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Lutte antiérosive

Thème 3. Aspects agronomiques de la Gestion conservatoire de l'eau et des sols

Influence de la conduite de la bananeraie et du paillage sur l’érosion en Martinique sur sols brun-rouille à halloysite

Raphaël Achard et Antoine Hubert

Résumé

En Martinique, le niveau d’érosion est considéré comme modéré en bananeraie établie semi-pérenne ; par contre, une forte érosion a été constatée sur des systèmes de culture intensifs régulièrement renouvelés. Une étude a été réalisée sur un dispositif de cases d’érosion, où sont comparés le ruissellement et l’érosion sur un système de bananeraie intensif conduit en double ligne dans le sens de la pente par rapport à un système de type semi-pérenne, planté en quinconce. Durant une première période, le paillis des résidus de culture a été concentré dans les interrangs pour neutraliser les différences de gestion de paillis entre ces systèmes : dans ce cas l’érosion observée est élevée, supérieure au témoin sur sol nu. Sur la parcelle de bananeraie semi-pérenne, l’érosion est bien moindre que sur le témoin. Dans un deuxième temps, on a dispersé le paillis sur toute la surface et observé une forte baisse de l’érosion, même sur la parcelle intensive. Ces observations confirment que l’érosion en bananeraie dépend de l’organisation spatiale de la parcelle, mais surtout de la gestion des résidus de culture à la surface du sol.

In West Indies, Martinique Island, erosion is estimated moderate under semiperennial banana plantation but important under intensive regularly denuded plantation system. A study in runoff plots showed that intensive plantation disposed on two rows along the slope with cropping residues (banana leaves) concentrated in between, showed a more intensive erosion that the standard. During a second period, the leaves were spraid on the whole surface and erosion was much less intensive, even on the intensive banana plantation plot. These observations confirmed that erosion under banana plantation depends on the spatial organisation of the plantation but, mostly on the way the crop residues are spraid on the soil surface.

Texte intégral

1. Introduction

1En Martinique, des études sur l’impact des systèmes de culture sur le fonctionnement hydrique, le ruissellement et l’érosion sur sols bruns rouille à halloysite ont montré que sur cannes et bananes (parcelle établie avec paillis de résidus) les risques d’érosion étaient moindres que sur ananas et sol nu (Khamsouk, 2001). Néanmoins, le bananier, de part sa structure, concentre les pluies incidentes et est susceptible de saturer rapidement la conductivité au pied du bananier et de générer un ruissellement non négligeable (Roose et al., 1999, Cattan, 2009). Sur bananeraie établie, nous avons antérieurement mesuré sur un système intensif implanté en double ligne dans le sens de la pente, avec travail du sol profond et localisation des résidus dans le grand rang un fort ruissellement et une érosion de 44 T/ha/an de pertes en terre. Dans le même contexte une bananeraie établie plantée en quinconce avec paillis de résidu réparti sur toute la surface du sol génère une érosion inférieure à 1t/ha. La différence de gestion du paillis qui a déjà été décrit en bananeraie comme un facteur important de limitation de l’érosion (Rishirumuhirwa, 1993, Roose et al., 1999) pourrait expliquer en grande partie cette différence de comportement.

2. Matériel et méthodes

2L’objectif est de comparer en bananeraie établie le ruissellement et l’érosion sur deux systèmes de culture sur sols brun-rouilles à halloysite (site de Rivière Lézarde, centre de la Martinique) avec une pente de 10 % :

  • « Ban B » un système de cultures « intensif » parcelle établie de 3 ans replantée après labour profond du sol et plantation en doubles lignes dans le sens de la pente, paillage du grand rang avec les résidus de culture (localisation du paillage dans le but de limiter sur cette zone la croissance des adventices),

  • « Ban C » un système « semi-pérenne », parcelle plantée depuis plus de 8 ans en quinconce après un travail du sol superficiel, déchets répartis sur toute la surface.

3Durant une année, nous avons donc évalué le ruissellement sur ces deux systèmes en conditions de paillis équivalentes en localisant des déchets végétaux sur le grand rang dans le sens de la pente lorsque les bananiers sont plantées en double ligne, en réalisant un andain avec les résidus au milieu de la parcelle dans le cas de la parcelle semi-pérenne plantée en quiconque.

4En début de deuxième année, à l’inverse de la pratique l’année précédente, le paillis a été réparti sur toute la surface du sol sur les deux systèmes, afin de pouvoir évaluer par comparaison l’effet direct du paillis sur le ruissellement et l’érosion.

5Le dispositif d’évaluation du ruissellement et de l’érosion des bananeraies consiste en une collecte sur une parcelle de 200m² (20m de longueur x 10m de largeur) isolée du fonctionnement hydrologique du reste de la parcelle (par une tôle métallique plantée dans le sol en amont et sur les côtés) collectant la lame ruisselée dans un bac bétonné à (contenance du bac de 0,75 m3). Lorsque ce bac déborde, le flux est divisé par un partiteur dont une des sorties est collectée dans un fût de 200 litres, son contenu pouvant être converti en lame ruisselée (sur la base du calibrage du partiteur). Le bac en béton collecte aussi les sédiments issus de l’érosion.

6Ces parcelles seront comparées à un témoin international (Wischmeier and Smith, 1978), à savoir une parcelle de sol nu labouré de 5 × 20m avec le même dispositif d’évaluation du ruissellement et de l’érosion.

3. Résultats

Ruissellement

7En 2004 lorsque le paillis était localisé dans les inter-rangs, il est observé un plus fort ruissellement sur la parcelle « intensive » par rapport à la parcelle « semi-pérenne » plantée en quiconque. Ces deux parcelles montrent néanmoins un ruissellement inférieur à celui observé sur le témoin sol nu.

8De janvier à début février lorsque le paillis est réparti sur toute la surface, sur la parcelle « intensive » le ruissellement apparait moindre qu’auparavant, sur la parcelle « semi-pérenne » le ruissellement apparaît peu réduit (cf. figure 1).

9Sur la parcelle intensive, le fort ruissellement est à rapprocher de l’orientation dans le sens de la pente des lignes de plantations, où les flux d’eau ruisselant sur le tronc du bananier forment en s’ajoutant d’importants flux d’eaux alors qu’à l’inverse avec un dispositif en quinconce ces flux sont plus dispersés.

Figure 1 : Ruissellement en bananeraie en fonction du ruissellement sur sol nu

Erosion

10Sur la période de l’étude, 2004 (figure 2), l’érosion sur les bananeraies est fortement corrélée à celle présente sur le témoin sur sol nu, celle obtenue sur la parcelle « semi-pérenne » étant moindre que sur le témoin. On constate sur la parcelle « intensive » une plus forte érosion que sur la parcelle « semi-pérenne » (environ le double). La faible érosion sur la parcelle semi-pérenne est conforme aux travaux de Khamsouk pour une conduite similaire de la bananeraie. Sur la parcelle intensive, la forte érosion est à rapprocher de l’orientation dans le sens de la pente des lignes de plantations qui favorise le ruissellement. Il est aussi probable que les états des surfaces plus favorables à la réinfiltration soit présent sur la parcelle « semipérenne ». Il en résulte néanmoins, qu’indépendamment de la gestion du paillis, il est constaté une érosion très supérieure sur le système bananeraie « intensive » que dans des systèmes semi-pérenne plus traditionnels.

11En présence de paillis sur toute la surface, l’érosion est drastiquement réduite dans les deux cas. En plus du dispositif de plantation, la gestion du paillis, est donc un facteur primordial à prendre en compte pour évaluer les risques d’érosion en bananeraie établie, ce qui est tout à fait cohérent avec des travaux menés par ailleurs (Rishirumuhirwa, 1993, Roose et al., 1999).

12La forte érosion observée sur les parcelles conduites en « intensive » est donc à relier à la combinaison d’un dispositif de plantation et d’une gestion des résidus tous deux favorables au ruissellement et à l’érosion. Le risque d’érosion sur bananeraie intensive pourrait donc être fortement réduit avec une localisation des résidus de culture sur toute la surface.

Figure 2 : Erosion en bananeraie en fonction du ruissellement sur sol nu

4. Conclusion et perspectives

13Il a été mesuré une érosion très supérieure sur le système bananeraie « intensive » qui dépasse l’érosion sur sol nu. Les bananeraies « semi-pérenne » plus vieilles, plantées en quiconque et avec un paillage par les résidus répartis sur toute la surface présentent à l’inverse des risques modérés d’érosion. La forte érosion observée sur les parcelles conduites en « intensive » est donc à relier à la combinaison d’un dispositif de plantation et d’une gestion des résidus tous deux favorables au ruissellement et à l’érosion. Il est par ailleurs confirmé que c’est la localisation des résidus de cultures ou leur dispersion sur toute la surface qui a un effet prédominant.

14A l’issue de ce travail, il apparait incontournable de prendre en compte le type de conduite technique pour évaluer le risque d’érosion en bananeraie établie. En prolongement de ces travaux, il est prévu d’évaluer l’intérêt, en termes de limitation du ruissellement et de l’érosion d’une conduite des bananeraies en association avec une couverture vivante permanente (ceci aussi dans un objectif de limitation de l’usage des herbicides).

Bibliographie

5. Bibliographie

- Cattan P., Ruy S., Cabidoche Y. -M., Findeling A., Desbois P., Charlier J. -B., 2009. Effect on runoff of rainfall redistribution by the impluvium-shaped canopy of banana cultivated on an Andosol with a high infiltration rate. Journal of Hydrology, 368 : 251-261.

- Khamsouk B. 2001. Impact de la culture bananière sur l'environnement. Influence des systèmes de cultures bananières sur l'érosion, le bilan hydrique et les pertes en nutriments sur un sol volcanique en Martinique (cas du sol brun rouille à Halloysite). 219 p. Thèse Dr : Science du sol : ENSAM.

- Roose E., Khamsouk B., Lassoudiere A. et Dorel M., 1999. Origine du ruissellement et de l’érosion sur sols bruns à halloysite de Martinique. Premières observations sous bananiers. Bulletin Réseau Erosion, 19, 139-147.

- Rishirumuhirwa, T., 1993. Potentiel du bananier dans la gestion et la conservation des sols ferrallitiques du Burundi. Cah. ORSTOM., Pédol., 28, 2 : 367-383.

Table des illustrations

Légende Figure 1 : Ruissellement en bananeraie en fonction du ruissellement sur sol nu
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13412/img-1.jpg
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Légende Figure 2 : Erosion en bananeraie en fonction du ruissellement sur sol nu
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13412/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 147k

Auteurs

CIRAD, UPR26, PRAM, Petit Morne, BP 214, 97285 Le Lamentin Cedex 2, France, raphael.achard@cirad.fr

CIRAD, UPR26, PRAM, Petit Morne, BP 214, 97285 Le Lamentin Cedex 2, France, raphael.achard@cirad.fr

© IRD Éditions, 2012

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