Chapitre I. GENERALITE

I.1 : GENERALITE SUR L’ERODIBILITE DU SOL
I.1.1 : L’érosion et ses causes
De prime abord on dirait que plusieurs définitions du terme « érosion » existent mais cependant Clément et Lozet ont défini l’érosion comme étant l’action exercée par les agents climatiques ou naturels(vent, pluies, rivières et glaciers), souvent amplifiée par l’action de l’homme et qui a pour effet d’enlever la couche superficielle des sols et des roches meubles ou des talus de route ou de rivières ( Clément et Lozet, 2011). Cette définition est en accord avec celle donnée par El-swaify et al en 1982. L’érosion du sol est un processus physique de dégradation des sols et c’est la forme de dégradation du sol la plus repandue (Kassu, 2011) en Afrique tropicale et surtout sub-saharienne (Kiage, 2013). D’autres auteurs décrivent largement l’érosion hydrique comme un ensemble de différents phénomènes incluant l’épuisement des constituants du sol par dissolution et par lessivage (El-swaify et al, 1982). Parlant des types d’érosions on dirait qu’il existe plusieurs classifications dépendant des auteurs. Mais on retiendra la proposition faite par El-swaify et al (1982) qui distinguent deux classes d’érosion à savoir l’érosion géologique et celle accélérée. Toutefois cette classification n’exclut pas l’application d’autres classifications dans des situations particulières. L’érosion géologique souvent appelée érosion naturelle ou normale est un processus continu et implacable (modéré) de l’évolution de la surface terrestre par les agents géologiques comme la pluie, écoulement de surface, fonte de neige, … (El-swaify et al, 1982). Tel que son nom l’indique, l’érosion accélérée est souvent un processus rapide qui est généralement induit par les activités humaines comme l’ouverture de forêt, la culture des plantes et la domestication des animaux, l’exploitation minière et la construction. Et c’est cette dernière classe qui cause des dommages à l’agriculture et à l’environnement (El-swaify et al, 1982), dommages irréversibles lorsque le taux de l’érosion dépasse la vitesse de formation du sol (Kiage, 2013).
Pour ce qui est du processus d’érosion accélérée deux étapes peuvent être distinguées : le détachement et le transport des matériels du sol. Ainsi le détachement des particules du sol
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est causé par l’action de l’eau suite à l’énergie cinétique de la goutte de pluie (EI-Swaify et al, 1982 ; Kiage,2013) et parfois le ruissellement. Le transport de particules détachées de la masse du sol de leur point d’origine à une nouvelle destination est assuré par le ruissellement et probablement les précipitations (El-swaify et al, 1982). Compte tenu de ce qui précède, il est évident que les causes majeures de l’érosion hydrique sont les caractéristiques des précipitations, du sol et l’ensemble du physique de la terre (El-swaify et al, 1982).
I.1.2 : L’érodibilité et l’équation universelle de perte de terre(USLE)
L’érodibilité est l’un de six facteurs de l’équation universelle de perte de terre(USLE) et se définit comme la propriété spécifique du sol qui peut être évaluée quantitativement comme la vulnérabilité du sol à l’érosion dans des circonstances précises en dehors de l’influence du relief (Clément et Lozet, 2011). L’érodibilité du sol représente les réactions des propriétés du sol et des caractéristiques du profil du sol à la perte de terre (Rénard et al, 2011), c’est la susceptibilité naturelle du sol à l’érosion (El-swaify et al, 1982), c’est aussi la réponse du sol à l’érosivité des pluies et du ruissellement (Salvador Sanchis et al, 2007). Pour sa part Mandy Kingston définit l’érodibilité du sol comme une fonction des complexes interactions entre les propriétés physiques et chimiques du sol (Kingston, 1997). Au sens pratique l’érodibilité est globalement un paramètre représentant une réaction intégrée moyenne du sol et de son profil à l’érosion et autres processus hydrologiques (Rénard et al, 2011). L’équation universelle de perte de terre(USLE) est une formule empirique de prédiction de perte de terre développée par le National Runoff and Soil Data Center(NRCS) en coopération avec Purdue University aux Etats unis d’Amérique (Kingston, 1997). L’USLE et les autres équations qui l’ont précédée étaient conçues plus comme un outil de planification pour la conservation de sol qu’un outil de recherche et raison pour laquelle elle était structurée pour être utilisé dans le programme de conservation de sol (Rénard et al, 2011). Cette équation a pour forme : A=RKLSCP
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Où :-A est la quantité de terre perdue et s’exprime en unité sélectionnée pour K et pour une période sélectionnée pour R, -R est l’érosivité des pluies et de ruissellements, est le potentiel érosif des pluies et de ruissellement, -K est l’érodibilité du sol, -L et S sont des éléments topographiques, respectivement longueur et pourcentage de la pente, -C est la couverture du sol, est le rapport des pertes de terre pour une couverture végétale et le management, -Et P pratique de lutte antiérosive est le rapport de perte de terre et la protection antiérosive( Rénard et al, 2011). Revenant sur l’érodibilité, des nombreuses études faites en dehors des tropiques montrent que la susceptibilité du sol à l’érosion hydrique (l’érodibilité du sol) dépend de la texture, de la structure et des propriétés hydrologiques (El-swaify et al, 1982). Les résultats des recherches menées au Maroc et en Indonésie ont montré que les couches superficielles et celles sous-jacentes avaient une érodibilité différente. Ceci est dû aux différences dans la texture, la minéralogie et la structure de diverses couches du sol. Les valeurs de l’érodibilité(K) de la couche superficielle sont importantes pour les terres agricoles tandis que celles de la couche sous-jacente sont nécessaires pour les activités de construction (El-swaify et al, 1982). Dans une étude menée au Pérou dans le bassin d’Andes, on a constaté qu’un sol riche en sable et en limon est susceptible à l’érosion et que le sol argileux est plus résistant (Romero et al, 2007).
Au cours des recherches faites au Hawaï et au Puerto Rico, on a trouvé que les Ultisols étaient plus résistants à l’érosion grâce leur faible valeur de K (érodibilité du sol). Par contre des expériences faites au Venezuela et en Amérique centrale ont montré que l’érodibilité des Ultisols variait dans les deux extrêmes de valeurs de K allant des plus faibles aux plus hautes. Et aux Etats unis cet ordre a eu des valeurs d’érodibilité largement variables. Cependant la forte résistance des Oxisols à l’érosion est universellement reconnue ; la lourde teneur argileuse des Inceptisols ainsi que la faible agrégation des alfisols sont également reconnues. Et donc ces trois ordres possèdent respectivement une faible, modérée et haute érodibilité (El-swaify et al, 1982).
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I.1 .3 : Erodibilité des sols tropicaux
Dans le monde 23% de la surface de la terre ont été affectés sévèrement par l’érosion, avec une estimation de 5 à 10millions d’hectares qui sont affectés chaque année. Historiquement l’Asie a le taux le plus élevé de terres dégradées à 31%, suivi par l’Afrique avec 27% (Pham et al, 2014). Janson, cité par Kingston, dit qu’en général les sols tropicaux présentent une faible érodibilité (Kingston, 1997) et ce en dépit du fait que les sols tropicaux sont sujets à des cycles fréquents d’humidité-desséchement à court terme dans la saison de pluie et à long terme par le passage de la saison de pluie à la saison sèche (Obalum et Igwe, 2013). Considérant les caractères intrinsèques, les sols tropicaux ont généralement une stabilité agrégative élevée comparativement aux sols tempérés (Obalum et Igwe, 2013 ; El-swaify et al, 1982). Ceci résulterait principalement de la minéralogie de ces sols, ces sols sont formés des oxydes et d’argile kaolinitique (Obalum et Igwe, 2013). Pour sa part Chiesa, cité par kingston, dit que cette résistance naturelle des sols tropicaux est attribuable à la cohérence des minéraux argileux, les liaisons entre minéraux et les autres colloïdes sur les sites d’échange (Kingston, 1997). La vulnérabilité des sols de culture à l’érosion est déterminée par les techniques de gestion et par une gamme de propriétés physiques dont le climat, la roche mère, la topographie (Kadlec et al, 2012) et la texture du sol qui est un caractère important contribuant à l’érodibilité du sol (Neyshabouri et al, 2009 ; Kadlec et al 2012). L’érodibilité du sol décroît avec l’augmentation de l’érosivité des pluies (Lal,1985). Pour illustration la plupart des sols qui sont dans les zones où il y a des pluies de haute intensité (zones tropicales), même si ils ne sont pas d’origine sableuse, sont intensivement lessivés et lixiviés de façon que leur texture tend vers une texture grossière (Obalum et Igwe, 2013). La texture grossière des ces sols accompagnée d’une faible teneur et une forte minéralisation de la matière organique est un agent d’agrégation typique, explique leur faible agrégation. La plupart de sols tropicaux ont une longue histoire d’altération, ce qui explique leur faible teneur en limon (Obalum et Igwe, 2013).
Les sols avec des faibles teneurs en matière organique et à faible activité de l’argile sont susceptibles à l’érosion (Lal, 1985). Or le rôle de la matière organique dans la formation des
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agrégats et dans la stabilisation ou déstabilisation est largement reconnu et que la stabilité des micro- agrégats fait référence à celle des colloïdes du sol. La haute stabilité pour laquelle les sols tropicaux sont reconnus n’est pas attribuable à la seule macro- agrégation (Obalum et Igwe, 2013). A part la protection de la surface du sol contre l’impact des gouttes de pluie, la matière organique donne une caractéristique hydrophobique au sol ce qui réduit le détachement des particules qui précède souvent la dispersion (Obalum et Igwe, 2013). Le tableau 1 montre la relation existant entre la matière organique et l’érodibilité du sol.
Tableau 1: Relation entre la teneur en matière organique et le facteur K du début et à la fin d'une expérimentation à Trebsin(2007 à 2011) Valeur du début (Octobre 2007) Valeur de fin (Septembre 2011) Parcelles
MOS (%) Facteur-K
MOS (%) Facteur-K V1(fumier/ferme) 2,24 0,44 4,54 0,33 V2(Engrais vert)
2,14 0,42
1,99 0,43 V3(non fertilisé) 2,40 0,44 1,85 0,44 V4(jachère)
1,12 0,38
1,20 0,41
Où MOS : matière organique du sol Source :(Kadlec et al 2012) Et donc l’érodibilité des sols tropicaux est significativement modifiée par des changements de teneurs en matière organique du sol et plus tard décroît rapidement avec la mise en culture (Lal, 1985).
I.1.4 : Perte de sol superficiel et rendement des cultures
L’impact de la couche superficielle du sol sur le rendement des cultures varie d’un sol à un autre, car la perte des terres superficielles est dépendante de plusieurs facteurs. Aussi autant que les propriétés du sol ont des influences variées sur les rendements des cultures autant la perte des terres superficielles influence à différents degrés le rendement des cultures (Bhattacharyya et al, 2007). En effet quand les réserves de nutriments du sol sont épuisées par l’érosion, la plante est rabougrie et le rendement de cultures baisse. Un sol souffrant sévèrement de l’érosion produit moins de 15 à 30% de rendement du maïs qu’un sol non érodé et avec les engrais une réduction de 13 à 19% peut être observée (Pimentel et al, 1995). Toutefois la perte de rendement peut être compensée par l’apport de fumier et des engrais (Bhattacharyya et al, 2007).
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Cet argument est soutenu par El-Swaify et al, 1982 qui ont dit que la perte des nutriments et des propriétés physiques du sol défavorables qui résultent de l’érosion sont généralement compensées dans les pays développés par l’application au sol de fertilisant et l’amélioration corrective du paillage pour maintenir un haut niveau de production des cultures. Dans une étude menée à Katana par Migabo en 2015, on a observé une amélioration du rendement du haricot sur un sol décapé en fertilisant avec les engrais soit minéraux soit organique, le rendement étaient de (2,582t/ha, 2,250t/ha, 2,050t/ha) sur les parcelles fertilisées et le témoin avec 1,507t/ha. Parcontre, les effets de l’enlèvement de sol superficiel sur le rendement du Niébé et du maïs avec de doses croissantes variables d’azote et de phosphore sur un ultisol et un alfisol au Nigéria, ont fait baisser drastiquement le rendement de maïs et du niébé. Il a été constaté qu’aucune combinaison d’engrais utilisé n’était capable de substituer la perte de sol superficiel et surtout pour l’ultisol (Lal, 1985), ceci car l’érosion (décapage) de la couche superficielle affecte les caractéristiques physiques et chimiques du sol conduisant à la perte des nutriments, à la réduction de la capacité de rétention de l’eau et son infiltration avec comme conséquence la chute de rendement des cultures qui y sont plantées (Kingston, 1997). Sur un sol subissant l’érosion, la perte du sol et la formation d’un nouveau sol sont des actions concomitantes. Ainsi au même moment que la terre est perdue, cette dernière est compensée à travers un nouveau cycle de pédogénèse (Bhattacharyya et al, 2007). L’érosion du sol réduit la productivité des terres par la diminution de macronutriments du sol tels que l’azote et le phosphore ainsi que la diminution de l’humidité du sol (Pham et al, 2014). Des estimations faites en 2005 montrent que la baisse de productivité de sol en Afrique sub-saharienne est de 1% annuellement et extrapolent cette baisse à 20% pour les 40 dernières années (Kiage,2013). Le rendement des cultures est souvent utilisé pour mesurer approximativement la perte de la productivité de la terre (Obalum et Igwe, 2013).
Au Cameroun, on a observé que le décapage de 5 cm de sol humifère entraîne une perte de rendement en maïs-grain de 30 % et le décapage de tout l’horizon humifère (15cm) entraine une perte de 50%, la première année (Boli et al, 1998). Kingston dit que le déplacement de la couche superficielle du sol par l’érosion affecte les propriétés physiques et chimiques du sol,
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typiquement la perte des nutriments, réduction de l’infiltration de l’eau et la capacité du sol à stocker de l’eau, ce qui a pour conséquence la chute de rendement et la diminution de la capacité de rétention du sol pour les agriculteurs (Kingston, 1997 ; Pimentel et al, 1995).
I.1.5 : Conséquences économiques de l’érosion
L’érosion du sol a des retombées socio-économiques à l'échelle locale, régionale et nationale. Elle est causée généralement par la croissance démographique et des changements climatiques (Elbouqdaoui et al, 2005). La perte massive de terre coûte dans le monde environ 400milliads de dollars américains soit plus de 70dollars par personne par an dans le monde (Pimentel et al, 1995). L’effet socio-économique de l’érosion du sol est plus dramatique dans les pays en développement que dans les pays développés à cause de la dépendance alimentaire de la majorité de la population de l’agriculture et des ressources de la terre (Kassu, 2011). Par exemple à Java les pertes de productivité liées à l’érosion sur les fermes agricoles sont estimées à 315 millions de dollards américains par an (Pimentel et al, 1995). Actuellement les analyses économiques de l’effet de l’érosion sont focalisées sur deux aspects notamment la baisse de la fertilité du sol résultant en une perte de la productivité agricole, la pollution par des dépôts sédimentaires dans des cours d’eau (Kassu, 2011). Ainsi les conséquences économiques de l’érosion du sol sont constatées sur le site et en dehors du site d’érosion. Sur le sol érodé, l’érosion affecte la croissance et le rendement des cultures soit directement soit indirectement (Lal, 1985). Il est évident que les conséquences économiques de l’érosion sont liées à l’endroit où les sédiments seront déposés. Selon l’endroit où se formera le dépôt sédimentaire, les sédiments conduiront à une perte d’un approvisionnement en eau précieuse, l’ensablement de structure de stockage d’eau et la diminution de leur durée de vie, l’enfouissement ou inondation des zones des bas fonds inclus la destruction des terres agricoles, réduction de l’effectivité des rivières, des lacs et des estuaires pour le transport durable et d’autres problèmes (Lal, 1985).
I.1.6 : Conséquences environnementales de l’érosion
L’érosion du sol peut causer de sérieuses répercussions environnementales sur le sol et sur les ressources en eau telles que la sédimentation, particulièrement sur des terrains escarpés et érodibles (Reis et al, 2016). C’est ainsi que les environnementalistes croient que l’érosion
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accélérée du sol constitue un cancer pour une ressource naturelle si précieuse (Bhattacharyya et al, 2007). Aux îles Hawaï, il a été reporté que les dommages causés par les sédiments et des substances chimiques associées (pesticides et nutriments issus de fertilisants) ont causé des changements drastiques dans la vie maritime (El-swaify et al, 1982). Dans le Grand rift d’Afrique de l’Est, la production halieutique a été affectée par la pollution causée par l’agriculture et l’industrialisation. Ces exemples indiquent que la pollution causée par les sédiments d’érosion ne devrait pas être sous estimée même dans les pays en développement (El-swaify et al, 1982). L’érosion du sol est la cause majeure de l’eutrophisation et de la pollution des organismes aquatiques (Kassu, 2011). Quantitativement, il a été trouvé que les changements dans les propriétés optiques de l’eau sont plus drastiques quand l’eau emporte des sédiments issus d’un sol oxydique que d’autres types des sols. Raison pour laquelle les problèmes environnementaux dus aux sédiments d’érosion sont plus importants sous les tropiques qu’en zone tempérée (El-swaify et al, 1982).
I.2 : GENERALITE SUR LA GESTION INTEGREE DE LA FERTILITE DES SOLS (GIFS)
I.2.1 : Définition
La gestion intégrée de la fertilité des sols (GIFS) se définit comme la technique combinant l’utilisation des engrais et des amendements à d’autres pratiques de conservation des sols. Ceci permet l’augmentation des rendements des cultures tout en protégeant la base physique et environnementale (Catalist, 2010). De leur part Sanginga et Woomer définissent la gestion intégrée de la fertilité des sols comme étant l’application des pratiques de gestion de la fertilité des sols, et la capacité d’adapter ces pratiques aux conditions locales, qui maximisent l’efficience des ressources minérales et organiques et la productivité des cultures. Ces pratiques nécessitent la gestion appropriée des engrais et amendements organiques en combinaison avec l’utilisation des germoplasmes améliorés (Sanginga et Woomer, 2009).
Donc la gestion intégrée de la fertilité des sols(GIFS) est considérée comme le point d’entrée pour l’amélioration durable de la productivité des terres. Elle augmente le rendement
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qualitatif et quantitatif, entraînant plus de bénéfices par rapport au travail fourni et les intrants utilisés dans la production (Catalist, 2010). La gestion intégrée de la fertilité des sols est le moyen d’augmenter la productivité des cultures de façon profitable tout en respectant l’environnement et donc d’éliminer un de principaux facteurs qui perpétue la pauvreté dans les milieux ruraux et la dégradation des ressources naturelles en Afrique subsaharienne (Vanlauwe et al, 2015). La gestion intégrée de la fertilité du sol vise l’utilisation optimale et durable des réserves en nutriments dans le sol, des engrais minéraux et des amendements organiques (Wopereis, 2008). En plus on dirait que la gestion intégrée de la fertilité de sol joue un rôle critique à court terme pour la disponibilité des nutriments et à long terme pour maintenir la matière organique du sol et la production durable des cultures sur de petites exploitations sous les tropiques (Agegnehu et al, 2014). Le principe de la GIFS est le maintien et l’amélioration de la qualité du sol et permet une utilisation intégrée des engrais et amendements, d’augmenter la disponibilité des éléments nutritifs (Catalist, 2010). Pour cette raison la gestion intégrée de la fertilité des sols (GIFS) permet de combiner les deux apports le plus efficacement possible. Donc la GIFS met une attention particulière sur la combinaison des deux types d’intrants en reconnaissant leur indisponibilité en quantité adéquate pour les paysans (Lauren et al, 2016). Dans le même ordre d’idée l’association de fumiers organiques et d’engrais minéraux génère des synergies : les apports minéraux favorisent la croissance des cultures ce qui produit ainsi plus de biomasse, dont une partie est recyclée au sein de la parcelle via les résidus de récolte, le fumier, ou le compost. L’apport de ces ressources organiques peut, à son tour, améliorer l’efficacité des engrais (Anonyme, 2015a).
I.2.2 : Composante de la GIFS
La GIFS est le moyen nécessaire pour faire l’intensification de l’agriculture pour une action durable par l’intégration de plusieurs composantes (technologies) suivantes :
- l’utilisation des engrais, -des amendements organiques et minéraux,
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- utilisation des semences de qualité, - lutte intégrée contre les maladies et ravageurs, - application de bonnes pratiques culturales (respect de la date de semis, lutte antiérosive, entretien des cultures, rotation culturale, etc.) (Catalist ,2010). Dans cette étude seuls les engrais, les amendements organiques et les semences de qualité (germoplasme amélioré) vont être traités.
1.2.2.1 : Les engrais minéraux
D’abord par engrais on entend toute matière dont la fonction principale est d’apporter aux plantes un des éléments directement utiles à leur nutrition comprenant les éléments fertilisants majeurs, les éléments fertilisants secondaires et oligo-éléments ; sa teneur en nutriments doit être au moins égale à 3% en masse pour l’un des trois éléments nutritifs majeurs qui sont l’azote(N), le phosphore(P205) et potassium(K2O) (Clément et Lozet, 2011). Les engrais minéraux sont des substances qui contiennent un des nutriments essentiels pour la plante sous forme chimique et lesquels appliqués au sol sont solubles dans la solution du sol et sont disponibles aux racines des plantes (Fairhurst, 2012). Apporter les engrais minéraux comme nutriments de la plante a comme avantage qu’ils contiennent une concentration élevée des nutriments (Sanginga et Woomer, 2009 ;Fairhurst, 2012) et les engrais minéraux constituent l’élément central de la GIFS pour augmenter la productivité des cultures (Sanginga et Woomer,2009). En plus, les engrais minéraux sont utilisés pour completer l’apport naturel des nutriments du sol de manière à satisfaire la démande des cultures (Musaninkindi, 2013). Pour des raisons environnementales et économiques, il est impératif de gérer les engrais avec efficience (Catalist ,2010). Ainsi l’utilisation du type correct d’engrais est prépondérante pour l’efficience de son utilisation (Sanginga et Woomer, 2009).
L’application des fertilisants en microdose permet une plus grande précision et un meilleur placement des engrais dans le temps (Sanginga et Woomer, 2009). La nutrition phosphaté doit être à un niveau adequat pour optimiser le rendement des culture. Les plantes ont besoin d’une quantité suffisante de P dès le début de leur croissance si l’on veut que leur culture donne un rendement optimal (Grant et al, 2004) Durant les premiers stades de croissance du plant de maïs, la plante est en contact avec un volume limité de sol duquel elle peut absorber le phosphore. Ceci est dû à la quantité et à la dimension restreinte des racines durant les
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premiers stades de croissance. De plus, contrairement à l’azote, le phosphore est un élément qui diffuse peu (Gagnon, 2002). La solubilité des elements nutritifs dans un engrais composé est renlati par l’interaction de la combinaison des trois éléments constitutifs lors de sa fabrication(Anonyme, 2000). L’efficacité des engrais minéraux a été clairement augmentée par une application de fumier de ferme à un taux relativement élevé sur un sol sableux alors que 3ans avant l’application du fumier, la culture ne répondait pas aux engrais minéraux (Vanlauwe et al, 2014). Les facteurs qui affectent l’utilisation efficiente des engrais peuvent être globalement classés en facteurs sols, les facteurs plantes, les facteurs agronomiques et les facteurs liés à la gestion des engrais eux-mêmes (Catalist, 2010).
1.2.2.2 : Les intrants organiques.
Les intrants organiques utilisés dans la gestion intégrée de la fertilité du sol sont constitués communément de fumier de ferme, de résidus des cultures, de la litière de bois, de déchets organiques ménagers, du compost et n’importe quelle biomasse produite à l’intérieur ou à l’extérieur de la ferme pour augmenter la productivité de la terre. Dans certaines régions périurbaines, les ressources organiques sont également constituées de déchets organiques industriels (Fairhurst, 2012). Les ressources organiques ont de multiples fonctions dans le sol en fonction de leur influence sur la disponibilité des nutriments à la modification de l’environnement dans lequel croît la plante (Fairhurst,2012). En effet la matière organique améliore la structure du sol et contribue à prévenir le phénomène de battance en stabilisant les agrégats du sol, et de ce fait permet de réduire la compacité du sol, d’améliorer l’infiltration de l’eau et de réduire les risques d’érosion, ou encore d’accroître la rétention d’eau pour les plantes (Bielders et al, 2012 ;Verde et al, 2013 ; Fairhurst 2012). Des études menées en 2003 et en 2012 ont montré que la fertilisation avec le fumier apportait une haute teneur en matière organique du sol, augmentait la microfaune du sol, ce qui a fertilisé le sol et avait enrichi le sol en P,K,Ca et Mg dans sa partie superficielle et un enrichissement en Nitrate, Ca et Mg dans le sous sol (Agegnehu et al, 2014).
Aussi les intrants organiques issu des résidus des plantes fournissent la plupart des éléments nutritifs essentiels, mais souvent en quantité insuffisante (Fairhurst, 2012). Ross et Strauss
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cité par Munyabarenzi, 2014 ont reporté que les déchets urbains contenaient 0,4-3,6% N, 0,3-3.5 % P 2 O 5 et 0.5 – 1.8 % K 2 O tandis que Leonard a trouvé 1.1 % N, 1.1 % P 2 O 5 and 0.5 % K 2 O dans les déjections de la volaille avec une humidité de 70%. Les intrants organiques sont importantes à cause de leur richesse en carbone servant de source d’énergie aux microorganismes du sol qui conduisent les divers processus biologiques du sol lesquels augmentent la transformation des nutriments et d’autres paramètres qualitatifs du sol(Fairhurst, 2012). Plus précisément la matière organique du sol améliore la productivité du sol notamment en régulant les propriétés physiques, biologiques et chimiques du sol (Munyabarenzi, 2014) tel que la quantité de nutriments libérée pour l’absorption des racines des plantes, l’amélioration de la capacité d’infiltration de l’eau dans le sol ainsi que la capacité de rétention de l’eau, elle augmente la capacité d’échange cationique(CEC), augmente l’agrégation du sol en agissant comme agent liant, améliore la structure, promeut l’aération du sol, séquestration des éléments toxiques et minimise leur impact sur la croissance des plantes (Fairhurst 2012). Donc les ressources organiques peuvent augmenter l’efficience agronomique de fertilisants minéraux par des mécanismes directs (exemple l’immobilisation temporaire de l’azote) et interactions indirectes (exemple l’adoucissement temporaire de l’acidité du sol) (Vanlauwe et al, 2015).
1.2.2.3 : Les semences de qualité (améliorées)
La semence de qualité veut dire du matériel de plantation qui a été sélectionné et amélioré selon un critère donné de l’environnement où ils devront être plantés. Puisque la plupart des variétés améliorés produiront plus que les variétés locales, le rendement n’est pas le seul critère pris en compte, particulièrement lorsque la variété doit être planté dans un environnement rude comme celui de l’Afrique subsaharienne (Fairhurst, 2012). C’est ainsi que les variétés améliorées peuvent aussi augmenter l’efficience agronomique des fertilisants minéraux en assurant une demande élevée pour les engrais apportés (Vanlauwe et al, 2015). Les variétés améliorées sont souvent taillées pour répondre aux conditions spécifiques de l’environnement (exemple : l’humidité, la température, l’acidité du sol) rencontrées dans les champs des agriculteurs (Fairhurst, 2012). Ainsi les améliorateurs produisent des matériels qui sont adaptés ou tolérants aux stress particuliers comme la toxicité aluminique, de basses températures trouvées dans les altitudes ou la sécheresse (Fairhurst, 2012).
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I .3 : GENERALITE SUR LE HARICOT
I.3.1 : Origine et systématique
Le haricot commun est originaire d’Amérique centrale et du Sud (Anonyme ,2004), il a eu trois centres de domestication à savoir le centre méso-américain, le centre Nord-Andin et le -Centre Sud- Andin (Baudouin et al, 2001). Le haricot a été domestiqué au Mexique, au Pérou et en Colombie, puis introduit en Europe par Christophe Colomb (Anonyme, 2004). Ainsi après la découverte de l’Amérique par C. Colomb, le haricot commun a été diffusé dès le 16e siècle vers les autres régions : Etat Unis, Europe et Afrique tropicale secondairement (Baudouin,et al, 2001). Le haricot commun, de son nom scientifique, Phaseolus vulgaris, est une plante grimpante ou buissonnante, annuelle. Les formes volubiles mesurent 2 à 3m de hauteur alors que les formes naines atteignent 20 à 60 cm (Anonyme, 2002).
I.3.2 : Importance
Le haricot (Phaseolus vulgaris L.) est une culture majoritaire dans une grande partie de l’Afrique et spécifiquement en Afrique de l’Est (Wortmann et al, 1998 ; Namugwanya et al, 2014). Il joue un rôle important dans l’alimentation en fournissant des protéines (Namugwanya et al, 2014 ;Wortmann et al,1998), des carbohydrates, des éléments essentiels et des vitamines dans les ménages tant urbains que ruraux. Il a été estimé que le haricot fournit plus de 50% de protéines en Afrique subsaharienne (Namugwanya et al, 2014). Les protéines des légumineuses sont riches en lysine tandis que celles des céréales sont riches en aminoacides sulfurés (Beebe, 2002). La consommation annuelle du haricot en Afrique de l’Est et du Sud peut dépasser 50kg par personne. Le haricot contribue aussi environ 30% d’énergie dans des régions où on produit plus le maïs, régions de moyenne altitude en Afrique de l’Est et du Sud. Le haricot peut être cultivé en association avec d’autres cultures comme le maïs et suppléer ainsi à la faible production du maïs dans les ménages démunis des milieux ruraux (Wortmann et al, 1998).
Agronomiquement parlant, le haricot est une légumineuse dont le taux de fixation d’azote peut atteindre 60 à 120kg d’azote par hectare si les conditions édaphiques sont satisfaisantes, principalement au niveau de températures (Baudouin et al, 2001) :entre 17,5 et 25°C, et de
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préférence entre 20 et 22,5°C (Anonyme, 2004), du pH et des éléments minéraux. Si les sols ont été désaturés, il est conseillé d’ajouter une dose starter d’azote minéral pour facilité la croissance de la plante et permettre une bonne fixation symbiotique (Baudouin et al, 2001). Le haricot se cultive à des altitudes élevées (environ 1 000 m). Il nécessite des pluies modérées, bien distribuées au cours du cycle (300 à 400 mm d’eau), mais une période sèche est préférable au moment de la récolte (Anonyme, 2004). Pour ce qui concerne la fertilisation, on recommande une fertilisation minérale complète de NPK de type 1-2-1 pour le haricot. Et que les doses conseillées pour l’azote minéral varient entre 25- 100kg par hectare tandis que celles conseillées pour le phosphore minéral varient entre 45-100Kg par hectare (Baudouin et al 2001). Les recherches faites dans la région du Sud kivu ont montré que des faibles doses d’engrais étaient plus rentables sur le haricot sur des champs relativement fertiles à Kabamba (Pypers et al, 2011).