Effet de l’apport de résidus végétaux de qualité différente sur le fonctionnement microbiologique et la production végétale

Dans les zones soudano sahéliennes à forte densité de population, l’intensification des cultures, entraîne toujours une baisse du niveau de fertilité des sols (Dommergues et Ganry, 1991 ; Sedogo, 1991 et 1993 ; Becker et al., 1995). Les effets négatifs les plus apparents attribuables à l’intensification sont la baisse du taux de matière organique (MO) (Hien et al., 1993), associée à la réduction de la quantité de l’azote dans le sol. La croissance rapide de la population mène à l’expansion des cultures, au déboisement et au surpâturage (Traoré et Gigou, 1991).

Au Sénégal, l’agriculture qui a toujours été une activité rurale, commence à gagner de plus en plus le milieu urbain. En effet ce phénomène est la conséquence des contre-performances de l’agriculture qui ont été noté durant ces dernières années mais aussi le fait que les zones périurbaines présentent un contexte socio économique favorables à des activités agropastorales intenses. C’est ainsi que la zone des Niayes joue un rôle très important dans la production horticole du Sénégal d’autant plus qu’elle procure 80% de la production nationale. La zone périurbaine de Dakar donne à elle seule annuellement 3500 à 40000 tonnes de légumes représentant le quart de la production nationale (Diao, 2004). Malgré ces fonctions importantes, la pratique de l’agriculture périurbaine soulève beaucoup d’inquiétudes liées à l’environnement, la santé publique et à la viabilité des systèmes de production (Akinbamijo et al., 2002 ; Mbaye et Moustier, 2000 ; Cissé, 2000).

Dans la zone des Niayes, les agriculteurs ont développé une stratégie locale de production maraîchère qui s’est traduite par l’utilisation des eaux usées brutes (Gaye et Niang, 2002). L’usage des eaux usées présente, d’après les producteurs, plusieurs avantages : il diminue les quantités de fertilisants minéraux, raccourcit le cycle des cultures (gain d’une semaine pour la laitue), améliore le développement végétatif et augmente les rendements (IAGU, 2001). Cependant, leurs réutilisations sans prétraitement sont à l’origine d’impacts sur l’environnement et sur la santé des populations. Plusieurs études ont démontré que l’utilisation des eaux usées ou des boues d’épuration représente une source potentielle de contaminations chimique et micro- biologique des eaux de nappe superficielle (Howard, 2002 ; Taylor, 2004 ; Oren, 2004). Des épidémies de typhoïde et de paratyphoïde qui ont éclaté à Dakar, ont été attribuées aux eaux usées (Gaye et Niang 2002). Selon Ndiaye et al., (1990), la réutilisation de ces eaux usées pour l’irrigation des légumes présente des inconvénients sur la santé des populations. En effet, le nombre de coliformes dénombrés dans ces eaux usées dépasse largement les normes de l’OMS. Et malgré tous ces inconvénients, les maraîchers de la zone des Niayes de Pikine continuent à utiliser ces eaux usées car les rendements obtenus sont meilleurs que ceux enregistrés sous eaux de nappe. Les faibles rendements obtenus sous eaux de nappe sont dus principalement à la pauvreté des sols. Des études récentes ont montrés aussi que suite à l’intensification des pratiques agricoles, à la forte croissance démographique et à l’urbanisation sans cesse galopante, la zone des Niayes de Pikine présente des sols à faible taux de matière organique (Henzi et Dieye, 2006). Donc il devient indispensable de développer des méthodes pour maintenir et améliorer la fertilité des sols afin de satisfaire les besoins alimentaires et préserver l’environnement et la santé des populations.

SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

LE SOL

Le sol est la zone meuble plus ou moins épaisse parcourue par les racines des plantes. Il est issu d’une transformation de la roche mère sous-jacente. Des processus physiques, chimiques et biologiques désagrègent et altèrent les roches mères dont les minéraux sont plus ou moins transformés. Simultanément, les végétaux et la faune qui se développent sur ces minéraux produisent de la matière organique fraîche (feuilles, fruits, cadavres d’animaux et excréments) qui est décomposée par divers bactéries et champignons. Au cours de la transformation de la matière organique, des minéraux solubles et gazeux sont libérés et peuvent réagir avec d’autres molécules organiques pour former l’humus, matière organique brune à l’état de colloïdes. Dans le sol, on retrouve une phase solide formée d’éléments minéraux et organiques, une phase liquide formée d’eau et de substances dissoutes et une phase gazeuse.

La phase solide

La phase solide du sol est constituée de la fraction minérale et de la fraction organique.

La fraction minérale

Elle représente, en général, 95 à 99% de la fraction solide du sol. Sa composition dépend de la nature de la roche mère. Ces éléments minéraux peuvent avoir différentes tailles granulométriques :
– Sable (50 < Ø < 2000μm)
– Limon (2 < Ø < 50μm)
– Argile (Ø < 2μm)

Selon les proportions de ces trois fractions granulométriques, la texture du sol peut être qualifiée de sableuse à argileuse. La capacité du sol à remplir ses fonctions dépend de la nature de la roche mère et de sa texture.

La fraction organique

On distingue dans la fraction organique une composante inerte et une composante vivante.

La fraction organique inerte

La matière organique morte représente à elle seule 80% de la matière organique (MO) du sol. Elle est constituée de tissus végétaux et de résidus d’organismes. Elle subit de nombreuses transformations dans le sol. Ces transformations se font en deux phases : une phase de minéralisation et une phase d’humification.

La fraction organique vivante : les microorganismes du sol

Les microorganismes du sol sont composés par les bactéries, les actinomycètes et les champignons. Les bactéries et champignons sont les principaux responsables de la transformation de la MO. Ils participent aussi à l’humification notamment par l’excrétion d’enzymes dans le sol ainsi qu’à la formation des complexes organo-minéraux.

Les bactéries
Ce sont des organismes vivants unicellulaires. Elles prolifèrent dans les milieux riches en azote, et peu acides. Elles sont surtout abondantes autour des racines de certaines plantes (graminées, légumineuses). Généralement les bactéries sont hétérotrophes et saprophytes et elles participent à la décomposition de la cellulose et du sucre. Cependant il existe des bactéries autotrophes qui tirent leur énergie de l’oxydation de certains composés tels que le souffre et l’oxyde nitreux. Elles assimilent également le carbone du CO2. Les bactéries du sol appartiennent à cette catégorie et la plupart d’entre elles jouent un rôle important dans le cycle de l’azote, du souffre, du fer, du magnésium, en intervenant dans les processus d’oxydo-réduction (Paul et Clark, 1989).

Les Actinomycètes
Les actinomycètes sont des organismes intermédiaires entre les bactéries et les champignons. Ils se caractérisent par des filaments mycéliens très ramifiés et non cloisonnés. Ils jouent un rôle très important dans la décomposition de la matière organique du sol. Ils participent aussi dans la décomposition de la lignine et de certains tanins qui sont des composés aromatiques de la matière organique fraîche. Certaines espèces d’actinomycètes sont à l’origine d’une fixation active d’azote atmosphérique qui explique le rôle améliorant de ces espèces et leur fréquente utilisation pour les reboisements de sols minéraux dépourvus d’humus. Cependant il faut noter que deux genres d’actinomycètes seulement sont bien représentés dans le sol : Streptomyces et Nocardia (Dommergues, 1968).

Les champignons
Les champignons sont de nature ubiquistes et hétérotrophes. Ils constituent environ 85-90% de la biomasse du sol. Les champignons saprophytes sont des décomposeurs et vivent dans de la matière organique morte. Ils jouent un rôle important dans le recyclage des nutriments. Les champignons se distinguent des bactéries par leur taille et leur structure qui est de type eucaryote. Les champignons peuvent constituer une association mutualiste avec les algues ou les cyanobactéries mais ils peuvent aussi être bénéfiques à la croissance des végétaux en formant des associations symbiotiques avec des racines qu’on appelle mycorhizes. Il existe de nombreux types d’associations mycorhiziennes. Différents types de mycorhizes sont ubiquistes sur la plupart des plantes herbacées et des espèces arborées, et ceci, dans une vaste gamme d’habitats, dont les systèmes agricoles.

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Table des matières

I)INTRODUCTION
II) GENERALITES
III) METHODOLOGIE
IV) RESULTATS
V) COMMENTAIRES ET DISCUSSION
VI) CONCLUSION  
VII) REFERENCES
ANNEXES
RESUME

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