INTRODUCTION

L’agriculture au Sud-Kivu fait face à une dégradation accélérée des sols entrainant une chute continuelle de la fertilité des sols et par conséquent une baisse de rendements des cultures (LUNZE, 1998). Cette fertilité des champs cultivés est caractérisée, chez les petits paysans, par des valeurs des pH très basses (<5.5), une grande saturation en aluminium (>75%), par un niveau bas des nutriments comme N et P. En outre, des recherches menées cette dernière décennie dans la province ont rapporté des cas des déséquilibres nutritionnels (rapport VLIR). Cette situation est exacerbée par la sous-utilisation généralisée des engrais tant minéraux qu’organiques chez les petits paysans (LUNZE, 2000).
Lors ces dernières années, on a remarqué chez certains agriculteurs un intérêt croissant de l’utilisation des engrais minéraux (Pypers et al., 2011). Néanmoins, l’utilisation rationnelle des engrais suppose une bonne connaissance du statut organo-minerale du sol (IFDC, 2010a). En effet, apporter des doses d'engrais non appropriées aux besoins des cultures constitue non seulement une voie conduisant à une faible efficience agronomique et économique des engrais utilisés, mais aussi et surtout un facteur créant des déséquilibres nutritionnels chez la culture cible.
Von Liebig (1840) a démontré que si un seul élément nutritif nécessaire au développement d'une plante n'est pas disponible en quantité suffisante (l’élément nutritif limitant), alors l'absorption de tous les autres nutriments est compromise (Hebebrand, 2015). Le manque d’équilibre encourage aussi une absorption excessive de nutriments fournis en excès, ce qui fait diminuer la productivité de ces nutriments entrainant une baisse du rendement des cultures (FAO, 1999). Ainsi, la connaissance d’éléments limitant la production des cultures dans les champs est impérieux en vue d’optimiser l’apport des fertilisants.
Le plus souvent la détermination des quantités N, P et K bio-disponible dans le sol et des éléments limitant est basée sur des méthodes quantitatives de diagnostic de la fertilité des sols. Parmi ces méthodes on peut citer les méthodes classiques (notamment les analyses chimiques des sols, les analyses visuelles des cultures et des sols, l’installation des parcelles diagnostiques et la cartographie) et les méthodes de modélisation (ou outils d'aide à la décision).
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Quoique conduisant à des bons résultats, les méthodes classiques sont d’un accès très limité pour la plupart des agriculteurs dans la province à cause principalement du coût élevé et l’insuffisance des laboratoires appropriés. Le recours aux méthodes de modélisation utilisant principalement des méthodes mathématiques et statistiques dans la détermination de la fertilité des champs serait une alternative fiable. En effet, les approches de modélisation intègrent les résultats d’analyses de laboratoire et les données des essais en milieu réel. Ils permettent de réduire le nombre des essais à installer et des échantillons à analyser lorsque le modèle est déjà calibré aux conditions édapho climatiques locales de croissance de la culture.
L’un de ces modèles est QUEFTS (QUantitative Evaluation of the Fertility of Tropicals Soils) (Janssen et al, 1990) un outil simple permettant de prédire des rendements d’une culture sur la base des propriétés chimiques de sol (notamment le Carbone organique, l’azote total, le phosphore assimilable, le potassium échangeable et le pH-eau) et sur base de l’absorption des nutriments dans la plante. Ces données sont utilisées pour en déduire des estimations de la disponibilité en éléments nutritifs dans le sol.
Pour détecter les éléments nutritifs limitant la production du maïs dans une zone agro-écologique spécifique, un essai d’omission peut être installé et divers rendements obtenus analysés. L’influence de l’apport sélectif des nutriments ainsi que leur absorption permettrait d’en déduire l’élément limitant dans le modèle, qui calcule le rendement sur base des quantités d’engrais utilisées et les propriétés de sol avant l’essai.
Le modèle QUEFTS refléterait ainsi le lien existant entre la fertilité initiale du sol, l’apport d’engrais, l’absorption des nutriments et le rendement du maïs à Karhale. Ainsi le rendement prédit par QUEFTS serait égale à celui obtenu lors de l’essai sur le site.
L'objectif global de cette étude est d’identifier des éléments nutritifs limitant le rendement du maïs cultivé à Karhale en utilisant le modèle QUEFTS.
Plus spécifiquement il s'agit de (d’):
ï‚· Estimer la capacité du sol à fournir les éléments N, P et K et les corréler avec les rendements obtenus,
ï‚· Comparer le rendement du maïs obtenus dans l’essai d’omission avec les rendements obtenus par prédiction avec le modèle QUEFTS.
A part cette brève introduction et la conclusion, cette étude comprend trois chapitres. Le premier porte sur le diagnostic de la fertilité et fertilisation des sols dans les systèmes de
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culture à base de maïs. Le second chapitre décrit le milieu d’étude, matériel et méthodes utilisés. Enfin le troisième donne les résultats obtenus ainsi que les discussions y relatives.