Caractérisation et modélisation de l’évolution du stock de C du sol

Zone pré-littorale et littorale

Elle correspond à l’extrême Sud de la région Maritime (Fig. 3) et comprend : le plateau de terre de barre et le bassin sédimentaire côtier englobant cordon littoral et système lagunaire.

Ensemble hydro-morphologique du Mono

Cet ensemble comporte les sols ferrugineux qui couvrent la plus grande partie du secteur, les vertisols ou sols à caractères vertiques, les sols ferralitiques et les sols peu évolués d’érosion.
Ils sont, dans leur ensemble, propices à la production agricole et sont localisés dans la région des Plateaux et dans la partie Est de la région Centrale.

Zone montagneuse subhumide de l’Atakora moyen et méridional

L’ensemble correspond à la partie ouest des régions Centrale et des Plateaux. Il comprendquatre sous-zones : le piémont de l’Atakora méridional, le plateau sub-atakorien, l’ensemble du plateau de l’Adélé et le massif de l’Atakora moyen. C’est la zone propice à la culture des plantes fruitières, notamment dans la région des Plateaux.

Zone montagneuse sèche de l’Atakora septentrional

Cette zone représente la majeure partie de la région de la Kara et une partie de la région Centrale. Elle se caractérise par un relief très complexe marqué de fortes pentes. Elle se subdivise en trois sous-zones : (i) le plateau de Bassar et la plaine de mô, (ii) le système du massif kabyè (culminant à 800 m) et de la chaîne de Défalé (650 m) et (iii) les collines de Kantè appartenant de l’unité structurale des schistes de l’Atakora. Cette zone comprend quatre classes de sols : les sols ferrugineux tropicaux, les sols ferralitiques, les vertisols et les sols évolués. L’érosion a provoqué une prédominance des éléments grossiers en surface, entravant ainsi l’alimentation hydrique des plantes.

Ensemble hydro-morphologique de l’Oti

Il se situe entre les régions de la Kara et des Savanes et comprend du Nord au Sud deux unités : la plaine de l’Oti (altitude moyenne 100 m) et la zone de collines au Nord de Kantè.
Leur valeur agronomique dépend de l’importance de l’hydromorphie et de la profondeur à laquelle se manifestent l’induration et la concrétion.

Savane sèche continentale du Nord

Cette zone se localise dans la partie nord de la région des Savanes et comprend du Nord-ouest au Sud deux unités : la pénéplaine formée de roches cristallines au Nord de Dapaong à une altitude moyenne de 200 m et la zone de plateaux de Dapaong et de Bombouaka dont les rebords culminent à 500 m. Cette zone comprend trois grands types de sols : les sols ferrugineux tropicaux lessivés sur de grandes profondeurs qui sont majoritaires, les sols peu évolués d’érosion et les sols hydromorphes peu humifiés à gley. Ces derniers types de sols se présentent comme très défavorables pour l’agriculture.

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Table des matières

Introduction générale
CHAPITRE 1 : SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE
Introduction
I. Fonction du sol et déterminants de sa fertilité
1.1. Fonction du sol
1.2. Déterminants de la fertilité du sol
1.2.1. Matière organique
1.2.2. Eléments minéraux du sol
1.2.3. Structure et texture du sol
II. Caractérisation et modélisation de l’évolution du stock de C du sol
2.1. Structure en fractions de la matière organique du sol
2.2. Fractionnement de la matière organique
2.2.1. Fractionnement chimique
2.2.2. Fractionnements physiques
2.3. Modèles d’évolution du stock de C du sol
CHAPITRE 2 : CADRE GÉNÉRAL ET METHODOLOGIE DE L’ÉTUDE
Introduction
I. Cadre général de l’étude
1.1. Contexte climatique du Togo
1.2. Sol et relief
1.2.1. Zone pré-littorale et littorale
1.2.2. Ensemble hydromorphologique du mono
1.2.3. Zone montagneuse subhumide de l’Atakora moyen et méridional
1.2.4. Zone montagneuse sèche de l’Atakora septentrional
1.2.5. Ensemble hydro-morphologique de l’Oti
1.2.6. Savane sèche continentale du Nord
1.3. Population
1.4. Agriculture
1.4.1. Grandes aire de production des différentes cultures et d’élevage
1.4.2. Systèmes de production agricole
II. Méthodologie
2.1. Sites de collecte de données
2.1.1. Points de recherche en conditions contrôlées
2.1.2. Zone et approche d’enquêtes en milieu paysan et collecte de données de sol sur des
parcelles paysannes
2.2. Données
2.2.1. Natures et méthodes d’analyses des paramètres de sol
2.3. Analyse des données
CHAPITRE 3 : MODELES D’ÉVOLUTION DU STOCK DE C DES SOLS CULTIVÉS EN ZONE COTONNIÈRE DU TOGO ET CARACTÉRISATION DU COMPARTIMENT STABLE DE C DU SOL
I. Article: Carbon losses and primary productivity decline in savannah soils under cottoncereal
rotations in semiarid Togo
1. Introduction
2. Materials and methods
2.1. Site characterisation
2.2. The long-term experiments
2.3. Soil carbon models
2.4. Data collection and model parameters
2.5. Model calibration, testing and scenario analysis
3. Results
3.1. Long-term changes in crop productivity and C inputs to the soil
3.2. Soil carbon dynamics
3.3. Model sensitivities and scenario exploration
4. Discussion
II. Compartiment de C du sol résistant à l’hydrolyse acide et vitesse de minéralisation de C du
sol évaluée par incubation
2.1. Importance relative des fractions de sol et quantité résistante de C
2.2. Conditions initiales de la parcelle expérimentale de Kolokopé à la défriche
2.2.1. Hétérogénéité spatiale de la parcelle et difficultés relatives à l’utilisation de données
synchroniques de sol
2.2.2. Vitesse de minéralisation de C et implications sur les résultats de la modélisation
CHAPITRE 4 : EFFET DE LA FERTILISATION MINERALE AVEC RESTITUTION AU SOL DES RESIDUS DE RECOLTE SUR L’ÉVOLUTION A LONG TERME DES CONCENTRATIONS DU SOL EN C ET NUTRIMENTS
Article: Long-term mineral fertiliser use and crop residue restitution do not compensate for
carbon and nutrient losses from a Ferralsol under continuous cultivation
1. Introduction
2. Materials and methods
2.1. Experimental site
2.2 .Long-term experiment
2.3. Laboratory analysis
2.4. Data analysis
2.5. Crop yields and partial nutrient balances
2.6. Simulating nutrient supply and crop responses
3. Results
3.1. Long-term changes in crop productivity, soil carbon input and nutrient uptake
3.2. Effect on soil fertility indicators
3.3. Modelling long-term changes in soil stocks and concentrations
3.4. Modelling potential soil nutrient supply and crop responses
4. Discussion
5. Conclusions
CHAPITRE 5 : EFFET DE LA JACHÈRE DE COURTE DURÉE SUR L’ÉVOLUTION
DES CONCENTRATIONS DE CARBONE ET DE NUTRIMENTS DU SOL
1. Introduction
2. Matériel et méthode
2.1. Site expérimental
2.2. Dispositif expérimental
2.3. Analyse des données
3. Résultats
3.1. Effet de la jachère de coutre durée sur les rendements de culture
3.2. Effet de la jachère de courte durée sur l’évolution des concentrations de C et de nutriments du sol
3.3. Diagnostic de l’évolution du stock de C du sol
4. Discussion
CHAPITRE 6 : NOUVELLES ADAPTATIONS DE GESTION ET ÉVOLUTION DE LA FERTILITÉ DES SOLS CULTIVÉS EN MILIEU PAYSAN
Introduction
I. Quelques caractéristiques des exploitations agricoles et évolution des pratiques de gestion
de la fertilité du sol en milieu paysan
1.1. Choix culturaux opérés par les agriculteurs en réponse à la baisse de la culture cotonnière
1.2. Taille des superficies et nombre de cultures à l’unité de l’exploitation agricole avant et
après la baisse de la culture cotonnière
1.3. Gestion de la fertilité du sol en milieu paysan après la baisse de la culture cotonnière.
1.4. Diagnostic de l’impact de l’abandon de la fertilisation minérale par certains agriculteurs
sur les rendements de cultures
II. Indicateurs de la fertilité de sol sur des parcelles paysannes
2.1. Historique de parcelles paysannes dont les indicateurs de la fertilité de sol ont été
déterminés
2.2. Forte hypothèse d’un stock élevé et variable de C stable sur les parcelles paysannes
2.3. Evolution des indicateurs de la fertilité du sol sur les parcelles paysannes
Conclusion générale, insuffisances et perspectives
Références citées
Annexes