Biological Nitrogm Fixation and Sustainability of...
Biological Nitrogm Fixation and Sustainability of Tropical Agricull tuw
Edited by K. Mulongoy, M. Cueyr and D.S.C. Spencer
0 1992 IITA
A Wiley-!iayce Co-Publication
4 . 8
Rôle de la fixation de I’aiote
w l’arachide dans
l’amélioration durable de la f tilité azotée
d’un sol sableux tropical par
Imendement
calclque et organique
F. GAR;/?Y
La cwtribtrtion de I;I fixation 1.1~1 l’azote à l‘enrichissement de
ote total du sol induite par le fumi~re~i supérieure
à ceIll: de la chaux (25 vs. 2tt kg N/haRans). Ces amender
s accroissent le pool d’azote mohilisablz du sol
(convsntionne.llement
rcprknt6 par la valeur A) avec cepe
tt une nette supériorité du fumier. Seul cc dernier
accroit le pool d’azote humique biologiquement stable et pet
~nc contribuer à améliorer durablement la fertilité
du sol.
Plusieurs auteurs (Bouhot, 196X; Blonde], 1971; Pieri, 1971
anry, 1977;Pichotetal., 1981; Weyetal., 1987),
ont montré que dans les sols sableux dégradés, la fumure minérale ne suffit pas pour maintenir la fertilité; au
contraire, son application unique conduit prngressivernent : à une régression sensible de la fertilité et,
probablenent,de l’activité biologique du sol. En 1956, B O ltffi!I qualifiait déjà, et sans discernement, les engrais
minéraur de “poison du sol”. L’extériorisation de ce phén
ne se traduit en premier lieu par le iaunissement
de I’aracltide (%chc jaune“) ci. 3 II~ stade plus avancé, pal r u n “nanisme jaune”. Les auteur> ci-dcs\\us cités ont
démontrf que cette chlorose a/otce est causée par une réd uct on notoire de la fixation dc I’UOW dc l’arachide
et de la teneuren N du sol. Lor\\ dc la mise en place du disp( )sit/ fexpérimental pluriannuel qui ;I servi de support
au présent essai. cette chlorose vkotce se msnisfestait parcles 1,aches jaunes. sans distinction tic traitements, sur
l’ensemble de l’aire exp&irncntalc.
L’obj:ctifde ce disp»sitil‘c~nérin;=n:~:!
pluriannuel II tis + :n place à Thiimakha (isohyt’tc 100 mm + 100)
était triple: (a) régénerer lc sol par l’amendement, (b) p ~0l.y oir assurer ensuite une production wtisfaisanle
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440
AMELIORATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
‘e
(objectif de production: 1 t/ha de grains de mil et de gousses d’arachide) avec le minimum d’intrants, (c) agir
dans le sens de (a) et (b) afin d’assurer une production minimale sous faible pluviométrie, une situation
fréquente dans cette zone devenue subsahélienne à la suite d’une baisse sensible de la pluviosité.
Le but du présent essai est de quantifier l’effet des amendements organiques (fumier) et calciques (chaux)
dans la régénération de la fertilité azotée du SO! en scindant la part de l’azote fixé et celle de N organique (dans
le cas de la chaux, bien entendu, seule la fixation de l’azote est considérée).
MATERIEL ET METHODES
La zone étudiée est celle de l’isohyète 500 mm caractérisée ces trente dernières années par- une forte régression
pluviométriquc. L’espérance de pluviométrie (probabilité d’atteindre ou de dépasser cette pluviwnétrie) est
actuellement de 327 mm (cinq années sur dix).
Les sols sont principalement sableux, de types ferrugineux tropicaux, donc avec une ncttc prCdominance
de la kaolinite dans la fraction argileuse. Ils présentent de ce fait des qualités physiques mtkliocrcs: structure
peu développée. très faible stabilité structurale et tri:s mauvaise rétention hydrique (réscrvc en eau f‘acilement
Figure 1
Plan des parcelles principales et sous-parcelles’5N
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:
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I
AMELIOFAXON D’UN SOL PAR IL’ARACHIDE
441
utilisable de 3 à 10%). Leur teneur en phosphore assiniljble (:st très faible, inférieure à 10 ppm. Ces sols
présentrnt
cependant des potentialités agricoles assei 5 élkvée s lorsqu’ils n’ont pas été dégradés par une
surexploitation.
Le dispositif expcrimental pluriannuel a déjà fait 1’0’ bjeti d’urle description (Wey et Obaton, 1978; Cissé et
Vachaud, 1987, 1988; Wey et al., 1987). Il a été mis en p lacq par nous-mêmes en 1972. Il est de type blocs avec
six répétitions. Le schéma parcellaire est représenté aux figur?s 1 e :t 2. Les différents traitements sont les suivants:
arachide recevant la fumure minérale (f.m.);
?
.
arachide recevant la chaux + f.m;
.
arachide recevant le fumier + f.m.
Les mêmes traitements sont appliclut5 aux cultures d
+
e rt, erel ce mil el arachide “non nod”. Les traitements
“chaulage” et “enfouissement” de fumier sont appliclui is tO(us lf:s deux ans sur la culture d’arachide, outre la
fumure minérale vulgariséz appliquée annuellement & r;sisoh de 150 kg/ha d’engrais ternaire NPK de formule
8- 18-27 pour l’arachide et de 1.50 kgiha d’engrais terna lire NPK : de formule 14-7-7 pour le mil. Le chaulage
est réaljsé à raison de 600 kg/ha/2 ans de Ca (OH), et 1 ‘apfiort /de fumier est de 10 t/ha/2 ans ii une humidité
Figure 2
Plan des sous-parcelles 15N
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+
+
+
+
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+
+++++
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I
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-
.
.
I
Surface recevant “N = 6.16 m’
442
AMELIORATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
1
comprise entre 50 et 60% du poids frais. L’apport ‘“N est réalisé après huit années de fonctionnement du système
de culture sous forme de (‘5NH,),S0, marqut à 4,94% pour une dose de 14 kg N/ha sur l’arachide et à 0,7g%
pour une dose de 77 kg Nkasur les cultures. de référence (mil et arachide “non nod”).
L’arachide non nodulante est fournie par l’Institut de recherche international sur les céréales en zone
tropicale semi-aride (ICRISAT). Le cycle cultural est déterminé par rapport aux pluies à la figure 3. Le calcul
de la fixation de l’azote est celui élaboré par l’Agence internationale pour l’energie atomique (AIEA). 11 est
fondé sur l’évaluation de la valeur A (Fried and Broeshart, 1’975). A cet égard, rappelons les trois traitements
appliqués: une arachide non nodulante est C(omparée à un mil au niveau de trois traitements: (a) témoin, (b)
+ chaux, (c) + fumier.
Figure 3
Pluviométrie de Thilmakha en 1983 et cycle végPtatif de l’arachide
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Semis
Récolte 1
1
Juin
juillet
A o û t
’
Septembre
O c t o b r e
18mm
10 mm
139 mm
40 mm
Td pluviométrique: 207 mm
Rl&XJLTATS ET DISCUSSION
Résultats préliminaires relatifs aux choix de la culture de référence
Les valeurs A obtenues (lwil- tableau 1’) montrent des différ,;nces
marquées entre le mil ct l‘ar~hidt pour
(a) et (b). Celles-ci sont cependant Illoins nettes pour cc). I.‘explication réside vraiscmblablcmc~~~
clans I:I
profondeur du front d’llulncct;ltic,rl:
(1) supt5rieure It 2 m dans le cas des deux premizrb tr;Gtçnwnts. ayant
entraîné un enracinement plus profond pour le mil que pour l’arachide, (2) limitée SI 80 cm pour lc traitcrnenr
“fumier”; l’enracinement du mil rxt de I’arachitle aurait donc été contenu dans cet horizon (Cissé et Vachaud.
1988). L’arachide non nodulwtc c\\l la plante dc réft!rrnce retenue. Les résultats relatifs 3 la pst t dc troix
sources de N (fixation de l’a~ott‘. dol Lit engrais) dans le N total de l’arachide sont pr<isentés au tableau 7.
T: ~ieau 1
Effet des amendements calciques
et organiques sur la valeur A et SUT N fourni par l’engrais et par le sol à deux plantes non fixatrices
d’azote (mil variété 3/4 ex-bomu
et arachide non nodulante)
~~. - -
-_- ~- NdW - --~~---~ -------
---~-~ NdfS ----
-
N total -
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- kgN/ha ~
~ Valeur -
Mil
A r a c h i d e
Mil
A r a c h i d e
M i l
A r a c h i d e
‘ M i l
A r a c h i d e
Mil
A r a c h i d e
Traitement
non nod.
n o n n o d .
non nnd.
n o n n o d .
n o n n o d .
--.---.
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~.
TPmoin ia)
27,7 ai
22,3 d
44.8 a
65,s ~î
1?,4 a
14.6 a
15,3 â
7,7 a
9 5
40
+ r+aux rb;
37,6 b
-16,; b
37,5 b
57,3 b
14.1 a
26,7 b
23,5 b
19,9 b
1 2 8
5 7
+ iumicr Iii
53,5 c
56.7 b
30,% b
3 3 , o c
16,s a
18.7 à
3 7 , o c
38,O c
1 7 2
1 5 6
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2 0
21
2 7
12
2 9
2 8
2 8
2 3
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Note: a
LES vsleurs ~ffectéea d’une même letter ne diffèrent pas significativement (Newman et Keuls).
T a b l e a u 2
Sources de N (exprimées en pourcentage d’N total/plante
ou en kg/ha) chez l’arachide, variété 55-437
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NdfF -- --
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N total
Traitement
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4,3
16,2
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3,57 b
1 ,u9 II
81,6 c
36,7 b
14,6
66
45,0
+ fumier
2.13 a
1 ,82 !1
74,o b
63,l c
23,9
20,4
%5,4
cv ('!AI
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10,::
8,8
20,7
-
i7,a
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?
444
AMELIORATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
En absence d’amendements, le pourcentage de N des parties aériennes et dérivé de la fixation de l’azote
(NdfFix) est de 67%, donc relativement éleve eu égard à l’étal de dégradation avancé du sol; en revanche, cette
fixation est quantitativement très faible (11 kg N/ha). La faible capacité du sol à fournir N (NdfS: azote des
parties aériennes de la plante dérivé de la matière organique du sol, native et exogène), d’environ 4 kg N/ha
(l’arachide non nodulante a absorbé 22 kg N/ha dont 15 kg proviennent du sol et 7 kg de l’engrais azoté).
explique ce plafonnement de N total à 16 kg N/‘ha. Le pourcentage de NdFix reste donc relativement élévé
malgré la faible capacité de fixation.
En présence du fumier, le pourcentage NdfFix s’accroît significativement, quoique faiblement: il passe
de 67 à 74%; le NdfFix augmente également mais dans une proportion beaucoup plus large: il passe de 11
à 63 kg N/ha. Le NdfS est de 20 kg N-sol/ha pour l’arachide non nodulante (wil- tableaux 1 et 2).
Les effets de l’amendement calcique vont dans le mê.me :sens que ceux dè l’amendement organique (kwir-
figure 4). La contribution de la chaux et du fumier à l’enrichissement de N total du sol est estimée comme suit:
apport de fumier; apport de chaux; apport net de N provenant du fumier: apport de N provenant de la fixation
de l’azote induite par les amendements; N-sol fourni par le sol à l’arachide; et N total du sol.
Figure 4
Contribution du fumier (10 t poids frais/ha/2 ans) et de la chaux (600 kg/ha/2 ans) à
l’enrichissement du soi en N total. Les intrants “hl organique” et “azote fixé” représentent les
apports nets de N exogène au sol
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Fumier
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Chaux
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40 à 80 kg N/h<l/2 ans
Arachide
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Intrant azote fixé
Intrant N organique
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fumier: + 2.4 kg N/ha/2 ans 1
+ 20 à 40 kg N/ha/2 ans
1
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Contribution chaux: + 20 kg N/ha/Z ans j
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PMELIORATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
445
/.pport de fumiet
T)es doses d’apport identiques peuvent correspondre à des quantités de N très différentes, les principales causes
de variation étant les pourcentages de matière sèchei de terre humifère et de N total. Rappelons que la dose
appliquée est de 10 t/ha en poids frais tous les deux #ns.
P.pplication dc 600 kg/ha tous les deux ans (chaux éteinte).
Apport twt d’azote provenant du fumier
Le fumier subissant des pertes importantes dès son apport, variables selon l’époque et lc mode d’application
(Hamon, 1972: Ganry et Guiraud, 1979), nous préférons évaluer l’apport net de N “fumier” contribuant
e ‘fectivement à l’enrichissement du sol. En revanche;, en ce qui concerne l’apport net d’azote fixé calculé ci-
d<:ssous, cet apport au sol étant étalé dans le temps’ et réparti de façon assez homogè:ne dans le sol, nous
supposons que les risques de pertes sont très atténués par rapport au fumier.
L’apport de N “fumier” est calculé d’après Ganry et Guirdud (1979). Selon eux, pour une application de
ft mier de 10 t MS/ha sans engrais azoté, l’enrichissement de N total du sol, par rapport au témoin, atteint +
10% (+ 1 I <I/o sans les résidus de fumier), soit environ + 100 kg N/ha/an dans le sol étudié (sol sableux “dior”).
Cln retiendra donc le coefficient de transformation de 0,50, à savoir que 2 kg N/ha de fumier enrichissent N total
du sol de 1 kg Niha après un cycle cultural. Dans une autre expérience étudiant la décomposition de plusieurs
matières végétales sur sol nu, sans engrais azoté, le coefficient est de 0,60 au bout d’un an (Ganry, 1977). Nous
es timons donc qu’un apport bisannuel de fumier évalué en N total entre 40 et 80 kg N/ha procure, à Thilmakha,
un enrichissement du sol compris entre 20 et 40 kg N/ha/2 ans.
Il apparaît alors intéressant de tester la validité de ce coefficient de transformation dans l’essai longue durée
dc Thilmakha. Deux données sont dès lors comparées:
Premik-e dormfe mesurée: A Nt = variation de N total du sol dans le temps par rapport ù un témoin
?
Après six apports de fumier, la teneur en N sur 40 cm de sol atteint respectivement pour les traitements sans
et avec fumier, 100 ppm (profil peu différencié) et 125 ( 130 ppm dans O-20 cm et 120 ppm dans 20-40 cm)
(Cissé., 1986; Wey et al., 1987), ce qui donne une augmentation d’environ 150 kg N/ha due au fumier au
bout de onze ans (après six apports).
Seconde donnée calculée: A Nt = quantité de N total provenant du fumier au bout de t années
?
Nous considérons les valeurs suivantes:
II
=
apport de N bisannuel par le fumier (cette quanlitti Je N résulte d’une biodégradation sur un an
du fumier apporté).
c
=
coefficient de pertes annuel moyen
Il
=
nombre d’applications de fumier
t
=
nombre d’années: t = 2n
ANt =
Pi total provenant du fumier au bout de t années
~ .-.. l__
. .
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._
446
AMELIORATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
On prend comme hypothèse simplificatrice que chaque apport de fumier H est soumis à une dégradation
exponentielle et tend vers une fraction humique H ~0; au bout de n apports tous les deux ans sur t années, la
quantité de N total obtenue B partir du fumier est de:
i=n
ANt = C (H - H C=)e-kti + H w
i=o
si le fumier est appliqué en début de cycle de l’année to, Nt est calculé au début du cycle
de l’année tn = 2n.
Dans l’essai en question, les valeurs sont les suivantes:
H =
30 kg N/ha/2 ans (moyenne admise ci-dessus!
Hce=
5 kg N/ha (valeur estimée)
date du premier apport du fumier: début de cycle culturel 1973
nombre d’apports = 5
k
ZZZ
0,18. Il s’agit de la valeur d’un coefficient de ;?ertes annuelles de N organique du sol, d’origine
végétale, mesurée expériment.alement après un cycle pluviométrique (Ganry, 1977).
L’équation précédente ANt = f(t) appliquée aux valeurs ci-dessus donne ANt = 73kg N/haen début de cycle
de l’année 1983. En fin de cycle 1983, après le sixième apport de fumier réalisé en début de cycle, la valeur de
ANt est la suivante:
ANt = 30 + 73 = 103 kg N/ha arrondi à 100 kg N/ha
Les valeurs de ces deux données ANt sont cohérentes, leur différence: 1 SO- 100 = 50 kg N/ha étant due à
l’apport d’azote fixé, induit par le fumier.
Apport d’azote pmvrzat~f & la fi,x-otion de l’azote iucluitc pur Ic.s nnlr,zdc)lîtlrîts
11 s’agit de l’azote fixé recyclé dans le sol par la biomasse (défoliations et racines à la récolte) et la biomasse
racinaire incorporée au sol en cours de cycle (exsudats + racines). Cette première hiomnssc a été évaluée par
Charreau et Tourte (1967) (respectivement en systèmes traditionnels et améliorés) LI 30 et 15% de N total/plante
contenu dans les parties aériennes. La valeur exprimée en azote fixé correspond à 30 et 1.5% de NdfFix (en
admettant que les pourcentages de NdfFix sont semblables). La seconde biomasse est très variable, l’exsudation
étant fortement liée aux conditions écologiques; elle a été estimée dans deux expériences antérieures (a) en
vases de végétation à 30% de NdfFix (Ganry 1977), (b) en 1ysimStres 3 38% de NdfFix (Ganry et Guiraud, non
publié). Une valeur de 10 à 50% de NFix est généralement citée dans la littérature pour les lugumineuses
(Binet
et Brunei, 1968; Dommcrgues et Mangenot, 1 Y70), mais ces dernier5 iwteurs rccouws~en~
la discrétion ou
l’inexistence éventuelles de telles exsudations. Etant tlonné le manque de r’eaulWts exptirimentdux,
particulièrement en zone semi-aride, une très grande incertitude subsiste quant ir CC~ apport de N. Nous
estimerons par conséquent la part de l’azote fixé dans la biomasse racinaire à 30% dc Utif’Fix (23% d’azote fixé
symbiotiquement
dans le système sol-plante ou NFix dans le système sol-plante).
AMELUIRATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
4 4 7
Dans l’essai de Thilmakha, afin d’estimer l’apport d’azote fixé recyclé dans le sol, nous devons considérer
les tr$s systemes étudiés: fumure minérale seule, fumure minérale + chaux et fumure minerale + fumier, le
premier étant assimilé à un système traditionnel (régénération nulle), le deuxième à un système traditionnel en
court de régtinération (régénération faible) et le troisième à un système en phase de régénération avancée
assinG à un système amélioré. Etant donné les trois gradients de régénération (nulle, faible et avancée) et
compte tenu des résultats précédents, nous appliquons aux deux premiers systèmes, assimiles à des systèmes
traditionnels, la valeur de 60% (30 + 30%) de NdfFix, et au système en phase de régénération avancée (assimilé
à un :,ystème amélioré) la valeur de 45% (15 + 30%). Dans l’essai en question, après six amendements du sol
(un anendemcnt tous les deux ans), compte tenu des valeurs précédentes appliquées aux résultats du tableau
2 et compte tenu d’un coefficientde pertes évalué à 15% (Dommergues et Mangenot, 1970, admettent des pertes
par dénitrification
représentant 10 à 15% de la production annuelle et de l’apport d’azote nitriquej, nous
évaluerons les apports d’azote fixé moyens à 5, 19 et 24 kg N/ha/2 ans respectivement pour le sol, sans
amendement, avec amendements calciques (chaux) et avec amendements organiques.
11 est mesuré par application de la méthode de la valeur A que nous avons examinée ci-dessus.
Azote total du sol
L’aul;mentation
de N total du sol estimée à 150 kg N/ha (voir- ci-dessus) est due aux apports de N exogène
(intrants) provenant de trois sources et immobilisés dans le sol:
(a) l‘intrant “fumier”, constant dans le temps, soit 30 kg N/ha/2 ans en moyenne;
(17) I.intrant azote fixé, induit par le fumier, progressif dans le temps durant la phase de rég&lération,
estime
à 5.25 kg Njha/2 ans;
(cj I’intrant N-engrais estimé à 5 kg N/ha/2 ans (hypothèse d’une immobilisation de N-engrais de 15%); soit
a!~ total (a: + (b) t (c) = 60 kg N/ha/2 ans, soit 30 kg N/ha/an.
Si l’on suppose woir atteint l’état d’équilibre organique, l’équation de Hénin et Dupuis (1945) peut être
appliquée:
4.
dN
--ZZZ - KzN + H
dt
soit:
H = 30 kg N/ha (système avec fumier)
N au bout de 13 ans proche de Nm (en supposant que le système est en fin de régenération
j
profnntieur- de sol = 40 cm, pour une quantité de N total de:
N = 12.5 ppm x 6 000 t terre/ha = 750 kg N/ha
l‘t!qu~ion ci-dessus devient:
30 = K, x 750
SolLltioll: K, = 0,04
,-..-~p~.~.“m.
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_
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_
1.
448
AMELIORATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
Siband (1972), cité par Charreau (1974),, évalue également le coefficient de minéralisation nette de N à 0,04
dans un sol cultivé de Casamance (sud du Sénégal); Charreau (1967) mentionne, dans le cas d’un sol cultivé
1
de Bambey, des valeurs comprises entre 0,026 et 0,065; Greenland ( 1980) cite une valeur moyenne de 0,04 pour
l’Afrique de l’Ouest (variation 0,02 à 0,06).
On admet que N total du sol est constitué du pool N mobilisable qui participe au cycle interne de N et d’un
pool constitué dc N humique biologiquement stable (Dommergues et Mangenot, 1970). Dans l’essai, N total
,
est de 600 kg N/ha dans l’horizon O-40 cm pour les traitements “témoin et chaulage”, et de 7.50 kg N/ha pour
le traitement “fumier”. Pour ces mêmes traitements, le pool de N mobilisable représenté par la valeur A obtenue
avec le mil (wir. tableau 1) est respectivement de 95, 128 et 172 kg N/ha équivalent sulfate.
On pourrait être tenté d’estimer, par différence, un pool ,de N humique stable qui serait de a = 505, b = 472
et c = 578 kg N/ha respectivement pour les mêmes traitements (a) témoin, (b) chaulage et (c) fumier.Cependant,
on ne retiendra que les comparaisons entre ces estimations, et non leur valeur numérique. Elles résultent en effet
de la différence de deux grandeurs dont l’une est exprimée en équivalent engrais (valeur A), et l’autre liée à une
profondeur (N total du sol), celle de l’horizon contenant au moins 80 $4, du système racinaire (profondeur
estimée à 40 cm).
On suppose dès lors que l’inéquation des valeurs A, obtenue expérimentalement. se vérifie quelle que soit
la nature de l’engrais azoté utilisé pour cette estimation:
Valeur A “témoin”’ < Valeur A “chaux” < Valeur A “fumier”
(1)
(At)
(Ac)
(Af)
Par ailleurs, les données de l’analyse du sol nous permettent d’établir la relation expérimentale:
N total sol “témoin” = N total sol “chaux” < N total sol “fumier”
(2)
CNt)
(NC)
(NY)
Si la relation .4f - Ac < Nf - NC est satisfaite, on en déduit:
C?
N humiyle s!abie 2 N humique stable < N humique stabk
(41
“cilaux” (1 IC)
“témoin” (Ht)
“fumier” (1 If)
Sur la hase de5 évaluations de N tqtal-sol obtenues à l’état d’équilibre organique, la relation (3) s’exprime
de la façon suivante:
Valeur A “fumier” - Valeur A “chaux”’ < 150 kg N/ha
t:xr)érilnentaIcmcrlt.
riou :\\ avons toujours vérifiécette inéquation. LX\\ comparaison:; permixzs par l’inéquation
( 1 ) suggkrent que la f‘ixation de I’azotc (NFix) due à la chaux n’:tlilrlell~~I-ait que le cycle interne de N et non
N hunricluc ztat~lc qui :L mOnw tendance à diminuer; seul le fumier alirncntc ZÇ dcmicr ct peut contribuer ainsi
à am~liorcr dur:thlernerll In tèrtilité azotée du sol.
Ces r&ultats sont confcm~es à ceux de Wey et al. (1987): la chaur induit une diminution de N non
hydrolqsablc (N con\\idcré wmme très stable) et le fumier accroît nctttwwut N R)‘drolysable non distillahle (N
protéique considéré comme mobilisable).
-
.
AMELIORATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
449
CONCLUSION
Malgré une faible pluviosité, la capacité fixatrice de l’arachide est nettement accrue par l’amendement
organique (fumier:) et, dans une moindre mesure, par l’amendement calcique. La contribution de la fixation de
l’azote à l’enrichissement de N total du sol induite par le fumier est supérieure à celle de la chaux (25 vs. 20
kg N/ha/2ans).
Ces amendements accroissent le pool de N mobilisable du ~01 (valeur A) avec, cependant, une
nette !,upérior:ité du fumier: seul ce dernier enrichit le pool de N humique bi*ologiquement stable. On comprend
dès lors que la chaux soit apte à maintenir la productivité d’un sol dégradé en culture continue, avec cependant
une tendance à la baisse de la teneur en matière organique perceptible à long terme (Nicou et Chopart, 1989,
non p.Jblié). E;lle est cependant insuffisante pour régénérer un sol dégradé, malgré son effet favorable sur la
fixation de l’azote. Un apport exogène de matière organique préhumifiée est nécessaire.
Actuellement. Ic phénomène de jaunissement a totalement disparu sur les parcelles amendées par la chaux et/
ou le fumier, alors qu’il s’est propagé largement sur les autres parcelles (Wey et al., 1987). Cet effet favorable de
la challx, dont nous venons d’appréhender les limites, a déjà été démontré, il y a une cinquantaine d’années, par
Sagot (1934) qui procédait it la constatation suivante: “il est particulièrement à retenir: (a) que les amendements
calcaires permettent fi l’arachide de disposer des apports d’engrais mis à sa disposition: que la chaux donne à
1 ‘arachide une résistance remarquable à la sécheresse, (b) que la chaux donne sur le mil et l’arachide des plus-values
notables de rendement et permet à l’arachide une maturation plus parfaite de ses fruits.”
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4 . 8
Rôle de la fixation de I’aiote
w l’arachide dans
l’amélioration durable de la f tilité azotée
d’un sol sableux tropical par
Imendement
calclque et organique
F. GAR;/?Y
La cwtribtrtion de I;I fixation 1.1~1 l’azote à l‘enrichissement de
ote total du sol induite par le fumi~re~i supérieure
à ceIll: de la chaux (25 vs. 2tt kg N/haRans). Ces amender
s accroissent le pool d’azote mohilisablz du sol
(convsntionne.llement
rcprknt6 par la valeur A) avec cepe
tt une nette supériorité du fumier. Seul cc dernier
accroit le pool d’azote humique biologiquement stable et pet
~nc contribuer à améliorer durablement la fertilité
du sol.
Plusieurs auteurs (Bouhot, 196X; Blonde], 1971; Pieri, 1971
anry, 1977;Pichotetal., 1981; Weyetal., 1987),
ont montré que dans les sols sableux dégradés, la fumure minérale ne suffit pas pour maintenir la fertilité; au
contraire, son application unique conduit prngressivernent : à une régression sensible de la fertilité et,
probablenent,de l’activité biologique du sol. En 1956, B O ltffi!I qualifiait déjà, et sans discernement, les engrais
minéraur de “poison du sol”. L’extériorisation de ce phén
ne se traduit en premier lieu par le iaunissement
de I’aracltide (%chc jaune“) ci. 3 II~ stade plus avancé, pal r u n “nanisme jaune”. Les auteur> ci-dcs\\us cités ont
démontrf que cette chlorose a/otce est causée par une réd uct on notoire de la fixation dc I’UOW dc l’arachide
et de la teneuren N du sol. Lor\\ dc la mise en place du disp( )sit/ fexpérimental pluriannuel qui ;I servi de support
au présent essai. cette chlorose vkotce se msnisfestait parcles 1,aches jaunes. sans distinction tic traitements, sur
l’ensemble de l’aire exp&irncntalc.
L’obj:ctifde ce disp»sitil‘c~nérin;=n:~:!
pluriannuel II tis + :n place à Thiimakha (isohyt’tc 100 mm + 100)
était triple: (a) régénerer lc sol par l’amendement, (b) p ~0l.y oir assurer ensuite une production wtisfaisanle
-- r: ,. -f’ - “ 1 . <I “-+:y
-.
-y
. .
.*
s
I
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c
,
440
AMELIORATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
‘e
(objectif de production: 1 t/ha de grains de mil et de gousses d’arachide) avec le minimum d’intrants, (c) agir
dans le sens de (a) et (b) afin d’assurer une production minimale sous faible pluviométrie, une situation
fréquente dans cette zone devenue subsahélienne à la suite d’une baisse sensible de la pluviosité.
Le but du présent essai est de quantifier l’effet des amendements organiques (fumier) et calciques (chaux)
dans la régénération de la fertilité azotée du SO! en scindant la part de l’azote fixé et celle de N organique (dans
le cas de la chaux, bien entendu, seule la fixation de l’azote est considérée).
MATERIEL ET METHODES
La zone étudiée est celle de l’isohyète 500 mm caractérisée ces trente dernières années par- une forte régression
pluviométriquc. L’espérance de pluviométrie (probabilité d’atteindre ou de dépasser cette pluviwnétrie) est
actuellement de 327 mm (cinq années sur dix).
Les sols sont principalement sableux, de types ferrugineux tropicaux, donc avec une ncttc prCdominance
de la kaolinite dans la fraction argileuse. Ils présentent de ce fait des qualités physiques mtkliocrcs: structure
peu développée. très faible stabilité structurale et tri:s mauvaise rétention hydrique (réscrvc en eau f‘acilement
Figure 1
Plan des parcelles principales et sous-parcelles’5N
,.--
-
/
:
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I
/
/
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1
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I-
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E
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I
/
/
”
I
AMELIOFAXON D’UN SOL PAR IL’ARACHIDE
441
utilisable de 3 à 10%). Leur teneur en phosphore assiniljble (:st très faible, inférieure à 10 ppm. Ces sols
présentrnt
cependant des potentialités agricoles assei 5 élkvée s lorsqu’ils n’ont pas été dégradés par une
surexploitation.
Le dispositif expcrimental pluriannuel a déjà fait 1’0’ bjeti d’urle description (Wey et Obaton, 1978; Cissé et
Vachaud, 1987, 1988; Wey et al., 1987). Il a été mis en p lacq par nous-mêmes en 1972. Il est de type blocs avec
six répétitions. Le schéma parcellaire est représenté aux figur?s 1 e :t 2. Les différents traitements sont les suivants:
arachide recevant la fumure minérale (f.m.);
?
.
arachide recevant la chaux + f.m;
.
arachide recevant le fumier + f.m.
Les mêmes traitements sont appliclut5 aux cultures d
+
e rt, erel ce mil el arachide “non nod”. Les traitements
“chaulage” et “enfouissement” de fumier sont appliclui is tO(us lf:s deux ans sur la culture d’arachide, outre la
fumure minérale vulgariséz appliquée annuellement & r;sisoh de 150 kg/ha d’engrais ternaire NPK de formule
8- 18-27 pour l’arachide et de 1.50 kgiha d’engrais terna lire NPK : de formule 14-7-7 pour le mil. Le chaulage
est réaljsé à raison de 600 kg/ha/2 ans de Ca (OH), et 1 ‘apfiort /de fumier est de 10 t/ha/2 ans ii une humidité
Figure 2
Plan des sous-parcelles 15N
r---.
~-
+++++
+
+
+
+
+
+
+++++
I
-
I
I
I
-
-
-
-
I
I
I
.
.
I
.
.
I
I
.
.
.
-
.
.
I
Surface recevant “N = 6.16 m’
442
AMELIORATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
1
comprise entre 50 et 60% du poids frais. L’apport ‘“N est réalisé après huit années de fonctionnement du système
de culture sous forme de (‘5NH,),S0, marqut à 4,94% pour une dose de 14 kg N/ha sur l’arachide et à 0,7g%
pour une dose de 77 kg Nkasur les cultures. de référence (mil et arachide “non nod”).
L’arachide non nodulante est fournie par l’Institut de recherche international sur les céréales en zone
tropicale semi-aride (ICRISAT). Le cycle cultural est déterminé par rapport aux pluies à la figure 3. Le calcul
de la fixation de l’azote est celui élaboré par l’Agence internationale pour l’energie atomique (AIEA). 11 est
fondé sur l’évaluation de la valeur A (Fried and Broeshart, 1’975). A cet égard, rappelons les trois traitements
appliqués: une arachide non nodulante est C(omparée à un mil au niveau de trois traitements: (a) témoin, (b)
+ chaux, (c) + fumier.
Figure 3
Pluviométrie de Thilmakha en 1983 et cycle végPtatif de l’arachide
io
1..
-~-- - -~~-.~- --
_----~..-,-~ .~ ~~. .~~. _
~.._ .-.,
i
Semis
Récolte 1
1
Juin
juillet
A o û t
’
Septembre
O c t o b r e
18mm
10 mm
139 mm
40 mm
Td pluviométrique: 207 mm
Rl&XJLTATS ET DISCUSSION
Résultats préliminaires relatifs aux choix de la culture de référence
Les valeurs A obtenues (lwil- tableau 1’) montrent des différ,;nces
marquées entre le mil ct l‘ar~hidt pour
(a) et (b). Celles-ci sont cependant Illoins nettes pour cc). I.‘explication réside vraiscmblablcmc~~~
clans I:I
profondeur du front d’llulncct;ltic,rl:
(1) supt5rieure It 2 m dans le cas des deux premizrb tr;Gtçnwnts. ayant
entraîné un enracinement plus profond pour le mil que pour l’arachide, (2) limitée SI 80 cm pour lc traitcrnenr
“fumier”; l’enracinement du mil rxt de I’arachitle aurait donc été contenu dans cet horizon (Cissé et Vachaud.
1988). L’arachide non nodulwtc c\\l la plante dc réft!rrnce retenue. Les résultats relatifs 3 la pst t dc troix
sources de N (fixation de l’a~ott‘. dol Lit engrais) dans le N total de l’arachide sont pr<isentés au tableau 7.
T: ~ieau 1
Effet des amendements calciques
et organiques sur la valeur A et SUT N fourni par l’engrais et par le sol à deux plantes non fixatrices
d’azote (mil variété 3/4 ex-bomu
et arachide non nodulante)
~~. - -
-_- ~- NdW - --~~---~ -------
---~-~ NdfS ----
-
N total -
~.
y,,
-
-.
~. kg ,,,,,,=
._ -.
- kgN/ha ~
~ Valeur -
Mil
A r a c h i d e
Mil
A r a c h i d e
M i l
A r a c h i d e
‘ M i l
A r a c h i d e
Mil
A r a c h i d e
Traitement
non nod.
n o n n o d .
non nnd.
n o n n o d .
n o n n o d .
--.---.
.~~~
~.
TPmoin ia)
27,7 ai
22,3 d
44.8 a
65,s ~î
1?,4 a
14.6 a
15,3 â
7,7 a
9 5
40
+ r+aux rb;
37,6 b
-16,; b
37,5 b
57,3 b
14.1 a
26,7 b
23,5 b
19,9 b
1 2 8
5 7
+ iumicr Iii
53,5 c
56.7 b
30,% b
3 3 , o c
16,s a
18.7 à
3 7 , o c
38,O c
1 7 2
1 5 6
cv (Y")
2 0
21
2 7
12
2 9
2 8
2 8
2 3
-.-. .~~.
--~
Note: a
LES vsleurs ~ffectéea d’une même letter ne diffèrent pas significativement (Newman et Keuls).
T a b l e a u 2
Sources de N (exprimées en pourcentage d’N total/plante
ou en kg/ha) chez l’arachide, variété 55-437
~...~-.-~
-.
~..-
-
NdfF -- --
- - - NdfFix ~-~ -..
.-
- ~- NdfS -~
N total
Traitement
%
k g N/ha
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kg N/ha
kg Nh
~--
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Tern<>irl
$73 Cd
1,09 J
66,7 a
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2G,C
4,3
16,2
+ chaux
3,57 b
1 ,u9 II
81,6 c
36,7 b
14,6
66
45,0
+ fumier
2.13 a
1 ,82 !1
74,o b
63,l c
23,9
20,4
%5,4
cv ('!AI
21.9
10,::
8,8
20,7
-
i7,a
.~--~-~~_~
?
444
AMELIORATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
En absence d’amendements, le pourcentage de N des parties aériennes et dérivé de la fixation de l’azote
(NdfFix) est de 67%, donc relativement éleve eu égard à l’étal de dégradation avancé du sol; en revanche, cette
fixation est quantitativement très faible (11 kg N/ha). La faible capacité du sol à fournir N (NdfS: azote des
parties aériennes de la plante dérivé de la matière organique du sol, native et exogène), d’environ 4 kg N/ha
(l’arachide non nodulante a absorbé 22 kg N/ha dont 15 kg proviennent du sol et 7 kg de l’engrais azoté).
explique ce plafonnement de N total à 16 kg N/‘ha. Le pourcentage de NdFix reste donc relativement élévé
malgré la faible capacité de fixation.
En présence du fumier, le pourcentage NdfFix s’accroît significativement, quoique faiblement: il passe
de 67 à 74%; le NdfFix augmente également mais dans une proportion beaucoup plus large: il passe de 11
à 63 kg N/ha. Le NdfS est de 20 kg N-sol/ha pour l’arachide non nodulante (wil- tableaux 1 et 2).
Les effets de l’amendement calcique vont dans le mê.me :sens que ceux dè l’amendement organique (kwir-
figure 4). La contribution de la chaux et du fumier à l’enrichissement de N total du sol est estimée comme suit:
apport de fumier; apport de chaux; apport net de N provenant du fumier: apport de N provenant de la fixation
de l’azote induite par les amendements; N-sol fourni par le sol à l’arachide; et N total du sol.
Figure 4
Contribution du fumier (10 t poids frais/ha/2 ans) et de la chaux (600 kg/ha/2 ans) à
l’enrichissement du soi en N total. Les intrants “hl organique” et “azote fixé” représentent les
apports nets de N exogène au sol
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1*
2
~--I- ---7
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Fumier
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Chaux
’
40 à 80 kg N/h<l/2 ans
Arachide
--
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1
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Intrant azote fixé
Intrant N organique
’ !
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5
1
fumier: + 2.4 kg N/ha/2 ans 1
+ 20 à 40 kg N/ha/2 ans
1
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1
Contribution chaux: + 20 kg N/ha/Z ans j
L-_-- ----.---.-.-
.--
- ,--- - - -~.-_--.-.
PMELIORATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
445
/.pport de fumiet
T)es doses d’apport identiques peuvent correspondre à des quantités de N très différentes, les principales causes
de variation étant les pourcentages de matière sèchei de terre humifère et de N total. Rappelons que la dose
appliquée est de 10 t/ha en poids frais tous les deux #ns.
P.pplication dc 600 kg/ha tous les deux ans (chaux éteinte).
Apport twt d’azote provenant du fumier
Le fumier subissant des pertes importantes dès son apport, variables selon l’époque et lc mode d’application
(Hamon, 1972: Ganry et Guiraud, 1979), nous préférons évaluer l’apport net de N “fumier” contribuant
e ‘fectivement à l’enrichissement du sol. En revanche;, en ce qui concerne l’apport net d’azote fixé calculé ci-
d<:ssous, cet apport au sol étant étalé dans le temps’ et réparti de façon assez homogè:ne dans le sol, nous
supposons que les risques de pertes sont très atténués par rapport au fumier.
L’apport de N “fumier” est calculé d’après Ganry et Guirdud (1979). Selon eux, pour une application de
ft mier de 10 t MS/ha sans engrais azoté, l’enrichissement de N total du sol, par rapport au témoin, atteint +
10% (+ 1 I <I/o sans les résidus de fumier), soit environ + 100 kg N/ha/an dans le sol étudié (sol sableux “dior”).
Cln retiendra donc le coefficient de transformation de 0,50, à savoir que 2 kg N/ha de fumier enrichissent N total
du sol de 1 kg Niha après un cycle cultural. Dans une autre expérience étudiant la décomposition de plusieurs
matières végétales sur sol nu, sans engrais azoté, le coefficient est de 0,60 au bout d’un an (Ganry, 1977). Nous
es timons donc qu’un apport bisannuel de fumier évalué en N total entre 40 et 80 kg N/ha procure, à Thilmakha,
un enrichissement du sol compris entre 20 et 40 kg N/ha/2 ans.
Il apparaît alors intéressant de tester la validité de ce coefficient de transformation dans l’essai longue durée
dc Thilmakha. Deux données sont dès lors comparées:
Premik-e dormfe mesurée: A Nt = variation de N total du sol dans le temps par rapport ù un témoin
?
Après six apports de fumier, la teneur en N sur 40 cm de sol atteint respectivement pour les traitements sans
et avec fumier, 100 ppm (profil peu différencié) et 125 ( 130 ppm dans O-20 cm et 120 ppm dans 20-40 cm)
(Cissé., 1986; Wey et al., 1987), ce qui donne une augmentation d’environ 150 kg N/ha due au fumier au
bout de onze ans (après six apports).
Seconde donnée calculée: A Nt = quantité de N total provenant du fumier au bout de t années
?
Nous considérons les valeurs suivantes:
II
=
apport de N bisannuel par le fumier (cette quanlitti Je N résulte d’une biodégradation sur un an
du fumier apporté).
c
=
coefficient de pertes annuel moyen
Il
=
nombre d’applications de fumier
t
=
nombre d’années: t = 2n
ANt =
Pi total provenant du fumier au bout de t années
~ .-.. l__
. .
---Y .. -- ‘.-.
._
446
AMELIORATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
On prend comme hypothèse simplificatrice que chaque apport de fumier H est soumis à une dégradation
exponentielle et tend vers une fraction humique H ~0; au bout de n apports tous les deux ans sur t années, la
quantité de N total obtenue B partir du fumier est de:
i=n
ANt = C (H - H C=)e-kti + H w
i=o
si le fumier est appliqué en début de cycle de l’année to, Nt est calculé au début du cycle
de l’année tn = 2n.
Dans l’essai en question, les valeurs sont les suivantes:
H =
30 kg N/ha/2 ans (moyenne admise ci-dessus!
Hce=
5 kg N/ha (valeur estimée)
date du premier apport du fumier: début de cycle culturel 1973
nombre d’apports = 5
k
ZZZ
0,18. Il s’agit de la valeur d’un coefficient de ;?ertes annuelles de N organique du sol, d’origine
végétale, mesurée expériment.alement après un cycle pluviométrique (Ganry, 1977).
L’équation précédente ANt = f(t) appliquée aux valeurs ci-dessus donne ANt = 73kg N/haen début de cycle
de l’année 1983. En fin de cycle 1983, après le sixième apport de fumier réalisé en début de cycle, la valeur de
ANt est la suivante:
ANt = 30 + 73 = 103 kg N/ha arrondi à 100 kg N/ha
Les valeurs de ces deux données ANt sont cohérentes, leur différence: 1 SO- 100 = 50 kg N/ha étant due à
l’apport d’azote fixé, induit par le fumier.
Apport d’azote pmvrzat~f & la fi,x-otion de l’azote iucluitc pur Ic.s nnlr,zdc)lîtlrîts
11 s’agit de l’azote fixé recyclé dans le sol par la biomasse (défoliations et racines à la récolte) et la biomasse
racinaire incorporée au sol en cours de cycle (exsudats + racines). Cette première hiomnssc a été évaluée par
Charreau et Tourte (1967) (respectivement en systèmes traditionnels et améliorés) LI 30 et 15% de N total/plante
contenu dans les parties aériennes. La valeur exprimée en azote fixé correspond à 30 et 1.5% de NdfFix (en
admettant que les pourcentages de NdfFix sont semblables). La seconde biomasse est très variable, l’exsudation
étant fortement liée aux conditions écologiques; elle a été estimée dans deux expériences antérieures (a) en
vases de végétation à 30% de NdfFix (Ganry 1977), (b) en 1ysimStres 3 38% de NdfFix (Ganry et Guiraud, non
publié). Une valeur de 10 à 50% de NFix est généralement citée dans la littérature pour les lugumineuses
(Binet
et Brunei, 1968; Dommcrgues et Mangenot, 1 Y70), mais ces dernier5 iwteurs rccouws~en~
la discrétion ou
l’inexistence éventuelles de telles exsudations. Etant tlonné le manque de r’eaulWts exptirimentdux,
particulièrement en zone semi-aride, une très grande incertitude subsiste quant ir CC~ apport de N. Nous
estimerons par conséquent la part de l’azote fixé dans la biomasse racinaire à 30% dc Utif’Fix (23% d’azote fixé
symbiotiquement
dans le système sol-plante ou NFix dans le système sol-plante).
AMELUIRATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
4 4 7
Dans l’essai de Thilmakha, afin d’estimer l’apport d’azote fixé recyclé dans le sol, nous devons considérer
les tr$s systemes étudiés: fumure minérale seule, fumure minérale + chaux et fumure minerale + fumier, le
premier étant assimilé à un système traditionnel (régénération nulle), le deuxième à un système traditionnel en
court de régtinération (régénération faible) et le troisième à un système en phase de régénération avancée
assinG à un système amélioré. Etant donné les trois gradients de régénération (nulle, faible et avancée) et
compte tenu des résultats précédents, nous appliquons aux deux premiers systèmes, assimiles à des systèmes
traditionnels, la valeur de 60% (30 + 30%) de NdfFix, et au système en phase de régénération avancée (assimilé
à un :,ystème amélioré) la valeur de 45% (15 + 30%). Dans l’essai en question, après six amendements du sol
(un anendemcnt tous les deux ans), compte tenu des valeurs précédentes appliquées aux résultats du tableau
2 et compte tenu d’un coefficientde pertes évalué à 15% (Dommergues et Mangenot, 1970, admettent des pertes
par dénitrification
représentant 10 à 15% de la production annuelle et de l’apport d’azote nitriquej, nous
évaluerons les apports d’azote fixé moyens à 5, 19 et 24 kg N/ha/2 ans respectivement pour le sol, sans
amendement, avec amendements calciques (chaux) et avec amendements organiques.
11 est mesuré par application de la méthode de la valeur A que nous avons examinée ci-dessus.
Azote total du sol
L’aul;mentation
de N total du sol estimée à 150 kg N/ha (voir- ci-dessus) est due aux apports de N exogène
(intrants) provenant de trois sources et immobilisés dans le sol:
(a) l‘intrant “fumier”, constant dans le temps, soit 30 kg N/ha/2 ans en moyenne;
(17) I.intrant azote fixé, induit par le fumier, progressif dans le temps durant la phase de rég&lération,
estime
à 5.25 kg Njha/2 ans;
(cj I’intrant N-engrais estimé à 5 kg N/ha/2 ans (hypothèse d’une immobilisation de N-engrais de 15%); soit
a!~ total (a: + (b) t (c) = 60 kg N/ha/2 ans, soit 30 kg N/ha/an.
Si l’on suppose woir atteint l’état d’équilibre organique, l’équation de Hénin et Dupuis (1945) peut être
appliquée:
4.
dN
--ZZZ - KzN + H
dt
soit:
H = 30 kg N/ha (système avec fumier)
N au bout de 13 ans proche de Nm (en supposant que le système est en fin de régenération
j
profnntieur- de sol = 40 cm, pour une quantité de N total de:
N = 12.5 ppm x 6 000 t terre/ha = 750 kg N/ha
l‘t!qu~ion ci-dessus devient:
30 = K, x 750
SolLltioll: K, = 0,04
,-..-~p~.~.“m.
I
-“-.-
_ . ~
11
_..I_.
_
.
.
/
_
.
_
1.
448
AMELIORATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
Siband (1972), cité par Charreau (1974),, évalue également le coefficient de minéralisation nette de N à 0,04
dans un sol cultivé de Casamance (sud du Sénégal); Charreau (1967) mentionne, dans le cas d’un sol cultivé
1
de Bambey, des valeurs comprises entre 0,026 et 0,065; Greenland ( 1980) cite une valeur moyenne de 0,04 pour
l’Afrique de l’Ouest (variation 0,02 à 0,06).
On admet que N total du sol est constitué du pool N mobilisable qui participe au cycle interne de N et d’un
pool constitué dc N humique biologiquement stable (Dommergues et Mangenot, 1970). Dans l’essai, N total
,
est de 600 kg N/ha dans l’horizon O-40 cm pour les traitements “témoin et chaulage”, et de 7.50 kg N/ha pour
le traitement “fumier”. Pour ces mêmes traitements, le pool de N mobilisable représenté par la valeur A obtenue
avec le mil (wir. tableau 1) est respectivement de 95, 128 et 172 kg N/ha équivalent sulfate.
On pourrait être tenté d’estimer, par différence, un pool ,de N humique stable qui serait de a = 505, b = 472
et c = 578 kg N/ha respectivement pour les mêmes traitements (a) témoin, (b) chaulage et (c) fumier.Cependant,
on ne retiendra que les comparaisons entre ces estimations, et non leur valeur numérique. Elles résultent en effet
de la différence de deux grandeurs dont l’une est exprimée en équivalent engrais (valeur A), et l’autre liée à une
profondeur (N total du sol), celle de l’horizon contenant au moins 80 $4, du système racinaire (profondeur
estimée à 40 cm).
On suppose dès lors que l’inéquation des valeurs A, obtenue expérimentalement. se vérifie quelle que soit
la nature de l’engrais azoté utilisé pour cette estimation:
Valeur A “témoin”’ < Valeur A “chaux” < Valeur A “fumier”
(1)
(At)
(Ac)
(Af)
Par ailleurs, les données de l’analyse du sol nous permettent d’établir la relation expérimentale:
N total sol “témoin” = N total sol “chaux” < N total sol “fumier”
(2)
CNt)
(NC)
(NY)
Si la relation .4f - Ac < Nf - NC est satisfaite, on en déduit:
C?
N humiyle s!abie 2 N humique stable < N humique stabk
(41
“cilaux” (1 IC)
“témoin” (Ht)
“fumier” (1 If)
Sur la hase de5 évaluations de N tqtal-sol obtenues à l’état d’équilibre organique, la relation (3) s’exprime
de la façon suivante:
Valeur A “fumier” - Valeur A “chaux”’ < 150 kg N/ha
t:xr)érilnentaIcmcrlt.
riou :\\ avons toujours vérifiécette inéquation. LX\\ comparaison:; permixzs par l’inéquation
( 1 ) suggkrent que la f‘ixation de I’azotc (NFix) due à la chaux n’:tlilrlell~~I-ait que le cycle interne de N et non
N hunricluc ztat~lc qui :L mOnw tendance à diminuer; seul le fumier alirncntc ZÇ dcmicr ct peut contribuer ainsi
à am~liorcr dur:thlernerll In tèrtilité azotée du sol.
Ces r&ultats sont confcm~es à ceux de Wey et al. (1987): la chaur induit une diminution de N non
hydrolqsablc (N con\\idcré wmme très stable) et le fumier accroît nctttwwut N R)‘drolysable non distillahle (N
protéique considéré comme mobilisable).
-
.
AMELIORATION D’UN SOL PAR L’ARACHIDE
449
CONCLUSION
Malgré une faible pluviosité, la capacité fixatrice de l’arachide est nettement accrue par l’amendement
organique (fumier:) et, dans une moindre mesure, par l’amendement calcique. La contribution de la fixation de
l’azote à l’enrichissement de N total du sol induite par le fumier est supérieure à celle de la chaux (25 vs. 20
kg N/ha/2ans).
Ces amendements accroissent le pool de N mobilisable du ~01 (valeur A) avec, cependant, une
nette !,upérior:ité du fumier: seul ce dernier enrichit le pool de N humique bi*ologiquement stable. On comprend
dès lors que la chaux soit apte à maintenir la productivité d’un sol dégradé en culture continue, avec cependant
une tendance à la baisse de la teneur en matière organique perceptible à long terme (Nicou et Chopart, 1989,
non p.Jblié). E;lle est cependant insuffisante pour régénérer un sol dégradé, malgré son effet favorable sur la
fixation de l’azote. Un apport exogène de matière organique préhumifiée est nécessaire.
Actuellement. Ic phénomène de jaunissement a totalement disparu sur les parcelles amendées par la chaux et/
ou le fumier, alors qu’il s’est propagé largement sur les autres parcelles (Wey et al., 1987). Cet effet favorable de
la challx, dont nous venons d’appréhender les limites, a déjà été démontré, il y a une cinquantaine d’années, par
Sagot (1934) qui procédait it la constatation suivante: “il est particulièrement à retenir: (a) que les amendements
calcaires permettent fi l’arachide de disposer des apports d’engrais mis à sa disposition: que la chaux donne à
1 ‘arachide une résistance remarquable à la sécheresse, (b) que la chaux donne sur le mil et l’arachide des plus-values
notables de rendement et permet à l’arachide une maturation plus parfaite de ses fruits.”
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