DELEGATION GENERALE PRIMATURE A LA RECHERCHE...
DELEGATION GENERALE
PRIMATURE
A LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
ET TECHNIQUE
DIVISION DE BIOCHIMIE DU SOL
RAPPORT ANNUEL 1978
GESTION DES RESIDUS DE RECOLTE
Mars 1979
Centre National do Recherchas Agranomiques
de Bambey
INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES
(1, S. R. A.1
Les travaux de cette division consistent en la recherche et la mise
en oeuvre de techniques culturales faisant appel aux modalités de fumurcs ato-
tQes et organiques et aux techniques microbiologiques applicables en milieu
paysan.
Ces techniques sont ldestinbes,
en systeme de culture tradition-
no1 ou intensif à sstisfaire deux objectifs primordiaux :
- l'optimisation du bilan de l’azote au sein dtagrosyst&mos ceréales-
lbgumincuses, p rincipalement par la gestion des r6sidus de recolte;
- l’am4lioration de la fertilité bioloqique des sols, principalement
par l'inoculation microbienne.
Le présent rapport fait la point de l'avancement des travaux rela-
tifs à la gostion des rEisidus de recolto.
Los difficultés de restitution directe des résidus de récolte dans
les exploitations agricoles nous ont amen8 B étudier la restitution differée
dans le temps de rdsidua transformeo,
De ce fait, les th8mes de recherche relatifs a ltoptimisation des
rendements ot du bilan azoté dans l'exploitation, p ar les techniques dw apport
de fumier et/ou de compost, sont devenus essentiels et ont conduit à l*etude
des processus de compostage semi-anadrobie et anaérobie (biogaz).
ParallBloment à ces etudes en laboratoire ut en station, des enque-
tes en milieu rural ont permis de cerner le veritable probléme qui se pose au
niveau des restitutions organiques, notamment on ce qui concerne la nature
des matieres organiques restituables et 10s quantites disponibles de celles-ci,
1 - RESULTATS ACQUIS ANTERIEUREMENT
A- Enquétes sur les disponibilites en matière orqaniquo et leur modo
de restitution au sol dans le bassin arachidier (région du Ba;l)
Cette première enquC!te meneo l’année dernière a ét6 prolongeo par
uno deuxième dans la zone Centre-Sud (Nord Sine-Saloum et Sud Sine-Saloum).
."
Elles ont fait l?objet, chacune, d'un rapport detaill6. par souci de cohbrenco,
nous avons prSf6r6 faire une prssentation synthdtiquo B partir de ces 2 on-
quetes couvrant les zones centre et centre sud. On se reportera donc au
chapitre II A,
EL A propos r:, .l’o~l,f~~aiiles
Ltapplication de la technique d'enfouissement du paille par les
r 1a y . i ;i il s se heurte a de nombreux obstacles d’ordres sociologiques et agronomi-
ques. En ce qui concerne ces derniers, il semble que l'absence d'offat - voire
2
l'offet depressif - de lfenfouissoment de paille soit un dos obstacles CI Cbn-
sid.:ror,
A cet Qgard une étude a 6té conduite pour en t-rlucidcr les raisons.
Deux causes possibles impliqueos dans l'offet depresslf observé lors do l’on-
fouissemont de paille sont: "faim en azote" et/ou phytotoxicité.
Leur phytotoxicite
semble jouer un Polc important, affectant tout
particuliércmcnt le début du cycle vEg4tatif do la plante. Cotte phytotoxicitd
est mise en relation avec la teneur élaveo de ces pailles en acides phonols,
En pratique, il serait possible d'gviter ou dt61iminer cet effet phytotoxiquo
on enfouissant 10s paillas en 101 humide on fin de cycle cultural, afin que
les composés phytotoxiquos soient élimines avant la germination.
C- Indications q6nBralcs sur la fabrication du compost:
Les resultats des différents essais de campostage de paille do mil
r0alises à Bambey, ont conduit à l'élaboration d'une fiche technique de fa-
brication do compost. Les points saillants qu'il convient de ratenir sont les
suivants :
Le résidu doit etre hache avant chargomont de la fosse
Le tas ne doit pas Btro de trop petites dimonsions, une hauteur acccpta-
blo semble Gtre de 2m à 2,5m aprés chargement, mais moindre i,5 & 2m en zone
peu pluvieuse sans arrosage du compost (augmontation de la surface réceptrice
dos pluies par rapport B la hauteur).
Un r6sidu plus ou moins ligneux pourra &tr3 composté à condition de
le melanger à une paille fcrmentosciblo.
Pour un compost fait sous l'action des pluies, effectuer au mains
deux recoupages (brassagos)en cours de cycle.
D- Adduction des pertes d'azote au cours du processus de compostaqo
Des etudes du bilan d'azote au niveau de la compostière ont fait
ressortir d e s p e r t e s d’azote de llordro de 20$. Afin de réduire ces pertes
par voie
biologiquo , le but de catto Btudo etait de voir si la paille en
cours de fermentation (clompost) pouvait Btro 10 si&go d'une fixation de N2
ct si oui, une inoculation bactericnne par des diarotrophes pourrait-allo
l'ameliorer, voire permettre un gain d’azote ? Nos résultats ont mis en &!Vi-
doncc que, spontanément, le compost est lc siège d'une activit6 fixatricc de
N2, faible cependant, et accrut sous l'action de l'inoculation.
E- Effet de 1'anfouzLsscment de compost sur l'alimentation azote@,
le rendement et :La valeur nutritiannello
du mil
Le compost stimule la fourniture de nitrates dans 10 sol et la pro-
longe. Cet effet expliquerait l'augmentation do rendement du mil (+ 300 kg da
3
de grains en moyenne) et de teneur en protdinas. L'augmentation de rondomont
due 3 l'enfouissemont du compost r8sulta uniquomont do l*auqmcntation du nom-
bro d'%pis fortilcs mais non du poids de grains par bpi et du poids de 1000
grains; il convient de noter à cet égard qu'il ne s'agit probablemont pas
d'un effet specifiquo "compost" mais d'un offot gOnOra1 "matière organique".
F- Modalit6 d'apport du fumier et bilan azoté - Voir chapitre II.
II - RESULTATS ACQUIS 1977-1978
Les thèmes do rechcrcho dant les résultats acquis antericurcment
ont 6te résumés dans le chapitra précadent, ont et6 poursuivis; les rbsultats
acquis à ce jour concernant ces thbmcs de recherche rolatifs a la gestion dos
résidus de récolta font l'objet de ce chapitra.
A- EnquBto sur 10s disponibilités on matierc orqaniquc et 1ou.r modo
de restitution au sol.
Bassin arachidier (Baol, Sino-Saloum)
L'importance des restitutions organiques dans le maintien de la For-
tilit4 des sols est apparue Com;me un theme primordial. Le rocansement et l'éva-
luation des disponibilités en matgriaux collulosiquos, leurs modes do rostitu-
tion ont fait l'objet de doux onqufitcs en miliou rural. Une en 1978, realiséo
plus particulierement dans la zone Thies-Diourbal, la seconde dans 10 Sinc-
Soloum. Ces Otudos se situent autant que possible dans un cadre dynamique
prenant on compte les tendances et Qvolutionsqui modifiont actuellement les
syst&mes de production.
Los estimations concornant les productions cellulosiques peuvent
schématiquement se scinder on doux groupas* D'une part la zone Nord du Sine
Saloum englobant la région de Thiàs-Diourbol où les rendements moyons post-
rLScaltc seraient :
- paille de mil
A,5 t ZI 2 tonncs/ha
- fanes d'arachide
0,6 t 21 1,2 tonnes/ha
Le Sud Sine-Saloum plus arrose formorait une zone distincte où les
production s'établissent à un niveau superiour :
- paille de mil
2 - 3 tonncs/ha
- fanes d'arachide
It à 1,5 tonncs/ha.
Lesl'herbos do jachère" constituent la troisième source de matière
organique. Une dvaluation approximative, en fonction des situations pédocli-
matiquos locales, donne dos valcurs comprises entre It et 3 t/ha.
Les taux de collocto ct les modes d'utilisation des matièros ccl-
lulosiquos roflètcnt aussi une natte opposition Nord-Sud.
4
Taux moyens de collecte
Tiges de mil
Fanes
Herbes de jacheros
Nord
!Xl$
100 $
0,6iY - 3 't par carrd
Sud
10-15%
100 p
cl,2 - 1 t par carré
Dans la zone septentrionale, le ramassage plus intensif s'accompa-
gne d'une redistribution aux animaux du carre des tigos de mil et herbes do
jachère, mcdifiant ainsi les rations traditionnelles basdcs sur 10s fanes
d'arachide, encore en vigueur au Sud: l'intégration agriculture-élcvagc
crée
dans la region sud une situation conflictuelle vis-h-vis dos systèmes transhu-
mants traditionnels. Conjointornant a un déficit nutritionnel certain on fin de
saison, il s*etabli.t uno valorisation progrcssivo dos residus de recoltc,Ainsi
les quantites rdsiducllos avant bruliç sont modifieas ct toujours infuriourcs
3. 0,5 tonnes MS/ha.
La seule voie actuc1l.c do restitution organique provient des dejoc-
tians animales (troupeaux transnumants, traupoaux villageois, animaux du carr8).
R é p a r t i s u r t o u t e llcxploitation, 10 taux do restitution au sol en tenant comp-
te des utilisations domestiques, des pertes inévitables, mais aussi des apports
exteriours (hcrbcs do parcours) serait d’environ 2 tonnes MS/ha,
En réalit4, s e u l e s cortaincs
p a r c e l l e s , e n n o m b r e tr8s m i n o r i t a i r e
sont fuméos volontairement, voire m@mc surfumoos. Il y a là un transfert do
fertilité; ontrafnant un appauvrissomont constant des parcallos les plus éloi-
gn&os d u c a r r é v e r s les parcelles fuméos.
La production do fumier dos animaux au carre avoisine 1,5 tonnes
à 2 tonnes MS par an. Pour les paysans pourvus de troupeaux ou établissant dos
contrats de parcage, les amcndcmcnts organiquos ainsi obtenus sur une surface
bvidommont limitoc, sorai.ent do E k 10 t/ FE/ha avec des oxtrèmos de 5 ù 50
tonnes MS/ha. Souvent par manque de terre disponible en hivernage, une partie
importante de la production annuelle des troupoaux n'est pas r&cupéréc,
On d&-
note c h e r c e r t a i n s a g r i c u l t e u r s , des contraintes psychologiques freinant l"cm-
ploi du fumier. L’utilisation des ongrais minLSraux est taujours nottcment
inférieure aux apports rccommand6s par le d6vcloppcment (Maïs excepte), Ils
sont gén&ralcmont r6sorvés aux tlsrres ddpourvucs de fumure organique ou ap-
pauvries. Un effort de rationnalisation devrait etro entrepris à la fois sur
la répartition et la pariodicité des Fumuros (n6ccssite de la definition druno
dose optimale)*. Un accroissement des rostitutions s’avere indisponsablo,
s o i t p a r l a v a l o r i s a t i o n d e s r0sidus p o s t - r é c o l t e : otable fumiEro, c o n p o s t a g e
soit par l'introduction de nouvelles techniques culturales (léguminousos four-
ragères).
* essais en cours à Thysso-Kayomer et Thilmakha.
5
Valorisation des rdsidus post-récolte : compost anaorobio
Le compostage anabrobio est l'une des voies possibles. En 197s une
cxp&riance limitao au laboratolro a permis do tcstor quelques potontialitos
d'un fumier de ferma. C'otto annoc on collaboration avec CARITAS Sbnégal (or-
ganisme d'aide et dovcloppcncnt) Iletude porte sur deux fermenteurs continus
implantQs an milieu rural ainsi quo sur la construction probable d'un fcrmon-
tcur dc
type chinois,, introduit pour la première fois en Afrique. Lo suivi
technique inscrit dans un cadre socio-oconomique s'accompagnera d'une évalua-
tion dss qualitos agronomiques do ce compost.
8- Variation de l'azote total de la Paille en cours de fermentation :
possibilitd do qain d'azote par voie bioloqique
Miso en place de l'sxpérience
Les traitements sont appliqués h do micro-compartiments de pailla
de poids dgfini de 2009 MS. Ces compartiments sont délimitbs par uno toile
moustiquaire cousue sous forme i-la çac, Ces sacs sont enfouis à ?rn do profondeur
dans uns compostiéro. La paille contenue dans 10s sacs suit donc une évolution
identique à celle de la paille dc la compastièro, dans un milieu anaérobie,
sous l'action dos pluies.
La paille est inoculco avec doux souches bactaricnnos fixatriccs
do rd2: Bai jcrinckia, Entcrobactor et l'association de ces deux souches, donc
3 traitements inoculation qui, avec le tdmoin non inoculé, roçoivcnt ou ne
rc$oivant pas, du phosphate suportriplo.
A chaque pr0lèvemcnt, on rotirc 6 sacs (6 r6pbtitions) do la com-
postiéra sur lcsquols on determine lo poids sec ct la teneur cn azote.
On mot en Qvidcnce doux phases :
- Une promihre phase(50-60 jours) pondant laquelle le système perd do
l'azote: la teneur cn N augmenta de 0,7$ B TO à 'l,O$ à T40, mais il s'agit
d'une augmentation relative car la quantite de N diminua. Cotte diminution
est de l'ordre do 25%. J&s pertes sont BvitBcs en prgsonco de phosphate (supcr-
triple)(tabloau 1).
f
- Une deuxiémc phase,. Au do19 de cette première phase, on observe una
remontée du stock d'azote dacelahlo au I)i00 et au 150s jour, colle-ci n'est pas
modifiée par l'apport do phosphate, AprBs 3 mois de compostago, lc stock
d'azote de chaque micro-compartiment - au dspart de 1446 mg - d'azote atteint
1642 mg d'azote (intervalle de confiance à P= 0,05: 1642 + 140) soit uns aug-
rnontation de 14%.
Effet de l'inoculation
Colle-ci, dans les trois traitements inocules n'augmente que 16g&-
remont,
le stock d'azote (7% dtaugmontation Par raooort RII
; - . .-\\
t-rfimnin -11 ICI-I--
6
En conclusion, les variations do l'azote total obsorvéos dans cctto
oxperienco sont identiques à collcs de la première oxpdricnco, à savoir une
diminution du stock d'azote qui semble aller jusqu'b 2 mois do durde de com-
postage, puis une romont6o du stack d'azote. Cotte rernontdo dans la première
axporionce n'avait pas permis d'attaindro le stock initial, co qui, on rcv~n-
chc, fut 10 cas dans la seconde oxpérienco,
Dans la pratique, il. importo do retenir (7) pour des temps dc com-
postage infariours à 2 mois, l'i.ntGrGt d'apporter du phosphato qui ovite les
pertes d'azota; (2) pour dos temps de compostage plus longs, suporiours à 3
mois, la remontée du stock d'azote ost duo vraiscmblablcment rà une fixation
de N2 qui ne rondrait plus necossairo ce phosphatage.
En CQ qui concarno l'inoculation par des fixateurs de N2, il resto
un certain nombre de probl&mcs à rosoudre pour améliorer 1'efficacitB do collc-
ci. Mais desormais, nous savons que le compost est un milieu favorable & la
fixation de N2. Nous pensons da#ns l'avenir pouvoir amoliorcr son officionca on
associant des micro-organismes docomposeurs aux diazotrophcs (fixateurs),
7
!
!
N
m9
par
sac
-1
a-
J
J
!
I
Sans P205
Avec F205
J
!
J
J
!
I
!
!
!
to
!-
f
7446
!
1446
!
J
!
J
I
1096 + 130
!
I
----r-".."*-~-m...."~*-,
1309 + 175
L -----m.wr-w"--*-,",- I
J
!
tao
J
1306 2 235
!
1440 2 160
J
J Bzijorinckia
!
!
".w"-"-t...m..1..w"1--"--~
!
-L---.n--"I"".--"----
f
1
1771 c 203
1890 f- 130
!
-------""--------"_"I
!
!
"-"-~--1""-~".-1..--".
J
f "----~-...~L-~~-~"L""
1446
1
!
!
1446
J
"""e.$".nv-~.."c.....---I-...
!
v..m"--1-".."r-"1*""""
T
I
!
109& 2 730 !
1389 k 175
, Entcrobactcr
"~""-~"..,..4œ1~~1..~-""
J
!-----'--="~
-."...".--"13-.œ--~~""--
f
J
i
! t8a
;
1669 + 252
!
1372 + 171
!
fI!--L--------------"---
!
J
.w"".-.....w-1""".,-""..~"
T
I
I Baijcrinckio
1389 + 175
I
1
+
-""-----"""""-"I"CI
i
!
J Entcrobactur
J
1459 + 96
I
!
y....."".a--.œ"$..8"","""~, I
J
7723 2 64 ;
1810 $ 139
!
J "------""------"-"1-I T "--------T"""""--"-----"-"-"-
i. ..----~m.-rllr"r-"-"- I
1
J to
1446
1446
J
!
!
J
""".w"L"l"--""-...--~~ T--I-"----""",""",""J
! ------'"-T
!
1;4z
1
J
1036 + 130 !
1389 2 175
J Témoin
!
,"-"'"'w.." Lllll1"--"-11"----..
T
~aœ"-""'"'~'-"---*""- J
I
i
t80
(
1475 + 134
;
1563 + 149
.
J
L-""...m."lm"-..w~"-"L..-lm ?"---"~--""-"~"'--"~
I
!
J-
I
1666 2 117
!
1618 2 222
J
Tableau 1 : Evolution des quantites d'azatc total dans chaque micro-
compartiment (sac constitu6 de 2009 do paille au dopart).
Chaque rbsultat ast uno moyonnc assortie de son ocart type,
C- Effet com,paratif de l'cnfouissoment de, la paille.ou du comp,ost
sur la c.oeffici,cnt d'utilisation rbcl de l’onqrais azptb
On a effectué à Bamboy, deux anndes durant, un onfouisscmcnt de
paille do mil ou de paille composteo, sur uno culture continue de mil (mil
Souna la premi8re anndc et mil GAM la deuxième anndo). Sur 10 mil de la
deuxième année , gr?ico à l’aroto 15, on a pu mesurer le coefficient d'utilisa-
tion rQe1 de l’engrais (urcc) apport6 on cours de cycle à
10 doso. de 90 N,
Los differonts traitements étaient donc :
t6moin sans enfouissement
enfouissement de paille : 10 t MS. et E t MS/ha
cnfouisscment dz compost:
0 t MS. et 3 t MS/ha
Le dispositif oxp6rimontal Otait un essai bloc à 6 r6p6titions. Les
parccllos principalEs rnE zsuraient 5 X IOm et l e s s o u s - p a r c o l l o s azote 1 5 :
2n X 1,35 m .
Le coofficicnt d'utilisation rOc1 de l’engrais azotd a été mesure
sur le pr61évemcnt de la sous-parcelle 15 N utile d'une surface do Cl,56 m2.
Ltcxcès isotopiqua do l’urbo Ctait do E = 1,090 70
Los résultats
!
I
!Rachis +
!
!
!
!
I Paille
J
!glumos
!
Grains !
Total !
!
!
! Enfouist. cornpoçt uI>
J'abloau 2: Rendement du mil on C;g MS/ha obtenus la deuxième année de culture
1
!
, Paille ,
!
Grain ,
J
Total ,
!
J
! Sans enfouissement I
J”“““““~“““““‘“““““““J”““~~“~~“~~””~”~”””””~”””““~““““J
, Enfoulst paille !
34,9
21,7
J
73,5
;
I
. “““““““““““““-.““““““““““~““““~“~””~””””-””- T"""l;;"l""~
J
!
1
, Enfouist compost t
!
>
.
*
201-i J
12'6 1.
!
Tableau 3: Coefficient d'utilisation rc?el de l’engrais azote (mcsurc avec
15 N) exprime en pour cent do 1 t engrais apportG.
Ces resultats do rondc#nonts ( t a b l eau 2) mettant tin Ovidonce un
offct positif de L'enfouissement de paille ou de compost sur la massr! vdg6-
tativc constitueo par les pailles et rachis + glumcs, mais non sur les grains.
On notera la suprZriorit8
du compost sur la pailla (à confirmer par Z'intcrprO-
tation statistique). Cette absonco d'effet sur les grains s’oxpliquarait par
la s é c h e r e s s e i n t e r v e n u e e n c o u r s d o c y c l e . Gbnsralencnt, c e s sécharcssas
intervenant à une phase critique du devcloppcmont
du mil sont pr6judiciablos
au remplissage des rSpis, e t c e dlautant p l u s q u e l a masso vQg6tativo e s t b i e n
devcloppbo (car demande évaporative accrue). C e c i f u t le c a s d e s t r a i t e m e n t s
enfouissements.
C e s r6sultats
suggèrent cependant qu’en annce à pluviométrie b i a n
ropartio, llenfouissemont d e matibre o r g a n i q u e a u r a i t CU u n e f f e t positif,A
c e t tigard, il est intorossant
de n o t e r q u o l a p a i l l e n e s e m b l e p a s a v o i r i n -
d u i t d ’ e f f e t d é p r e s s i f . C e resultat est n o r m a l p u i s q u e les e n f o u i s s e m e n t s
ont 6t0 roalisbs en sol humide en fin do cycle, condition Sine qua ,ncn_ pour
q u e 180nfouisscmcnt
d o p a i l l e n ’ i n d u i s e p a s d ’ e f f e t p h y t o t o x i q u o s u r l e m i l
( C f 1 . 8 ) .
L e s c o e f f i c i e n t s d ’ u t i l i s a t i o n roels d e l ’ e n g r a i s azotd p o u r l a
p l a n t e onti&rs s o n t d e 19% p o u r l a p a i l l e e t 127: p o u r l e g r a i n , c a q u i c o r -
r e s p o n d a u x v a l e u r s dbj8 t r o u v é e s & Bambey p o u r 10 m i l ( C f . tableau 3).
L’enfouissement ds matiéro organique augmente légèrement (augmentation non
s i g n i f i c a t i v e ) l e c o e f f i c i e n t . 1 1 est t r è s p r o b a b l e qu’en a b s o n c c de séche-
l?C?SSL?, cette augmentation aurait étC plus marquea , p a r a l l è l e m o n t à c e l l e d u
rendement.
D- ModalitB d ’ a p p l i c a t i o n d u f u m i o r e t b i l a n azotB
Remarque pr0limineire
Les premiers rbsultats de cettc,atudo concornant la bilan de l’azote
o n t dajà figuru d a n s n o t r e r a p p o r t 1977, P a r l a s u i t e , l e dépouillomcnt d ’ a u -
+.bres résultats de cette marne utudc a permis d’élargir l’interpretation dos
phenomsnes ebservds et de mieux comprondrc les mécanismes impliques. Pgur
c o t t e r a i s o n , d a n s 10 prusent raoport, n o u s rcprondrons lfint6gralito
des r&
sultats s a i l l a n t s d e c e t t e Btudo, a v e c l e u r s consdquenccs
s u r l e plan d e s
t e c h n i ç u o s culturalas.
Jntroduction
. -...------
Traditionnellement dans les exploitations agricoles extensives de
l a z o n o t r o p i c a l e s e m i - a r i d e , l e f u m i e r e s t rcstituu e n s u r f a c e . L’intonsifi-
cation do ces agro-systémcs r e q u i e r t l ’ a p p o r t d e f o r t e s d o s e s d ’ a z o t e e n p l u s
d e s a p p o r t s d e f u m i e r d o n t l ’ e n f o u i s s e m e n t , n é c e s s i t a n t le l a b o u r , est d i f f i -
c i l e p a r f o i s .
P o u r c e t t e r a i s o n u n e cxp6rionco l y s i m l t r i q u o a et& miso e n plnco
pour e’tudier l’action du fumier et de son mode de restitution - en surface ou
onfcui- s u r l e b i l a n d e l ’ a z o t e : a z o t e - e n q r a i s e t a z o t e t o t a l
dans le système sol-planta. S e u l l ’ e n g r a i s azote (urde) Ç t a i t marqua à 1’N 1 5
(E$ = 9,4$), L e dusago isotopique a BtO f a i t a u spcctromètro d o masso VARIAN
Go 150 (C.E.A. Cadaracho),
Los bilans azot6.s pronnont on compte 10 sol: sol sansu-s,tricto 4
les racines + le refus organique; la planta (pailla ot grain) ot -es pcrcolats.
L'cfficacitB de ltengrais cn pour cent da l'azote total au d6part
est rcpr4sontGo par la somma dc ltnzotc-engrais immobilis8 dans la planto
cntibro ct dans 10 soi, et mosuruo après le cycle vBg6tatif. La diffcrcnco
ontro cotte somme ot 100 indiquo les portes totales qui comprennent donc colles
ontrainoos p a r le lcssius
e t c e l l e s ontrainacs p a r l a v o l a t i l i s a t i o n o t l a
d6nitrification.
c
RESULTATS ET DISCUSSIONS,
L’apport de fumier augmonto significativomcnt 10 rcndemcnt 3n
grain lorsque CG fumier est apport6 sans engrais azot6 mais lc modo d'ap-
plication du fumier (surface ou cnfaui) ne modifie pas significativcmunt
les rondcmcnts.
Bilan azote-onqrais
On observa une diminution tr6s natte dc la quantit8 d'engrais ab-
Sorb&e (Q 15N) dans 10 cas du fumier cn surfocc alors que ltcnfouisscmcnt dc!
cc fumier ne modifio pas l'utilisation dc l’azote-engrais par rapport au
tdmoin.
Los cocfficiGnts d'utilisation rBcls dc l'angrais azot6 sont con-
formes cl ceux ddj3 trouvciis sur Los m8mos sols, qui tournant autour dc! 30::
cxcopté pour le traitûmant fumior sn surface qui donnz un coofficiont d'envi-
ron 20$. D a n s les sols tcmpGrGs, l u s cocFficiznts obtenus sont cn g8n6ral
proches da 5O;rJ.
La réorganisation dans 10s racines sst à puu près idontiquc dans
tous les traitements (environ I$l), ct dans lc sol, clic varie egalemont assez
peu (onviron 17%). L o s pertes totalos s o n t éLcv&os ( e n v i r o n SO$) s u r t o u t p o u r
1:; traitcmcnt fumier on surface rab ulles attuignont 60s. L'importance dE CBS
pcrtos ast vraisemblablement & l'origini! des faibles coefficients d'utilisa-
tion observés , p r i n c i p a l e m e n t d a n s lc traitement fumisr cn surface.
L a NdFF* pormct dc dgtcrmincr l a p a r t relatiwo d o l’azote d o l a
plante provenant du sol et ccl10 provenant dz l’engrais. On s’aperçoit que
l’engrais azote participa h environ 50;: do l'azote total do la planto;
oxccp-
t6 pour 10 traitcmcnt fumior c3n surface où il ne participe qua pour 35$.Pour
CO traitement uno grandc part do l’azote total proviont du sol + fumier (6576).
Il importe dc noter quo pnur la traitemant sans fumier, 50% de l’azote do la
pl.anto est d’origine talluriquo cc qui rend compta dc l’importance du r8lu
de la matiors organiquo dans 10s sols sabloux tropicaux.
*. W Dcvivcd From Fcrtilizar.
44
Bilan azote total
Si l'on compare 10s quantit6s dlazoto prgsonts-, dans le sol avant
ct apr6s la culture (av3nt la culture,
il s'agit du sol seul avant treitc-
ment qui apporte 14 350 mg d'azote par l~~imàtri~),on obsorvc que trois trai-
tomcnts:
10s daux témoins (sans fumior) avec urée et sans urh, et 10
traitcmont fumior on surface sans ur&o .se mainticnncnt pas cc! stock d'azote,
Il faudrait donc cansoillor l'wport de mat ihrc orqaniquc-fumiur cn lloccu-
rcncc - mais d6chnsciJler alors, pour cc type de sol, l'dpandaqo do CÛ fumier
un surface sans ajout d'urée..
Les bilans prGsont&s ici indiquont que tous las traitcnants unt subi
dus portos d'azote. Apprécioos par rapport au stock d'azote au depart do la
culture incluant donc l'azotr? do 1' ongrais et celui du fumier, ces pertes
s'étalent cntro 7 et 30$.
COS portes sont accruus de 7 à 17% lorsqu'on apport.3 do l'azote ou
sous forme cnqrais ou sous f0rmc.r fumier tznfoui; l'association do l'uruo ot du
fumicr enfoui ne les augrnonto pas au-del& dc 2Cl>o. Ceci est un rBsultat int&
rossant B consid4ror. En rovancho, ltapplication on surface du fumier, si allo
n'est pas associ&c a un apport d'urée, accroit considérablcmcnt 10s pcrtcs
d'azote total p3r rapport au t6moin et par rapport 3~ fumior enfoui.
Quais sont les processus qui sont h l'origine das portes d'azote hors
du systèma sol-plante ? Le lessivage ost pou important puisqu'il i-w reprBsontc
au maximum que 1% de l'azota-engrais,
Les pcrtcs dans l'atmosphhro ssraiunt
donc prédominantes.
La volatilisation au sain du fumier do surface est vraisembiablo-
ment une cause importante de pcrtos d!azatu, mais aussi la dunitrification
en profondeur. En effet, la dGni%rification pourrait SC prsduirc cn profon-
deur où 1~s trois conditions do son apparition scraiont r6unics :
- augmentation de la tanour cn carbono cn profondeur donc, source
d'6loctrons;
- conditions d'anaEroibic en profondeur ;
- prGsonco dc nitrates lussi.vQs, peu ou prou, salon l'importance du
système racinairo,
Les variations invorscs on profondcur du caroono ot de l'azote ron-
dent plausible l'hypothèse dénitrification.
Le syst6mz racinairc jouorait un rBlc ddtorminant sur la limitation
d::s portos d'azote d'origi.nc engrais ou organique (bion quo cela no soit pas
conforme à l'action g6nc2ral@mcnt observée dos racines cn fûvour dc 13 deni-
trification). Il est probeiblc que dans COS sols pauvrus en azote l'absorption
d'azote nitrique par les racines soit suffiçammont intcnso pour soustraire cet
12
azote B la d6nitrification. Mais comment expliquer l'action du système raci-
nairo sur la limitation des pertes d'azote d'origine organique dans le cas
du fumier en surface ?
- Le "fumier surface” engendre un aool d'N minbral important accontu6 par
lrhygrop6riodismo dont le fumier (parce qu'oxandé) est le siQgc.
- Les pertes aux dQpcns ~do ce pool dlN minora1 seront d'autant reduitcs que
la masse racinairo sera importante.
- ar nous avons vu que l'engrais azote augmontc le systgms racinairc lors-
qu’il est associ6 au fumier.
D'où l'hypothésu cxplicativo du r81o de l’engrais azoté dans la
limitation des portes dans lc cas du fumier en surface.
Vitesse de déqradation de la meti&rc orqaniquc oriqinaire a.iout6c
Si l'on prend comme hypothbso simplificatrice une dGgradation oxpo-
nenti3112 do la matihrc organique on peut apprécier sa demi-vie.
Soit A0 la quantite d'azote 5 l'instant initial
A la quantitd d'azote à un instant t
t le temps OcouU cxprim6 en ann6cs
la relation : A = A0 eu
t
permet 21 partir dos valeurs de A et de A0 do calculer 10 temps T pour lequel
A =
y c'est-à-dire le temps à Lt'~S~UC duquel 10 sol aura perdu la moiti.6
de sun azote organique,
Ces donnGos, m8mo si elles apparaissent comme un pou simplistes,
font btat d'une dggradation oxtrfimcment rapide du fumier principalement en
surface où la pariode T est le pl.us courte, Elles mcttcnt on 6vidcnco les
difficultBs qui vent naître des tantativcs d'intcnsificatien de la production
si l'on souhaite maintcniz le niveau azote du sol. sous ces climats.
PRIMATURE
A LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
ET TECHNIQUE
DIVISION DE BIOCHIMIE DU SOL
RAPPORT ANNUEL 1978
GESTION DES RESIDUS DE RECOLTE
Mars 1979
Centre National do Recherchas Agranomiques
de Bambey
INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES
(1, S. R. A.1
Les travaux de cette division consistent en la recherche et la mise
en oeuvre de techniques culturales faisant appel aux modalités de fumurcs ato-
tQes et organiques et aux techniques microbiologiques applicables en milieu
paysan.
Ces techniques sont ldestinbes,
en systeme de culture tradition-
no1 ou intensif à sstisfaire deux objectifs primordiaux :
- l'optimisation du bilan de l’azote au sein dtagrosyst&mos ceréales-
lbgumincuses, p rincipalement par la gestion des r6sidus de recolte;
- l’am4lioration de la fertilité bioloqique des sols, principalement
par l'inoculation microbienne.
Le présent rapport fait la point de l'avancement des travaux rela-
tifs à la gostion des rEisidus de recolto.
Los difficultés de restitution directe des résidus de récolte dans
les exploitations agricoles nous ont amen8 B étudier la restitution differée
dans le temps de rdsidua transformeo,
De ce fait, les th8mes de recherche relatifs a ltoptimisation des
rendements ot du bilan azoté dans l'exploitation, p ar les techniques dw apport
de fumier et/ou de compost, sont devenus essentiels et ont conduit à l*etude
des processus de compostage semi-anadrobie et anaérobie (biogaz).
ParallBloment à ces etudes en laboratoire ut en station, des enque-
tes en milieu rural ont permis de cerner le veritable probléme qui se pose au
niveau des restitutions organiques, notamment on ce qui concerne la nature
des matieres organiques restituables et 10s quantites disponibles de celles-ci,
1 - RESULTATS ACQUIS ANTERIEUREMENT
A- Enquétes sur les disponibilites en matière orqaniquo et leur modo
de restitution au sol dans le bassin arachidier (région du Ba;l)
Cette première enquC!te meneo l’année dernière a ét6 prolongeo par
uno deuxième dans la zone Centre-Sud (Nord Sine-Saloum et Sud Sine-Saloum).
."
Elles ont fait l?objet, chacune, d'un rapport detaill6. par souci de cohbrenco,
nous avons prSf6r6 faire une prssentation synthdtiquo B partir de ces 2 on-
quetes couvrant les zones centre et centre sud. On se reportera donc au
chapitre II A,
EL A propos r:, .l’o~l,f~~aiiles
Ltapplication de la technique d'enfouissement du paille par les
r 1a y . i ;i il s se heurte a de nombreux obstacles d’ordres sociologiques et agronomi-
ques. En ce qui concerne ces derniers, il semble que l'absence d'offat - voire
2
l'offet depressif - de lfenfouissoment de paille soit un dos obstacles CI Cbn-
sid.:ror,
A cet Qgard une étude a 6té conduite pour en t-rlucidcr les raisons.
Deux causes possibles impliqueos dans l'offet depresslf observé lors do l’on-
fouissemont de paille sont: "faim en azote" et/ou phytotoxicité.
Leur phytotoxicite
semble jouer un Polc important, affectant tout
particuliércmcnt le début du cycle vEg4tatif do la plante. Cotte phytotoxicitd
est mise en relation avec la teneur élaveo de ces pailles en acides phonols,
En pratique, il serait possible d'gviter ou dt61iminer cet effet phytotoxiquo
on enfouissant 10s paillas en 101 humide on fin de cycle cultural, afin que
les composés phytotoxiquos soient élimines avant la germination.
C- Indications q6nBralcs sur la fabrication du compost:
Les resultats des différents essais de campostage de paille do mil
r0alises à Bambey, ont conduit à l'élaboration d'une fiche technique de fa-
brication do compost. Les points saillants qu'il convient de ratenir sont les
suivants :
Le résidu doit etre hache avant chargomont de la fosse
Le tas ne doit pas Btro de trop petites dimonsions, une hauteur acccpta-
blo semble Gtre de 2m à 2,5m aprés chargement, mais moindre i,5 & 2m en zone
peu pluvieuse sans arrosage du compost (augmontation de la surface réceptrice
dos pluies par rapport B la hauteur).
Un r6sidu plus ou moins ligneux pourra &tr3 composté à condition de
le melanger à une paille fcrmentosciblo.
Pour un compost fait sous l'action des pluies, effectuer au mains
deux recoupages (brassagos)en cours de cycle.
D- Adduction des pertes d'azote au cours du processus de compostaqo
Des etudes du bilan d'azote au niveau de la compostière ont fait
ressortir d e s p e r t e s d’azote de llordro de 20$. Afin de réduire ces pertes
par voie
biologiquo , le but de catto Btudo etait de voir si la paille en
cours de fermentation (clompost) pouvait Btro 10 si&go d'une fixation de N2
ct si oui, une inoculation bactericnne par des diarotrophes pourrait-allo
l'ameliorer, voire permettre un gain d’azote ? Nos résultats ont mis en &!Vi-
doncc que, spontanément, le compost est lc siège d'une activit6 fixatricc de
N2, faible cependant, et accrut sous l'action de l'inoculation.
E- Effet de 1'anfouzLsscment de compost sur l'alimentation azote@,
le rendement et :La valeur nutritiannello
du mil
Le compost stimule la fourniture de nitrates dans 10 sol et la pro-
longe. Cet effet expliquerait l'augmentation do rendement du mil (+ 300 kg da
3
de grains en moyenne) et de teneur en protdinas. L'augmentation de rondomont
due 3 l'enfouissemont du compost r8sulta uniquomont do l*auqmcntation du nom-
bro d'%pis fortilcs mais non du poids de grains par bpi et du poids de 1000
grains; il convient de noter à cet égard qu'il ne s'agit probablemont pas
d'un effet specifiquo "compost" mais d'un offot gOnOra1 "matière organique".
F- Modalit6 d'apport du fumier et bilan azoté - Voir chapitre II.
II - RESULTATS ACQUIS 1977-1978
Les thèmes do rechcrcho dant les résultats acquis antericurcment
ont 6te résumés dans le chapitra précadent, ont et6 poursuivis; les rbsultats
acquis à ce jour concernant ces thbmcs de recherche rolatifs a la gestion dos
résidus de récolta font l'objet de ce chapitra.
A- EnquBto sur 10s disponibilités on matierc orqaniquc et 1ou.r modo
de restitution au sol.
Bassin arachidier (Baol, Sino-Saloum)
L'importance des restitutions organiques dans le maintien de la For-
tilit4 des sols est apparue Com;me un theme primordial. Le rocansement et l'éva-
luation des disponibilités en matgriaux collulosiquos, leurs modes do rostitu-
tion ont fait l'objet de doux onqufitcs en miliou rural. Une en 1978, realiséo
plus particulierement dans la zone Thies-Diourbal, la seconde dans 10 Sinc-
Soloum. Ces Otudos se situent autant que possible dans un cadre dynamique
prenant on compte les tendances et Qvolutionsqui modifiont actuellement les
syst&mes de production.
Los estimations concornant les productions cellulosiques peuvent
schématiquement se scinder on doux groupas* D'une part la zone Nord du Sine
Saloum englobant la région de Thiàs-Diourbol où les rendements moyons post-
rLScaltc seraient :
- paille de mil
A,5 t ZI 2 tonncs/ha
- fanes d'arachide
0,6 t 21 1,2 tonnes/ha
Le Sud Sine-Saloum plus arrose formorait une zone distincte où les
production s'établissent à un niveau superiour :
- paille de mil
2 - 3 tonncs/ha
- fanes d'arachide
It à 1,5 tonncs/ha.
Lesl'herbos do jachère" constituent la troisième source de matière
organique. Une dvaluation approximative, en fonction des situations pédocli-
matiquos locales, donne dos valcurs comprises entre It et 3 t/ha.
Les taux de collocto ct les modes d'utilisation des matièros ccl-
lulosiquos roflètcnt aussi une natte opposition Nord-Sud.
4
Taux moyens de collecte
Tiges de mil
Fanes
Herbes de jacheros
Nord
!Xl$
100 $
0,6iY - 3 't par carrd
Sud
10-15%
100 p
cl,2 - 1 t par carré
Dans la zone septentrionale, le ramassage plus intensif s'accompa-
gne d'une redistribution aux animaux du carre des tigos de mil et herbes do
jachère, mcdifiant ainsi les rations traditionnelles basdcs sur 10s fanes
d'arachide, encore en vigueur au Sud: l'intégration agriculture-élcvagc
crée
dans la region sud une situation conflictuelle vis-h-vis dos systèmes transhu-
mants traditionnels. Conjointornant a un déficit nutritionnel certain on fin de
saison, il s*etabli.t uno valorisation progrcssivo dos residus de recoltc,Ainsi
les quantites rdsiducllos avant bruliç sont modifieas ct toujours infuriourcs
3. 0,5 tonnes MS/ha.
La seule voie actuc1l.c do restitution organique provient des dejoc-
tians animales (troupeaux transnumants, traupoaux villageois, animaux du carr8).
R é p a r t i s u r t o u t e llcxploitation, 10 taux do restitution au sol en tenant comp-
te des utilisations domestiques, des pertes inévitables, mais aussi des apports
exteriours (hcrbcs do parcours) serait d’environ 2 tonnes MS/ha,
En réalit4, s e u l e s cortaincs
p a r c e l l e s , e n n o m b r e tr8s m i n o r i t a i r e
sont fuméos volontairement, voire m@mc surfumoos. Il y a là un transfert do
fertilité; ontrafnant un appauvrissomont constant des parcallos les plus éloi-
gn&os d u c a r r é v e r s les parcelles fuméos.
La production do fumier dos animaux au carre avoisine 1,5 tonnes
à 2 tonnes MS par an. Pour les paysans pourvus de troupeaux ou établissant dos
contrats de parcage, les amcndcmcnts organiquos ainsi obtenus sur une surface
bvidommont limitoc, sorai.ent do E k 10 t/ FE/ha avec des oxtrèmos de 5 ù 50
tonnes MS/ha. Souvent par manque de terre disponible en hivernage, une partie
importante de la production annuelle des troupoaux n'est pas r&cupéréc,
On d&-
note c h e r c e r t a i n s a g r i c u l t e u r s , des contraintes psychologiques freinant l"cm-
ploi du fumier. L’utilisation des ongrais minLSraux est taujours nottcment
inférieure aux apports rccommand6s par le d6vcloppcment (Maïs excepte), Ils
sont gén&ralcmont r6sorvés aux tlsrres ddpourvucs de fumure organique ou ap-
pauvries. Un effort de rationnalisation devrait etro entrepris à la fois sur
la répartition et la pariodicité des Fumuros (n6ccssite de la definition druno
dose optimale)*. Un accroissement des rostitutions s’avere indisponsablo,
s o i t p a r l a v a l o r i s a t i o n d e s r0sidus p o s t - r é c o l t e : otable fumiEro, c o n p o s t a g e
soit par l'introduction de nouvelles techniques culturales (léguminousos four-
ragères).
* essais en cours à Thysso-Kayomer et Thilmakha.
5
Valorisation des rdsidus post-récolte : compost anaorobio
Le compostage anabrobio est l'une des voies possibles. En 197s une
cxp&riance limitao au laboratolro a permis do tcstor quelques potontialitos
d'un fumier de ferma. C'otto annoc on collaboration avec CARITAS Sbnégal (or-
ganisme d'aide et dovcloppcncnt) Iletude porte sur deux fermenteurs continus
implantQs an milieu rural ainsi quo sur la construction probable d'un fcrmon-
tcur dc
type chinois,, introduit pour la première fois en Afrique. Lo suivi
technique inscrit dans un cadre socio-oconomique s'accompagnera d'une évalua-
tion dss qualitos agronomiques do ce compost.
8- Variation de l'azote total de la Paille en cours de fermentation :
possibilitd do qain d'azote par voie bioloqique
Miso en place de l'sxpérience
Les traitements sont appliqués h do micro-compartiments de pailla
de poids dgfini de 2009 MS. Ces compartiments sont délimitbs par uno toile
moustiquaire cousue sous forme i-la çac, Ces sacs sont enfouis à ?rn do profondeur
dans uns compostiéro. La paille contenue dans 10s sacs suit donc une évolution
identique à celle de la paille dc la compastièro, dans un milieu anaérobie,
sous l'action dos pluies.
La paille est inoculco avec doux souches bactaricnnos fixatriccs
do rd2: Bai jcrinckia, Entcrobactor et l'association de ces deux souches, donc
3 traitements inoculation qui, avec le tdmoin non inoculé, roçoivcnt ou ne
rc$oivant pas, du phosphate suportriplo.
A chaque pr0lèvemcnt, on rotirc 6 sacs (6 r6pbtitions) do la com-
postiéra sur lcsquols on determine lo poids sec ct la teneur cn azote.
On mot en Qvidcnce doux phases :
- Une promihre phase(50-60 jours) pondant laquelle le système perd do
l'azote: la teneur cn N augmenta de 0,7$ B TO à 'l,O$ à T40, mais il s'agit
d'une augmentation relative car la quantite de N diminua. Cotte diminution
est de l'ordre do 25%. J&s pertes sont BvitBcs en prgsonco de phosphate (supcr-
triple)(tabloau 1).
f
- Une deuxiémc phase,. Au do19 de cette première phase, on observe una
remontée du stock d'azote dacelahlo au I)i00 et au 150s jour, colle-ci n'est pas
modifiée par l'apport do phosphate, AprBs 3 mois de compostago, lc stock
d'azote de chaque micro-compartiment - au dspart de 1446 mg - d'azote atteint
1642 mg d'azote (intervalle de confiance à P= 0,05: 1642 + 140) soit uns aug-
rnontation de 14%.
Effet de l'inoculation
Colle-ci, dans les trois traitements inocules n'augmente que 16g&-
remont,
le stock d'azote (7% dtaugmontation Par raooort RII
; - . .-\\
t-rfimnin -11 ICI-I--
6
En conclusion, les variations do l'azote total obsorvéos dans cctto
oxperienco sont identiques à collcs de la première oxpdricnco, à savoir une
diminution du stock d'azote qui semble aller jusqu'b 2 mois do durde de com-
postage, puis une romont6o du stack d'azote. Cotte rernontdo dans la première
axporionce n'avait pas permis d'attaindro le stock initial, co qui, on rcv~n-
chc, fut 10 cas dans la seconde oxpérienco,
Dans la pratique, il. importo do retenir (7) pour des temps dc com-
postage infariours à 2 mois, l'i.ntGrGt d'apporter du phosphato qui ovite les
pertes d'azota; (2) pour dos temps de compostage plus longs, suporiours à 3
mois, la remontée du stock d'azote ost duo vraiscmblablcment rà une fixation
de N2 qui ne rondrait plus necossairo ce phosphatage.
En CQ qui concarno l'inoculation par des fixateurs de N2, il resto
un certain nombre de probl&mcs à rosoudre pour améliorer 1'efficacitB do collc-
ci. Mais desormais, nous savons que le compost est un milieu favorable & la
fixation de N2. Nous pensons da#ns l'avenir pouvoir amoliorcr son officionca on
associant des micro-organismes docomposeurs aux diazotrophcs (fixateurs),
7
!
!
N
m9
par
sac
-1
a-
J
J
!
I
Sans P205
Avec F205
J
!
J
J
!
I
!
!
!
to
!-
f
7446
!
1446
!
J
!
J
I
1096 + 130
!
I
----r-".."*-~-m...."~*-,
1309 + 175
L -----m.wr-w"--*-,",- I
J
!
tao
J
1306 2 235
!
1440 2 160
J
J Bzijorinckia
!
!
".w"-"-t...m..1..w"1--"--~
!
-L---.n--"I"".--"----
f
1
1771 c 203
1890 f- 130
!
-------""--------"_"I
!
!
"-"-~--1""-~".-1..--".
J
f "----~-...~L-~~-~"L""
1446
1
!
!
1446
J
"""e.$".nv-~.."c.....---I-...
!
v..m"--1-".."r-"1*""""
T
I
!
109& 2 730 !
1389 k 175
, Entcrobactcr
"~""-~"..,..4œ1~~1..~-""
J
!-----'--="~
-."...".--"13-.œ--~~""--
f
J
i
! t8a
;
1669 + 252
!
1372 + 171
!
fI!--L--------------"---
!
J
.w"".-.....w-1""".,-""..~"
T
I
I Baijcrinckio
1389 + 175
I
1
+
-""-----"""""-"I"CI
i
!
J Entcrobactur
J
1459 + 96
I
!
y....."".a--.œ"$..8"","""~, I
J
7723 2 64 ;
1810 $ 139
!
J "------""------"-"1-I T "--------T"""""--"-----"-"-"-
i. ..----~m.-rllr"r-"-"- I
1
J to
1446
1446
J
!
!
J
""".w"L"l"--""-...--~~ T--I-"----""",""",""J
! ------'"-T
!
1;4z
1
J
1036 + 130 !
1389 2 175
J Témoin
!
,"-"'"'w.." Lllll1"--"-11"----..
T
~aœ"-""'"'~'-"---*""- J
I
i
t80
(
1475 + 134
;
1563 + 149
.
J
L-""...m."lm"-..w~"-"L..-lm ?"---"~--""-"~"'--"~
I
!
J-
I
1666 2 117
!
1618 2 222
J
Tableau 1 : Evolution des quantites d'azatc total dans chaque micro-
compartiment (sac constitu6 de 2009 do paille au dopart).
Chaque rbsultat ast uno moyonnc assortie de son ocart type,
C- Effet com,paratif de l'cnfouissoment de, la paille.ou du comp,ost
sur la c.oeffici,cnt d'utilisation rbcl de l’onqrais azptb
On a effectué à Bamboy, deux anndes durant, un onfouisscmcnt de
paille do mil ou de paille composteo, sur uno culture continue de mil (mil
Souna la premi8re anndc et mil GAM la deuxième anndo). Sur 10 mil de la
deuxième année , gr?ico à l’aroto 15, on a pu mesurer le coefficient d'utilisa-
tion rQe1 de l’engrais (urcc) apport6 on cours de cycle à
10 doso. de 90 N,
Los differonts traitements étaient donc :
t6moin sans enfouissement
enfouissement de paille : 10 t MS. et E t MS/ha
cnfouisscment dz compost:
0 t MS. et 3 t MS/ha
Le dispositif oxp6rimontal Otait un essai bloc à 6 r6p6titions. Les
parccllos principalEs rnE zsuraient 5 X IOm et l e s s o u s - p a r c o l l o s azote 1 5 :
2n X 1,35 m .
Le coofficicnt d'utilisation rOc1 de l’engrais azotd a été mesure
sur le pr61évemcnt de la sous-parcelle 15 N utile d'une surface do Cl,56 m2.
Ltcxcès isotopiqua do l’urbo Ctait do E = 1,090 70
Los résultats
!
I
!Rachis +
!
!
!
!
I Paille
J
!glumos
!
Grains !
Total !
!
!
! Enfouist. cornpoçt uI>
J'abloau 2: Rendement du mil on C;g MS/ha obtenus la deuxième année de culture
1
!
, Paille ,
!
Grain ,
J
Total ,
!
J
! Sans enfouissement I
J”“““““~“““““‘“““““““J”““~~“~~“~~””~”~”””””~”””““~““““J
, Enfoulst paille !
34,9
21,7
J
73,5
;
I
. “““““““““““““-.““““““““““~““““~“~””~””””-””- T"""l;;"l""~
J
!
1
, Enfouist compost t
!
>
.
*
201-i J
12'6 1.
!
Tableau 3: Coefficient d'utilisation rc?el de l’engrais azote (mcsurc avec
15 N) exprime en pour cent do 1 t engrais apportG.
Ces resultats do rondc#nonts ( t a b l eau 2) mettant tin Ovidonce un
offct positif de L'enfouissement de paille ou de compost sur la massr! vdg6-
tativc constitueo par les pailles et rachis + glumcs, mais non sur les grains.
On notera la suprZriorit8
du compost sur la pailla (à confirmer par Z'intcrprO-
tation statistique). Cette absonco d'effet sur les grains s’oxpliquarait par
la s é c h e r e s s e i n t e r v e n u e e n c o u r s d o c y c l e . Gbnsralencnt, c e s sécharcssas
intervenant à une phase critique du devcloppcmont
du mil sont pr6judiciablos
au remplissage des rSpis, e t c e dlautant p l u s q u e l a masso vQg6tativo e s t b i e n
devcloppbo (car demande évaporative accrue). C e c i f u t le c a s d e s t r a i t e m e n t s
enfouissements.
C e s r6sultats
suggèrent cependant qu’en annce à pluviométrie b i a n
ropartio, llenfouissemont d e matibre o r g a n i q u e a u r a i t CU u n e f f e t positif,A
c e t tigard, il est intorossant
de n o t e r q u o l a p a i l l e n e s e m b l e p a s a v o i r i n -
d u i t d ’ e f f e t d é p r e s s i f . C e resultat est n o r m a l p u i s q u e les e n f o u i s s e m e n t s
ont 6t0 roalisbs en sol humide en fin do cycle, condition Sine qua ,ncn_ pour
q u e 180nfouisscmcnt
d o p a i l l e n ’ i n d u i s e p a s d ’ e f f e t p h y t o t o x i q u o s u r l e m i l
( C f 1 . 8 ) .
L e s c o e f f i c i e n t s d ’ u t i l i s a t i o n roels d e l ’ e n g r a i s azotd p o u r l a
p l a n t e onti&rs s o n t d e 19% p o u r l a p a i l l e e t 127: p o u r l e g r a i n , c a q u i c o r -
r e s p o n d a u x v a l e u r s dbj8 t r o u v é e s & Bambey p o u r 10 m i l ( C f . tableau 3).
L’enfouissement ds matiéro organique augmente légèrement (augmentation non
s i g n i f i c a t i v e ) l e c o e f f i c i e n t . 1 1 est t r è s p r o b a b l e qu’en a b s o n c c de séche-
l?C?SSL?, cette augmentation aurait étC plus marquea , p a r a l l è l e m o n t à c e l l e d u
rendement.
D- ModalitB d ’ a p p l i c a t i o n d u f u m i o r e t b i l a n azotB
Remarque pr0limineire
Les premiers rbsultats de cettc,atudo concornant la bilan de l’azote
o n t dajà figuru d a n s n o t r e r a p p o r t 1977, P a r l a s u i t e , l e dépouillomcnt d ’ a u -
+.bres résultats de cette marne utudc a permis d’élargir l’interpretation dos
phenomsnes ebservds et de mieux comprondrc les mécanismes impliques. Pgur
c o t t e r a i s o n , d a n s 10 prusent raoport, n o u s rcprondrons lfint6gralito
des r&
sultats s a i l l a n t s d e c e t t e Btudo, a v e c l e u r s consdquenccs
s u r l e plan d e s
t e c h n i ç u o s culturalas.
Jntroduction
. -...------
Traditionnellement dans les exploitations agricoles extensives de
l a z o n o t r o p i c a l e s e m i - a r i d e , l e f u m i e r e s t rcstituu e n s u r f a c e . L’intonsifi-
cation do ces agro-systémcs r e q u i e r t l ’ a p p o r t d e f o r t e s d o s e s d ’ a z o t e e n p l u s
d e s a p p o r t s d e f u m i e r d o n t l ’ e n f o u i s s e m e n t , n é c e s s i t a n t le l a b o u r , est d i f f i -
c i l e p a r f o i s .
P o u r c e t t e r a i s o n u n e cxp6rionco l y s i m l t r i q u o a et& miso e n plnco
pour e’tudier l’action du fumier et de son mode de restitution - en surface ou
onfcui- s u r l e b i l a n d e l ’ a z o t e : a z o t e - e n q r a i s e t a z o t e t o t a l
dans le système sol-planta. S e u l l ’ e n g r a i s azote (urde) Ç t a i t marqua à 1’N 1 5
(E$ = 9,4$), L e dusago isotopique a BtO f a i t a u spcctromètro d o masso VARIAN
Go 150 (C.E.A. Cadaracho),
Los bilans azot6.s pronnont on compte 10 sol: sol sansu-s,tricto 4
les racines + le refus organique; la planta (pailla ot grain) ot -es pcrcolats.
L'cfficacitB de ltengrais cn pour cent da l'azote total au d6part
est rcpr4sontGo par la somma dc ltnzotc-engrais immobilis8 dans la planto
cntibro ct dans 10 soi, et mosuruo après le cycle vBg6tatif. La diffcrcnco
ontro cotte somme ot 100 indiquo les portes totales qui comprennent donc colles
ontrainoos p a r le lcssius
e t c e l l e s ontrainacs p a r l a v o l a t i l i s a t i o n o t l a
d6nitrification.
c
RESULTATS ET DISCUSSIONS,
L’apport de fumier augmonto significativomcnt 10 rcndemcnt 3n
grain lorsque CG fumier est apport6 sans engrais azot6 mais lc modo d'ap-
plication du fumier (surface ou cnfaui) ne modifie pas significativcmunt
les rondcmcnts.
Bilan azote-onqrais
On observa une diminution tr6s natte dc la quantit8 d'engrais ab-
Sorb&e (Q 15N) dans 10 cas du fumier cn surfocc alors que ltcnfouisscmcnt dc!
cc fumier ne modifio pas l'utilisation dc l’azote-engrais par rapport au
tdmoin.
Los cocfficiGnts d'utilisation rBcls dc l'angrais azot6 sont con-
formes cl ceux ddj3 trouvciis sur Los m8mos sols, qui tournant autour dc! 30::
cxcopté pour le traitûmant fumior sn surface qui donnz un coofficiont d'envi-
ron 20$. D a n s les sols tcmpGrGs, l u s cocFficiznts obtenus sont cn g8n6ral
proches da 5O;rJ.
La réorganisation dans 10s racines sst à puu près idontiquc dans
tous les traitements (environ I$l), ct dans lc sol, clic varie egalemont assez
peu (onviron 17%). L o s pertes totalos s o n t éLcv&os ( e n v i r o n SO$) s u r t o u t p o u r
1:; traitcmcnt fumier on surface rab ulles attuignont 60s. L'importance dE CBS
pcrtos ast vraisemblablement & l'origini! des faibles coefficients d'utilisa-
tion observés , p r i n c i p a l e m e n t d a n s lc traitement fumisr cn surface.
L a NdFF* pormct dc dgtcrmincr l a p a r t relatiwo d o l’azote d o l a
plante provenant du sol et ccl10 provenant dz l’engrais. On s’aperçoit que
l’engrais azote participa h environ 50;: do l'azote total do la planto;
oxccp-
t6 pour 10 traitcmcnt fumior c3n surface où il ne participe qua pour 35$.Pour
CO traitement uno grandc part do l’azote total proviont du sol + fumier (6576).
Il importe dc noter quo pnur la traitemant sans fumier, 50% de l’azote do la
pl.anto est d’origine talluriquo cc qui rend compta dc l’importance du r8lu
de la matiors organiquo dans 10s sols sabloux tropicaux.
*. W Dcvivcd From Fcrtilizar.
44
Bilan azote total
Si l'on compare 10s quantit6s dlazoto prgsonts-, dans le sol avant
ct apr6s la culture (av3nt la culture,
il s'agit du sol seul avant treitc-
ment qui apporte 14 350 mg d'azote par l~~imàtri~),on obsorvc que trois trai-
tomcnts:
10s daux témoins (sans fumior) avec urée et sans urh, et 10
traitcmont fumior on surface sans ur&o .se mainticnncnt pas cc! stock d'azote,
Il faudrait donc cansoillor l'wport de mat ihrc orqaniquc-fumiur cn lloccu-
rcncc - mais d6chnsciJler alors, pour cc type de sol, l'dpandaqo do CÛ fumier
un surface sans ajout d'urée..
Les bilans prGsont&s ici indiquont que tous las traitcnants unt subi
dus portos d'azote. Apprécioos par rapport au stock d'azote au depart do la
culture incluant donc l'azotr? do 1' ongrais et celui du fumier, ces pertes
s'étalent cntro 7 et 30$.
COS portes sont accruus de 7 à 17% lorsqu'on apport.3 do l'azote ou
sous forme cnqrais ou sous f0rmc.r fumier tznfoui; l'association do l'uruo ot du
fumicr enfoui ne les augrnonto pas au-del& dc 2Cl>o. Ceci est un rBsultat int&
rossant B consid4ror. En rovancho, ltapplication on surface du fumier, si allo
n'est pas associ&c a un apport d'urée, accroit considérablcmcnt 10s pcrtcs
d'azote total p3r rapport au t6moin et par rapport 3~ fumior enfoui.
Quais sont les processus qui sont h l'origine das portes d'azote hors
du systèma sol-plante ? Le lessivage ost pou important puisqu'il i-w reprBsontc
au maximum que 1% de l'azota-engrais,
Les pcrtcs dans l'atmosphhro ssraiunt
donc prédominantes.
La volatilisation au sain du fumier do surface est vraisembiablo-
ment une cause importante de pcrtos d!azatu, mais aussi la dunitrification
en profondeur. En effet, la dGni%rification pourrait SC prsduirc cn profon-
deur où 1~s trois conditions do son apparition scraiont r6unics :
- augmentation de la tanour cn carbono cn profondeur donc, source
d'6loctrons;
- conditions d'anaEroibic en profondeur ;
- prGsonco dc nitrates lussi.vQs, peu ou prou, salon l'importance du
système racinairo,
Les variations invorscs on profondcur du caroono ot de l'azote ron-
dent plausible l'hypothèse dénitrification.
Le syst6mz racinairc jouorait un rBlc ddtorminant sur la limitation
d::s portos d'azote d'origi.nc engrais ou organique (bion quo cela no soit pas
conforme à l'action g6nc2ral@mcnt observée dos racines cn fûvour dc 13 deni-
trification). Il est probeiblc que dans COS sols pauvrus en azote l'absorption
d'azote nitrique par les racines soit suffiçammont intcnso pour soustraire cet
12
azote B la d6nitrification. Mais comment expliquer l'action du système raci-
nairo sur la limitation des pertes d'azote d'origine organique dans le cas
du fumier en surface ?
- Le "fumier surface” engendre un aool d'N minbral important accontu6 par
lrhygrop6riodismo dont le fumier (parce qu'oxandé) est le siQgc.
- Les pertes aux dQpcns ~do ce pool dlN minora1 seront d'autant reduitcs que
la masse racinairo sera importante.
- ar nous avons vu que l'engrais azote augmontc le systgms racinairc lors-
qu’il est associ6 au fumier.
D'où l'hypothésu cxplicativo du r81o de l’engrais azoté dans la
limitation des portes dans lc cas du fumier en surface.
Vitesse de déqradation de la meti&rc orqaniquc oriqinaire a.iout6c
Si l'on prend comme hypothbso simplificatrice une dGgradation oxpo-
nenti3112 do la matihrc organique on peut apprécier sa demi-vie.
Soit A0 la quantite d'azote 5 l'instant initial
A la quantitd d'azote à un instant t
t le temps OcouU cxprim6 en ann6cs
la relation : A = A0 eu
t
permet 21 partir dos valeurs de A et de A0 do calculer 10 temps T pour lequel
A =
y c'est-à-dire le temps à Lt'~S~UC duquel 10 sol aura perdu la moiti.6
de sun azote organique,
Ces donnGos, m8mo si elles apparaissent comme un pou simplistes,
font btat d'une dggradation oxtrfimcment rapide du fumier principalement en
surface où la pariode T est le pl.us courte, Elles mcttcnt on 6vidcnco les
difficultBs qui vent naître des tantativcs d'intcnsificatien de la production
si l'on souhaite maintcniz le niveau azote du sol. sous ces climats.