Protocole de prélèvement des échantillons

Protocole de prélèvement des échantillons

Contexte et problématique

En zone tropicale humide, les systèmes de production à base de cultures pérennes font partie des solutions de lutte contre la pauvreté et de reconstitution partielle des systèmes forestiers (cirad 2013).La culture du palmier à huile est un modèle d’étude particulièrement intéressant grâce à la convergence des questionnements de nature sociétale, agronomique et environnementale. En Indonésie en 2009, 40 % de la surface en plantation de palmiers à huile appartenait à des petits producteurs (moins de 25 ha) du fait des hauts rendements largement supérieurs à ceux des cultures traditionnelles progressivement remplacées (hévéa,rizières), leur permettant d’accéder à un échelon social supérieur (WWF 2011). Sa culture demande également une main d’œuvre importante, 30 fois plus d’emplois générés par unité de surface que les autres grandes exploitations agricoles comme le soja (CNUCED 2012), et permettait en 2009 à 15 à 20 millions d’Indonésiens de vivre de l’industrie du palmier à huile. D’un point de vue agronomique, l’huile de palme possède des rendements records (4t/ha d’huile contre 0,8t/ha pour le soja ou le colza), d’où une meilleure valorisation de l’hectare occupé (6 fois mieux que le soja) et des coûts de production plus faibles que les autres oléagineux (CNUCED 2012). Du fait des très forts rendements, de la demande mondiale soutenue en corps gras et de la disponibilité en terres, la culture du palmier à huile s’est très vite répandue en Asie du sudest. Ainsi, l’huile de palme est devenue la première huile produite dans le monde (1/3 de la production totale),devant le soja, avec 47,9Mt produites en 2010-2011, dont 49 % en Indonésie et 38 % en Malaisie. Ces deux pays assurent ainsi 90 % des exportations mondiales (USDA 2012).La culture du palmier à huile pose de nombreuses questions agronomiques, notamment concernant le statut nutritionnel du peuplement (N, P, K, Mg). Celui-ci est évalué par l’intermédiaire de diagnostics foliaires corrélés à la production via la fertilisation. L’augmentation des prix des engrais chimiques, la raréfaction de certaines ressources (phosphore, P), ainsi que le développement des pratiques de recyclage des résidus d’usine, font émerger une notion d’optimisation économique et environnementale de la fertilisation organique et minérale. Des outils de diagnostic et des indicateurs doivent être définis pour mesurer l’impact des pratiques et des systèmes de culture sur la fertilité des sols.Les préoccupations environnementales se sont accentuées au cours des dernières décennies avec des causes telles que la déforestation et la disparition des grands mammifères. Aujourd’hui, avec l’augmentation de la population mondiale et la prise de conscience de la dégradation des sols causée par les pratiques d’agriculture intensive du XXe s, les préoccupations se tournent vers la préservation du capital « sol » (Bispo et al. 2012b). La définition de la qualité des sols évolue en lien avec ces préoccupations. On considère aujourd’hui qu’il s’agit de la capacité d’un sol à être fonctionnel, à l’intérieur des limites imposées par l’écosystème et l’utilisation des terres, dans le but de préserver la productivité biologique et la qualité environnementale, et de promouvoir la santé des plantes, des animaux et de l’homme (Adeboye et al. 2011).Encore à l’heure actuelle, l’évaluation de cette qualité est basée sur des indicateurs environnementaux physiques et chimiques (Feix et al. 2012). Le développement de paramètres biologiques permettrait de prendre en compte toute la complexité du sol et notamment les différents rôles fonctionnels remplis par les organismes du sol. (Ruiz et al. 2008) ont listé les principaux processus écologiques incluant la faune du sol ;entre autres, le cycle de l’azote, la fixation de l’azote, le contrôle des maladies et ravageurs des cultures, ladécomposition de la matière organique, la séquestration du carbone, la maintenance de la structure du sol ou bien encore la détoxification du sol. Basé sur ces processus, les organismes du sol sont classés en groupes fonctionnels: les ingénieurs chimiques permettent le recyclage des nutriments et la fixation d’azote (microorganismes), les microrégulateurs régulent les populations microbiennes (microfaune), les décomposeurs s’attaquent à la matière organique (mésofaune) et les ingénieurs du sol (ou de l’écosystème) affectent la structure du sol (macrofaune) (Blanchart 2012). Grâce à l’éventail de rôles rempli par la faune du sol, le maintien de la biodiversité du sol (diversité des êtres vivants et des écosystèmes), via la promotion de la diversité et de l’activité de ces organismes, permet une meilleure résistance et résilience aux modifications du milieu (Bispo et al. 2012a).
Afin d’aider à la compréhension du fonctionnement du sol, la tendance actuelle est à la recherche d’indicateurs biologiques (ou bioindicateurs) correspondant à des propriétés mesurables du sol (Blanchart 2012). La difficulté réside dans la grande richesse spécifique présente dans les sols. Un quart des espèces vivantes décrites aujourd’hui sont des animaux du sol (Marsden 2013). Jusqu’à 150.000 « individus » de microarthropodes peuvent être retrouvés par mètre carré de forêt mixte, et jusqu’à plusieurs millions de nématodes (Rutgers et al. 2009). En outre, seule une faible proportion de la biodiversité des sols est connue, d’où l’appellation de troisième frontière biotique (Jeffery et al. 2010). Les premiers bioindicateurs développés correspondent aux communautés de lombrics et à la biomasse microbienne du fait de leur sensibilité aux modifications des systèmes agricoles. Les différents groupes écologiques de vers de terre (épigés, endogés et anéciques) sont pris en compte séparément via les impacts différents occasionnés sur le sol et leurs habitudes alimentaires (saprophages, saprogéophages, géophages) (Lavelle et al. 1998). D’autres paramètres biologiques sont susceptibles prochainement de faire partie de l’éventail de bioindicateurs, notamment les communautés de nématodes (abondance et indices nématologiques), de microorganismes (grâce au développement des méthodes moléculaires) et des activités enzymatiques impliquées dans les cycles biogéochimiques (Bispo et al. 2012b). Les indices nématologiques (entre autres EI : Indice d’Enrichissement et SI : Indice de Structure) permettent de caractériser différentes classes de sol en fonction du niveau de perturbation, d’enrichissement et de contrôle (sol conductif ou suppressif) (Ferris et al. 2001).
Les résidus organiques sont considérés comme source de nourriture pour les organismes du sol (Lavelle et al. 2001), à l’origine du maintien de la biodiversité dans les écosystèmes terrestres (Bispo et al. 2012b). La reconstitution du pool de matière organique du sol est un processus lent. Face à l’intensification des pratiques culturales en vue de nourrir la population croissante, le développement de nouvelles techniques de culture est à l’origine de la diminution du pool de carbone organique des sols (ex : changement d’affectation des sols) (fem 2012). Dans le but de guider les pratiques agricoles afin de développer des itinéraires techniques favorisant la biodiversité, il est nécessaire d’évaluer l’impact de l’apport de matière organique sur les organismes du sol.

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Table des matières

1 Introduction
2 Cadre de l’étude
2.1 Lieu d’accueil
2.2 La stratégie de l’entreprise
2.3 La préoccupation de l’entreprise
3 Contexte et problématique 
4 Matériel et Méthodes
4.1 Site d’expérimentation
4.2 Dispositif expérimental
4.3 Protocole de prélèvement des échantillons
4.3.1 Échantillonnage de la macrofaune du sol
4.3.2 Échantillonnage de la nématofaune du sol
4.3.3 Analyse des paramètres physiques du sol
4.3.4 Analyses des caractéristiques chimiques du sol et de la litière
4.4 Méthodes d’analyse des paramètres biologiques
4.4.1 Méthode d’analyse de la macrofaune
4.4.2 Méthode d’analyse de la nématofaune
4.5 Ressources statistiques et traitements statistiques
5 Résultats
5.1 Propriétés physiques du sol
5.1.1 Profondeur de l’horizon A0
5.1.2 Densité apparente
5.1.3 Stabilité des agrégats
5.1.4 Texture
5.2 Propriétés chimiques du sol
5.2.1 Carbone organique
5.2.2 Azote total
5.2.3 pH
5.2.4 Potassium total
5.2.5 Autres paramètres chimiques
5.3 Propriétés biologiques du sol
5.3.1 La macrofaune
5.3.2 La nématofaune
5.3.3 Interactions macrofaune et nématofaune
5.4 Interactions entre les composantes physiques, chimiques et biologiques
5.4.1 Évaluation de la fertilité chimique
5.4.2 Les trois composantes du sol
5.5 La couverture du sol – cinétique de décomposition des rafles
5.5.1 Cinétique de décomposition des rafles
5.5.2 Évolution de la composition chimique de la couverture du sol
6 Discussion
7 Conclusion et perspectives
Liste des sigles et abréviations 
Liste des annexes 
Table des figures 
Table des tableaux
Table des matières
Bibliographie

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