LA SIGNIFICATION DE I A VALORISATION DE L’EAU EN ...
LA SIGNIFICATION DE I A VALORISATION DE L’EAU EN
CULTURE PL1 ‘VIALE AU SENEGAL :
GE.STIOM Du QEFICI’ r ET DE L~ExCES HYDRIQUE
Par
Modou SENE, Pascal PEREZ et Jean AL&ERGEI
Cocument préparé à l’occasion de l’Atelier Scientifique : Gestion Durable des Terres en
Régions Semi-Arides et Sub-humides, Sénéga! ,i 5-I 9 Novembre 1993 - NOVOTEL .
DAKAR.
-.-- --
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--
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-.
1. INTRODUCTION
En raison de la configuration climatique dans le Sahel en général et au Sénégal en
particulier, l’apport d’eau pluviale pour les productions végétales et animales revêt un
caractère très aléatoire. En fait, deux phénomènes à première vue très contrastes
apparaissent assez souvent à l’échelle d’une saison de pluies : ce sont d’une part le
déficit hydrique ou la séchresse pouvant intervenir à différentes périodes de l’hivernage
et d’autre part l’excès d’eau pendant une période relativement courte corresnondant aux
episodes pluvieux très intensifs entrainant l’érosion des sols due à un ruissellement.
Ces évènements sont d’autant plus préjudiciables aussi bien aux produits agricoles qu’à
l’environnement écologique qu’ils interviennent en début de cycle. En ce qui concerne les
systèmes de cultures actuellement mis en oeuvre dans le Bassin Arachidier du Sénégal,
le sécheresse explique assez souvent l’implantation médiocre des cultures. Tout autre
fi3cteur étant non limitant par ailleurs, la faible densité de population obtenue est
exacerbée par une importante mortalité concommittante au déficit hydrique. A une échelle
plus grande correspondant au moins au terroir villageois, l’action érosive des orages de
cébut de cycle est facilitée par l’action de l’homme : dénudation complète des sols suite
eux travaux de nettoyage des parcelles de culture et surexploitation de la végétation
située sur les formations généralement cuirassées.
L.es deux contraintes immédiates qui en découlent sont le déficit alimentaire à court terme
et la dégradation des ressources naturelles à moyen ou long terme. II est impératif pour
la Recherche de trouver des stratégies appropriées et aptes à apporter des solutions
viables.
Dans cette perspective, il semble qu’une approche multidisciplinaire et à différentes
echelles est plus que nécesaire. En effet, elle doit permettre la caractérisation
i,idispensable du milieu physique et humain afin d’aboutir à la mise en oeuvre d’actions
efficaces.
L’objectif de cet article est justement de décrire l’expérience du Sénégal dans ce domaine
de la valorisation de l’eau pluviale en vue de sécuriser la production agricole et de la lutte
contre la dégradation des ressources naturelles, La zone ciblée en culture pluviale
correspond essentiellement au Bassin Arachidier où l’arachide et le mil en rotation sont
les spéculations dominantes. La distinction entre le nord et centre-nord d’une part et le
wd et centre-sud d’autre part permet de traiter Iles contraintes de façon hiérarchique.
3
IP. APPROCHE METHODOLOGIQUE
2 “r
i-es écheiles d’étude
0 emblée, ii faut souligner l’importance toute particulière accordée aux échelles d’étude
et aux organisations hiérarchiques des phénomlènes environnementaux étudiés La
valorisation de l’eau pluviale est étroitement liée à la ressource sol. Celle-ci est en effet
une composante majeure des systèmes écologiques en tant que source des constituants
du support au milieu biologique et réservorr vis-à-vis de ces milieux (FOURNIER et
CHEVERRY, 19:32).
En d’autres termes, le sol à travers ses fonctions de “puits” ou de “source” joue un rôle
centrai dans les transferts d’eau et des produits qu’elle véhiculés : particules en suspen-
son, solutés, etc... La pertinence de l’analyse de lia valorisation de l’eau en rapport avec
ie soi est perçue aussi bien à l’échelle temporelle qu’à celle spatiale.
Du point de vue temporel, l’analyse de la valoristion de l’eau se fera suivant un pas de
temps court ou long, selon que l’on s’interessa à l’utilisation agronomique des sols par
l’homme ou à I’évoiution de l’environnement écologique en général.
L’échelle spatiale quant à el!e est un outi! d’analys’e indispensable pour l’étude du rôle du
sol dans ie fonctionnement hvdrique ou hydrologique qui est un déterminant majeur du
fonctionnement général de systèmes écologiques, A ce propos, FOURNIER et CHEVER-
RY fl992) distinduent cinq niveaux d’échelles dont chacun se caractérke par des traits
essentiels et extériorise les phénomènes et processus s’y d&oulant. Trois parmi ces cinq
&chelles retiendront notre attention dans ce travail :
celle ponctuelle ou microsité où se jouent les mécanismes élémentaires physi-
ques et biologiques pouvant déclencher les transferts des produits. C’est en
pai-ttculier & ce niveau que seront 02)servés avec des outiis appropriés ies
états de surfaces, les volumes concernés étant de l’ordre du cm3 ;
celle stationnelle correspondant au profil de sol dans ses trois dimensions. On
y effectue les mesures de fonctionnement (hydique par exemple) et d’évolution
in situ. Selon les modèles de type “réservoirs superposés” les transferts d’eau
et de matières ayant lieu à cette échelle peuvent être mis en relation avec
l’état structural de sol de volume de l’ordre du m3 :,
celle du bassin versant : ce concept concerne une unité hydrologique. A ce
niveau, il est possible d’harmoniser des mesures faites aux deux échelles
piécédentes en passant des flux estimés à paftir de moyennes de mesur-es
spatio-temporelles locales à des flux moyens à l’exutoire. Enfin, cette échelle
4
est jugée assez pertinente pour appréhender le déterminisme de l’action de
l’homme sur t’agradation ou au contraire la dégradation de I’éco-système.
2 2 Les objets d’étude
Cn part dune analyse fréquentielle de ia pluviométrie de début d’hivernage des 5 à 7
dernières décennies pour bien décrire les conditions actuelles de productions agricoles
engénéral, et d’implantation des cultures dans différents terroirs en particulier. Pour trois
s tes représentatifs suivant un gradient nord-sud sont considérés : Louga pour le nord,
Bambey pour le centre et Nioro pour le sud.
Dans les deux premiers sites, la nature très sableuse des sols profonds: la topographie
monotone et la piuviométrie font que le problème de la valorisation de l’eau pluviale se
pose différemment que dans le troisième site. En effet si dans les deux premiers, il s’agit
essentiellement de gérer un déficit pluviométrique entrainant la sécheresse, dans le
troisieme sécheresse et excès temporaire d’eau causant une érosion peuvent coexister.
Après avoir tiré les conséquences au niveau des systèmes de production que ces
différentes conditions pédoclimatiques impliquent, nous traiterons -des acquis de la
F:echerche dans le domaine de la valorisation de l’eau pluviale En spécifiant les échelies
d’étude, ces acquis concernent aussi bien la caracttérisation et la connaissance du
functionnement du milieu que la mise au point et/ou l’adaptation de technologies
appropriées ayant des impacts positifs.
*
Aux échelles ponctuelle et stationne&?, l’ensemble du Bassin Arachidier est
considéré. En particulier pour le nord et le centre, en plus de la maîtrise des
conditions socio-économiques, on a essentiellement besoin de la conjonction
des efforts dans les domaines de l’agronomie, la bioclimatologie et I’hydro-
pédologie pour parvenir à une bonne valorisation de l’eau pluviale.
*
A ~%chelle bu bassirr vefsarit, seul’ k sud bu Basson AfaMidier est com1-178.
La multidisciplinarité nécessaire est d’autant plus importante qu’elle intégre
aussi l’hydrologie. I’agroforesterie et la zootechnie.
5
III. RESULTATS ET DISCUSSIONS
‘1 .j
X”l.
Analyse fréquentielle succinte de la pluviométrie de début d’hivernage selon un
gradient nord-sud du Bassin Arachidier
f)our la sécheresse, on peut proposer autant de definitions qu’il existe d’utilisateurs d’eau.
Le déficit hydrique lié à la pluviométrie en pluviale qui est le dénominateur commun à
toutes les sécheresses est retenu comme critère d’analyse. Les caractéristiques des
sécheresses agricoles en Afrique de l’Ouest ont rlté déterminées à partir d’une analyse
de séries historiques de données météorologiques pour mieux comprendre la durée des
périodes sèches, leurs fréquences et leurs probabilités (SIVAKUMAR, 7991). Cette
méthode probabiliste (HILLS et MORGAN, 1981) va plus loin que celle consistant en la
description de la sécheresse en fonction des variations par rapport à la moyenne à long
terme proposée pour le Sahel (WETHERELL et al, 1979).
Suivant un gradient d’aridité sud-nord dans trois localités (Nioro, Bambey, Louga)
représentatives du sud, centre, nord du Bassin arachidier du Sénégal, l’analyse a porté
sur l’installation des pluies correspondant à la date semis des cultures et sur la durée des
périodes sèches à partir de cette date, calculée à différentes probabilités. Les caractéristi-
ques géographiques ainsi que la durée des séries de données sont présentées au
tableau 1.
J-abieau 1 : Caractéristiques géographiques des localités étudiées
Bassin
Arachidier
II
Latitude
Lonaitu
Sud
Nioro du Rip
13
Centre
Bambey
14
Nord
Louga
15
Source : SIVAKUMAR, M.V.K (1991)
3.1.1. Durée des périodes sèches
A la probabilité de 90 %, la longueur des périodes sèches pour différentes hauteurs
pluviométriques est montré pour les trois localités retenues. Par rapport a la phénologie
des différentes cultures, l’étude montre que les périodes sèches sont souvent plus
longues du stade de l’émergence au 30ème jour après semis. Entre le 30ème et le
6Oème jas les risques de sécheresse sont réduits. Après le 90ème jas à Nioro du Rip,
le ï’Oème jasà Bambey et le 60ème jasà Loucga les périodes sèchesaugmentent à
nouveau. En début d’hivernage, 90 % des périodes sèches au seuil de 10 mm sont
terminées à 12, 15 et 20 jas à Nioro, Bambey et Louga respectivement.
3.12. Fréquences de périodes sèches
Les fré uences de périodes sèches aux hauteurs pluviométriques de 10 mm et 20 mm
et aux B urées ~5, 5-10 et ~10 j sont montrées au tableau 2.
Tableau 2 : Les hauteurs pluviométriques de ?O et 20 mm
Lg /
Lg /
BB 1
Lg Louga ; BB = Bambey ; NR = Nioro (Source : M.V.K. SIVMJMAR, 1991).
??
--!
Aux seuils pluviométriques considérés, les fréquences de périodes sèches inférieures a
5 j jusqu’à 60 jas dépassent 50 % sauf à 20 jas. Pour les périodes séches de 5 à 10
j ZI la hauteur de 10 mm, ees fréquences sont généralement faibles, mais un peu plus
élevées au centre-nord et centre qu’au. sud du bassin arachidier. En ce qui concerne les
Iongues périodes sèches (> 10 j), les fréquences au seuil de 10 mm sont faibles en
général et traduisent bien le gradient de pluviosité Nord-Sud.
3.1.3. Le potentiel d’érosivité des pluies
Cette partie ne concerne que le sud du bassin arachidier où l’érosion hydrique constitue
une contrainte majeure. Dans la zone de Nioro du Rip malgré une chute de la moyenne
pluviométrique de 800 mm a 654 mm au cours des 20 dernières années, l’agressivité
moyenne des pluies a peu diminué.
L’indice spécifique reste élevé (l = 112 pour la moyenne 1970-90). En effet la probabilité
d’occurence des précipitations journalières maximales est peu affectée par la diminution
de la pluviosité (DACOSTA, 1991). Cette étude confirme le caractère erratique des pluies
exceptionnelles . La valeur de l’indice d’agressivité climatique annuel moyen (RUSA =
306 pour la moyenne 1970-90) est influencé par ces évènements pluviaux et illustre le
maintien du fort potentiel d’érosivité dans la zone, malgré une hétérogénéité marquée.
3.2. Gestion du déficit hydrique
Pouvant se manifester à toutes les phases phénologiques de la culture, le déficit hydrique
c.onstitue la contrainte majeure à la production ; le taux de satisfaction en eau des
wltures étant souvent faible. Toutefois, il est possible par. le biais de techniques
culturales permettant une bonne valorisation de l’eau pluviale, de réduire significativement
les effets néfastes des déficits pluviométriques. Parmi celles-ci on évoquera à titre
d’illustration :
*
d’une part je sarcla-buttage de prélevée (radou baling) sur l’implantation de
l’arachide ;
*
et d’autre part le binôme labour x fumier par rapport à son action plus durable
pour maintenir à un niveau plutôt adéquat le taux de satisfaction des besoins
en eau des cultures.
.-
-
-
3.2:1.
E f f e t d u
sarcla-buttage
de
preléve
sur
l’implantation
de l’arachide
Cette technique culturale localement dénommée “radou baligne” (RB) est décrite par
ailleurs (RUELLE et al, 1990). Par rapport au sarclage traditionnel ou radou simple (RS)
communément pratiqué en traction équine ou bovine par les producteurs, le radou baligne
se distingue par l’existence de petites buttes de terre fine sur la ligne de semis. Cette
opération culturale est une stratégie paysanne de lutte contre la sécheresse de début de
cycle en culture arachidière. La butte ainsi créée permettrait de conserver l’eau dans le
profil du soi au profit de la plantule. Dans les zones à ruissellement, cette pratique pet-m ;:
dune part de sécuriser l’apport de fumure organique et, d’autre part de favoriser
t’ nfittration des eaux pluviales.
Ainsi l’implantation de l’arachide a été étudiée sur trois traitements en trois répétitions :
radou simple, radou baligne (RB) et radou baligne + fumier (5 t/ha)(RBF). Pour cela trois
piuies de semis ont été retenues pour simuler les types d’hivernage généralement
distingués : hivernages précoce, optimum et tardif. Pour le paysan plus l’hivernage sera
précoce, plus la pluie nécessaire pour semer l’arachide sera importante. Par contre quand
il est tardif, le paysan peut de contenter d’une pluie mimimale utile pour semer.
Le semis est effectué le 4 Février 1993 à la station de Nioro du Rip après Irrigation au
seuil des hauteurs respectives retenues 37, 30 et 15 mm. La mise en oeuvre des
traitements a immédiatement suivi.
Pour évaluer l’implantation de l’arachide dans ces conditions un certain nombre de
grandeurs a été suivi depuis le semis jusqu’au 60è jour après semis. Parmi celles-ci, on
pleut citer l’évolution de la densité de peuplement et l’humidité volumique sous la ligne de
s”emis jusqu’au front d’humectation du sol.
t.es résultats de ce suivi sont présentés au tableau 3 en ce qui concerne l’évolution de
la densité de peuplement et au tableau 4 pour l’humidité volumique du sol jusqu’à 10 cm
de profondeur.
L.es densités de peuplement de l’arachide obtenues mettent en évidence l’importance de
IZI pluie de semis. Si on dispose de semences de qualité et d’un matériel adéquat de
semis, les pluies importantes permettent de se rapprocher de la densité optimale.
Par rapport aux traitements étudiés, on remarque que si la pluie de semis est faible: le
radou baligne seul ou avec apport de fumier améliore la densité de levée. RB permet
d’obtenir une augmentation de 20.000 plants/ha par rapport à RS. On remarque que
RB n’influence pas la densité de levée quand la pluie de semis est importante (> 30
rnm).
Au cours du temps, une mortalité des p!antes plus ou moins importante est constatée,
probablement liée aux stress hydrique l-e taux de surie déterminée augmente avec la
pluie de semis. Les traitements ne distinguent généralement pas le taux de survie au sein
d’un semis sauf pour 30 mm à 60 JAS où le taux de survie sur RS est de 11 % inférieur
à celui sur RB.
Four expliquer ces différences de comportement, Kanalyse a porté sur l’évolution au cours
du temps des profils de teneurs en eau sur 10 cm de profondeur a partir de la surface.
Le dessèchement du profil au cours du temps résultant du prélèvement par les plantes
et de l’évaporation s’observe sur tous les traitements.
Du premier au 30è JAS, les teneurs en eau de surface passent en moyenne de 10 %
au moins 5 environ 1-2 %. A partir du 7è JAS, une nette différence de comportement
existe entre RS d’une part et RB et RBF d’autre part. Tout d’abord pour la tranche O-2
cm de soi la teneur en eau est sur RB au moins le double de celle sur RS Ensuite pour
toute la tranche O-l 0 cm a partir du ‘E4è JAS, la 1:eneur en eau sur RB est significative-
ment plus élevée que celle sur RS.
Globalement, il apparaît que RB permet de conserver l’eau plus longtemps dans le profil.
II y aurait un blocage de l’évaporation par rupture de capillarité causée par le mulch
artificiel crée par la butte. Ceci favorise une meilleur-e alimentation de la plantule. Ce fait
est d’autant plus intéressant pour un semis sur pluie minimale utile qu’il favorise
I’imbibition de la graine préalable à la germination.
Tableau 3 : Evolution de la densité de peuplement en fonction du
sarclage de prélevée pour trois piuies de semis
u.ie de
Traitement
mis (mm)
Densité h la 1evee
Taux de suriie a ( % )
(7jas) plants/ha
10
Dbleau 4 : Evolution des teneurs en eau de surface (cm3/cm3),
en fonction du type de sarclage de prélevée pour
/pe de sarclage de prélevée pour trois/pluies de semis
I
.-
7
14
Il
3.2.2.
Action du binome iabour x fumier
Cette illustration s’appuyera essentiellement sur des travaux réalisés au centre nord du
Bassin Arachidier (CISSE, 1986). Les études se sont déroulées sur deux ans, 1983,1984
et 1985 avec respectivement 210, 279 et 301,9 mm. Sur une rotation arachide-mil en
deux séries alternées, on a comparé l’effet direct sur les deux cultures de deux
traitements contrastés. II s’agit du labour en traction bovine à 10 cm de profondeur +
fertilisation minérale (TO) et du labour + fertilisation minérale + fumier (T’!).
L’effet de ces deux traitements sur la production de matière sèche totale des deux
ctiltures en relation avec les tc;nles du bilan hydrique est montré au tableau 5.
Tableau 5 : Effet du binôme labour x fumier sur la matière sèche
totale à la récolte de t”arachide et du mil sur les termes du bilan hydrique
---
Culture
AnnCe
‘Traile-
1 P l u i e
E’I‘K
Drainage
Stock a
RCndCXlC3lt
utile
(mm j
17nm )
111 rn 1
r&coltc
nietière
!mm)
--/
1983
69
c
( m m )
sèche
(kgha)
25
Araçhidc
243 1 27
1984
Mil
(!$ource : 1,. CISS& 1986).
II ressort de ce tableau que tous les ans au cours de la saison des plumes le front
d’humectation descend plus profondément sur TO que sur PI En conséquence l’apport
de matière organique permet de réduire considérablement les pertes d’eau éventuelles
.ar drainage et d’augmenter les consommations en eau (évapotranspiration réelle) des
cultures. II apparait donc que le binôme travail du sol x matière organique permet une
bonne valorisation de l’eau pluviale (au cours du cycle des principales cuftures).
E.n ce qui concerne le mil cependant, on remaque pour l’année 1984 que malgré une
consommation en eau (ETR) identique sur TO et Tl, le rendement de matière sèche varie
du simple au double. En 1985, la consomnration en eau sur Tl est supérieure à celle sur
7’0 de 39 mm entraînant un rendement sur Tl trois fois plus élevé que sur TO.
’ Ii apparaît donc que I’ETR globale n’est pas une grandeur explicative des différences de
rendements. L’examen des consommations hydriques pendant les phases critiques
permet par contre de trouver une interprétation correcte du résultat.
En 1985, les taux de satisfaction des besoins en eau du mil a la floraison et à la
formation des grains sont présentés au tableau 6.
Tableau 6 : Taux de satisfaction des besoins en eau du mil en 1985
Traitement
A la floraison
A la formation des
(45è JAS)
grains (60è JAS)
-,-- --_1_1
TO
62 %
30 %
T-l
80 %
68 %
-
On montre ainsi que pendant la période floraison-début de formation des grains
l’alimentation en eau du mil est meilleure sur Tl que TO. Compte tenu de la très grande
kifluence de l’alimentation hydrique pendant cette phase sur le rendement de matière
sèche du mil, la contribution de celle-ci sur l’augmentation de rendement du mil sur T?
serait donc une meilleure satisfaction de ces besoins pendant la phase critique.
----
2.3.
La lutte anti-érosive dans le Sud du Bassin Arachidier
te ruissellement est une contrainte majeure à la production agricole dans la zone. Les
Frocessus en vigueur de même que l’ampleur des phénomènes ont été bien mis en
Evidence (SENE et PEREZ, 1991).
La stratégie de lutte ami-érosive développée depuis une dizaine d‘années privilégie
i’approche bassin versant. De tailles variables avec des superficies allant de 25 à 760
l-la, les 7 bassins’versants étudiés sont représentatifs de la zone concernée : hétérogénité
rtorp~iopédologique, mode de mise en valeur des terres par les agriculteurs, etc.
Prealablement aux actions d’aménagements anti-érosifs mis en place à partir de 1988,
ces bassins versants ont fait l’objet d’étude pluriannuelle de leur fonctionnement
hydrologique et d’enquêtes sur les systèmes d’exploitation pratiqués.
Pour l’essentiel, la lutte antt-érosive consiste en un aménagement Intégré ou les
dispositifs classiques de défense et restauration des sols et les techniques culturales sont
c.omplémentaires. L’adaptabilité de la technologie utilisée est un critère déterminant de
choix.
Pour les trois bassins versants concernés actuellement par tes aménagements antt-
itrosifs, le dispositif en place est constitué par:
*
un maillage du paysage faisant 4.500 mètres de haies
vives
muitispécifiques de 9.500 plants répartis en 13 lignes isohypses ;
*
une
s t a b i l i s a t i o n
des
r a v i n e s pai-
végétalisation e t
enrochement en zone cultivée ;
*
un
c o r d o n p i e r r e u x i s o h y p s e c o m p l é t é p a r d e s o u v r a g e s
filtrants ponctuels en haut de toposéquence ;
*
un
itinéraire
technique
s u r l e s
parcelles
d e c u l t u r e s
travail de préparation du sol en sec, semis isohypse, sarcio-buttage, restitution
des résidus végétaux sous forme de compost.
I_?mpact de l’aménagement réalisé est évalué au niveau de l’exutoire du bassin versant
en analysant les paramètres de sortie tels que le ruissellement et la quantité de terre
perdue par l’érosion.
‘,o bilan hydrologique présenté au tableau 7 et concernant le bassin de 25 ha indique
!Jn abattement de 25 % du coefficient du ruissellement et une nette diminution du
ctiarriage, après aménagement. L’objectif de réduction de l’énergie cinétique de la lame
14
rurssellée est donc atteint. L’examen individuel des pluies démontre un effet régulateur
slr les évènements moyens (Kr = 10 à 15 Oh) mais souligne également l’inefficacité de
l’aménagement pour les évènements exceptionnels.
Tableau 7 : Bilans hydrologiques du bassin versant S4 (2.5 ha),sol sableux de
terrasse.
Période 1985 - 1987 : conditions naturelles
Période 1988 - 1990 : bassin versant aménagé
(Source : ORSTOM UR2B. DAKAR)
Année
LP (1)
Lr (2)
Kr (3)
Char-
Evènements
en mm
en mm
en %
riage
exceptionnels
en ton-
nes
-.--
‘1985
631
34
5.4
L p = 73 Is = 150 (19107)
1986
722
38
5.2
11.8
Lp = 112 Is = î70 (2108)
1987
719
1 6
2.2
1988
935
39
4.2
1989
772
1990
488
8587
2072
88-90
2195
(1) Lp = Lame précipitée
(3) Kr = Coefficient de ruissellement
(2) Lr = Lame ruisselée
(4) Is = Intensité en 5 mm.
L’analyse de l’efficience d’un tel dispositif anti-érosif est d’autant plus pertinente qu’il est
possible de comparer avec un témoin non aménagé. Cependant, le problème à ce niveau
concerne la différence de taille ou de forme pour les bassins à comparer.
IJne étude récente a été réalisée dans ce sens (A. BANCOLE, 1993). Le bassin de Keur
Djanko aménagé en 1988 et celui de Ndiarguène laissé à l’état naturel sont comparés en
ce qui concerne leurs évolutions. Ce travail s’est appuyé sur les données hydrologiques
de 1983 à 1992 et sur les résultats de prélèvements de transports solides.
Les caractéristiques de ces bassins versants sont présentés au tableau 8
Tableau 8 : Caractéristiques des deux bassins versants
Keur Dianko
Ndiarguène
Superficie
0 . 5 8 km2
0 . 9 0 km2
Périmètre
3.57 km
4.66 km
Longueur
1.44 km
1.84 km
Largeur
0.346 km
0.489 km
IP
o.-l17
0.071
Ig
12.4
5.7
Kr
1.43
1.38
Le bassin de Keur Djanko est de forme plutôt allongée alors que celui de Ndiarguène est
ae forme plus ou moins arrondie. Le réseau hydrographique à Ndiarguène plus ramifié
qu’à Keur Djanko. Cependant, cette différence fondamentale peut être considérée comme
une constante au cours des expérimentations.
L.‘analyse de l’évolution des paramètres de crues s’appuie sur les données de bases que
sont tes hauteurs iimnimétriques enregistrées et les jaugeages effectués Iws des crues
(ALBERGEL etal, 1989 ; DACOSTA, 1992).
Afin de faciliter l’interprétation des résultats d’analyse statistique et graphique, seules les
crues communes aux deux bassins versants ont été considérées.
Les statistiques des paramètres de crues comparant les bassins versants avant et après
aménagement sont présentées aux deux tableaux ci-après.
Les évènements pluvieux (Pmoy.) donnant lieu à un ruissellement sont semblables sur
l’es deux bassins versants. Avant l’aménagement, les crues sont plus fortes à Ndiarguène
(lame ruisseiée (Lr), coefficient de ruissellement (Kr), débit maximum (Qmax) et durées
cf’ecouiement Tb et Tm).
16
T&Ieau 9
Résultats des statistiques de crues de 1983 à 1986
(d’après A. BANCOLE, 1993).
Keur Djanko
Ndiarguène
Moyenne Ecart-type
Moyenne Ecart-type
F’ mm
moy.
30.33
17.8
3o.z
19.5
Lr mm
1.4
2.63
2.24
2.89
Kr %
3.37
3.97
5.65
6.09
Qmax Vs
372.3
482.2
576.27
756.6
T’m mm
1 5
1 4
25
1 9
Tb mm
115
72
127
66
-
-
-
Tableau ? 0 : Résultats des statistiques de 1989 à 1992, aprèsamhagements (d’après
A. BANCOLE, 1993)
I
Keur Djanko
Ndiarguène
Moyenne Ecart-type
Moyenne Ecart-type
P mm
moy.
27.4
13.02
29.94
13.9
LT mm
0.74
1.25
2.16
3.96
Kr
%
2.00
2.75
5.7
8.94
Qmax Vs
178.4
264.9
567.7
1087
Tm
2 0
36
22
1 5
Tb
”
137
81.5
155
74
Après aménagement de 1989 à 1992, les épisodes pluvieux donnant à un ruissellement
reste équivalents sur les deux bassins et sensiblement du même ordre de grandeur que
cieux de la période en fonctionnement naturel. Sur le bassin non aménagé de Ndiarguène
cependant Kr, Qmax, Tm et Tb restent comparables sur les deux périodes d’étude alors
que sur le bassin aménagé de Keur Dianko les paramètres ont évolué. En effet il y a une
17
diminution sensible de Kr et Qmax et un allongement sensible des temps caractéristi-
ques.
Les écarts-types importants des différents paramètres considérés expliquent la grande
variabilité des crues observées, ceci compte tenu de la diversité des facteurs impliqués:
la pluie moyenne et son intensité, l’état d’humectation du sol, la rugosité du sol, te couvert
végétal. Globalement on montre à travers cette étude sur les deux périodes caractéristi-
eues qu’il y a d’une part une stabilité des épisodes pluvieux et d’autre part une diminution
cu’ruisseilement et un étalement des crues sur le bassin versant.
IV. CONCLUSION GENERALE
C)eux phénomènes extrèmes caractérisent la production agricole en condition pluviale
cahs le bassin arachidier du Sénégal : déficit hydrique lié à la sécheresse et excès
t-ydrique causant l’érosion.
a gestion de cette eau pluviale devient une nécessité pour sécuriser la production et
réserver l’environnement physique de la dégradation.
insi le sarcla-buttage de prélevée permet de parvenir à une amélioration significative de
mplantation de l’arachide. En effet, la butte créée sur la ligne de semis favorise la
onservation de l’humidité des horizons superficiels du sol.
our les sols profonds et drainants du Nord et du Centre-Nord du bassin arachidier,
amélioration du taux de satisfaction des besoins en eau lors des phases critiques est
écessaire pour une augmentation des rendements des cultures. L’utilisation du binome
a~vail du sol * fumure organique permet d’atteindre cet objectif.
3 ce qui concerne la lutte anti-érosisive dans le Sud de la zone d’étude, l’approche
assin versant permet d’évaluer globalement I’efficience d’un aménagement où les
ispositifs classiques de défense et restauration des sols et les techniques culturales
ppropriées sont en complémentarité. La comparaison avec un bassin versant non
ménagé met en évidence une diminution du ruissellement causant l’érosion et un
@lement des crues.
l--
18
BIBLIOGRAPHIE
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CULTURE PL1 ‘VIALE AU SENEGAL :
GE.STIOM Du QEFICI’ r ET DE L~ExCES HYDRIQUE
Par
Modou SENE, Pascal PEREZ et Jean AL&ERGEI
Cocument préparé à l’occasion de l’Atelier Scientifique : Gestion Durable des Terres en
Régions Semi-Arides et Sub-humides, Sénéga! ,i 5-I 9 Novembre 1993 - NOVOTEL .
DAKAR.
-.-- --
.~..-
--
.-.--.~
-.
1. INTRODUCTION
En raison de la configuration climatique dans le Sahel en général et au Sénégal en
particulier, l’apport d’eau pluviale pour les productions végétales et animales revêt un
caractère très aléatoire. En fait, deux phénomènes à première vue très contrastes
apparaissent assez souvent à l’échelle d’une saison de pluies : ce sont d’une part le
déficit hydrique ou la séchresse pouvant intervenir à différentes périodes de l’hivernage
et d’autre part l’excès d’eau pendant une période relativement courte corresnondant aux
episodes pluvieux très intensifs entrainant l’érosion des sols due à un ruissellement.
Ces évènements sont d’autant plus préjudiciables aussi bien aux produits agricoles qu’à
l’environnement écologique qu’ils interviennent en début de cycle. En ce qui concerne les
systèmes de cultures actuellement mis en oeuvre dans le Bassin Arachidier du Sénégal,
le sécheresse explique assez souvent l’implantation médiocre des cultures. Tout autre
fi3cteur étant non limitant par ailleurs, la faible densité de population obtenue est
exacerbée par une importante mortalité concommittante au déficit hydrique. A une échelle
plus grande correspondant au moins au terroir villageois, l’action érosive des orages de
cébut de cycle est facilitée par l’action de l’homme : dénudation complète des sols suite
eux travaux de nettoyage des parcelles de culture et surexploitation de la végétation
située sur les formations généralement cuirassées.
L.es deux contraintes immédiates qui en découlent sont le déficit alimentaire à court terme
et la dégradation des ressources naturelles à moyen ou long terme. II est impératif pour
la Recherche de trouver des stratégies appropriées et aptes à apporter des solutions
viables.
Dans cette perspective, il semble qu’une approche multidisciplinaire et à différentes
echelles est plus que nécesaire. En effet, elle doit permettre la caractérisation
i,idispensable du milieu physique et humain afin d’aboutir à la mise en oeuvre d’actions
efficaces.
L’objectif de cet article est justement de décrire l’expérience du Sénégal dans ce domaine
de la valorisation de l’eau pluviale en vue de sécuriser la production agricole et de la lutte
contre la dégradation des ressources naturelles, La zone ciblée en culture pluviale
correspond essentiellement au Bassin Arachidier où l’arachide et le mil en rotation sont
les spéculations dominantes. La distinction entre le nord et centre-nord d’une part et le
wd et centre-sud d’autre part permet de traiter Iles contraintes de façon hiérarchique.
3
IP. APPROCHE METHODOLOGIQUE
2 “r
i-es écheiles d’étude
0 emblée, ii faut souligner l’importance toute particulière accordée aux échelles d’étude
et aux organisations hiérarchiques des phénomlènes environnementaux étudiés La
valorisation de l’eau pluviale est étroitement liée à la ressource sol. Celle-ci est en effet
une composante majeure des systèmes écologiques en tant que source des constituants
du support au milieu biologique et réservorr vis-à-vis de ces milieux (FOURNIER et
CHEVERRY, 19:32).
En d’autres termes, le sol à travers ses fonctions de “puits” ou de “source” joue un rôle
centrai dans les transferts d’eau et des produits qu’elle véhiculés : particules en suspen-
son, solutés, etc... La pertinence de l’analyse de lia valorisation de l’eau en rapport avec
ie soi est perçue aussi bien à l’échelle temporelle qu’à celle spatiale.
Du point de vue temporel, l’analyse de la valoristion de l’eau se fera suivant un pas de
temps court ou long, selon que l’on s’interessa à l’utilisation agronomique des sols par
l’homme ou à I’évoiution de l’environnement écologique en général.
L’échelle spatiale quant à el!e est un outi! d’analys’e indispensable pour l’étude du rôle du
sol dans ie fonctionnement hvdrique ou hydrologique qui est un déterminant majeur du
fonctionnement général de systèmes écologiques, A ce propos, FOURNIER et CHEVER-
RY fl992) distinduent cinq niveaux d’échelles dont chacun se caractérke par des traits
essentiels et extériorise les phénomènes et processus s’y d&oulant. Trois parmi ces cinq
&chelles retiendront notre attention dans ce travail :
celle ponctuelle ou microsité où se jouent les mécanismes élémentaires physi-
ques et biologiques pouvant déclencher les transferts des produits. C’est en
pai-ttculier & ce niveau que seront 02)servés avec des outiis appropriés ies
états de surfaces, les volumes concernés étant de l’ordre du cm3 ;
celle stationnelle correspondant au profil de sol dans ses trois dimensions. On
y effectue les mesures de fonctionnement (hydique par exemple) et d’évolution
in situ. Selon les modèles de type “réservoirs superposés” les transferts d’eau
et de matières ayant lieu à cette échelle peuvent être mis en relation avec
l’état structural de sol de volume de l’ordre du m3 :,
celle du bassin versant : ce concept concerne une unité hydrologique. A ce
niveau, il est possible d’harmoniser des mesures faites aux deux échelles
piécédentes en passant des flux estimés à paftir de moyennes de mesur-es
spatio-temporelles locales à des flux moyens à l’exutoire. Enfin, cette échelle
4
est jugée assez pertinente pour appréhender le déterminisme de l’action de
l’homme sur t’agradation ou au contraire la dégradation de I’éco-système.
2 2 Les objets d’étude
Cn part dune analyse fréquentielle de ia pluviométrie de début d’hivernage des 5 à 7
dernières décennies pour bien décrire les conditions actuelles de productions agricoles
engénéral, et d’implantation des cultures dans différents terroirs en particulier. Pour trois
s tes représentatifs suivant un gradient nord-sud sont considérés : Louga pour le nord,
Bambey pour le centre et Nioro pour le sud.
Dans les deux premiers sites, la nature très sableuse des sols profonds: la topographie
monotone et la piuviométrie font que le problème de la valorisation de l’eau pluviale se
pose différemment que dans le troisième site. En effet si dans les deux premiers, il s’agit
essentiellement de gérer un déficit pluviométrique entrainant la sécheresse, dans le
troisieme sécheresse et excès temporaire d’eau causant une érosion peuvent coexister.
Après avoir tiré les conséquences au niveau des systèmes de production que ces
différentes conditions pédoclimatiques impliquent, nous traiterons -des acquis de la
F:echerche dans le domaine de la valorisation de l’eau pluviale En spécifiant les échelies
d’étude, ces acquis concernent aussi bien la caracttérisation et la connaissance du
functionnement du milieu que la mise au point et/ou l’adaptation de technologies
appropriées ayant des impacts positifs.
*
Aux échelles ponctuelle et stationne&?, l’ensemble du Bassin Arachidier est
considéré. En particulier pour le nord et le centre, en plus de la maîtrise des
conditions socio-économiques, on a essentiellement besoin de la conjonction
des efforts dans les domaines de l’agronomie, la bioclimatologie et I’hydro-
pédologie pour parvenir à une bonne valorisation de l’eau pluviale.
*
A ~%chelle bu bassirr vefsarit, seul’ k sud bu Basson AfaMidier est com1-178.
La multidisciplinarité nécessaire est d’autant plus importante qu’elle intégre
aussi l’hydrologie. I’agroforesterie et la zootechnie.
5
III. RESULTATS ET DISCUSSIONS
‘1 .j
X”l.
Analyse fréquentielle succinte de la pluviométrie de début d’hivernage selon un
gradient nord-sud du Bassin Arachidier
f)our la sécheresse, on peut proposer autant de definitions qu’il existe d’utilisateurs d’eau.
Le déficit hydrique lié à la pluviométrie en pluviale qui est le dénominateur commun à
toutes les sécheresses est retenu comme critère d’analyse. Les caractéristiques des
sécheresses agricoles en Afrique de l’Ouest ont rlté déterminées à partir d’une analyse
de séries historiques de données météorologiques pour mieux comprendre la durée des
périodes sèches, leurs fréquences et leurs probabilités (SIVAKUMAR, 7991). Cette
méthode probabiliste (HILLS et MORGAN, 1981) va plus loin que celle consistant en la
description de la sécheresse en fonction des variations par rapport à la moyenne à long
terme proposée pour le Sahel (WETHERELL et al, 1979).
Suivant un gradient d’aridité sud-nord dans trois localités (Nioro, Bambey, Louga)
représentatives du sud, centre, nord du Bassin arachidier du Sénégal, l’analyse a porté
sur l’installation des pluies correspondant à la date semis des cultures et sur la durée des
périodes sèches à partir de cette date, calculée à différentes probabilités. Les caractéristi-
ques géographiques ainsi que la durée des séries de données sont présentées au
tableau 1.
J-abieau 1 : Caractéristiques géographiques des localités étudiées
Bassin
Arachidier
II
Latitude
Lonaitu
Sud
Nioro du Rip
13
Centre
Bambey
14
Nord
Louga
15
Source : SIVAKUMAR, M.V.K (1991)
3.1.1. Durée des périodes sèches
A la probabilité de 90 %, la longueur des périodes sèches pour différentes hauteurs
pluviométriques est montré pour les trois localités retenues. Par rapport a la phénologie
des différentes cultures, l’étude montre que les périodes sèches sont souvent plus
longues du stade de l’émergence au 30ème jour après semis. Entre le 30ème et le
6Oème jas les risques de sécheresse sont réduits. Après le 90ème jas à Nioro du Rip,
le ï’Oème jasà Bambey et le 60ème jasà Loucga les périodes sèchesaugmentent à
nouveau. En début d’hivernage, 90 % des périodes sèches au seuil de 10 mm sont
terminées à 12, 15 et 20 jas à Nioro, Bambey et Louga respectivement.
3.12. Fréquences de périodes sèches
Les fré uences de périodes sèches aux hauteurs pluviométriques de 10 mm et 20 mm
et aux B urées ~5, 5-10 et ~10 j sont montrées au tableau 2.
Tableau 2 : Les hauteurs pluviométriques de ?O et 20 mm
Lg /
Lg /
BB 1
Lg Louga ; BB = Bambey ; NR = Nioro (Source : M.V.K. SIVMJMAR, 1991).
??
--!
Aux seuils pluviométriques considérés, les fréquences de périodes sèches inférieures a
5 j jusqu’à 60 jas dépassent 50 % sauf à 20 jas. Pour les périodes séches de 5 à 10
j ZI la hauteur de 10 mm, ees fréquences sont généralement faibles, mais un peu plus
élevées au centre-nord et centre qu’au. sud du bassin arachidier. En ce qui concerne les
Iongues périodes sèches (> 10 j), les fréquences au seuil de 10 mm sont faibles en
général et traduisent bien le gradient de pluviosité Nord-Sud.
3.1.3. Le potentiel d’érosivité des pluies
Cette partie ne concerne que le sud du bassin arachidier où l’érosion hydrique constitue
une contrainte majeure. Dans la zone de Nioro du Rip malgré une chute de la moyenne
pluviométrique de 800 mm a 654 mm au cours des 20 dernières années, l’agressivité
moyenne des pluies a peu diminué.
L’indice spécifique reste élevé (l = 112 pour la moyenne 1970-90). En effet la probabilité
d’occurence des précipitations journalières maximales est peu affectée par la diminution
de la pluviosité (DACOSTA, 1991). Cette étude confirme le caractère erratique des pluies
exceptionnelles . La valeur de l’indice d’agressivité climatique annuel moyen (RUSA =
306 pour la moyenne 1970-90) est influencé par ces évènements pluviaux et illustre le
maintien du fort potentiel d’érosivité dans la zone, malgré une hétérogénéité marquée.
3.2. Gestion du déficit hydrique
Pouvant se manifester à toutes les phases phénologiques de la culture, le déficit hydrique
c.onstitue la contrainte majeure à la production ; le taux de satisfaction en eau des
wltures étant souvent faible. Toutefois, il est possible par. le biais de techniques
culturales permettant une bonne valorisation de l’eau pluviale, de réduire significativement
les effets néfastes des déficits pluviométriques. Parmi celles-ci on évoquera à titre
d’illustration :
*
d’une part je sarcla-buttage de prélevée (radou baling) sur l’implantation de
l’arachide ;
*
et d’autre part le binôme labour x fumier par rapport à son action plus durable
pour maintenir à un niveau plutôt adéquat le taux de satisfaction des besoins
en eau des cultures.
.-
-
-
3.2:1.
E f f e t d u
sarcla-buttage
de
preléve
sur
l’implantation
de l’arachide
Cette technique culturale localement dénommée “radou baligne” (RB) est décrite par
ailleurs (RUELLE et al, 1990). Par rapport au sarclage traditionnel ou radou simple (RS)
communément pratiqué en traction équine ou bovine par les producteurs, le radou baligne
se distingue par l’existence de petites buttes de terre fine sur la ligne de semis. Cette
opération culturale est une stratégie paysanne de lutte contre la sécheresse de début de
cycle en culture arachidière. La butte ainsi créée permettrait de conserver l’eau dans le
profil du soi au profit de la plantule. Dans les zones à ruissellement, cette pratique pet-m ;:
dune part de sécuriser l’apport de fumure organique et, d’autre part de favoriser
t’ nfittration des eaux pluviales.
Ainsi l’implantation de l’arachide a été étudiée sur trois traitements en trois répétitions :
radou simple, radou baligne (RB) et radou baligne + fumier (5 t/ha)(RBF). Pour cela trois
piuies de semis ont été retenues pour simuler les types d’hivernage généralement
distingués : hivernages précoce, optimum et tardif. Pour le paysan plus l’hivernage sera
précoce, plus la pluie nécessaire pour semer l’arachide sera importante. Par contre quand
il est tardif, le paysan peut de contenter d’une pluie mimimale utile pour semer.
Le semis est effectué le 4 Février 1993 à la station de Nioro du Rip après Irrigation au
seuil des hauteurs respectives retenues 37, 30 et 15 mm. La mise en oeuvre des
traitements a immédiatement suivi.
Pour évaluer l’implantation de l’arachide dans ces conditions un certain nombre de
grandeurs a été suivi depuis le semis jusqu’au 60è jour après semis. Parmi celles-ci, on
pleut citer l’évolution de la densité de peuplement et l’humidité volumique sous la ligne de
s”emis jusqu’au front d’humectation du sol.
t.es résultats de ce suivi sont présentés au tableau 3 en ce qui concerne l’évolution de
la densité de peuplement et au tableau 4 pour l’humidité volumique du sol jusqu’à 10 cm
de profondeur.
L.es densités de peuplement de l’arachide obtenues mettent en évidence l’importance de
IZI pluie de semis. Si on dispose de semences de qualité et d’un matériel adéquat de
semis, les pluies importantes permettent de se rapprocher de la densité optimale.
Par rapport aux traitements étudiés, on remarque que si la pluie de semis est faible: le
radou baligne seul ou avec apport de fumier améliore la densité de levée. RB permet
d’obtenir une augmentation de 20.000 plants/ha par rapport à RS. On remarque que
RB n’influence pas la densité de levée quand la pluie de semis est importante (> 30
rnm).
Au cours du temps, une mortalité des p!antes plus ou moins importante est constatée,
probablement liée aux stress hydrique l-e taux de surie déterminée augmente avec la
pluie de semis. Les traitements ne distinguent généralement pas le taux de survie au sein
d’un semis sauf pour 30 mm à 60 JAS où le taux de survie sur RS est de 11 % inférieur
à celui sur RB.
Four expliquer ces différences de comportement, Kanalyse a porté sur l’évolution au cours
du temps des profils de teneurs en eau sur 10 cm de profondeur a partir de la surface.
Le dessèchement du profil au cours du temps résultant du prélèvement par les plantes
et de l’évaporation s’observe sur tous les traitements.
Du premier au 30è JAS, les teneurs en eau de surface passent en moyenne de 10 %
au moins 5 environ 1-2 %. A partir du 7è JAS, une nette différence de comportement
existe entre RS d’une part et RB et RBF d’autre part. Tout d’abord pour la tranche O-2
cm de soi la teneur en eau est sur RB au moins le double de celle sur RS Ensuite pour
toute la tranche O-l 0 cm a partir du ‘E4è JAS, la 1:eneur en eau sur RB est significative-
ment plus élevée que celle sur RS.
Globalement, il apparaît que RB permet de conserver l’eau plus longtemps dans le profil.
II y aurait un blocage de l’évaporation par rupture de capillarité causée par le mulch
artificiel crée par la butte. Ceci favorise une meilleur-e alimentation de la plantule. Ce fait
est d’autant plus intéressant pour un semis sur pluie minimale utile qu’il favorise
I’imbibition de la graine préalable à la germination.
Tableau 3 : Evolution de la densité de peuplement en fonction du
sarclage de prélevée pour trois piuies de semis
u.ie de
Traitement
mis (mm)
Densité h la 1evee
Taux de suriie a ( % )
(7jas) plants/ha
10
Dbleau 4 : Evolution des teneurs en eau de surface (cm3/cm3),
en fonction du type de sarclage de prélevée pour
/pe de sarclage de prélevée pour trois/pluies de semis
I
.-
7
14
Il
3.2.2.
Action du binome iabour x fumier
Cette illustration s’appuyera essentiellement sur des travaux réalisés au centre nord du
Bassin Arachidier (CISSE, 1986). Les études se sont déroulées sur deux ans, 1983,1984
et 1985 avec respectivement 210, 279 et 301,9 mm. Sur une rotation arachide-mil en
deux séries alternées, on a comparé l’effet direct sur les deux cultures de deux
traitements contrastés. II s’agit du labour en traction bovine à 10 cm de profondeur +
fertilisation minérale (TO) et du labour + fertilisation minérale + fumier (T’!).
L’effet de ces deux traitements sur la production de matière sèche totale des deux
ctiltures en relation avec les tc;nles du bilan hydrique est montré au tableau 5.
Tableau 5 : Effet du binôme labour x fumier sur la matière sèche
totale à la récolte de t”arachide et du mil sur les termes du bilan hydrique
---
Culture
AnnCe
‘Traile-
1 P l u i e
E’I‘K
Drainage
Stock a
RCndCXlC3lt
utile
(mm j
17nm )
111 rn 1
r&coltc
nietière
!mm)
--/
1983
69
c
( m m )
sèche
(kgha)
25
Araçhidc
243 1 27
1984
Mil
(!$ource : 1,. CISS& 1986).
II ressort de ce tableau que tous les ans au cours de la saison des plumes le front
d’humectation descend plus profondément sur TO que sur PI En conséquence l’apport
de matière organique permet de réduire considérablement les pertes d’eau éventuelles
.ar drainage et d’augmenter les consommations en eau (évapotranspiration réelle) des
cultures. II apparait donc que le binôme travail du sol x matière organique permet une
bonne valorisation de l’eau pluviale (au cours du cycle des principales cuftures).
E.n ce qui concerne le mil cependant, on remaque pour l’année 1984 que malgré une
consommation en eau (ETR) identique sur TO et Tl, le rendement de matière sèche varie
du simple au double. En 1985, la consomnration en eau sur Tl est supérieure à celle sur
7’0 de 39 mm entraînant un rendement sur Tl trois fois plus élevé que sur TO.
’ Ii apparaît donc que I’ETR globale n’est pas une grandeur explicative des différences de
rendements. L’examen des consommations hydriques pendant les phases critiques
permet par contre de trouver une interprétation correcte du résultat.
En 1985, les taux de satisfaction des besoins en eau du mil a la floraison et à la
formation des grains sont présentés au tableau 6.
Tableau 6 : Taux de satisfaction des besoins en eau du mil en 1985
Traitement
A la floraison
A la formation des
(45è JAS)
grains (60è JAS)
-,-- --_1_1
TO
62 %
30 %
T-l
80 %
68 %
-
On montre ainsi que pendant la période floraison-début de formation des grains
l’alimentation en eau du mil est meilleure sur Tl que TO. Compte tenu de la très grande
kifluence de l’alimentation hydrique pendant cette phase sur le rendement de matière
sèche du mil, la contribution de celle-ci sur l’augmentation de rendement du mil sur T?
serait donc une meilleure satisfaction de ces besoins pendant la phase critique.
----
2.3.
La lutte anti-érosive dans le Sud du Bassin Arachidier
te ruissellement est une contrainte majeure à la production agricole dans la zone. Les
Frocessus en vigueur de même que l’ampleur des phénomènes ont été bien mis en
Evidence (SENE et PEREZ, 1991).
La stratégie de lutte ami-érosive développée depuis une dizaine d‘années privilégie
i’approche bassin versant. De tailles variables avec des superficies allant de 25 à 760
l-la, les 7 bassins’versants étudiés sont représentatifs de la zone concernée : hétérogénité
rtorp~iopédologique, mode de mise en valeur des terres par les agriculteurs, etc.
Prealablement aux actions d’aménagements anti-érosifs mis en place à partir de 1988,
ces bassins versants ont fait l’objet d’étude pluriannuelle de leur fonctionnement
hydrologique et d’enquêtes sur les systèmes d’exploitation pratiqués.
Pour l’essentiel, la lutte antt-érosive consiste en un aménagement Intégré ou les
dispositifs classiques de défense et restauration des sols et les techniques culturales sont
c.omplémentaires. L’adaptabilité de la technologie utilisée est un critère déterminant de
choix.
Pour les trois bassins versants concernés actuellement par tes aménagements antt-
itrosifs, le dispositif en place est constitué par:
*
un maillage du paysage faisant 4.500 mètres de haies
vives
muitispécifiques de 9.500 plants répartis en 13 lignes isohypses ;
*
une
s t a b i l i s a t i o n
des
r a v i n e s pai-
végétalisation e t
enrochement en zone cultivée ;
*
un
c o r d o n p i e r r e u x i s o h y p s e c o m p l é t é p a r d e s o u v r a g e s
filtrants ponctuels en haut de toposéquence ;
*
un
itinéraire
technique
s u r l e s
parcelles
d e c u l t u r e s
travail de préparation du sol en sec, semis isohypse, sarcio-buttage, restitution
des résidus végétaux sous forme de compost.
I_?mpact de l’aménagement réalisé est évalué au niveau de l’exutoire du bassin versant
en analysant les paramètres de sortie tels que le ruissellement et la quantité de terre
perdue par l’érosion.
‘,o bilan hydrologique présenté au tableau 7 et concernant le bassin de 25 ha indique
!Jn abattement de 25 % du coefficient du ruissellement et une nette diminution du
ctiarriage, après aménagement. L’objectif de réduction de l’énergie cinétique de la lame
14
rurssellée est donc atteint. L’examen individuel des pluies démontre un effet régulateur
slr les évènements moyens (Kr = 10 à 15 Oh) mais souligne également l’inefficacité de
l’aménagement pour les évènements exceptionnels.
Tableau 7 : Bilans hydrologiques du bassin versant S4 (2.5 ha),sol sableux de
terrasse.
Période 1985 - 1987 : conditions naturelles
Période 1988 - 1990 : bassin versant aménagé
(Source : ORSTOM UR2B. DAKAR)
Année
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Evènements
en mm
en mm
en %
riage
exceptionnels
en ton-
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-.--
‘1985
631
34
5.4
L p = 73 Is = 150 (19107)
1986
722
38
5.2
11.8
Lp = 112 Is = î70 (2108)
1987
719
1 6
2.2
1988
935
39
4.2
1989
772
1990
488
8587
2072
88-90
2195
(1) Lp = Lame précipitée
(3) Kr = Coefficient de ruissellement
(2) Lr = Lame ruisselée
(4) Is = Intensité en 5 mm.
L’analyse de l’efficience d’un tel dispositif anti-érosif est d’autant plus pertinente qu’il est
possible de comparer avec un témoin non aménagé. Cependant, le problème à ce niveau
concerne la différence de taille ou de forme pour les bassins à comparer.
IJne étude récente a été réalisée dans ce sens (A. BANCOLE, 1993). Le bassin de Keur
Djanko aménagé en 1988 et celui de Ndiarguène laissé à l’état naturel sont comparés en
ce qui concerne leurs évolutions. Ce travail s’est appuyé sur les données hydrologiques
de 1983 à 1992 et sur les résultats de prélèvements de transports solides.
Les caractéristiques de ces bassins versants sont présentés au tableau 8
Tableau 8 : Caractéristiques des deux bassins versants
Keur Dianko
Ndiarguène
Superficie
0 . 5 8 km2
0 . 9 0 km2
Périmètre
3.57 km
4.66 km
Longueur
1.44 km
1.84 km
Largeur
0.346 km
0.489 km
IP
o.-l17
0.071
Ig
12.4
5.7
Kr
1.43
1.38
Le bassin de Keur Djanko est de forme plutôt allongée alors que celui de Ndiarguène est
ae forme plus ou moins arrondie. Le réseau hydrographique à Ndiarguène plus ramifié
qu’à Keur Djanko. Cependant, cette différence fondamentale peut être considérée comme
une constante au cours des expérimentations.
L.‘analyse de l’évolution des paramètres de crues s’appuie sur les données de bases que
sont tes hauteurs iimnimétriques enregistrées et les jaugeages effectués Iws des crues
(ALBERGEL etal, 1989 ; DACOSTA, 1992).
Afin de faciliter l’interprétation des résultats d’analyse statistique et graphique, seules les
crues communes aux deux bassins versants ont été considérées.
Les statistiques des paramètres de crues comparant les bassins versants avant et après
aménagement sont présentées aux deux tableaux ci-après.
Les évènements pluvieux (Pmoy.) donnant lieu à un ruissellement sont semblables sur
l’es deux bassins versants. Avant l’aménagement, les crues sont plus fortes à Ndiarguène
(lame ruisseiée (Lr), coefficient de ruissellement (Kr), débit maximum (Qmax) et durées
cf’ecouiement Tb et Tm).
16
T&Ieau 9
Résultats des statistiques de crues de 1983 à 1986
(d’après A. BANCOLE, 1993).
Keur Djanko
Ndiarguène
Moyenne Ecart-type
Moyenne Ecart-type
F’ mm
moy.
30.33
17.8
3o.z
19.5
Lr mm
1.4
2.63
2.24
2.89
Kr %
3.37
3.97
5.65
6.09
Qmax Vs
372.3
482.2
576.27
756.6
T’m mm
1 5
1 4
25
1 9
Tb mm
115
72
127
66
-
-
-
Tableau ? 0 : Résultats des statistiques de 1989 à 1992, aprèsamhagements (d’après
A. BANCOLE, 1993)
I
Keur Djanko
Ndiarguène
Moyenne Ecart-type
Moyenne Ecart-type
P mm
moy.
27.4
13.02
29.94
13.9
LT mm
0.74
1.25
2.16
3.96
Kr
%
2.00
2.75
5.7
8.94
Qmax Vs
178.4
264.9
567.7
1087
Tm
2 0
36
22
1 5
Tb
”
137
81.5
155
74
Après aménagement de 1989 à 1992, les épisodes pluvieux donnant à un ruissellement
reste équivalents sur les deux bassins et sensiblement du même ordre de grandeur que
cieux de la période en fonctionnement naturel. Sur le bassin non aménagé de Ndiarguène
cependant Kr, Qmax, Tm et Tb restent comparables sur les deux périodes d’étude alors
que sur le bassin aménagé de Keur Dianko les paramètres ont évolué. En effet il y a une
17
diminution sensible de Kr et Qmax et un allongement sensible des temps caractéristi-
ques.
Les écarts-types importants des différents paramètres considérés expliquent la grande
variabilité des crues observées, ceci compte tenu de la diversité des facteurs impliqués:
la pluie moyenne et son intensité, l’état d’humectation du sol, la rugosité du sol, te couvert
végétal. Globalement on montre à travers cette étude sur les deux périodes caractéristi-
eues qu’il y a d’une part une stabilité des épisodes pluvieux et d’autre part une diminution
cu’ruisseilement et un étalement des crues sur le bassin versant.
IV. CONCLUSION GENERALE
C)eux phénomènes extrèmes caractérisent la production agricole en condition pluviale
cahs le bassin arachidier du Sénégal : déficit hydrique lié à la sécheresse et excès
t-ydrique causant l’érosion.
a gestion de cette eau pluviale devient une nécessité pour sécuriser la production et
réserver l’environnement physique de la dégradation.
insi le sarcla-buttage de prélevée permet de parvenir à une amélioration significative de
mplantation de l’arachide. En effet, la butte créée sur la ligne de semis favorise la
onservation de l’humidité des horizons superficiels du sol.
our les sols profonds et drainants du Nord et du Centre-Nord du bassin arachidier,
amélioration du taux de satisfaction des besoins en eau lors des phases critiques est
écessaire pour une augmentation des rendements des cultures. L’utilisation du binome
a~vail du sol * fumure organique permet d’atteindre cet objectif.
3 ce qui concerne la lutte anti-érosisive dans le Sud de la zone d’étude, l’approche
assin versant permet d’évaluer globalement I’efficience d’un aménagement où les
ispositifs classiques de défense et restauration des sols et les techniques culturales
ppropriées sont en complémentarité. La comparaison avec un bassin versant non
ménagé met en évidence une diminution du ruissellement causant l’érosion et un
@lement des crues.
l--
18
BIBLIOGRAPHIE
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