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Travaux du sol
Les travaux du sol se font soit par des outils attelés pour les bas de pente et les rizières soit à l’angady pour les pentes fortes et les rizières de petite surface.
Le labour a longtemps considéré comme préalable indispensable a l’implantation d’une culture, mais il présente des inconvénients :
-pénibilité, car en général réalisé manuellement,
-risques d’érosion et de dégradation favorisées par un affinement excessif du sol,
-augmentation des pertes en eau par évaporation, avec assèchement consécutif du sol, -limitation de l’activité biologique des sols, due aux perturbations sur la faune,
-forte accélération de minéralisation de la matière organique, d’où appauvrissement rapide du sol.
Le contrôle des adventices constitue une contrainte majeure : l’utilisation d’herbicide est rare et le désherbage est réalisé dans la majorité des cas à l’angady , entre les lignes, et par arrachage à la main entre les poquets. Deux à quatre désherbages sont effectués suivant les conditions pluviométriques, et parfois les parcelles sont totalement abandonnées en raison du retard du sarclage, où les futures interventions seront pénibles et non rentables.
Problématique sur les cultures intensives.
Utilisation excessive des engrais minéraux
Dans le contexte d’une utilisation de la ressource sol aux fins d’obtenir le maximum de production, la surexploitation des sols ou un mauvais usage de ces derniers par des pratiques agricoles inadaptées est susceptible de compromettre gravement leurs aptitudes agronomiques (Roose et Fauck, 1980-1981 ; Boyer,1976,1977,1982), et en particulier leurs qualités biologiques au risque d’entraîner leurs dégradations irréversibles.
De telles allégations correspondent à la réalité lorsque les quantités appliquées dépassent les besoins raisonnables de la culture. Dans la plupart des cas, l’efficacité d’utilisation des engrais par les cultures ne dépasse pas 50%, le reste se perd dans le système du sol sans que la plante puisse en tirer avantage.
On enregistre des pertes dues au lessivage, au ruissellement et à la volatilisation, et les substances présentes en quantités excessives sont déplacées vers d’autres segments de l’environnement où elles deviennent dangereuses, sans parler du gaspillage économique qu’engendre un tel processus.
Contribution à la gestion durable du sol des Hautes Terres de Madagascar : Effet de l’Hyper-Barren et du paillage.
Il convient alors de bien gérer les apports minéraux dont le coût est élevé et les effets peuvent être dégradants.
Travaux du sol
A chaque passage des gros engins pour tous les travaux du sol (défrichement, labour, émottage, enfouissement, semis, sarclage,…) et sous l’effet de son poids, le sol se tasse en profondeur contribuant ainsi à la formation d’une semelle de labour.
Les sols compacts sont caractérisés par leur faible perméabilité à l’eau et à l’air ce qui est défavorable pour les racines et les microorganismes.
Barney Muckle de Triple W Engineering a trouvé que le fait de remuer le sol de manière excessive par l’utilisation de sarcleuses mécaniques conventionnelles (telles que les sarcleuses rotatives et les houes manuelles) entraîne une perte de l’humidité du sol.
Cadre de l’étude
Région d ‘Andranomanelatra Antsirabe
Situation géographique
L’essai a été implanté dans une exploitation laitière de TIKO FARM, localisée à 150 km d’Antananarivo sur la RN7.
Relief-climat
La région du Vakinankaratra est sous un climat humide tempéré à deux saisons: la saison pluvieuse de novembre à mars et la saison sèche s’étalant d’avril à octobre. La pluviométrie annuelle varie entre 1200m et 1500m avec un maximum de précipitations en décembre et janvier. Le risque des grêles est un phénomène fréquent dans cette région pendant la saison pluvieuse et occasionne quelquefois des dégâts importants.
La variation de la température moyenne annuelle est de 16°2C à 16°8C
L’amplitude diurne va de 10°2 C (mars) à 14°6 C(octobre), pendant la saison chaude et humide. Les moyennes thermiques sont les plus élevées en janvier et en février, par contre les maxima s’observent en octobre et novembre.
En saison sèche, les températures minima absolues descendent en dessous du zéro avec 1 à 10 jours de gel par an pour l’altitude supérieure à 1400 m.
La région d’Andranomanelatra présente une durée d’ensoleillement plus importante par rapport à celle d’Antananarivo surtout pendant la saison sèche.
Contribution à la gestion durable du sol des Hautes Terres de Madagascar : Effet de l’Hyper-Barren et du paillage.
Le sol de la région est dominé par un sol ferralitique fortement désaturé rouge ou ocre sur des alluvions volcano- fluvio- lacustres.
Occupation du sol
Suivant son objectif qui est l’élevage laitier, les principales cultures trouvées chez TIKO sont les: maïs grain, maïs fourrage, les cultures fourragères ( Brachiaria, Chloris, Setaria, …).et le soja. Elle pratique la rotation suivante : maïs sur soja par an et culture fourragère sur maïs ou soja tous les 5 ans ;
Chez les paysans environnants, la production vivrière reste la première occupation, mais on remarque aussi l’extension progressive des cultures industrielles et à vocation commerciale (blé, orge, soja, arbre fruitiers,…) s’ils ont une surface plus large, par contre une association de multitudes de cultures sont cultivées sur une parcelle par faute de surface, a savoir le maïs/haricot, le manioc/patate douce, maïs/voanjo, riz pluvial/maïs….
Systèmes de production de la région d’Andranomanelatra
Pour le cas de la société TIKO qui pratique le système de culture intensive, afin d’obtenir de haut rendement, elle utilise :
– divers matériels agricoles comme des tracteurs avec ses accessoires (charrues, herses, pulvériseur, pulvérisateur, épandeur d’engrais, moissonneuse-batteuse, ensileuse,…)
-des intrants chimiques (pesticide, engrais )
-des fumiers de ferme à dose élevée et des amendements calcaire (dolomie)
L’exploitation est dirigée par des responsables spécialisés, des techniciens formés et des mains d’œuvres qualifiés, tous salariés.
Chez les paysans, le système de production repose sur une main d’œuvre familiale mais quelque fois, si nécessaire, ils recourent à la main d’œuvre journalière. Ces agriculteurs tirent profit de la vente d’une partie de leur production vivrière.
Région de Soavinimerina Ambohimanga
Situation géographique
Soavinimerina est une des villages de la commune rurale d’Ambohimanga, et incluse dans le Fivondronampokontany d’Antananarivo Avaradrano. La route nationale RN3 la traverse au PK 15 .
Contribution à la gestion durable du sol des Hautes Terres de Madagascar : Effet de l’Hyper-Barren et du paillage.
Relief-climat
La topographie de la région est dominée par la présence de colline à pente convexe et du bas-fond plus ou moins étroit. L’altitude de cette région est de 1200m.
La région est sous un climat à deux saisons: la saison pluvieuse de novembre en mars et la saison sèche s’étalant d’avril en octobre. La pluviométrie annuelle varie entre 1200 m et 1500m avec un maximum de précipitations en décembre et janvier.
Le sol de la région est dominé par un sol ferralitique acide.
Occupation du sol
La principale culture du bas fond est le riz irrigué, vient ensuite sur les bas de pente les bananiers, taro et cultures maraîchères. Les manioc et maïs sont cultivés sur tanety. Au sommet pousse les eucalyptus, pinus et mimosa.
En contre saison, sur rizière, à partir du mois de juin, les paysans plantent du petit pois, pomme de terre, haricot.
Les tanety en pente dégradée non propice à la culture sont couverts de bozaka (Aristida sp) et de fougère.
Ces tanety sont très attaqués par l’érosion par faute des dispositifs anti-érosifs; et constitue des zones de pâturage pour les élevages de zébu.
Actuellement, la superficie moyenne de chaque exploitation familiale (composée de 6 à 8 personnes en moyenne) est inférieure à 0,5 ha. La pratique d’une association de multitude de cultures sur une même parcelle est remarquée.
Systèmes de production
La production familiale tient la première place, sur une surface moyenne de 0,5 ha par famille.
Au- delà, de cette surface, la main d’œuvre salariée ou l’entre- aide est nécessaire.
Les systèmes de métayage et fermage sont presque abandonnés dans cette région.
Les travaux du sol se font soit à l’angady soit à la charrue, et les sarclages aussi, soit manuelle soit avec une sarcleuse.
La présence des techniciens d’agriculture de l’état, apporte des aides aux paysans.
Ces techniciens les incitent à la pratique des innovations techniques surtout pour le Système de Riziculture Améliorée (repiquage en ligne, jeune plant, 2 sarclages minimum, maîtrise d’eau;…) et la culture de la pomme de terre en contre saison.
La technique de culture sous couverture végétale n’est pas encore pratiquée.
Vu l’insuffisance de la surface cultivable, les agriculteurs font l’association des cultures comme maïs/ haricot, manioc/patate douce.
L’apport de fumier ne se fait qu’en culture de contre saison, et encore à faible dose.
Expérimentation à Andranomanelatra
Matériels et méthodes
L’Hyper-Barren (source PROCHIMAD)
Historique
Quatre périodes ont marqué l’histoire de l’Hyper-Barren.
1- Les années 20 : période de la découverte.
La découverte des îles Barren datait en 1921 par PERRIER DE LA BATHIE.
Sept îles ont été reconnues au large de la côte Ouest de Madagascar pour former les îles Barren, à environ 50 km au Sud-Sud Ouest de la ville de Maintirano.
En 1926 J.DUCLOS trouvait que ces îles étaient minéralisées en phosphorites, et estimait une production de 10.000 tonnes par an que Madagascar peut exploiter.
2- Les années 60 : caractérisation des îles (géologie)
En 1964, BATTISTINI continuait leurs travaux en définissant l’emplacement, la dimension et l’origine corallienne de ces îles.
3- Les années 70 et début des années 90 : ce furent les époques des études sur les phosphorites.
Contribution à la gestion durable du sol des Hautes Terres de Madagascar : Effet de l’Hyper-Barren et du paillage.
4- A partir de 1995: début d’exploitation, de production et commercialisation de l’HB par la Société PROCHIMAD.
Localisation.
Les 7 îles : Maroantaly, Andrano, Androtra, Lava, Dondosy, Mangily, Mavony, forment l’archipel des Barren. Ces îles se situent entre 18° et 18°40’S à 50Km en face et au Sud de la ville de Maintirano et à 200Km au Nord de Morondava sur la côte occidentale malgache. Les réserves connues étant de l’ordre de 500.000 tonnes. (RATSIMBAZAFY J.R, 1977).
Le Rhizobium
Les rhizobium sont des bactéries gram(-) et strictement aérobies. Ils vivent à l’état saprophyte dans le sol, et ne fixent l’azote qu’à l’état symbiose.
Les racines des légumineuses secrètent des molécules de flavonoides qui attirent ces bactéries aux poils absorbants. Ils vont se multiplier et forment le cordon infectieux.
Le procédé qui consiste à ajouter l’inoculum à la semence est appelé « inoculation ».
Chaque espèce de légumineuse exige son Rhizobium approprié.
Ces bactéries activent le cycle de l’humification, transformant les débris végétaux et associés en excellent humus directement assimilable. Elles fixent l’azote de l’air et le mettent à la disposition des plantes.
La couverture végétale.
Le semis direct sur couverture végétale regroupe deux grands types de systèmes :
-la culture sur couverture morte,
-la culture sur couverture vive.
Comme notre essai est l’effet de paillage, nous allons nous limiter au premier cas.
La couverture morte ou paillage peut être constituée :
– de résidus de récolte
– de biomasse de plantes cultivées autour de la culture
Contribution à la gestion durable du sol des Hautes Terres de Madagascar : Effet de l’Hyper-Barren et du paillage.
– mais en général, par le bozaka (Aristida sp.) qui est le plus utilisé car c’est le principal végétal constituant le tanety des Hautes Terres.
Le paillage fournit une certaine quantité de matière organique brute qui se décomposera progressivement. Il permet ainsi la protection du sol et un retour progressif à sa richesse en éléments fertilisants et en activité biologique.
Le paillis retarde le développement des plantes adventices, qui concurrencent dangereusement les cultures en soustrayant une bonne partie des substances nutritives, de l’eau et de la lumière disponible.
La couverture végétale économise l’emploi d’intrants chimiques, protège le sol contre l’érosion, diminue le temps de travaux et leur pénibilité et enfin maintient l’humidité et les microorganismes du sol en vie. La meilleure façon de conserver l’eau tellurique est de pailler le sol.
C’est en outre une méthode très efficace pour réduire l’évaporation, la croissance des adventices, maintenir l’humidité du sol en saison sèche et prévenir l’érosion.
Durée de l’expérimentation
L’essai au champ, utilisant l’azote 15N s’est étendu du semis, mi Novembre 1999, au stade de floraison, début Février 2000, tandis que l’essai pour la détermination des rendements se poursuit jusqu’au stade de maturation, fin Mars.
Contraintes économiques
Au niveau paysan, l’achat d’engrais pour la fertilisation n’est pas prioritaire, même s’ils ont la possibilité, ils se limitent à l’apport du fumier , mais encore, pas à la dose idéale.
Contraintes sociales
Généralement, les effets de zéro labour en culture sous couverture végétale se font sentir deux ans après la première installation. Les paysans se préoccupent très souvent de l’immédiat. Ils considèrent la technique comme inefficace en première année et généralisent ce résultat aux années futures. Ce qui constitue un frein pour l’appropriation.
De même pour l’Hyper-Barren qui a un arrière effet remarquable, l’amélioration ne se manifeste qu’à partir de la deuxième année.
Recommandations
La recommandation est basée sur la culture de légumineuse sous couverture végétale en insistant les quatre points suivants : la préparation du sol, l’apport des fumures, le paillage du sol et le semis.
Contribution à la gestion durable du sol des Hautes Terres de Madagascar : Effet de l’Hyper-Barren et du paillage.
La préparation du sol.
Pour la première année d’implantation, le labour profond est indispensable pour éclater les semelles de labour (décompactage). Cette opération a pour but de favoriser l’infiltration de l’eau, l’aération du sol qui le rend favorable au développement normal des microorganismes.
L’apport des fumures
L’HB est recommandé sur sol :
-carencé en phosphore
-Faiblement acide ou neutre.
-avec une bonne structure permettant un développement maximum des racines.
-riche en matière organique augmentant la solubilité du phosphore dans le sol.
-avec un bon régime hydrique.
Les phosphates tricalciques qui sont insolubles dans l’eau, donc ne migrent pas, doivent être apportés très tôt et mélangés bien dans la couche exploitable, pour augmenter la surface de contact avec la solution du sol et les racines. Ils donnent un meilleur résultat sur les sols acides, mais l’apport d’urée, qui a un effet acidifiant est recommandé en sol neutre ou légèrement basique, ce qui est rare sur les tanety des hautes terres de Madagascar.
Les doses suivantes sont donc recommandées d’après les résultats de l’expérimentation :
*-Sur un sol de défriche, pour une fumure de fond:
– 220kg/ha de P2O5 sous forme d’Hyper-Barren (1,2t/ha d’HB) ,
– 36t/ha de poudrette de parc au moment du labour,
L’apport de phosphore n’est plus nécessaire en deuxième ni en troisième année.
*- en fumure d’entretien, comme une teneur en P-Olsen supérieure à 10ppm est considérée comme une bonne teneur, nous suggérons, un apport de 110kg/ha de P2O5 sous forme d’Hyper-Barren avec 20t/ha de poudrette de parc. Le calcium de l’Hyper-Barren peut remplacer ainsi celui de la dolomie.
Les apports d’engrais minéraux ne sont pas indispensables.
Le paillage du sol.
Après épandage de fumier et de l’Hyper-Barren suivi d’ émottage et planage du sol, il faut le pailler le plus vite possible pour ne pas perdre son humidité.
Contribution à la gestion durable du sol des Hautes Terres de Madagascar : Effet de l’Hyper-Barren et du paillage.
La couverture peut être constituée par des matériaux disponibles près de l’exploitation, des biomasses de plantes installées autour de la parcelle ou des résidus de récolte qui ne peuvent plus être utilisés pour d’autre fins que recouvrir le sol.
La quantité de paille à épandre dépend du matériau, l’important est que l’on ne voie plus le sol une fois paillé pour empêcher les mauvaises herbes de pousser.
L’inoculation des graines.
Pour que l’inoculation puisse atteindre un degré d’efficacité optimum, il faut que :
– la souche soit capable de former des nodules fixateurs sur l’espèce cultivée,
– les bactéries restent actives pendant son stockage et/ou son transport en respectant la température, la lumière et l’humidité pour sa survie.
– l’inoculation se fasse juste avant le semis car les Rhizobium meurent rapidement.
Il faut aussi :
– éviter de trop humidifier les semences, utiliser juste assez d’eau pour une bonne adhésion de l’inoculum sur la graine.
– entreposer les graines inoculées dans un endroit frais et abrité jusqu’au semis.
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Table des matières
INTRODUCTION
1.Problématiques
1.1 Problématiques sur les tanety
1.1.1 Erosion
1.1.2 Fertilité
1.1.3 Travaux du sol
1.2 Problématique sur les cultures intensives
1.2.1 Utilisation excessive des engrais minéraux
1.2.2 Travaux du sol
2.Cadre de l’étude
2.1 Région d ‘Andranomanelatra Antsirabe
2.1.1 Situation géographique
2.1.2 Relief-climat
2.1.3 Occupation du sol
2.1.4 Systèmes de production de la région d’Andranomanelatra..
2.2 Région de Soavinimerina Ambohimanga
2.2.1 Situation géographique
2.2.2 Relief-climat
2.2.3 Occupation du sol
2.2.4 Systèmes de production
3.Expérimentation à Andranomanelatra
3.1 Matériels et méthodes
3.1.1 L’Hyper-Barren
3.1.1.1.1 Historique
3.1.1.1.2 Localisation
3.1.1.1.3 Propriétés
3.1.2 Titre de l’essai
3.1.3 Objectifs
3.1.4 Durée de l’expérimentation
3.1.5 Dispositifs expérimentaux
3.1.6 Présentation des essais
3.2 Résultats et discussions
.4.Expérimentation à Soavinimerina
4.1 Matériels et méthodes
4.1.1 Titre de l’essai
4.1.2 Objectif
4.1.3 L’isotope 15N
4.1.3.1 Méthode isotopique pour quantifier la fixation d’azote atmosphérique
4.1.3.2 Ndff : Azote dérivé des fertilisants
4.1.3.3 Ndfs Azote dérivé du sol (Nitrogen derived from soil)
4.1.3.4 Quantification de l’azote de la fixation biologique
4.1.5 La couverture végétale
4.1.6 Durée de l’expérimentation
4.1.7 Dispositifs expérimentaux
4.1.7.1 pour l’essai en15N
4.1.7.2 Pour les rendements en graine
4.1.8 Présentation de l’essai
4.2 Résultats et discussions
5. Méthodes standard d’analyse chimique des sols et plantes
5.1 Azote total du sol
5.2 Azote total plante
6.Contraintes attendues
6.1 Contraintes techniques
6.2 Contraintes économiques
6.3 Contraintes sociales
7. Recommandations
7.1 La préparation du sol
7.2 L’apport des fumures
7.3 Le paillage du sol
7.4 L’inoculation des graines
CONCLUSION
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