assimilable basse inférieure à 30 ppm (AGETIP,
1994). En ce qui concerne le phosphore total dans le sol, les travaux portant sur le suivi des
facteurs physico-chimiques de la fertilité des sols sous culture continue indiquent que la
plupart des champs ont une teneur en phosphate total inférieure à 200 ppm, indiquant une
carence prononcée en P (Cissé, 1980).
Cette situation est la conséquence d’une misa en culture continue dans un contexte de
sécheresse et de pratiques culturales inappropriées caractérisées par la disparition de la
jachère dans la rotation. Ceci traduit la baisse tendancielle des productions agricoles
(végétales et animales). Les ressources en sol dans la zone du SBA sont dans un processus
intense de dégradation liée à l’érosion hydrique et/ou éolienne et la baisse de ta fertilité
chimique. Les contraintes majeures en culture pluviale dans la zone sont :
?
la fréquence du déficit hydrique lié aux périodes sèches et par moment I’exc&s hydrique
qui entraîne des pertes importantes par ruissellement ou par percolation profonde en
dessous de la zone racinaire ;
* l’ampleur de la chute de la fertilité du sol (chute du taux de matière organique,
acidification qui résultent entre autres de l’exploitation totale des résidus de culture)..
L’optimisation durable de l’utilisation de l’eau et des éléments nutritifs par les cultures est un
objectif majeur en vue d’une augmentation des productions nécessaire en vue d’assurer fa
sécurité alimentaire des populations. C’est dans cette perspective que ces essais de longue
durée sont mis en place. Ils servent de recherche d’accompagnement au programme
national de relance de l’agriculture basé sur la régénération des terres dégradées cultivées.
L’utilisation des ressources naturelles locales telles que le phosphate naturel et la matière
organique est une option prioritaire, compte tenu de la difficulté d’accès aux engrais
minéraux.

---

31
C’est dans ce contexte qu’il faut en outre analyser la décision prise par les autorités de
valoriser le phosphogypse qui est un sous-produit de synthèse commerciale de l’acide
phosphorique par voie humide. Alors que le premier programme national de phosphatage de
fond s’est fait en tenant compte des acquis scientifiques sur la valorisation du phosphate
tricalcique, ce nouveau programme de relance mise à l’utilisation du mélange de 50% de PT
et 50% de PG. L’insutfisance de connaissances sur I’efficience du mélange distribué à
corriger la carence en phosphore a justifié la mise en place depuis 1997 des deux essais
complémentaires portant sur la régénération des sols dégradés. Localisés à la station de
recherche agronomique de Nioro du Rip, ces expérimentations de longue durée pour une
rotation maislarachide sont ainsi intitulés :
1. Essai comparatif d’amendements phosphocalciques ;
2. Optimisation durable de l’utilisation de l’eau et des éléments nutritifs par les cultures par
le biais d’amendements organiques et phosphocalciques.
Dans cette partie, il s’agit essentiellement d’analyser l’effet des traitements appliqués sur le
comportement du maïs au cours de la campagne 1999 (alimentation hydrique et/ou en
éléments nutritifs et les rendements), l’évolution de la fertilité du sol. Cette analyse va
s’appuyer sur Ses résultats des deux années antérieures portant sur le maïs en année 1
(1997) et sur l’arachide en année 2 (en 1998).
Chaque essai sera présenté séparément ;
A. Essai comparatif d’amendements phosphocalciques
I . Obiectif
Cet essai a pour objectif d’évaluer I’efficience des produits à base de phosphogypse à
corriger les carences en phosphore (P) effou en calcium (Ca), ceci par rapport au phosphate
naturel et à la chaux respectivement.
II. Matériel et méthode
2.1
Choix du site
Le site est choisi selon les principaux systèmes de production en valeur dans la zone de
Nioro du Rip. A coté du système de culture millarachide, prédominant, la rotation
maislarachide est pratiquée dans les grandes exploitations plus ouvertes à la diversification.
Cette rotation a été retenue pour l’essai mis en place dans la station de Nioro. Le site est
choisi pour représenter un sol dégradé caractérisé par un pH < $5, et une teneur en P
Olsen ~30 ppm. Les autres caractéristiques du sol sont les suivantes :

---

32
o
Teneur en argile comprise entre 12 et 15 %
0 Taux de matière organique de 0.3 à 0.5 %
?
Teneur en azote total entre 0.2 et 0.3 %O.
2.2 Les traitements
Les traitements étudiés sont présentes au tableau 4 .
Les quantités ou doses apportées sont différentes selon la source de phosphore (P).ainsi la
dose du traitement T6 qui est de 100 % P sous forme de phosphate Naturel (PN),correspond
à 400 kg/ha de phosphate Tricalcique de Taïba , alors que celle du phosphogypse ( PG)
définit d’un apport de 700 kg/ha .Le traitement T4 correspond à la dose d’apport vulgarisée
pour l’utilisation du produit distribué aux paysans dans le cadre du programme de relance de
l’agriculture. Le traitement T7 consiste en un apport à un apport de 400 kg/ha de chaux vive
(CaO) qui est la dose recommandée par la recherche pour le chaulage des sols. Les
quantités de phosphore (P) ou de calcium (Ca) apportées aux parcelles seront déterminées
à partir des analyses. Toutes ces doses sont apportées une fois tous les quatre (4) ans
après deux rotation.
La fumure d’entretien NK pour le maïs consiste à un apport de par 12 kg/ha d’azote sous
forme d’urée au semis et de 200 kg/ha d’urée en deux apports, et 40 kg/ha de K20 sous
forme de KCI. Les amendements sont enfouis à l’aide d’un labour en humide en traction
bovine suivi d’un hersage qui permet aussi d’enfouir superficiellement l’apport NPK.
Les caractéristiques chimiques de amendements utilisés (phosphate naturel de Taiba, la
chaux agricole, le phosphogypse et mélange 50 % phosphogypse + 50 % phosphate
naturel} sont données en annexe ( 4 ).
2.3
Le dispositif expérimental
Le dispositif pour cet essai est en blocs complètement randomisés comportant 8 traitements
et 4 répétitions ; soit un nombre de 32 parcelles élémentaires.
Chacune de ces différentes parcelles a une superficie de 84 m2,soit une longueur de 15 m
et largeur de 5.6 m (15 m* 5.6 m ). Le nombre de lignes de semis du maïs est de 8 et le
nombre de plants par ligne est de 61,et enfin un écartement de 0.8 m* 0.25 m.

---

33
2.4 Matériel végétal
Le matériel utilisé comme témoin est le maïs, culture sensible. La variété est l’ACROSS 86
Pool DR en provenance de I’IITA. (Nigeria). Crée en 1986, c’est une varieté à cycle
intermédiaire ; avec une longueur de cycle de 90 jours . la hauteur de la plante est de 1.70 ,
la hauteur d’insertion de l’épi est d’un mètre (1 m), d’une bonne couverture de l’épi, des
graines blanche et sémi dentelées. Variété résistante à la sécheresse, au Striga et aux
maladies foliaires, d’un rendement de 4 T/ha en contre saison.
2.5
Observations et mesures
Après la caractérisation de départ, les observations et mesures concernent le bilan minéral,
et le suivi agronomique.
2.5.1 Suivis
Les différents suivis sur cet essai, ainsi que les paramètres à déterminer sont donnés au
tableau ci-après
Tableau 5 :Suivis et mesures sur essai comparatif de source de P ou Ca
fype de suivi
Parametres determmes
-
-
0 Bilan minera1
0 Azote, phosphore, bases, Ca en partwher
0 Suivi agronomique
?
Composantes du rendement (densité de population à la levée et à la récolte,
nombre d’épis ou de gousses, poids des épis, grains ou gousses, etc.
?
Dates des principales phases phénologiques tallage, montaison, floraison,
épiaison, maturité.
?? Diagnostic foliaire
?
Enracinement (nodulation de la légumineuse, densité et profondeur racinaire)
2.5.2 Suivi de l’évolution de la fertilité des sols
Après la caractérisation de départ tirée des résultats de travaux de AGETIP (1994) (cf. Q
Z-l), des prélèvements de sol pour l’analyse de l’évolution de la fertilité des sols ont été
réalisés après la récolte du maïs de l’année en 1997. Le schéma de prélèvement est le
suivant :
a) pour les traitements TO, TZ et T6, 4 horizons ont pris en compte ( 0-lO,lO-20, 20-40, 40-
60 cm) ;
b) pour les autres traitements, seuls les 3 premiers horizons sont considérés
Les analyses de laboratoire des échantillons prélevés ont porté essentiellement sur le pi-l,
les teneurs en Al echangeable, en Ca échangeable, et en P (total et assimilable)

---

34
Les résultats d’analyse de ces échantillons (annexe 5 ) confirment l’état de dégradation du
sol, surtout en ce qui concerne le pH qui est resté très bas ; ceci explique en partie le taux
de saturation des bases bas pour TO et Tl. Les amendements phosphocalciques sur les
autres traitements (de TZ à T7) ont favorisé une amélioration des teneurs en Ca et Mg pour
les horizons de surface ; ce qui a eu un effet positif sur leur taux de saturation des bases.
2.5.3 Suivi de l’efficience d’utilisation par les cultures de l’azote engrais apport4
Par la méthode de marquage isotopique, de l’azote 15 (15N) est apporté sous - forme d’urée
marquée.
II s’agit essentiellement d’une détermination de coefficient d’utilisation de l’azote minéral par
le maïs, en utilisant l’urée marquée à 5.4%. Une placette de 3.6 m2 par parcelle
élémentaire a été délimitée sur les traitements TO, T2, T4 et T7 pour faire l’objet d’apport
répétés : une dose de 12 kg/ha d’urée marquée au semis et 2 apports à la dose de 100
kg/ha d’urée marquée au 21 ème et 41 ème jours après semis.
Les échantillons de grains, de tiges et de rachis pris à la récolte permettront de déterminer
la quantité de l’azote engrais prélevée par le maïs.
2.54 Les opérations culturaies
Le calendrier des opérations culturales effectuées sur l’essai au cours de la campagne est
donné dans le tableau 6.
--
--
--
--
--
---
--
--
--
--
---
--
II, I”l-
_
2.6
Les conditions climatiques de la campagne 1999
Durant la saison des pluies, la collecte des données au niveau de la station
météorologiques a permis de décrire les conditions climatiques de l’essai : température,
humidité relative, vent, ensoleillement, et pluviométrie. Dans ce mémoire, l’analyse se
limitera aux données pluviométriques de la campagne qui constituent le facteur limitant
principal. On insistera surtout sur la physionomie de la saison des pluies comparativement à
celle moyenne des 4 dernières décennies et en particulier à celle des 2 dernières années au
cours desquelles l’essai a été mené.

---

35
Le tableau 7 indique les statistiques obtenues dans cette perspective.
Tableau 7 : Caractéristiques générales des saisons des pluies pour différentes périodes. Les périodes 1960-
67 et 1966-92 sont relatives à la période humide et la période sèche à Nioro du Rip, respectivement.
La pluviométrie des dernier-es campagnes,1997 et 1998 au SBA plus particulièrement à la
station de Nioro, a présentée une physionomie pluviométrique différente non seulement
entre ces deux années, mais aussi par rapport à l’année 1999.
En effet, l’hivernage 1997 à cette station était marquée par une précocité pluviométrique la
Premiere utile étant tombée en début juin, contrairement a celle de 1998 qui était enregistrée
en fin juillet. Le cumul pluviométrique étant identique (r6f. tableau 3). La distribution
pluviométrique a été bonne en 1998 par rapport en 1997, marqué par une poche de
sécheresse en début de cycle. Les stress hydriques observés ont particulièrement affecté
l’implantation des cultures en 1997 et la maturation en 1998.
Par rapport à ces deux années la pluviométrie de 1999 était exceptionnelle, a debutée très
tôt en fin mai , mais avec une pluie utile au 27/7/99. Aucune poche de skcheresse de plus
de cinq jours n’a été connue, le stress n’a pas été observé durant le cycle, et la distribution a
été meilleure tout au long du cycle. Le cumul pluviométrique a été augmenté d’une fois et
demi contrairement au deux dernières années voir depuis 1975 plus précisément.
Par le cumul pluviométrique de cet hivernage, nous pouvons croire à suffisanoe que la
satisfaction en alimentation hydrique de la culture était bonne.
2.7
L’analyse des données
Pour les données de suivi agronomique, il s’agit essentiellement de procéder à une analyse
de variante permettant de comparer les effets des traitements étudiés. Pour les paramètres
liés au sol, il est souvent fait recours à la comparaison de moyennes. Le logiciel d’analyse
statistique MSTAT est utilisé.
En ce qui concerne les graphiques et les figures, nous avons utilisé EXCEL.

---

36
III. Résultats et discussion
3.1
Rappel des principaux résultats des 2 années précédentes sur cet essai
En 1997 les rendements maïs étaient faibles, ce qui se traduisait d’une part par le stress
hydrique qui n’a été favorable au processus de dissolution des phosphates apportés et
d’autre part la faible fertilité du sol.
En 1998 les rendements en gousses de l’arachide obtenus étaient moyens. Les
amendements en arrière effet n’ont eu d’effet significatif que sur les gousses. Par rapport au
témoin avec un rendement moyen de 1350 kg /ha, le chaulage et le mélange 50 % PN- 50
% PG procurent une augmentation de 25 %. Ce résultat a confirmé l’importance de l’apport
de Ca sur la formation et remplissage des gousses. ce qui a démontré l’action positif du Ca
sur le sol dégradé en plus de la relève du pH
Tableau 8 : Effet des amendements sur les rendements en maïs, en 1997.
3.2
Résultats et discussion de la campagne 1999
3.2.1 Résultats.
La comparaison des effets des amendements phosphocalciques sur les composants de
rendements du maïs en 1999 a donné des résultats présentés au tableau 9.
Tableau 9 : Effet des amendements sur les rendements en maïs en 1999.
J20.250
1849.250
0.998
I
I-A
I
1564ooO
- .
1587.ooo
1.145
fi2.750
1668.500
0.910
- a--

---

37
Les rendements obtenus en cette année 3 ( 1999 ) s’améliorent par rapport en 1997 à
comparer les tableaux. Faible n’atteignant pas le rendement potentiel de la variétii! utilisée
qui est de 4 t / ha, mais du moins le rendement grain atteint plus d’lt ainsi que la paille.
Aucun Met significatif de traitements n’a été observé sur la grandeur analysée, mais plutôt
un coefficient de variation qui s’est amélioré, une augmentation de rendement , et un effet
de répétitions par rapport en 1997.
Par contre cette augmentation de rendement grain et paille s’explique par la bonne
pluviométrie de cet hivernage, entraînant une meilleure alimentation hydrique.
CONCLUSION
L’absence d’effet de traitements dans cet essai à l’année 3 (1999), laisserait à supposer que
les traitements mis en place à l’exception du traitement (TS), ne sont pas chaulants et que le
T8, qui est de la chaux à une absence d’autres éléments, carences après la correction
d’acidification. Ce manque d’effet confirme la présence de dégradation notamment c&lle Ii&e
à l’acidité aluminique.
Compte tenu de la nature de l’essai qui est pérenne , il serait très tôt de vouloir confirmer ou
infirmer cette hypothèse de manque de chaux dans ces produits. Aussi, une carence en
phosphore a été observée au niveau de l’essai.
B. Optimisation durable de l’utilisation de l’eau et des éléments nutritifs par les
cultures par le biais d’amendements organiques et phosphocalciques
1. Objectifs
1.1
Objectif général
Définir les bases d’une augmentation durable de la production céréalière dans les 3
principaux systèmes de culture du bassin arachidier grâce à une optimisation du couple eau
et fertilité basée sur la valorisation des ressources naturelles.
1.2. Objectifs spécifiques
a) Identifier et évaluer des méthodes efficaces de valorisation des ressources naturelles
en vue du redressement de la fertilité des sols en combinant l’apport de fumure
organique &/OU minérale et le travail du sol adapté ;
b) Evaluer I’efficience d’utilisation de l’eau et des éléments nutritifs par la culture ;
c) Evaluer à long terme l’impact sur les rendements et les sols.

---

38
II Matériel et méthode
En combinant l’apport de la fumure organique ( fumier ) et celui du phosphogypse, on a émis
des hypothèses. Nous assumons que Ca et dans une moindre mesure P dans le
phosphogypse est plus accessible que celui dans PN, donc il peut être utilisé comme source
de Ca et P. Ensuite l’apport de Ca résultant du PG devrait améliorer davantage I’efficience
de l’eau entraînée par l’apport du fumier
2.1.
Choix du site
Les critères de choix du site à la station de Nioro du Rip sont les mêmes que ceux pour
l’essai traité précédemment. (Cf. Chap. A ; $2.1)
2.2. Les traitements
Pour la culture du maïs qui exige un minimum d’intrants pour produire dans les conditions
actuelles, le témoin (Tl) correspond à un labour en traction bovine en humide à 20 cm de
profondeur (L) combiné avec un apport d’engrais ternaire NPK à la dose de 150 kg/ha et
apporté au semis et deux apports complémentaires de 100 kg/ha d’urée chacun à 27 jours
après (jas) et 41 jas, respectivement. Les trois autres traitements se déduisent de Tl de la
manière suivante :
e T2 = Tl + apport une fois tous les 4 ans du mélange de phosphate naturel et de
phosphogypse à poids égal (50% PN + 50 % PG) à la dose de 700 kg /ha ;
e T3 = Tl + apport une fois tous les 2 ans de 5 t/ha de fumier (F.O.) ;
* T4 = Tl +700 kg/ha du mélange (50 %PN + 50 % PG) une fois tous les 4 ans + 5 tiha
de F.0 une fois tous les 2 ans.
Mais l’ensemble des traitements ont été repris en cette année trois (3) de l’essai, dans le
but de rattraper la dose du phosphore apportée qui, après analyse chimique du mélange de
PN et PG, était. Inférieure à ce qui est recommandée pour un phosphatage de fond. Cet
essai est le support de l’essai comparatif des sources de phosphore.
2.3. Dispositif expérimental
Comme pour l’essai traité au chapitre précédent, un dispositif en blocs complètement
randomisés a été mis en place et comporte 4 traitements en 4 répétitions. répétés . Chacune
de 16 parcelles élémentaires des deux essais a une superficie de 84 m2,soit une longueur
de 15 m et largeur de 5.6 m (15 m* 5.6 m ). Le nombre de lignes de semis est de 8 et le
nombre de plants par ligne est de 61 ,et enfin un écartement de 0.8 m* 0.25 m.

---

39
2.4 Matériel végétal
Le matériel utilisé comme témoin est le maïs, culture sensible. La variéte est I’ACROSS 86
Pool DR en provenance de I’IITA (Nigeria). Crée en 1986, c’est une variété à cycle
intermédiaire ; avec une longueur de cycle de 90 jours . la hauteur de la plante est de 1.70
m , la hauteur d’insertion de l’épis est d’un mètre (1 m), avec une bonne couverture de l’épis,
des graines blanche et sémi-dentelées. C’est une Variété résistante à la sécheresse, au
Striga et aux maladies foliaires. Enfin, son potentiel de rendement est de 4 t/ha en contre
saison.
2.5
Observations et mesures
Après la caractérisation de départ, les observations et mesures concernent le bilan minéral,
et le suivi agronomique.
2.5.1 Suivis de l’évolution de la fertilité
Les différents suivis sur cet essai, ainsi que les paramètres à déterminer sont donnés au
tableau ci-après
-
-
-
1 Tvne
.
de .carwi
-----.-.
I Pnrametres
. -.-...-_.-- determmes
--_- . . . . . . . --
-
-
-
-
?? Bilan hydrique
?
Teneur en eau, stock hydrique ; pression de l’eau
e Bilan minéral
.
azote, phosphore, bases, Ca en particulier
0 Suivi agronomique
0
composantes du rendement (densité de population à la levée et à la
récolte, nombre d’épis ou de gousses, poids des épis, grains ou gousses,
etc.
?
dates des principales phases phénobgiques
tallage, montaison,
floraison, epiaison, maturité.
?? Diagnostic foliaire
?
Enracinement (nodulation de la légumineuse, densité et profondeur
racinaire)
L
2.51 .l
Bilan hydrique
II s’agit de déterminer au cours du temps la quantité d’eau pluviale utilisée par la plante pour
son alimentation, communément appelée I’évapotranspiration (ETR). Pour une période
donnée au cours de la saison des pluies, l’équation du bilan est la suivante (Equation 1):
P + I = E T R + D r + R - A S
(Equation 1)
Où P représente la pluviométrie I eau apportée par irrigation obtenue à l’aide de
pluviomètres, ETR la I’évapotranspiration de la culture, D le drainage en dessous de la
profondeur maximale d’enracinement obtenue par application de la loi de Darcy, R la lame
d’eau perdue par ruissellement obtenue à l’aide de ruissellomètre et AS la variation de stock
qui l’on obtient grâce aux mesures hydriques à la sonde ou à la tarière. Toutes ces
grandeurs sont données en mm d’eau.

---

40
Le suivi de ce bilan hydrique est fait à l’aide de la sonde à neutrons (Troxler 4300 ) et de la
tari&e pour ce qui est de la teneur en eau dans le profil (humidité volumique et stock d’eau
aux différentes cotes de mesure, et avec les tensiomètres ou tensionics pour ce qui est de
l’état énergétique de l’eau dans le sol.
?
Teneur et stock en eau par la sonde à neutrons
Les tubes en aluminium (dural) sont utilisés. La profondeur d’installation des tubes est de
4,30 m à Nioro sur sabla-argileux Cette profondeur d’installation test atteinte pour tenir
compte de l’importance de l’avancée du font d’humectation dans ce sol profond.
L’installation de tubes d’accès neutroniques est complétée par la mise en place à partir du
début du mois d’août de tensiomètres et tensionics, ceci compte tenu de l’avancée précoce
du front d’humectation dans le profil liée à l’importance des pluies enregistrées.
La sonde à neutrons Troxler 4300 ou humidimètre neutronique est un appareil qui, par un
étalonnage préalable, permet une mesure directe de l’humidité d’un sol avec une grande
viabilité. Elle assure les mesures in situ en continu dans le temps et aux mêmes endroits,
sans perturbation du site.
Sur le principe, la mesure neutronique de la teneur en eau du sol, consiste à irradier le sol à
une cote donnée par les neutrons rapides. Ces particules nucléaires se répartissent dans
un volume donné du sol, dans lequel elles donnent lieu à des chocs élastiques en entrant en
contact avec d’autres noyaux d’éléments de masse voisine. Ce qui veut dire que la
détermination du taux d’humidité du sol par la sonde utilise les phénomènes de {diffusion
élastique et de thermalisation ( Diouf ,1993 )Cité par Assane BA 1997). Au cours de ce
processus les neutrons sont ralenti ou thermalisés.
Les atomes d’hydrogène (essentiellement) contenu dans les molécules d’eau, étant réputés
efficaces pour le ralentissement de ces neutrons (Hénnin, 1977 et Diouf 1996). 0n peut
admettre que la teneur en eau du sol puisse être estimée par cette technique.
La sonde est munie à la fois d’une source annulaire de neutrons rapides, d’un compteur de
neutrons lents ou thermalisés, d’un préamplificateur, d’une console de lecture, d’un câble
reliant la source à la console de lecture et d’un étui protecteur de la sonde.
La source est constituée d’un mélange Américium - Béryllium (Am - Be ), dans lequel
I’Américium radioactif émet des particules (alfa) agissant sur le Béryllium qui libère ainsi
des neutrons rapides, qui sont progressivement ralentis à la suite des collusions
successives avec les atomes d’hydrogène de l’eau et ensuite détectés en retour par le
compteur associé à la source occupant le centre du volume sphérique (NABDEUX
humisol,l988 ). Le nombre d’impulsion est affiché par unité de temps sur l’échelle de
comptage.

---

41
Pour l’utilisation de la sonde trois traitements sur quatre d’un bloc, ont été munis d’une
installation des tubes d’accès en Duralumin d’un diamètre de 0,45 m et d’une profondeur
de 4.3 m , d’un débordement en surface de 0,22 m, pour faciliter l’accès de la sonde aux
dilférents horizons. Les tubes sont couverts à la surface par un morceau de bois entouré
d’un morceau de caoutchouc, vissé par un noeud à vis (ou serflex), pour empêcher les
pénétrations de l’eau de surface L’autre extrémité du tube en profondeur est aussi fermée
bouchée par un morceau de bois cylindrique, pour protéger contre la pénétration de l’eau et
des particules du sol par le fond.
Evidemment, prise seule, la méthode neutronique présente quelques inconvénients : Non
seulement ‘elle ne permet pas une lecture directe de l’humidité volumique du sol, mais
aussi les neutrons émis peuvent être thermalisés par l’eau de constitution de l’argile et de la
matière organique. Par ailleurs, l’utilisation de la sonde présente des risques d’irradiation si
certaines précautions ne sont pas prises ou observées.
En outre des corps chimiques comme le Chlore, le Bore, sont capables d’absorber les
neutrons émis même en quantité faible ( SaIl, ) cité par Assane BA,l997 .
Pour contourner ou éviter ces imperfections, un étalonnage préalable s’impose _
Il a été réalisé in situ au début de l’essai avec Troxler 4300 à sec et en humide combinée
avec fa méthode gravimétrique. La liaison entre l’humidité volumique (Hv) doninée par
gravimétrique et comptage neutronique donné par la sonde est établie à l’aide d’une
régression linéaire simple. Cela se fait par l’intermédiaire du comptage donné par la
formule (Equation 2):
Nr=(N/No)*lOOO
(2)
N = comptage en mesure in situ .
No =comptage étui
L’équation de la régression linéaire se présente comme suit (Equation 3):
H.v (ou 0) =a * Nr + b
(3)
a ( la pente ) et b (ordonnée à l’origine ) sont des caractéristiques liées au type de sol .
L’analyse des données d’étalonnage a permis d’identifier trois droites correspondant aux
épaisseurs 0-‘10, 1 O-30 et 30-150 cm, respectivement. Ces équations de droites
d’étalonnage sont présentées ci - dessous :

---

42
Courbe d’étalonnage de la sonde à neutrons
2 0
L--l_ll_

-,_.”
,,._--
-_~- ---_
--_--_
---II_

---_._
.-_
. . _ -
, - _ _ . _ , . _ - - - ”
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18
y=WJ95x-0,413s
Ii? = 0,9928
16
14
12
10
ry S é r i e l 1
*
- L i n é a i r e
1 _- ---. ..--
+
-
-
-
__~
0
0,05
w
0,15
02
025
0
0,05
W
0,15
092
cl,25
033
0,35
25
“” - - - - --.--_-----.-
~-~
----“.“.--~
-~---,--.-1-_I-
20
y = 69,401x - 4,5#7
0
0,05
w
0,15
022
0,25
Os3
035
O-4

---

43
Le comptage neutronique hebdomadaire réalisé lors du suivi hydrique permet de suivre
l’avancée au cours du temps du front d’humectation (FH) dans le profil. Ceci se fait aisément
en partant des valeurs de comptage du profil sec. L’augmentation du comptage neutronique
à une côte donnée indique le passage de FH à cette profondeur.
Mesures aravimétriques
La méthode gravimétrique à la tarière constitue en fait la méthode de reférence au .standard
.Pour un profil donné, il s’agit à l’aide la tarière de prélever les échantillons frais à
diftërentes côtes (souvent de 10 cm en 10 cm jusqu’au front d’humectation ou à la cote
maximale d’enracinement). La pesée aussitôt après les prélèvements des kkhantillons
recueillis dans des boîtes métalliques d’humidité donne le poids frais (Pf) pour chaque
échantillon. Ensuite les échantillons sont mis à sécher dans une étuve réglée <Sa 105°C
pendant 24 h au minimum en vue d’obtenir après une autre pesée le poids sec (P.s) des
échantillons.
On détermine ensuite l’humidité pondérale (Hp) qui est l’eau contenue dans chaque
khantillon en grammes pour 100 g de sol ) en appliquant formule suivante (Equation 4):
Hp % = ((Pf - P.s) f (P.s - P.v) * 100
(4
Où
Pf = Poids frais de l’échantillon.
P.s = Poids sec de l’échantillon
P.v = Poids vide de la boÎte ou tare.
Cette méthode présente l’avantage d’être très accessible, d’un coût faible et d%tre très
précise. Toutefois, elle est destructive et exigeante en main d’œuvre et est d’une grande
pénibilité.
Ensuite on détermine l’humidité volumique (Hv en cm3km3) correspondante pour chaque
khantillon en utilisant la formule ci-après :
H . v = H p * d a
(5)
Où Hv est l’humidité volumique (en grammes d’eau par 100 g de sol) et da densité
apparente le g par cm3). La densité apparente pour chaque horizon peut être obt:enue de
façons différentes (densitomètre à membrane, gamma densimètre, préleveur d’échantillon
non remanié, etc.). Dans la mesure où cette valeur ne varie pas trop au cours du temps,
nous avons utilisé dans cette étude, la donnée obtenue les années précédentes à l’aide du
préleveur d’échantillon non remanié.

---

44
?
Pression de l’eau dans le sol par tensiomètrie
a) les tensionics
IlDescription de la méthode
La méthode tensionique permet de mesurer le potentiel hydrique du sol et de prelever la
solution liquide disponible du sol pour des analyses.
Le tensionic est une canne PVC renforcée, composée à son extrémité haut d’un bouchon
auto-cicatrisant à jupe rabattable, d’une chambre de prise de dépression (ou succion
détectée dans le sol). L’aiguille hydrodermique du tensiomètre ( 2500 SMS) prend sa
mesure dans cette chambre, d’une mollette de fermeture du circuit tensiomètre, isolant la
chambre supérieure du reste du système. Le capillaire de purge permettant l’évacuation lors
de l’amorçage par le capillaire de charge, un collier en acier Inox pour permettre la
fermeture du circuit, et enfin d’une céramique poreuse à haut flux.
La technique de prise de mesure par un tensiomètre électronique, composé d’un réglage de
l’offset, d’un cylindre porte - aiguille, un extracteur d’aiguille, d’un interrupteur type fugitif et
d’un écran d’affichage pour la lecture,. Cet appareil qui consiste à transpercer le lbouchon
auto-cicatrisant obturant la canne tensiométrique , au moyen de l’aiguille hydrodermique,
elle même reliée au capteur de dépression (ou vacuomètre) . Ce type de mesure est à la fois
très précis et économique car un seul appareil est utilisé sur un grand nombre de cannes et,
est particulièrement pratique ,parce que facilement transportable dans les poches comme
dans les sacs .
Le principe de mesure est à la fois simple et offre une grande précision dans les mesures
qu’il permet . II consiste à la mesure de dépression crée dans le système étanche à l’air,
grâce au transfert de l’eau au travers d’une céramique poreuse. Cette céramique poreuse,
collée à une extrémité du tube creux en pvc, pour dire canne pvc renforcé, a été introduite
dans le sol pour mesurer le potentiel hydrique et la prise de solution liquide disponible du
sol L’installation aux différentes parcelles de l’essai Influence des conditions hydriques et
travail du sol sur les facteurs améliorants des amendements, était précédée d’une
préparation des cannes tensiométriques .

---

45
2l Préparation des cannes de tension&
L’imbibition préalable dans des récipients d’eau dégazée (ou distillée) de la céramique
poreuse est absolument nécessaire. L’extrémité constituée par bougie poreuse du tensionic
plongée dans l’eau dégazée, on purge le circuit hydraulique de son air. La seringue est
remplie d’eau dégazée, puis connectée au tube capillaire de charge du tensionic (capillaire
sans repère). Ce tube débouche en position basse de la céramique poreuse alors que le
tube capillaire de purge (repère jaune ) en position haute de la céramique poreuse, et sert
de purge au circuit hydraulique du tensionique. Le bouchon auto-cicatrisant fermant la partie
supérieure du tensionic et, destiné à la prise de mesure de charge hydraulique, doit être
enlevé de même que le bouchon fermant le capillaire de purge La molette de fermeture
permettant d’isoler la chambre étanche, doit être tournée en position ouverte. Une pression
continue sur le piston de la seringue exercée permet d’injecter de l’eau dans le circuit : On
ferme le capillaire de purge par lequel l’eau déborde dès que le circuit est plein d’eau. On
continue l’injection de la seringue pour remplir la chambre étanche jusqu’à 5 mm du bord
supérieur. On peut alors mettre en place le bouchon auto-cicatrisant tout en gardant la
seringue connectée au tube . On peut exercer une pression grâce à la .seringue
partiellement vidée de son eau. Si la céramique poreuse est restée plongée dans son
récipient d’eau dégazée, c’est pour rincer la porosité de la céramique et maintenir sa
dépression .
Elle est maintenue dans un flacon plastique rempli d’eau distillée où dégazée jusqu’au
moment où on procède à son imbibition avec de la boue, cela pour éviter le dessechement à
l’air, la dépression appliquée doit être maintenue s’il n’y a pas de fuite dans le circuit
hydraulique . Cette phase de préparation est capitale pour le bon fonctionnement du
tensionic.
31 Installation
La mise en place des tensionics de longueur 1 m sur le terrain implique le forage préalable
d’un avant trou de diamètre et de profondeur adaptés. Cela se fait en utilisant une tarière
de diamètre de la canne du tensionic et, à une profondeur de 1,03 m. La boue constituée à
partir des éléments fins est utilisée pour imbiber la céramique poreuse en vue d’assurer son
contact parfait avec le sol
b) Méthode tensiométrisue
La méthode tensiométrique est utilisée pour mesurer le potentiel hydrique dans le sol à des
profondeurs désirées pour l’étude, et en particulier au voisinage de la zone racinaire de la
culture en vue de la détermination du drainage. .

---

46
Une batterie ou un couple a été installée en fonction de la disponibilité du matériel. Trois
couples ont été installé aux traitements T2, T3, et T4, du bloc I et deux ( Tl, T2 ) du bloc Ill .
Les profondeurs d’installation étaient de 1.40 m et 1.60 m respectivement pour la /première
et deuxième canne.
L’installation et le fonctionnement sont identiques que pour les tensionics. Les différences
se situent du
bouchon des tensiomètres qui n’est pas auto cicatrisant, de la profondeur
d’installation et du dispositif de lecture. Ce dernier est composé d’une règle graduée de
pilotage d’irrigation de type NARDEUX Humisol permettant de lire directement le niveau de
la colonne de mercure en contact avec l’eau dans les tubes capillaires qui plongent dans
les cannes souterraines, saturées et remplies d’eau distillée. Les risques où inconvénients
de cette méthode sont aussi l’utilisation du mercure, produit dangereux pour la santé, et
l’amorçage lors des coupures de mercure dans les tubes capillaires. .
Pour chaque tube suivi, les deux tensiomètres (SMS.2500 S ) ou tensionics installés
encadrent la profondeur maximale d’enracinement (150 cm), soit à 1,40 m et 1,60 m
respectivement, en vue d’une quantification des pertes d’eau par drainage. Une fréquence
journalière a été retenue pour la lecture des tensiomètres qui donne directement la charge
hydraulique toujours prise négativement en millibars (mb). Pour une date de mesure donnée
Pour une période donnée, le signe du gradient de la charge hydraulique (AHIAZ) donne le
sens de mouvement (ascendant dans le cas d’une remontée capillaire ou descendant dans
le cas d’une percolation) de l’eau dans le profil.
A l’aide de la tarière ou de la sonde à neutron, on détermine d’une part l’évolution du profil
hydrique au cours du temps, et d’autre part entre deux dates de mesures ti et ti+l
la
variation de stock qui est une composante des termes du bilan hydrique.
Le drainage au cours du temps considéré comme étant la quantité d’eau qui a percoté en
dessous de la profondeur maximale d’enracinement du mais (1,50 m), est déterminée par
application de la loi de Darcy (Equation 5) :
Q = -k(t3)VH ou -k(O)AH/AZ
(5)
Où K est la conductivité hydraulique en fonction de l’humidité volumique 8 (en cm3/cm3), et
VH est le gradient de la charge hydraulique qui pour un mouvement unidimensionnel vertical
est donné par AH/AZ. Le suivi tensiométrique permet de suivre cette évolution. Si VH < 0, le
mouvement est ascendant, dans le cas contraire, il est descendant.

---

47
2.5.1.2
Bilan minéral
Les solutions de sol à ces cotes de mesure sont prélevées à l’aide des tensionics pour une
déterminatii des quantités d’éléments comptabilisées en pertes par drainage. Les
prélèvements de solution de sol réalisés à l’aide des tensionics sont couplés avec les
mesures neutroniques, selon une fréquence hebdomadaire.
Le suivi minéral est étroitement lié à celui de l’eau, parce que l’eau est indispen’sable au
mécanisme d’absorption ou d’assimilation des éléments nutritifs, est à la fois aliment (source
d’hydrogène et d’oxygène) et véhicule de ces éléments fertilisants qui ne sont absorbables
par les racines qu’à la condition d’être préalablement dissous.
Des prélèvements d’échantillons de sol ont été obtenus avant semis et après rkolte à la
tarière pour des analyses . Au cours de l’hivernage des prélèvements de solution de sol ont
été effectué à l’aide des tensionics pour analyse au laboratoire.
Pour un élément donné et au cours d’une période donnée, une estimation des pertes par
drainage est faite en multipliant la lame d’eau drainée obtenue par application de la loi de
Darcy par la concentration de la solution de sol en cet élément.
On effectue alors la comparaison des résultats avant, pendant, et après le cycle, pour la
détermination des quantités utilisées par la plante et les restantes au sol .
Outre ces méthodes, la méthode isotopique ( 15 N ) pour la détermination de I’efficience
d’utilisation de kote minéral. L’azote 15 (15 N ) qui est de l’urée marquée diluée à 1 9%
C’est un marqueur ou traceur permettent d’identifier la quantité d’azote total absorbée par la
plante et sa provenance, soit de l’azote atmosphérique, l’azote du sol, ou enfin l’azote
engrais apporté.
Ces rôles sont déterminés par différentes analyses et évaluations effectuées après la
récolte, telles que: L’analyse chimique déterminant la teneur de l’azote total absorbé par la
plante, qui se fait au laboratoire de I’ISRA de Bambey. L’analyse isotopique réalisée à AIEA
(Vienne, Autriche) permet de déterminer le coefficient réel d’utilisation (C.R.U) de l’engrais
minéral par le maïs ainsi que l’azote engrais immobilisé par le sol (N.1.S). L’ensemble des
parcelles élémentaires ont fait l’objet de détermination de CRU de N par la méthode N-15.
Ainsi sur des placettes de 3,6 m2 délimitées à l’intérieur de chacune de 16 parcelles
élémentaires de l’essai, trois apports fractionnés d’urée marquée ont été faits :

---

48
II au semis le 13/7/99 à la dose de 12 kg/ha,
21 au 27 ème jour après semis (jas) à la dose de 46 kg/ha, {soit un apport de 100 kg/ha
d’urée)
3/ au 41 jas à la dose de 46 kgiha A la récolte quatre pieds centraux ont été prélevé pour
l’analyse chimique ( détermination de la teneur d’azote total ) et l’analyse isotopique
pour ce qui est l’azote engrais utilisé par le maïs.
2.5.2 Suivi de l’évolution de la fertilité au cours du temps
Ce suivi est le même que celui à réaliser sur l’essai comparatif de sources d’amendement
phosphocalcique traité pré&demment. Cependant un accent particulier sera mis à
l’évolution de des propriétés physiques, de la CEC et des bases échangeables compte tenu
de l’amendement organique.
2.5.3 Les calendriers culturaux
Le calendrier des opérations culturales effectuées sur l’essai au cours de ila campagne est
donné dans le tableau 10.
-
---
-
---
---
---
---
---
---
---
---
---
-
2.6
Les conditions climatiques de la campagne 1999
II s’agit des mêmes conditions pluviométriques décrites plus haut (Chap. A, s2.6).
2.7
Analyse de données
Pour les données de suivi agronomique, il s’agit essentiellement de procéder à une analyse
de variance permettant de comparer les effets des traitements étudiés. Pour les param&tres
liés au sol, il est souvent fait recours à la comparaison de moyennes. Le logiciel d’analyse
statistique MSTAT est utilisé.
En ce qui concerne les graphiques et les figures, nous avons utilisé EXCEL.
En ce qui concerne le bilan hydrique, le logiciel utilisé est BIPODE dont la combinaïson des
différents modules permet de déterminer I’évapotranspiration du maïs au cours du temps.

---

49
TROISIEME PARTIE
III. Résultats et discussion
3.1
Rappel des principaux résultats des 2 années précédentes sur cet essai
En 1997 les rendements maïs étaient faibles, ce qui se traduisait d’une part par le stress
hydrique qui n’a été favorable au processus de dissolution des phosphates apportés et
d’autre part la faible fertilité du sol.
En 1998 les rendements en gousses de l’arachide obtenus étaient moyens. Les
amendements en arrière effet n’ont eu d’effet significatif que sur les gousses. Par rapport au
témoin avec un rendement moyen de 1350 kg /ha, le chaulage et le mélange 50 % PN- 50
% PG procur ent une augmentation de 25 %. Ce résultat a confirmé l’importance de l’apport
de Ca sur la formation et remplissage des gousses; ceci a démontré l’action pasitif du Ca
sur le sol dégradé en plus de la relève du pH.
Tableau 11 : Effet des amendements sur les composants de rendements en 1997.
3.2
Résultats et Discussions de la campagne 1999
3.2.1 Résultats du rendement.
La comparaison des effets des traitements sur les composants de rendements du maïs en
1999 a donné des résultats présentés au tableau 12.
Tableau 12 : Effet des traitements sur les rendements en maïs en 1999.

---

50
3.2.2 Discussion
Le rendement obtenu en cette année 1999, a démontré qu’une amélioration de la fertilité de
ces sois s’est fait par rapport aux années précédentes.
En comparant les années 1997 et 1999, nous constatons d’une part une amélioration de la
fertilité des sois, et d’autre part un accroissement du rendement en grain, qui a été plus
important cette année par rapport à la paille, contrairement en 1997 où I’inven3e a été
constaté.
Les traitements ont eu un effet significatif en grain et en paille en 1999. Aussi, on a eu un
changement du coefficient de variation en grain et paille par rapport aux deux dernières
années.
L’effet significatif entre les traitements, fait démontré la capacité du fumier sur la
suppression de la toxicité aluminique dans les sols à pH bas. En voyant le rendement de T3
et T4, l’action du fumier à la lutte contre I’acidification et le rétablissement de la fertilité est
mise en évidence.
De ce constat, il ressort par les objectifs spécifiques de I ‘essai qui son’t : D’ident,ifier des
méthodes efficaces de valorisation des ressources naturelles en vue de redressement de la
fertilité de ces sols, en combinant l’apport fumure organique et / ou minéral et le travail du
sol adapté, d’évaluer I’efficience d’utilisation de l’eau et des éléments nutritifs par les
cultures, enfin d’évaluer son impact sur le rendement.
Devant les résultats des trois dernières années d’essai et surtout de cette année, il peut être
dirigé une tendance par rapport à la problématique, des traitements T4 et T3, surtout le T4
qui fait la somme de Tlet T2 en rendement, d’être le traitement ou la méthode efficace à
valoriser ces ressources naturelles en redressant la fertilité de ces sols.
Par rapport à l’optimisation de l’eau, il est constaté pour le comportement et le rendement de
l’essai que les plantes se sont alimentées correctement en eau et éléments nutritifs.
En outre, sachant que le système racinaire du maïs est superficiel en condition de confort
hydrique, comme cet hivernage. Les apports de fumier ont entraîné un début de
redressement du niveau de fertilité de ces sols, l’amélioration de l’enracinement des plants
de maïs, qui induit une meilleure alimentation hydrique et minérale, ce qui a par conséquent
provoqué une augmentation de rendement par rapport aux traitements Ti et T2 ne
disposant pas de fumier .

---

51
L’essai étant pérenne aucune hypothèse ne peut etre confirmée ou infirmée, mais de suivre
des observations en tenant compte des résultats antérieurs.
3.2.3 Evolution du front d’humectation en fonction de la pluviométrie.
En général, on a constaté une forte descente du front d’humectation pour tous les
traitements de manière uniforme ,dés le début de l’hivernage. Cela démontre que le
drainage a été fort cette année et qu’il faudrait tenir compte lors du calcul du Bilan Hydrique.
En effet, on peut constater que déjà au 14 juillet le front d’humectation est descendu à 1.3 m
pour T2, à 1.5 m pour le traitement fumier ( T3 ),. Au il août les traitements sont presque au
même niveau de descente, soit 3.3 m pour Tl et 3.2 m pour le T3 à un cumul de 435.1 mm .
Au 25 août, pour tous les traitements le front d’humectation était descendu à plus de 3.0 m
de profondeur suite à un cumul pluviométrique de 604.8 mm comparativement au point sec.
Cela pourrait s’expliquer soit par la forte pluviométrie qui dés le 14 juillet, avait un cumul de
240.9 mm ou par le semis qui s’est opéré en retard (après un cumul de 188.2 mm). Aucune
action de pompage racinaire ne s’est effectuée en ces périodes, quand on sait que c’est le
13 juillet qu’a été observée la levée et que le drainage est d’autant plus important que le sol
est penneable et sa structure sableuse. La courbe pluviométrique ayant déterminé que le
point le plus élevé de l’hivernage a été constaté à la deuxième décade du mois d’août, ceci
a entraîné la descente du front d’humectation de tous les traitements à plus de 3.0 m,
confirmant l’une des causes de ce fort drainage .
L’hypothèse de la modification de propriétés de transfert et de rétention hydrique du sol, n’a
peut être pas été confirmé par rapport à ce fort drainage, soit à cause de la dose de matière
organique ( fumier ) apportée ,où soit à la forte pluviométrie de cet hivernage .
L’un des objectifs envisagés de la matière organique était de réduire cette percolation en
emmagasinant plus d’eau en surface, c’est à dire au niveau de la zone ‘racinaire afin de
permettre une bonne alimentation hydrique des plantes. Mais il faut avouer que cette forte
percolation pourrait être due à la pluviométrie de cet hivernage, ce qui pourrait infirmer
l’hypothèse posée.
On peut également se demander si le phosphore épandu était suffisant pour freiner cette
percolation de manière indirecte, car les observations faites à l’essai montrent une carence
en cet élément. Aussi, sachant l’effet du phosphore sur la croissance racinaire, une
présence suffisante de cet élément devrait permettre un accroissement important du volume
racinaire à la surface permettant ainsi l’absorption de fortes quantités d’eau, ce qui freinerait
davantage la percolation.

---

52
Aussi cela pourrait se justifier par le fait que la parcelle utilisée est la plus dégradée de la
station avec ces caractéristiques de faiblesse en taux de matière organique, et de
phosphore assimilable ; ce qui expliquerait cette absence d’effets d’apports de matière
organique sur les propriétés de transfert et de rétention hydrique du sol , d’où cette forte
percolation constatée au niveau du Tl, T2, T3, T4.
Par rapport au melange 50 % PN- 50 % PG, il semblerait que la dose de phosphore
apportée ne pourra pas corriger la carence initiale de cet élément avant d’atteindre celui des
besoins des plantes pour leur entretien .
En effet, l’apport de 400 kg/ha apportée la premiere année correspondrait à une dose de J6
kg de P205, 162 kg de Ca0 et 27 kg/ha de soufre . C’est ainsi que cette dose malgré le
rajout en troisième année, ne pourrait constituer un phosphatage de fond, pour corriger la
carence initiale du phosphore qui demande le double de cette dose de P205 pour la
correction initiale de cet élément . C’est ainsi qu’il a limité la capacité du système de
production à valoriser correctement ces précipitations faute d’un développement racinaire
suffisamment rapide laissant le fort drainage observé.
L’évolution du front d’humectation en fonction de la pluviométrie de cet hivernage a eue
comme conséquence une descente considérable par rapport aux différents traitements, en
particulier le T3 et T4, qui avaient du fumier avec ces potentialités de capacité de rétention
hydrique du sol et de frein du drainage au delà de la zone racinaire. Cette observation
infirme cette hypothèse de modification des propriétés de transfert et de rétention hydrique
du sol. En tant qu’un essai de longue durée, nous ne saurons conclure dès à présent pour
infirmer ou confirmer cette hypothèse.

---

53
Evolution des fronts d’humectatïon
Evolution F.H TZ
Evolution moyenne de F.H. pour Tl
-0,5
-1 ,o
- -1,5
_-
_
-
E.
!j -zo
-
g -z5
_... .~ .-
-- - _ _~ .- - .- - - . . - . _
; -3,0
-3,5
_ _ - .-.------\\:II:
- .- - .- -
-4,0
b-4
-4,5
Dates de mesure
Date de mesure
-+-Moyenne TZ
[f%- MoyenneLlj
L
-J
Evolution moyenne F.H du T3
Evolution moyenne F.H. T4
E -15
g -2
-t -2,5
ô
-3
-3,s
40
.- - - - - - -
J
- 4 . 5
^.
.I
_ .I” “~” l_“_,
Oates de mesure
Dates de mesure
j
--+- bbyenne l3 1

---

54
3.24 Evolution de la charge hydraulique ( H ) au cours du temps ( Tensionics :).
En ce qui concerne la charge hydraulique (H), on peut constater qu’elle se situait entre -140
et -160 du 16/8 au 16/9/99 avec quelques variations entre le 1618 et 19/8. Ls 25/08, la
charge hydraulique a atteint -160, ce qui coïncide avec le point le plus élevé de l’hivernage,
suite à un cumul de 604.8 mm. La charge remonte et percale à -105 du 20/9 au 23/9 suite à
l’apport de 26.5 mm le 21/9/99 et de 1 mm le 23/9, et chute le 24/9/99 à -180.
Le traitement T2, suit la même évolution à la seule différence qu’au 21/8, elle éwolue en
profondeur et atteint -170 du fait d’un cumul de 685.7 mm. Elle remonte progressivement
jusqu’à atteindre -100 suite à un cumul de 877.6 mm à la date du 22/09, et chute enfin à -
170 jusqu’à la récolte.
Quand au traitement T3, il a été constaté une variation de -130 à -160 entre le 16/08 et le
28/9/99 suite à un cumul de pluviométrique de 685.7 mm. elle remonte progressivement
jusqu’à une stabilisation légère de -140 au 15/9, pour enfin faire se disperser et de chuter le
8/10/99 à - 100 coïncidant à la récolte .
Par contre le T4 percale progressivement jusqu’au 29/9, date où la charge hydlraulique
atteint -160 avant de se stabiliser à -130 entre le 30/8 et le 4/9/99 suite à un cumul
pluviométrique de 917.8 mm, effectue ensuite des chutes et des remontées pour atteindre -
90 à la récolte .

---

5 5
Evolution de la charge hydraulique (H) au cours du temps (Tensionic)
Evolution moyenne de H (tensionics)
Evolution moyenne de H ( tensionics )
au cour du temps
au cour du temps
$
:~~~
Or--------------“- - ._ - - i
m
-----...--..--j
P
-180 J
xI.
^.
,.,..
_
.-...i
Dates de mesure
Dates de mesure
Evolution moyenne de H ( tensionics )
Evolution moyenne de H ( tensionlcs)
au cour du temps
au cour du temps.
0 ‘iIIIIII~IIIiIiiIIIIIIIif+Hii
-a ..____ ----------.------j
ii -4o-- ---.-----------------2
iz
0 -100
-80
-- -- _ -. . -. -. -
- - - .. .
u
~----I------------.---
Dates de mesure
Dates de mesure
l-t- bbyenne T4 /
_-------

---

56
3.2.5 Evolution de la charge hydraulique ( H ) au cour du temps ( tensiomètre 1.
L’évolution de la charge hydraulique ( H ) du Ti fait constater que du 1918 au 26/8, la charge
est stabilisée à - 1 et au 27/8, elle est descendue à - 7, suite à un cumul pluviométrique de
685.7 mm, remonte à - 1 le 28/8, jusqu’au 31/8, chute à -1.5 remonte et se stabilise à - 1
jusqu’à la récolte .
Le traitement TZ par contre démontre une dispersion de H pour le bloc trois ( B3) > celui dlu
Bl montre une stabilisation de H de -1 à -2. Entre le 1918199 et le lllO1’99 le H a chuté
jusqu’à - 5 pour ensuite remonter le 9/10/99 jusqu’à -1 suite à un cumul pluviométrique de
919.5 mm .
Le traitement T3 ( fumier ) fait constater différentes variations de la charge hydraulique
.Ainsi du 1918 au 9/9 la charge hydraulique a oscillé entre -0.3 à -1 S, suite à un cumul de
919.5 mm. Du 10/9 au 13/9 elle chute de -0.9 à 0. Après cette chute du 17/9, elle remonte à
0.2 et s’y maintient jusqu’à la récolte.
Cette période de variation de la charge hydraulique inférieure à zéro s’explique par une
légère poche de sécheresse constatée au cours de cette période. C’est après une
succession de pluies qu’elle percale à - 0.3 à et ce, jusqu’à la récolte .Nous pensons que
c’est la seule explication qui puisse justifier ces remontées.
Concernant le traitement T4 les variations se situent entre - 0.4 à - 1.5 et peuvent être
découpés en trois périodes marquantes : la première partie se situant du 21/8/99 au1 03/9/99
variant de - 1.4 à -0.4 avec quelques fois des drainages allant jusqu’à - 1.5, la deuxième
partie avec une stabilisation de -1 à -1.2 (une bonne variation de la charge hydraulique avec
les pluies du 13/9 et 15/9 voire du 16/9 respectivement de 0.6, 17.3 mm et 25.0 mm), enfin,
la troisième partie qui s’est stabilisée entre - 1.2 et - 1.4 jusqu’à la récolte .
L’évolution de la charge hydraulique au cours du temps des tensiomètres nous a montré a
quel point et de manière succincte la pression énergétique de l’eau du sol est fonction de la
pluviométrie et des traitements I Cette eau se situant dans la zone d’influente racinaire, cela
démontre le niveau de satisfaction hydrique de l’alimentation des plantes ; la confirmation
émanera du taux de satisfaction des besoins en eau.
En outre il a été constaté que la variation de la charge hydraulique des traitements Tl et T2
s’est stabilisée à -0.2 malgré quelques petites variations ; par contre cetle des traitements
T3 et T4 s’est située entre - 0.8 et -1.4, quelquefois entre -0.4 et -1.5.
Par rapport à ce constat, on peut se demander si c’est l’effet du fumier apporté aux
traitements T3 et T4 qui est à l’origine de ces différences de pression.

---

57
Evolution de la charge hydraulique (H) au cours du temps (Tensiomètre)
Evolution tensiomhique
+-ttt -
-!B-.--.---
-_____ ---_.-. -_----- ,
-1,2
----------&---‘----
_ _ _ _ _ _ _ _ _ - - - - - - - - - - - - -.-..;
-1,4 _----.---__-.-_.------ -
- - - -- - iI
-1 ,6 f
v------------------
-. .~_. -_.--...---.-.--.-.-_.-_.. _._. - -..--.-.-_- -
Dates de mesure
Evolution tendométique
090
-02 ~~~~;;~~~~-;;~~~:~~;;;;~~;~~~-;;::!’
_____. -_----.------------ _____ ----------- ---------.-
3 -44 -- -
B
3 -46 -- -
$ -0,8 .-.-
g# -l,O---
3
fj -1,2---
- 1 , 4
-1,6 --
Dates de mesure
/-tT4.81 /

---

58
3.2.6 Evolution des profils hydriques au cour du temps.
Traitement un (1) des blocs 2,3, et 4.
La mesure du point sec effectuée1 1/6/99 avant l’hivernage a mis en évidence un taux
d’humidite de 2 % en surface, de 5 % à 0.25 m de profondeur, 10 % à 200 #cm pour
atteindre 14 % de 360 cm à 420 cm de profondeur.
Les mesures prises juste après le semis (le 14/7/99) montrent une augmentation du taux
d’humidité de 15 % en surface, et le front d’humectation percale ensuite progressivement
pour s’installer à 125 cm suite à un cumul pluviométrique de 227.1 mm et au manque de
pompage racinaire, compte tenu du retard de semis effectué lel0/7/99.
Quatorze jours plus tard, on constate une baisse du taux d’humidité qui descend i3 6% en
surface. Pendant ce temps, le taux d’humidité à 75 cm de profondeur atteignait 15 % et celui
à 110 cm un pic de 17 % ; le front d’humectation s’installant à 220 cm.
Deux semaines après la dernière mesure on relève une augmentation du taux d’humidité
qui atteint e 9 % en surface suite à deux pluies d’un cumul de 55.9 mm. A cette date, le front
d’humectation continue toujours de descendre, atteignant une profondeur de 245 cm.
Quatorze jours plus tard, on constate une augmentation en surface avec un taux de 11 % ;
cette humidité percale progressivement en augmentant jusqu’à 20 % à 275 cm de
profondeur. Pendant ce temps, le front d’humectation atteint les 320 cm de profondeur. Cela
peut s’expliquer par un pompage racinaire important car coïncidant avec la phase de pleine
croissance végétative, de floraison, et de formation des grains chez le maïs _
Enfin, les dernières mesures ont montré une diminution du taux d’humidité en surface et un
accroissement de ce dernier en profondeur qui draine par la suite complètement jusqu’au
fond du tube après le fort cumul pluviométrique la deuxième décade du mois d’août (604.6
mm).
Traitement deux (2) des blocs 1,3 et 4.
Le point sec pris à la date du i 1/6/99 juste avant le début de l’hivernage donne un taux
d’humidité de 2% en surface et aux premiers 25 cm de profondeur. Cette humidité augmente
progressivement en profondeur atteignant 10 % dés les 150 cm.
Les mesure prises le i4/799 soit un jour après la pluie de semis (40.2 mm) montrent une
évolution du taux d’humidité qui atteint 13% en surface et du front d’humectation qui atteint
les 125 cm.

---

59
Quatorze jours plus tard, on constate une baisse du taux d’humidite en surface qui est à 5
%, ce qui peut s’exp ‘q
II uer par la poche sécheresse d’une semaine et de la faiblesse des
quantites d’eau recueillies. Pendant ce temps, le taux d’humidité est de t8% à 0.80 m de
profondeur et le front d’humectation est descendu à 180 cm.
Encore deux semaines après, le taux d’humidité en surface augmente pour atteindre 7 %,
percolant ensuite progressivement pour atteindre 17 % à 75 cm. Le front d’humectation
pendant ce temps se situe à 200 cm. Cela peut s’expliquer par la faible teneur d’argile en
surface par rapport aux horizons profonds d’ou cette distribution et rétention en profondeur.
Cette même tendance se confirme lors des dernières mesures : une humidité faible de 6 %
en surface qui augmente progressivement en profondeur pour atteindre un maximum de 18
% à 0.80 m et une baisse Ibère jusqu’à 15 % apr&s ce point. Cette période coïncide avec la
phase de maturation qui ne nécessite pas un fort pompage racinaire.
D’une manière générale les humidités diminuent beaucoup plus en surface qu’en profondeur
où une bonne distribution des humidités est observée avec une moyenne de 20 %. Cela est
du aux raisons citées plus haut sur les différences de la teneur d’argile existant entre
différents horizons.
Traitement trois (3) des blocs 1.2 et 4.
Le point sec pris avant l’hivernage soit le 11/6/99 donne des taux d’humidité de 2 % à moins
de 25 cm de profondeur, de 4 % à 0.45 cm, de 7 % à 0.75 cm, de 8 % à 120 cm, de 10 % à
180 un, et de 12 % à 320 cm. On constate ainsi une augmentation de la teneur en humidité
progressivement en profondeur.
La première mesure prise après le semis soit après un cumul de 188.2 mm montre une
augmentation du taux d’humidité qui atteint 13% en surface, avec de légères variations en
profondeur, atteignant un pic de 18 % suite à cumul de pluviométrique de 239.1 mm. Le
front d’humectation pendant ce temps arrive à 130 cm.

---

--
.---.- ..-.--
_ _, ___

---

7 4

---

62
Quatorze jours après cette mesure on constate une diminution d’humidité en surface de 6 %
s’expliquant par le fait d’un développement racinaire important des plantes qui pompent pour
l’alimentation hydrique et minérale. Mais cette humidité augmente progressivement en
profondeur à partir de 0.30 m avec 12 %, 16 % à 0.75 m, et pour un front d’humectation qui
atteint 180 cm.
Cette augmentation de 6 % d’humidité en surface suite à un cumul de 42.2 rn’rn a permis
d’atteindre 18 % à 0.60m de profondeur, avec une percolation régressive qui installe le front
d’humectation à 220 cm.
Au 25/8/99 le taux d’humidité en surface diminue de 7 % ( soit de 7 % à 14 % ) mais croît
progressivement en profondeur, atteignant 18 % à 250 cm de profondeur ; le front
d’humectation se situant à 310 cm. cette baisse s’explique par la forte demande d’eau
pendant les stades de croissance végétative des plantes,
de floraison, de formation des
graines.
Traitement quatre (4) des blocs 1,2 et 3 .
Le point sec pris à la même période que les autres traitements confirme les mêmes
tendances, ce qui continue à expliquer la non variabilité des traitements en conditions
hydriques de cet essai .
La première mesure après semis donne une augmentation d’humidité par rapport au point
sec de 14 %, s’expliquant toujours par la non absorption hydrique des cultures à cette
période compte tenu d’un retard de semis, donc d’un manque de pompage racinaire, ce qui
humecte jusqu’à 130 cm de profondeur ( front d’humectation ).
La mesure suivante quatorze jours après, affiche une diminution de 5 % d’humiditk, résultant
de l’effet racinaire des plantes à absorber pour leur alimentation d’ou une diminution en
surface a cette période. Une croissance progressive vers les horizons profonds allant de 10
% à 25 cm, 16 % à 120 cm est ensuite observée et que , le front d’humectation s’installe à
200 cm pour un cumul pluviométrique de 321.8 mm.
Dix sept jours plus tard, on a eu une augmentation d’humidité en surface de 18 % sur les 25
premiers cm, qui diminue de 16 % à 25 cm pour une percolation régressive jusqu’à
l’installation du front d’humectation à 230 cm.

---

63
CONCLUSION
Cette percolation ou drainage en profondeur de la teneur en eau du sol de tous les
traitements continue à mettre en cause l’hypothèse posée sur la modification des propriétés
de transfert et de rétention en eau du sol par la matière organique. Les traitements ayant
reçu l’apport de matière organique drainant comme les autres traitements entre autre le
témoin, il se pose une question de savoir quel est vraiment l’effet de cette matière
organique par rapport à l’un de ces objectifs, retenir l’eau en surface pour permettre aux
racines d’en bénéficier davantage ou pour améliorer l’alimentation hydrique et / ou minérale
des plantes.
32.7 Le calcul du Bilan Hydrique
Le Bilan Hydrrque a été calculé à l’aide du logiciel Bipode. II a permis de quantifier
régulièrement le volume d’eau nécessaire qui était utilisé pour la consommation hydrique de
la culture en cet hivernage. Ce volume a été calculé à partir, de la détermination de la
consommation réelle en eau ( ETR ) des plantes suivant la formule.
E T R = P + ( S n - S n + l ) - D r
Avec P, pluvlométrie tombée dans la semaine en mm.
Sn + Sn+l = La variation de stock hydrique entre deux mesures successives.
Dr = le drainage ou percolation.
Le drainage a été pris en compte, suite à la percolation de tous les traitements au delà des
4.3 m ( profondeur maximale de tubes d’accès ) dans le site d’essai. L’analyse des profils
hydriques le long du cycle a confirmé ce drainage, puisse qu’il a été constaté que le front
d’humectation était au delà de cette profondeur. Le ruissellement n’a pas eté pris en compte
suite a une pente faible au niveau du site. Les infiltrations latérales et les remontées
capillaires observées au traitement T3 ont été négligées, parce que non significatives.
Les observations ont montré une légère variation de la consommation des traitements et par
parcelle comprise entre 514.3 mm et 700.9 mm pour les parcelles 4.2 , et 1.2, du traitement
T2, alors que pour les autres parcelles des traitements Tl,T3,T4, la consommation est
comprise entre 585.4 mm et 667.4 mm.
En comparant les besoins maximaux de la culture de maïs qui est de 600 mm pour boucler
correctement son cycle, à la pluviométrie exceptionnelle de cette année 1999 estimée à
999.1 mm nous pouvons dire que les plantes n’ont pas souffert de stress hydrique.
L’évolution de I’ETR nous le confirmera.

---

64
3.2.8 Evolution de I’ETR au cours du temps
L’évolution de I’ETR au cours du temps montre une augmentation progressive de la
consommation en eau qui semble timide pendant les premières semaines de culture.
C’est à partir du 25/8/99, qu’il a été constaté des augmentations énormes : cette phase
coïncidait à celle de la floraison, formation, et de remplissage des grains, qui non seulement
correspond à la période de forte demande en eau pour le maïs, mais aussi elle coïncidait
avec une longue période de vingt neuf jours de cumul. Delà c’est le traitements T3 qui atteint
le point le plus élevé de 302.8 mm. Cela nous montre à suffisance la satisfaction de
l’alimentation hydrique des plantes en cet hivernage et, démontre que les plantes n’ont pas
souffert de stress hydrique le long du cycle.
L’évolution journalière de I’ETR démontre effectivement que les plantes n’ont pas souffert de
stress hydrique. C’est seulement au 28/7/99, que la consommation avait baissé pour tous
les traitements, suite à une poche de sécheresse de quelques cinq jours.

---

65
Evolution de I’ETR au cours du temps
EVOLUl’ION DEL’EI’R DIKXDAIREI
3 5 0 P-
+T2
300
T3
250
1
--S-T4
E 200
g 150
100
50
0 +-
- - - -
- - . - - - - - 1
ETR journalier au cour du temps.
/
12 ,....-- <-“--__ ._.-.
., .,. ._- .._ ..-.,--_. .._ . _ _- -...l._._.. .“-_..- -.- ” . . _ .“.
,. -_.-. ,..“. i --.. . . ~” “.. .- ..“.

---

66
IV.
DISCUSSION GENERALE
La comparaison des sources de phosphore pour determiner un traitement efficace qui
puisse corriger l’acidité des sols et la carence en phosphore a fait utiliser le mélange 50 %
PT- 50 %PG ainsi que la chaux au Sud du Bassin Arachidier.
Nous constatons avec les analyses du sol que le pH est toujours bas, déterminant avec
insistance l’acidité aluminique. D’après les recommandations de la recherche sur les dose et
E’efficience du phosphate tricalcique de Taïba, il faut 400 kg /ha pour corriger la carence en
phosphore et d’acidité.
Les résultats de l’essai depuis son installation ne donnent aucun effet significatii entre les
traitements, se comportant comme si le traitement était le même dans toutes les parcelles.
Pour le mélange distribué en milieu paysan pour la relance de l’agriculture suite au
différents résultats de rendement depuis trois ans, et d’une carence observée à l’essai, on
peut se demander sur quoi s’est on basé pour faire la recommandation de ce mélange à la
dose de 400 kglha.
En effet, comparativement au phosphate tricalcique de Taïba dont
l’efficience est connue, on a constaté que la dose est divisée de moitié. Sachant qu’il
faudra 150 kg / ha de P205 quantité suffisante pour corriger la carence initiale, en
redressant la fertilité du sol en cet élément la dose devrait être doublée pour répondre à la
philosophie du phosphatage de fond.
D’après les résultats obtenus par le CIRAD, un apport de 400 kg / ha de ce mélange
correspond à une dose de 76 kg/ha de P205, 162 kg/ha de Ca0 et 27 kg/ha de S.
Ce raisonnement montre l’insuffisance du produit à corriger correctement la carence initiale,
car, il faut apporter deux fois cette dose pour couvrir les besoins des plantes. Ceci démontre
les carences observées en phosphore, et la faiblesse du rendement obtenu à cet essai,
Par rapport à l’optimisation de l’eau pluviale tombée, des observations de suivi hydrique,
démontrent un fort drainage après la zone racinaire plus précisément à 4.3 m profondeur du
tube en période de pic de l’hivernage 1999, cela pour tous les traitements .
Sachant l’impact du phosphore sur la croissance des plantes en particulier du système
racinaire et, la modification des propriétés de transfert et de rétention hydrique du sol par la
matière organique, cela laisserait à supposer la non vérification de ces hypothèses.

---

67
Mais les effets de la matière organique sur ces caractéristiques de rétention et / ou de
transfert hydrique du sol, sont fonction entre autres, des facteurs de la texture du sol ( taux
d’argile et limon ) et de la structure .Le taux d’argile faible inférieur à 13 % , comme c’est le
cas ne montrait aucune relation entre la teneur en matière organique et leur capacité de
rétention en eau.
En outre l’effet de la matière organique sur la rétention de l’eau n’est pas apparent pour les
sols faibles en teneur de matière organique.
Dans les conditions de notre travail, l’absence de modification de propriétés de transfert et
de rétention hydrique de ce sol pour les traitements T3 et T4, pourrait résulter d’une part de
la faiblesse de la teneur en matière organique du sol ( 0.3 à 0.5 % ) malgré les apports
effectués depuis le début de l’essai, et d’autre part du contenu faible du sol en argile ( 12 %
àl5%).
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
La régénération des sols dégradés du Sud du Bassin Arachidier, par les résultats des
essais, « comparaison de source de phosphore et de l’essai support sur l’influence des
conditions hydriques et travail du sol » est basée sur la valorisation des ressources
naturelles (phosphate naturel, matière organique, eau etc.) qui pourrait être l’une des
solutions pour résoudre cette problématique.
Durant ces trois années d’essai il est fait constat que la série des traitements testés à
I’ECAP n’a pas un effet chaulant , à l’exception du traitement T8, qui est à 100 % chaux et
qui présente des insuffisances voire des absences après la relève du pH.
Les résultats de l’essai « influence des conditions hydriques et travail du sol B, qui est un
essai support ont démontré un effet significatif entre les traitements, permettant de découvrir
la capacité de la matière organique à la suppression de la toxicité aluminique et à la
croissance du système racinaire pour une alimentation hydrique et minérale convenable.
Mais, on n’a pas constat6 la modification des transferts et de rétention hydrique des sols à
faible teneur en matière organique et argile.

---

68
Les méthodes utilisées dans ce travail nous ont permis d’étudier les effets d’apport de
matière organique ,de la série des traitements de I’ECAP mis en comparaison, de la
combinaison mélange 50% PT-50% PG avec du fumier et engrais minéral, sur le
redressement de la fertilité de ces sols, des termes du Bilan Hydrique et minéral, ainsi qu”à
la correction de I’acidification de ces sols. La mise en évidence des effets résultant de ces
apports et l’explication des augmentations de rendements observés des traitements T3 et T4
en cette année 1999 sur ces sols dégradés du Sud du Bassin Arachidier serait liée à la
l’hivernage exceptionnel de cette année. Le traitement T4 de l’essai pourrait 6tre une
méthode appropriée pour régler la problématique posée.
Les conclusions de nos travaux ne sauraient être définitives car l’essai étant pérenne (durée
8 ans), et que nous ne sommes qu’à la troisième année.
En perspectives, on pourrait suggérer par rapport à la problématique d’ajouter à la série de
traitements de I’ECAP un traitement associant la chaux ( 100 % de Ca0 ), du mélange 50 %
PT_50%PG.
Tous les amendements n’étant pas capable d’agir efficacement sur la matière organique du
sol, II serait prkférable d’apporter des matières préhumifiées ( type compost ) .
Aussi, l’impulsion de l’intégration Elevage - Agriculture - et les pratiques agroforestières
devrait être encouragée pour accélérer la régénération de la fertilité des sols ; ceci, en
utilisant soit du fumier, mais aussi des essences fertilisantes.
L’enracinement et le diagnostic foliaire n’ont pas été fait faute de temps. Aussi, Les résultats
d’analyses chimiques et isotopiques, du bilan minéral n’ont pas pu être disponibles à temps
pour être intégrés dans ce document du fait de l’éloignement du laboratoire à VIENNE qui
devait faire les analyses
L’étude pourrait être poursuivi avant la fin de l’essai pérenne pour compléter les paramètres
déterminés.

---

69
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70
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---

-ANNEXE PAGE 1

---

ANNEXE PAGE 2img

---

75
ANNEXE PAGE 3-img

---

AIwmxE4

---

Annexe : Résultats d’analyse des caractéristiques chimiques du phosphogypse
(PG), phosphate naturel de Taïba (PN), et du mélavge (PG + PN)
7-1 Phosph. Taïba
1 Phosphogypse
1 Mélange 50% PG 1
Ca0 (%)
CIAA A
13-l 9.4
94Y,4
!
3L,34
M g 0 ( % ) -
-
-
0,06
0,Ol
K20 (%)
-
-
0,02
CO,5

---

Tableau 4 : Résultats d'analyse d'échantillons de sol prélevés après la récolte du
maïs en 1997.
ir
3
.4
4,5
0,23
-
IO-2c
513
4,3
p,27
20-40
b 5,l
4,3
0,7
40-60
52
483
1,05
4,3
0,43
4,1
0,47
4,5
0,40
414
0,56
42
0,57
4,3
0,40
10-20
4,g
42
20-40
4,6
- -
4,o
o-10
5,4
4,5
ii-î0
1 40-60
5.5
10-20
59
439
20-40
5.2
4.3

---

ESSAI COMPARATIF D’AMENDEMENT PHOSPHOCALCIQUE$
0 = Sous parcel’le NI 5 ( traitements choisis TO - T2 - T4 - T7 )
TO=sansapport de phosphate ou de chaux
Tl = 0% PN + 0% PG + 30 kg /ha ~205
T2 = 0% PN +lOO% PG
T3 = 25% PN + 75% PG
T4 = 50% PN +5O% PG
T5=75%PN+25%PG
T6 = 100% PN + 0 % PG
T7 = 100 O/o chaux

---

Plan Essai : Influence des conditions hydriques et du travail du sol sur les
effets améliorant du phosphogypse
Iv- T2
Iv -TT3
E3
E0---III-T3
III- T4
0
I_
0
~~
Il -Tll
Ii -T 4
0
0
El
~~
I-T2
0
‘,
I
’ =Sous parcelle NI5
o= Tube d’accès Sondes tenso-neutroniques
Traitements :
T 1 = Labour + engrais NPK à la dose vulgarisée pour ces 2 éléments pour la culture donnée ( L +
NK)
kI&;T& +r$f?lange de !XI% phosphogypse (PG) et de 50% phosphate naturel de Taïba (PT ) ( L+
T3=T2+fumier àladosede5t/ha,
T4=T2+FG PT+FO

---

.
Fichier: ?? &kOSO&kZGECAP99O&kOS
Titre:
Essai comparatif’ d’amendements phosphocalciques Nioro 1999
Fonction: FACTOR
Numéro de l’expérience 7:
Dispositif aléatoire . . . blocs complets (RCBD), 1 facteur
Domaine des cas 1 a 32.
ANOVA factoriel pour les fàcteurs:
Répétition (Var 1: Bloc) ayant valeurs de 1 a 4
Facteur A (Var 2: trait) ayant valeurs de 1 a 8
Variable 3: RG
Grande Moyenne -1561.750 Grande Somme = 49976.000 Compte Total =32
T A B L E A U D E S M O Y E N N E S
1 2
3
Total
““““““““““““““““““““““““““““““““””””””””””””-””--
;:
1123.500 2763.500
14108.000 8988.000
.i * *
1917.500 1442.500
15340.000 11540.000
““““““““““““““““““““““““““““““““”””””””””””--””“”
*1
1635.000
6540.000
* 2
1389.500
5558.000
* 3
1820.25’0
7281.000
* 4
1564.000
6256.000
* 5
1502.750
6011.000
* 6
1679.000
6716.000
* 7
1537.000
6148.000
* 8
1366.500
;
5466.000
< .
“““““““““““““““““““‘““~~-,----““””””””””
,
T A B L E D E L ’ A N A L Y S E D E V A R I A N C E
Valeur
Degrés de Somme des Carre
Valeur
de K Source
Liberté Carres
Moyen
de F
Prob
I”“““““““““““““““““““*” ““““““““““““““““““““““““““““““““””-””””””””-------“---
1
Répétition
3 2988358.000 996119.333
6.2446 0.0034
2
Facteur A
7 631306.500
90186.643
0.5654
-3
Erreur
21 3349847.500 159516.548
““““““““““““““““““,‘,,,,-,,-- ““““““““““““““““““““““““““““““““””””””””””--”----
Total
31 6969512.000
““““““““““““““““““““” “““““““““““““““““““““““““” “““““““““““““““““““““““““““---
Coefficient de Variation: 25.57%
s-pour groupe 1 des mggmes: 141.2075 b, NNi”servations: 8
Y
r

---

s-pour groupe 2 des moyennes:
199.6976
No. d’observations: 4
Y
Variable 4: RP
Grande Moyenne= 1606.219 Grande Somme= 51399.000 Compte Total= 32
T A B L E A U D E S M O Y E N N E S
1 2
4
Total
--____-___-__-_____----------------------
--------
1 *
1417.500
11340.000
2 *
1784.750
14278.000
1718.250
13746.000
;:
1504.375
12035.000
--I-----------------m----------------------
‘* 1
1501.250
6005.000
*2.
1.598.000
6392.000
* 3
1849.250
739?,000
* 4
1.587.000
6 3 4 8 . 0 0 0
* 5
1668.500
6674.000
* 6
1739.500
6958.000
* 7
1578.750
6315.000
* 8
1327.500
5310.000
wm-----m-m---w---..--“____----____-___------------
,
T A B L E D E L ’ A N A L Y S E D E V A R I A N C E
Valeur
Degres de Somme des Carre
Valeur
de K Source
Liberte Carres
Moyen
de F
Prob
-____-_----_____----_____ _______-_______---“-____________________------------
1
R,p ,tition
3 723290.594
241096.865
1.3818 0.2758
2
Facteur A
7 682404.219
97486.3 17
0.5587
-3
Erreur
21 3664060.656
174479.079
___-________-______-________I___________-------------------------------------
Total
I 31 5069755.469
_-_____---_-__-_-----~- -r----------------------3-------------------------------
Coefficient de ‘Variation: 26.0 1%
s-pour groupe 1 des moyennes:
147.6817
No. d’observations: 8
Y
v--
6’
-
d

---

s- pour groupe 2 des moyennes: 208.8535
No. d’observations: 4
Y
Variable 5: WP
Grande Moyenne= 1.000 Grande Somme= 32.000
Compte Total= 32
T A B L E A U :ES M O Y E N N E S
12
5
Total
1 *
0.792
6.340
2 *
0.993
7.940
3 *
1.214
9.710
4 *
1.001
8.010
* 1
1.040
4.160
* 2
0.880
3.520
* 3
0.998
3.990
* 4
1.145
4.580
* 5
0.910
3.640
* 6
0.957
3.830
* 7
0.972
3.890
* 8
1.098
4.390
T A B L E D E L ’ A N A L Y S E D E V A R I A N C E
Valeur
Degres de Somme des Carre
Valeur
de K Source
Liberté Carres
Moyen
de F
Prob
““““““““““““““““““““_______I____________”””””””““““““““““”””””””““““““““““““”
1
Répétition
3
0.710
0.237
3.9778
0.0217 fi
2
Facteur A
7
0.229
0.033
0.5490
)r r;>
-3
Erreur
21
I.250
0.060
Total
31
2.189
““““““““““““““““““““.-““““““““““”””””””””””””””““““““““““”””””””“““““““““““““”
Coefficient de Variation: 24.40%
s- pour groupe 1 des moyennes:
0.0863
No. d’observations: 8
Y
s-pour groupe 2 des moyennes:
0.1220
No. d’observations: 4

---

. ‘.
,
Fichier: ?? l&kOSO&k2GICHT99tl&kOS
Titre:
Essai Optimisation utilisation eau* fertilité par les cultures
Fonction: FACTOR
Nméro de l’expérience 7:
Dispositif aléatoire . . . blocs complets (RCBD), 1 facteur
Domaine des cas 1 a 16.
ANOVA factoriel pour les facteurs:
Répétition (Var 1: Bloc) ayant valeurs de 1 a 4
Facteur A (Var 2: Trait) ayant valeurs de 1 a 4
Variable 3: RG
Grande Moyenne =1344.250 Grande Somme = 21508.000 Compte Total =16
T A B L E A U D E S M O Y E N N E S
1 2
3
Total ;
_____-_---______________________________---------
;r
1.001.250 1.128.500
45 4005.000 14.000
;*
1.895.500
1.351.750
7582.000 5407.000
_--_--_---_____-__-_-----------------------------
’ * 1
806.500
3 2 2 6 . 0 0 0
-
* 2
1.042.250
4 1 6 9 . 0 0 0
“ 3
1.698.500
6 7 9 4 . 0 0 0
* 4
1.829.750
7 3 1 9 . 0 0 0
T A B L E D E L ’ A N A L Y S E D E V A R I A N C E
Valeur
Degrés de Somme des Carre
Valeur
deK Source
Liberté Carres
Moyeu
de F
P r o b
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,------------------------------~------
1
Répétition
3 1872519.500
6 2 4 1 7 3 . 1 6 7
3.4743
0.@539
2
Facteur A
3 2966329.500 9 8 8 7 7 6 . 5 0 0
5 . 5 0 3 8 010201
- 3
Erreur
9 1616886.000
179654.000
___----_-------________I______________
_-_____________-_--_-------------------
Total
15 6455735.000
Coefficient de Variation: 3 1.53%
s-pour groupe 1 des moyennes: 211.9281
No. d’observations: 4
Y
‘
s-pour group& 2 des moyennes: 211.9281
No. d’observations: 4
Y
Y--

---

Variable 4: RP
Grande Moyenne = 1273.875 Grande Somme =20382.000
Compte Total = 16
T A B L E A U D E S M O Y E N N E S
1 2
4
Total
________--------_______L________________-----”---
; *
1140.500 856.500
3426.000 4562.000
3 *
1.794.000
7176.000
4*
1304.500
5216.000
__-___--____-_-_-_______________________---------
*1
856.750
3427.000
*2
985.750
3943.000
Y=----" >
*3
1588.000
6352.000
*4
1665.000
6660.000
I
,,,,,,,,,,,,,,,,-,,-~~--------------1---------
T A B L E D E L ’ A N A L Y S E D E V A R I A N C E
Valeur
Degrés de Somme des Carre
Valeur
de K Source.
Liberté Carres
Moyen
deF
Prob
,,,,,,,,,,,,,,,,,-,,-,,-------------- “_____---___-_I----_-----------------------
1 Répétition
3 1853834.750 617944.917
6.3714 0.0132 :l
2 Facteur A
3 2034650.250 678216.750
6.9928 O.qJOO ,'a'
- 3 Erreti
9 872886.750 96987.417
______-__----___________________________-------------------------------------
Total
15 4761371.750
____--_---------_-______________________---------------~-------”-------------
Coefficient de Variation: 24.45%
s-pour groupe 1 des moyemies: 155.7140
No. d’observations: 4
Y
l
s-pour groupe 2 des moyennes: 155.7140
No. d’;bservations: 4
Y
Variable 5: GP
Grande Moyenne =1.065 Grande Somme = 17.040 Compte Total =16
T A B L E A U D E S M O Y E N N E S
1 2
*5
Total
__----------____-_-------------------------------
1*
1.235
4.940
;:
0.843 1.130
4.520 3.370
4*
1.053
4.210
__-______-_------------ __-_-_______-__-----------
* 1
0.942
3.770
*2
1.083 7"
4.330
P.’ 64 -

---

-
T A B L E D E L ’ A N A L Y S E D E V A R I A N C E
Valeur
Degrés de Somme des Carre
Valeur
de K Source
Liberté Carres
Moyen
de F
I’rob
----------m------
-___-_________------____________________--------------------
1
Répétition
3
-0.331
0 . 1 1 0
1.1744
0.3725 5
;2 2
FacteurA
3
0 . 0 8 6
0 . 0 2 9
0.3041
yus
’ -3
Erreur
9
$846
0 . 0 9 4
m-mm----wwmmm- --_____-_______-___--------------------------------------------
Total
1 5
1.263
“_-__--_-________--_---------------------------------------------------------
Coefficient de Variation: 28.79%
s- pour groupe 1 des moyennes:
0.1533
N o . d’observations: 4
Y
s- pour groupe 2 des moyennes:
0.1533
N o . d’observations: 4
Y
A.-

---