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Lutte antiérosive

Thème 4. Rôle des arbres dans la GCES en fonction du bilan hydrique régional

Performances de certaines légumineuses arbustives : station INERA de Kipopo, République Démocratique du Congo

Jean-Pierre Jos Mulamba

Résumé

Aux alentours de la ville de Lubumbashi, la végétation est une savane arbustive en voie de disparition suite au système d’exploitation combinant la culture itinérante, la coupe de bois de construction et les feux de brousse annuels. Pour faire face à la diminution de la productivité des sols et aux besoins en bois des zones urbaines on a eu recours à la plantation de ligneux à usages multiples. Au système traditionnel (culture itinérante), on a comparé la culture en couloir de maïs entre des haies de deux variétés de Leucaena (leucocephala et diversifolia) et une variété d’Acacia angustissima. Compte tenu de son importance alimentaire dans la région, le maïs a été retenu comme indicateur de la fertilité du sol. Les Leucaena ont produit en un an 3,21 t/ha/an à 3,96 t/ha/an de biomasse pendant que l’Acacia en produisait 10,04t/ha/an. La production de maïs dans le système en couloir atteint 4,78 t/ha au lieu de 4,59 t/ha sur le témoin. On voit qu’en plus de l’engrais vert, ces légumineuses permettent des rendements très honorables en maïs sur des sols ferrallitiques pauvres.

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Texte intégral

1. Introduction

1La station de recherche de l’INERA à Kipopo, est située à 25 km de la ville de Lubumbashi (11° 34’S et 27° 24’E, 1.600 m d’altitude). La moyenne annuelle des pluies enregistrées oscille autour de 1.250 mm. Le climat est du type Cws selon la classification de Köppen, les températures moyennes mensuelles atteignent 16 à 18° pour les mois les plus froids, et de 20 à 23° pour les mois les plus chauds, avec une période sèche de 7 mois allant d’avril à octobre.

2Le soubassement géologique de la région d’Elisabethville (Lubumbashi) est rattaché au Précambrien recouvrant les terrains du complexe de base. La région se retrouve placée sur une nappe de minerais. Le système schisto-dolomitique débute par l’étage de Roan suivi de la série des mines fortement minéralisées par des dépôts de cuivre, cobalt, uranium et, lors de minéralisation ultérieure de cuivre, zinc, plomb, argent, cadmium durant l’orogénie kundelunguinéenne. La série supérieure dite de Mwashya clôture l’ère précambrienne. Sur la carte des terrains superficiels de la région on peut distinguer trois grands types de sols : les sols zonaux, les sols intra zonaux et les sols azonaux. Le sol de la station de Kipopo se retrouve dans la série des sols zonaux (Sys et Schmitz, 1959).

3La végétation est une savane arbustive en voie de disparition suite à la pression démographique et autres actions anthropiques tels que la culture itinérante, la coupe de bois de feu et les feux de brousse (Sys et Schmitz, 1959). La productivité des sols diminuant autours des villes et le prix des engrais étant hors de portée des petits paysans, il est alors nécessaire de mettre en œuvre des mesures biologiques pour rétablir et maintenir la productivité des sols. L’agroforesterie peut jouer un rôle important, car l’intégration des ligneux dans les systèmes agricoles permet de conserver la structure et la fertilité du sol, et de procurer une gamme de produits ligneux et non ligneux tels que des fourrages en saison sèche, le bois de feu, et le bois de service (L’agroforesterie aujourd’hui, janvier – mars 1989).

4Les résultats obtenus dans d’autres environnements des pays tropicaux ont révélé que la biomasse produite par les arbustes fixateurs d’azote peut être utilisée pour améliorer le rendement des cultures par rapport au système traditionnel et pour la restauration de la fertilité des sols (Kang et Reynolds, 1989 ; Roose, Ndayizigiye, Sekayange, 1993 ; Koenig, 2006).

5Cette étude présente les résultats d’un essai de culture en couloir localisé entre les rangs de légumineuses arbustives, 12 mois après la plantation.

2. Matériels et méthodes

6Les légumineuses utilisées dans l'étude sont : Leucaena leucocephala var K8, Leucaena diversifolia var K156 et Acacia angustissima Klutz. Les semences ont été fournies par le "Programme national de Maïs", situé à Lubumbashi. Les graines des arbustes ont subi un prétraitement avant le semis, dans de l'eau chaude pendant une minute. Le lit de semis était constitué de sols forestiers bien tamisés dans des sachets en polyéthylène bien remplis. La germination est évaluée pour les lots de semences à plus de 75 %. La plantation a été faite 40 jours après la germination. Chaque espèce arbustive a été plantée dans une allée composée de deux haies de 8 m de long et 3,5 m entre les haies et de 0,5 m sur les haies. La culture intercalaire est pratiquée dans toutes les parcelles conformément au dispositif en place avec 16 parcelles dont 12 parcelles avec arbustes et 4 autres sans arbustes. Le maïs est utilisé en association avec les arbustes et en monoculture dans les autres parcelles. L’apport en engrais s’est fait avec de l’engrais composé NPK (14-14-14) localisé au pied des plants 15 jours après le semis et de l’engrais simple Urée au 30ème jour après le semis à l’ordre de 10g par pied, c’est une fertilisation localisée. Ceci constitue un apport préliminaire sur toutes les parcelles afin de ne pas perdre les frais engagés pour la main d’œuvre pour l’entretien du dispositif. L'expérience a eu lieu en blocs complets randomisés avec 4 répétitions. La croissance (diamètre et hauteur) des arbres et la production de biomasse ont été évalués 12 mois après la plantation. Après la mesure de la hauteur et le diamètre à 50 cm du niveau du sol, les plantes ont été recepées et le poids de la biomasse enregistré.

3. Résultats et discussions

7Les résultats de la croissance et de la production de biomasse ligneuse (feuille et rameaux) sont repris dans le tableau 1, et ceci 12 mois après la plantation. Les différences entre les espèces sont élevées pour ce qui est de la biomasse, bien que la croissance est statistiquement semblable pour les trois espèces, toutefois on note une tendance d’amélioration de la croissance de Leucaena diversifolia avec un diamètre de 2,3cm, comparé avec Leucaena leucocephala et Acacia angustissima de 1,9cm et 2,2cm respectivement.

8Le tableau n° 2 reprend la production du maïs dans les parcelles sous arbre et en monoculture considérées comme témoin..

Tableau 1 : Moyenne des taux de croissance et poids de matière verte par espèce 12 mois après la plantation

Tableau 1 : Moyenne des taux de croissance et poids de matière verte par espèce 12 mois après la plantation

9On constate au tableau 1 que le diamètre et même la hauteur des arbustes varient peu pour ces trois espèces. Par contre la production de biomasse est semblable pour les Leucaena (9 et 11kg) mais nettement supérieure pour Acacia angustissima (28kg), tel que confirmé par le test de Neuman – Keuls. Aucune maladie ni attaque d’insecte n’a été observée pendant la période d’étude.

10La recherche sur les cultures en couloir est relativement nouvelle à Kipopo, comparativement à une longue expérience dans d’autres pays (Nigeria). Les résultats de Kipopo peuvent être appliqués dans des aires de conditions écologiques similaires, par exemple dans le Haut Katanga, en République Démocratique du Congo. Dans le système agroforestier, il procure à la fois des productions et des services : les plus importantes productions sont généralement le bois de feu, le fourrage et les fruits. Pour ce qui est des services la première place revient sans aucun doute à la conservation et la restauration des sols.

11Les trois espèces présentent des différences et des potentialités intéressantes. L’Acacia angustissima peut être utilisé dans la restauration des sols pour sa grande production de la biomasse, il est également adapté aux sols acides et infertiles, tolérant à la sécheresse, il conserve son feuillage vert au cours de la longue saison sèche de la région (7 mois), et servira comme source de fourrage pour cette période.

12Le Leucaena leucocephala est apprécié principalement comme engrais vert, fourrage et pour le contrôle de l’érosion. En association, l’Acacia angustissima et le Leucaena diversifolia peuvent être utilisés comme une alternative à l’espèce Leucaena leucocephala, car ils sont résistants à Leucaena psyllid (Heteropsyllid cubana). Il reste à étudier le potentiel d’hybridation de Leucaena, par exemple Leucaena palida et Leucaena diversifilia comme une alternative à l’espèce Leucaena leucocephala très attaquée par l’insecte Heteropsylla cubana.

Tableau 2 : Poids du maïs sec à 12 % d’humidité

Tableau 2 : Poids du maïs sec à 12 % d’humidité

Légende : L. l. (Leucaena leucocephala), A. a. (Acacia angustissima),
L. d. (Leucaena diversifolia), S. a. (Sans arbuste)

Tableau 3 : Analyse de la Variance au seuil de 0,05

Tableau 3 : Analyse de la Variance au seuil de 0,05

13Les rendements sont mesurés sur l’ensemble de la parcelle, y compris l’espace situé sous les arbres. Pour les parcelles sous arbres, la superficie occupée par le maïs est de 28 m², tandis que dans les parcelles sans arbres, la superficie sous culture est de 56 m². Telle que reprise dans le tableau 2, la production de maïs dans les deux cas n’a pas présenté de différence significative après analyse statistique confirmée par le test F, avec un score de 4,78T/ha versus 4,59T/ha respectivement.

14Au regard de ce résultat statistique il y a lieu de constater que les meilleures productions sont réalisées dans les parcelles pourvues d’arbres, on notera 6,041 et 4,841t/ha/an pour le Leucaena leucocephala et Leucaena diversifolia respectivement, 4,465t/ha/an pour l’Acacia angustissima versus 3,839t/ha/an pour les parcelles sans arbustes ; qui au départ n’était qu’une curiosité scientifique, révèle les potentialités réelles que renfermeraient les ligneuses arbustives fixatrices d’azote atmosphérique dans un système de cultures en couloirs. On ne sera pas loin d’affirmer que ces résultats confirment une théorie selon laquelle les racines des arbres puiseraient des éléments provenant de l’altération de minéraux contenus dans les horizons B/C du sol et les introduiraient dans le système de recyclage par un dépôt en surface sous forme de litière. Ces deux rendements démontrent qu’au-delà de l’apport de l’engrais minéral substantiel dans les zones des cultures, le maïs produit dans le couloir aurait subi une influence des arbustes à usage multiple fixateurs d’azote atmosphérique, dans la mesure où cette composante dans les systèmes d’association culture et arbuste peut accroître l’apport d’éléments fertilisants provenant de l’atmosphère et des horizons B et C du sol

Conclusions

15Les travaux de recherche de cultures en couloir doivent être soutenus : ils montrent que c’est une solution de substitution pour les paysans, qui souvent se trouvent confrontés aux problèmes pécuniaires pour l’achat de l’engrais minéral.

16Au-delà de la fertilisation du champ avec l’engrais vert, le paysan a une valeur ajoutée par la production de bois de service et de bois d’œuvre, de fourrage pour l’alimentation du bétail pendant la période de soudure.

17Les espèces arbustives fixatrices d’azote atmosphérique étudiées à la station de recherche de Kipopo (Leucaena Leucocephala var K8, Leucaena diversifilia var K156, et Acacia angustissima Klutz) sont prometteuses chacune prise isolement, pour la croissance ou pour la production de biomasse. Les études seront poursuivies pour déterminer les valeurs inter et intra spécifiques pour les espèces vivrières.

Bibliographie

Références :

1. Kang, B. T. et Reynolds, L. 1989. Alley farming in the humid and subhumid tropics : proceedings of an international workshop held at Ibadan, Nigeria, 10-14 march 1986. International Development Research Centre, Ottawa, Canada, 251 pages

2. Koenig D., 2006. De l’agroforesterie traditionnelle à l’agriculture écologique moderne. Stratégies pour la conservation de la fertilité des sols des Hautes terres de l’Afrique de l’Est. In « Efficacité de la gestion de l’eau et de la fertilité des sols en milieux semi-arides » E. Roose, J. Albergel, G De Noni, A. Laouina, M. Sabir, eds. Scientifiques. AUF, IRD, ENFI, EAC, eds, Paris, 402 p

3. Roose E., Ndayizigiye F., Sekayange L., 1993. L’agroforesterie et la GCES au Rwanda. Comment restaurer la productivité des terres acides dans une région tropicale de montagne à forte densité de population. Cah. ORSTOM Pédol., 28, 2 : 327-349.

4. Sys, C. et Schmitz, A. 1959. Carte des sols et de la végétation du Congo-Belge et Ruanda-Urundi, Région d’Elisabethville (Haut-Katanga), notice explicative. Publication de l’INEAC, Bruxelles, Belgique.

5. L’agroforesterie aujourd’hui janvier – mars 1989, volume 1, numéro 1, ISSN 1015 – 3225, ICRAF, Nairobi (Kenya).

6. Gutteridge R. C. and H. M., Shelton, 1994. Forage tree legumes in tropical agriculture, pp 389, CAB International, Wallingford, Oxon ox108DE, UK

Table des illustrations

Titre Tableau 1 : Moyenne des taux de croissance et poids de matière verte par espèce 12 mois après la plantation
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Titre Tableau 2 : Poids du maïs sec à 12 % d’humidité
Légende Légende : L. l. (Leucaena leucocephala), A. a. (Acacia angustissima),L. d. (Leucaena diversifolia), S. a. (Sans arbuste)
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13577/img-2.jpg
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Titre Tableau 3 : Analyse de la Variance au seuil de 0,05
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Auteur

INERA Kinshasa : apukumul@yahoo.fr

© IRD Éditions, 2012

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