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Lutte antiérosive

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

Effets de diverses jachères arbustives légumineuses sur l’amélioration de la conductivité hydraulique du sol et de sa productivité (Manankazo-Madagascar)

Marie Antoinette Razafindrakoto

Résumé

La région nord-ouest des Hauts plateaux de Madagascar présente des problèmes d’érosion importants dus à l’agressivité climatique élevée et à la dégradation de la végétation et des sols par les feux de brousse annuels. Il en résulte une baisse de la productivité des sols engendrant la pauvreté du monde rural.
Une recherche a été menée dans cette région afin d’évaluer l’efficacité de divers dispositifs agroforestiers de buissons de légumineuses pour l’amélioration de la conductivité hydraulique du sol et de sa productivité. Les espèces étudiées ont été : Tephrosia vogelii, Flemingia congesta et Calliandra calothyrsus. Les résultats ont montré que les jachères arbustives légumineuses de longue durée (en particulier l’espèce Tephrosia vogelii) ont réussi à accroître fortement la dynamique d’infiltration de l’eau dans le sol, engendrant la diminution importante de l’érosion et l’augmentation de la productivité des sols très dégradés. Cette technique intéressante pourrait être appliquée dans diverses régions tropicales afin de promouvoir le développement durable.

The northwest region of the High Lands of Madagascar presents important erosion problems due to the high climatic aggressiveness and the degradation of vegetation and soils by annual bushfires. That involves a decrease of the soil productivity generating the poverty of the peasants. A research has been carried out in this region in order to evaluate the efficiency of different types of leguminous shrubby fallows for the improvement of the hydraulic conductivity of soil and its productivity. The studied species were : Tephrosia vogelii, Flemingia congesta and Calliandra calothyrsus. Results showed that the leguminous shrubby fallows installed during 5 to 7 years (particularly the species Tephrosia vogelii) succeeded to increase highly the dynamics of water infiltration, generating the important reduction of the erosion on very degraded soils, and inducing the increase of soil productivity. These techniques can be applied in various tropical regions in order to promote a better development.

Texte intégral

INTRODUCTION

1Le problème du changement climatique actuel se manifeste par une forte agressivité des pluies dans les pays tropicaux, en particulier pour le cas de Madagascar où la végétation est détruite intensément par les feux de brousse annuels.

2Dans la région nord-ouest des Hauts-Plateaux de Madagascar où l’érosivité pluviale est forte et la végétation très dégradée, réduite en steppe graminéenne, il se produit une érosion importante des versants pentus à sols dégradés. Il en résulte une baisse de la productivité des sols aggravant la pauvreté du monde rural.

3Une recherche a été menée dans cette région pour étudier l’effet de diverses techniques culturales antiérosives sur l’amélioration de la dynamique d’infiltration de l’eau dans le sol. Cette recherche a été effectuée dans le but de réduire l’érosion des champs de culture et de restaurer la productivité des sols.

4Différents types de dispositifs agroforestiers à arbustes légumineux ont été installés pour évaluer et comparer leur efficacité pour améliorer la conductivité hydraulique du sol dégradé (pratiques de jachère et de culture en couloir). Le témoin de référence servant de comparaison est une prairie de steppe à Aristida sp à sols dégradés par les feux de brousse annuels.

1-MILIEU D’ETUDE ET METHODOLOGIE

1.1 Présentation du site d’étude

5La zone d’étude choisie Manankazo est située dans la partie Nord-Ouest des Hauts-Plateaux de Madagascar. Elle se trouve sur le relief de Tampoketsa dont l’altitude varie de 1 565 m à 1 580 m.

6C’est une zone à contextes climatique, pédologique et socio-économique défavorables aggravant la dégradation et l’érosion des sols.

7Le climat est agressif du type tropical humide d’altitude à pluviosité moyenne annuelle de 1823 mm, répartie sur 114 jours de pluies. La saison des pluies se situe entre novembre et avril. La zone de Manankazo présente un indice d’érosivité climatique de R usa = 508 : elle se trouve dans la zone d’érosion N° 2 à forte intensité pluviométrique horaire de 110 mm/h (SOUCHIER, 1961).

8Le relief de Manankazo est constitué par des collines à replats sommitaux et à versants pentus avec présence de lavaka à certains endroits.

9Les sols sont généralement classés dans le groupe de sols ferrallitiques jaune sur rouge lessivés, à pH bas, sensibles à l’érosion.

10En ce qui concerne le contexte socio-économique de la zone de Manankazo, les pratiques des feux de brousse sont annuelles pendant la saison sèche, dans le but d’obtenir un ruissellement sur les versants pour irriguer les rizières de bas fond en saison des pluies ou pour renouveler les pâturages. Par conséquent, ces feux de brousse de raison culturale, pastorale ou même politique ont dégradé gravement la végétation jusqu’à une situation quasi généralisée de prairie à steppe de graminée monospécifique (Aristida multicaulis), favorisant les phénomènes d’érosion des sols dégradés sur les pentes. Ainsi, il ne reste actuellement qu’un certain nombre de vestiges de forêt ripicole primaire, situés sur les zones à haute altitude.

11Par ailleurs, les pratiques paysannes de cultures traditionnelles sans intrant favorisent aussi la dégradation des sols.

1.2 Méthodes expérimentales

12Dans notre expérimentation, les meilleures espèces légumineuses arbustives ont été installées en jachère de longue durée de 5 à 10 ans, afin d’obtenir l’efficacité maximale pour l’amélioration de la conductivité hydraulique à saturation du sol très dégradé, de sa résistance à l’érosion et de sa productivité.

13Le témoin de référence où on a installé ces jachères était une prairie dégradée brûlée annuellement à steppe d’Aristida multicaulis, très fréquente dans la région.

14Ces dispositifs agroforestiers ont été comparés à l’écosystème de forêt naturelle afin d’en déduire le dispositif le plus efficace pour améliorer les propriétés du sol.

Photo 1 : Vestige de forêt naturelle ripicole et prairie dégradée à Aristida sp brûlée annuellement

1.2.1 Dénomination des divers agroécosystèmes étudiés

15Forêt Forêt naturelle

16JT7 Jachère légumineuse arbustive à Tephrosia vogelii durant 7 ans

17JCALL10 Jachère légumineuse arbustive à Calliandra calothyrsus de10 ans

18JFP5 Jachère légumineuse arbustive pleine à Flemingia congesta de 5 ans

19JFL2M Haies vives de Flemingia congesta 5 ans à deux rangées

20JFC2M Espace cultural en couloir de 2m entre deux haies vives de Flemingia congesta 5 ans à double rangée

21JFL1M Haies vives de Flemingia congesta 5 ans à une rangée

22JFC1M Espace cultural en couloir de 1m entre deux haies vives de Flemingia congesta à une rangée

23PVD Prairie dégradée à steppe d'Aristida multicaulis sur versant pentu non brûlé depuis 15 ans

24PBA Prairie dégradée brûlée annuellement pendant 15 ans et mise en défens depuis 6 ans (à steppe d’Aristida multicaulis)

Photo 2 : Jachère de Tephrosia vogelii âgée de 7 ans

1.2.2 Mesure de la conductivité hydraulique du sol à saturation

25Pour mesurer la conductivité hydraulique du sol à saturation, nous avons adopté la méthode du monocylindre de ROOSE et al (1997). Un cylindre de diamètre 10 cm et de hauteur 10 cm est enfoncé dans le sol à 2cm de profondeur. On le remplit d’eau jusqu’à un niveau de 5 cm et on mesure avec une réglette et un chronomètre la vitesse d’infiltration de l’eau dans le sol. On remplit à chaque fois le cylindre quand le niveau d’eau atteint la surface du sol. L’expérimentation est prolongée jusqu’à l’obtention d’une vitesse d’infiltration minimale constante qui donne la conductivité du sol à saturation.

1.2.3 Evaluation de la pédofaune présente dans chaque agroécosystème

26Pour évaluer l’importance de l’action de la pédofaune sur la conductivité hydraulique du sol, la pédofaune présente dans chaque agroécosystème a été déterminée et comptée. Des échantillons ont été prélevés dans la couche superficielle du sol où la pédofaune est la plus abondante (0 - 10 cm) et dans la litière. La pédofaune a été soumise à l’extraction par la méthode dérivée de celle de Berlèze.

27L’échantillon de sol est mis dans un récipient cylindrique au fond duquel est disposé un tamis pouvant laisser passer la pédofaune dans un second récipient sous-jacent. Au-dessus de l’échantillon de sol, a été disposée une source de lumière, engendrant la fuite de la pédofaune vers le fond de l’échantillon. Le second récipient, contenant de l’eau, sert à recueillir la pédofaune. La pédofaune recueillie est déterminée et comptée à l’aide d’une loupe binoculaire.

1.2.4 Mesure des autres caractéristiques du sol

28Les caractéristiques physico-chimiques du sol qui peuvent influencer la conductivité hydraulique du sol ont été aussi évaluées (taux de matière organique du sol, densité apparente, porosité, instabilité structurale).

29Le rendement de haricot cultivé après enfouissement de la biomasse de jachère légumineuse a été aussi mesuré pour évaluer la productivité du sol.

2-RESULTATS

2.1 Détermination de la conductivité hydraulique du sol à saturation et des caractéristiques physico-chimiques du sol

30De nombreux chercheurs ont développé un modèle mathématique exprimant la décroissance de la vitesse d’infiltration de l’eau dans le sol en fonction du temps, jusqu’à un régime de palier constant donnant la valeur de la conductivité hydraulique à saturation du sol (Ks).

Figure n° 1 : Courbe de décroissance de la vitesse d’infiltration en fonction du temps donnant la conductivité hydraulique à saturation Ks du sol

31La conductivité hydraulique du sol à saturation Ks correspond à l’infiltrabilité minimale du sol en régime saturé.

32Nos résultats expérimentaux ont donné une équation empirique correspondant au modèle de SWARTZENDRUBER, cité par SCHROEDER et al (1982) :

33I = b (t – c)-1/2 + Ks

34I : intensité d’infiltration de l’eau dans le sol ;

35b et c : constantes

36t : temps

37Ks : conductivité hydraulique à saturation.

38D’après ROOSE (1997), la forme des taches humides du sol renseigne sur les différences d’infiltration des horizons successifs, sur la succion latérale, les risques de drainage oblique et la résistance de chaque horizon à l’infiltration.

39La mesure du diamètre moyen de la tache humide permet de corriger l’estimation de l’infiltration en fonction de la succion latérale.

40Ainsi, nous avons corrigé les valeurs d’infiltrabilité minimale mesurées en tenant compte de la formule de ROOSE (1997) :

41Fn corrigée = Fn mesurée x R2 /25 où R = le rayon de la tache d’humectation du sol

42Le tableau 1 présente les valeurs de la conductivité hydraulique du sol à saturation Ks ainsi que les valeurs des caractéristiques du sol qui peuvent l’influencer (taux de matière organique du sol, taux d’azote, porosité, densité apparente, instabilité structurale) et le rendement de haricot sec, après enfouissement de la jachère.

Tableau n° 1 : Caractéristiques physico-chimiques et hydriques du sol

Parcelle

Po %

Da

Is

Ks mm/h

Mo %

N %

Forêt

76,00

0,49

0,01

719,3

13,49

0,45

JT7

63,04

0,89

0,12

512,7

8,56

0,37

3,83

JCALL10

62,21

0,91

0,12

318,5

8,44

0,34

JFP5

61,83

0,92

0,14

152,4

8,23

0,29

4,76

JT10

61,04

0,94

0,14

107,43

7,78

0,37

3,68

JFL2M

60,67

0,94

0,15

56,22

8,18

0,32

JFL1M

60,21

0,96

0,16

52,15

7,81

0,28

JFC2M

59,58

0,97

0,18

48,37

7,43

0,29

JFC1M

57,92

1,01

0,20

37,57

7,27

0,26

1,63

PVD

55,71

1,06

0,34

27,14

5,39

0,20

0,68

PBA

47,92

1,25

0,46

24,97

4,21

0,15

0,003

43Rendement t/ha

* Caractéristiques chimiques MO : Taux de matière organique
N : Taux d’azote
* Caractéristiques physiques Po : Porosité totale Da : Densité apparente Is : Indice d'instabilité structurale
* Caractéristique hydrique Ks : Conductivité hydrique à saturation

44La valeur de K S varie de 25 mm/h pour la prairie dégradée brûlée annuellement PBA à 512,6 mm/h pour la jachère de Tephrosia vogelii 7 ans (accroissement de 1953 % par rapport à PBA) et 719,3 mm/h pour la forêt naturelle dense humide. La densité apparente du sol varie de 0,49 pour la forêt naturelle à 1,25 pour la prairie dégradée brûlée annuellement.

45Le taux de matière organique du sol varie de 4,2 % pour la prairie brûlée dégradée à 8,6 % pour la jachère de Tephrosia 7 ans et 13,5 % pour la forêt naturelle. Le rendement de haricot sec varie de 0,003 t/ha pour la prairie brûlée à 4,8 t/ha pour la jachère de Flemingia congesta 5 ans, après enfouissement de la biomasse (de 1 600 fois par rapport à PBA).

2.2 Evaluation de la quantité de pédofaune fouisseuse dans le sol

46Le tableau 2 présente la quantité de pédofaune fouisseuse (lombrics, termites, fourmis) qui peut aussi influencer nettement la conductivité hydraulique du sol. La quantité de pédofaune fouisseuse (lombrics, termites, fourmis) varie de 160 par m2 pour la prairie brûlée annuellement à 2082 par m2 pour la jachère de Tephrosia 7 ans et 2351 par m2 pour la forêt naturelle.

Tableau n° 2 : Quantité de pédofaune fouisseuse (en N/m2) présente dans la litière et la couche (0-10 cm) pour les divers agroécosystèmes

Agroécosystème

NLombriciens

NTermites

NFourmis

Forêt

320

335

1696

JT7

350

340

1392

JCALL10

335

320

1280

JFP5

300

318

1296

JT10

225

248

1200

JFL2M

180

196

1040

JFL1M

164

175

912

JFC2M

148

160

688

JFC1M

126

150

656

PVD

0

0

240

PBA

0

0

160

3-DISCUSSION

3.1 Effets des dispositifs agroforestiers sur l’amélioration de la conductivité hydraulique du sol

47La conductivité hydraulique du sol est une caractéristique importante du sol qui régit la capacité d’infiltration du sol, elle influence la susceptibilité du sol au ruissellement et à l’érosion. Indirectement, en permettant une meilleur infiltration, et accroît la productivité du sol.

3.1.1 Relation entre la conductivité hydraulique du sol et le taux de matière organique du sol

48D’après les résultats obtenus sur les dispositifs agroforestiers et les témoins de référence étudiés, la figure 2 montre que la conductivité hydrique du sol Ks augmente d’une manière exponentielle avec l’accroissement du taux de matière organique. La vitesse d’infiltration de l’eau de pluie dans le sol est améliorée par l’abondance de matière organique dans le sol, d’où les risques de ruissellement et d’érosion dégradant le sol et abaissant sa productivité sont réduits ou annulés. Ce fait est expliqué par l’accroissement exponentiel de la stabilité structurale du sol en fonction du taux de matière organique (Fig. 3).

Fig. n° 2 : Accroissement de la conductivité hydraulique à saturation du sol en fonction du taux de matière organique

Fig. n° 3 : Diminution de l’indice d’instabilité structurale du sol en fonction du taux de matière organique

49En effet, la stabilité structurale du sol est une caractéristique essentielle qui détermine la résistance du sol à l’agressivité des gouttes de pluie et par conséquent elle détermine sa résistance à l’érosion et au ruissellement.

50Plusieurs auteurs ont affirmé l’influence positive de la matière organique sur la stabilité structurale des agrégats (Le BISSONAIS, 1996 ; AMEZKETA, 1999 ; ROOSE et al., 2004).

51D’après GUCKERT (1973), TISDALL et OADES (1989), certains constituants organiques et notamment les polysaccharides d’origine microbienne ont, par leur structure moléculaire, leur liaison avec l’argile, leur localisation (paroi des plus gros pores) une efficacité spécifique élevée en accroissant la cohésion des agrégats du sol. D’autre part, la matière organique offre au sol une structure grumeleuse formée d’agrégats argilo-humiques, édifiés par les lombrics, conférant au sol une bonne stabilité structurale.

52La figure 2 montre que le sol sous forêt naturelle et celui sous jachère de Tephrosia vogelii 7 ans (JT7) présentent les plus grandes valeurs de conductivité hydraulique à saturation. C’est dû à un taux de matière organique élevé du sol engendrant une stabilité structurale élevée. Les autres agroécosystèmes à teneur en matière organique moyenne présentent des valeurs de conductivité hydrique élevées intermédiaires : les jachères de Flemingia congesta 5 ans (JFP5) et de Calliandra calothyrsus 10 ans (J Call 10)

53Les parcelles de prairie dégradées par les feux de brousse montrent les plus faibles valeurs de conductivité hydrique du sol. Ainsi, elles sont très sensibles au ruissellement et à l’érosion sous l’action des pluies

3.1.2 Relation entre la conductivité hydraulique du sol et la porosité du sol

54Il a été observé une relation croissante exponentielle entre la conductivité hydraulique à saturation du sol et la porosité (voir figure 4)

55La porosité du sol est un facteur essentiel qui régit la conductivité hydraulique du sol. Ainsi l’amélioration de cette caractéristique du sol engendre l’augmentation de la capacité d’infiltration du sol, ce qui réduit ou annule le ruissellement et l’érosion, puis accroît la productivité du sol.

56La figure 5 montre que la porosité du sol est liée étroitement au taux de matière organique du sol d’une manière linéaire avec une pente positive forte.

Fig. n° 4 : Accroissement de la conductivité hydraulique du sol en fonction de la porosité

Fig. n° 5 : Augmentation de la porosité du sol en fonction du taux de matière organique

57On peut l’expliquer ainsi :

58D’une part, la richesse du sol en matière organique favorise les activités biologiques, augmentant la porosité du sol. En effet, la matière organique contribue à la formation d’une structure grumeleuse du sol formée d’agrégats argilo-humiques édifiés par les lombrics. Cette structure confère au sol une bonne porosité (DUCHAUFOUR et al. 1994). D’autre part, l’abondance de matière organique dans le sol permet le bon développement racinaire de la végétation. Ainsi, les racines décompactent les couches du sol et améliorent la porosité du sol en surface et en profondeur. En plus, elles favorisent aussi la formation d’une structure grumeleuse par le phénomène d’alternance humectation - dessiccation du sol existant à leur niveau. La présence des racines en grande quantité entraîne le développement de nombreux macropores dans le sol.

59Ainsi, les figures 4 et 5 montrent que la forêt naturelle et les parcelles de jachères légumineuses de Tephrosia vogelii 7 ans (JT7), de Flemingia congesta pleine 5 ans (JFP5), de Calliandra calothyrsus 10 ans (J Call 10) et de Tephrosia vogelii 10 ans (JT10) riches en matières organiques présentent des valeurs élevées en porosité du sol.

60Les parcelles de prairie à Aristida dégradées par les feux de brousse (surtout PBA) ont des sols très compacts à valeurs de porosité très faibles.

3.1.3 Relation entre la conductivité hydraulique du sol et la quantité de pédofaune présente dans le sol

61La pédofaune et les activités biologiques sont fondamentales pour l’amélioration de la fertilité des sols et de la productivité agricole.

62La pédofaune constitue les éléments moteurs du cycle nutritif dans la mesure où elle régule la dynamique des matières organiques du sol, améliore la structure du sol et les régimes hydrologiques, augmente la quantité et l’efficacité de l’acquisition des éléments nutritifs par les végétaux. Ces activités biologiques constituent une ressource importante pour la gestion durable des systèmes agricoles.

63D’après la figure 6 il apparaît une relation croissante exponentielle nette entre la conductivité hydraulique du sol et la quantité de pédofaune fouisseuse présente dans les divers agrosystèmes étudiés (lombrics, fourmis, termites).

Fig. n° 6 : Acroissement de la conductivité hydraulique du sol en fonction de la quantité de pédofaune fouisseuse présente dans le sol

Equation de régression des courbes

R2

Lombrics

y = 20,173e0, 0082x

0,8328

Termites

y = 19,087e0, 0081x

0,7992

Fourmis

y = 13,575e0, 0021x

0,8344

64Ces « ingénieurs de l’écosystème » contribuent d’une manière importante à l’accroissement de la conductivité hydraulique du sol, grâce à l’amélioration de la porosité du sol et de sa stabilité structurale.

65D’après DEPRINCE (2003), en construisant les termitières et les fourmilières, les termites et les fourmis participent à l’intégration de la matière organique dans le sol et réalisent un travail de décompactage du sol. En outre, ils remontent les sols de la profondeur vers la surface.

66Les lombrics sont les plus efficaces des fouisseurs souterrains (BOUCHE, 1972). Ils font des déplacements en profondeur. Ils creusent le sol en avalant la terre et la rejettent sous forme de déjections.

67En creusant des galeries, les lombrics augmentent la porosité du sol, ce qui améliore la capacité d’infiltration d’eau du sol.

68Ainsi, d’après LAVELLE (2001) ces organismes jouent un rôle prépondérant dans :

  • la structuration du sol

  • l’apport d’éléments en surface et l’enfouissement d’éléments organiques en profondeur

  • la production d’agrégats organo-minéraux stables à partir des déjections.

69La présence de la pédofaune dépend non seulement des propriétés du sol (en particulier la texture) mais surtout de la qualité et de l’abondance de la végétation qui conditionnent la nutrition et l’existence de la pédofaune.

70D’après la figure 6, c’est la forêt naturelle et la jachère de Tephrosia vogelii de 7 ans qui favorisent nettement les activités biologiques pour l’amélioration de la conductivité hydraulique du sol (richesse en matière organique et en azote). Les jachères JFP5 et JCALL10 suivent au second rang.

71A l’opposé, les parcelles de prairie dégradées par les feux présentent des valeurs de conductivité hydraulique du sol plus faibles à cause de la destruction de la pédofaune par les feux et à cause de la dégradation de la végétation et du sol par les feux (conditions hostiles à la pédofaune).

3.2 Effets des divers dispositifs agroforestiers sur l’amélioration de la productivité du sol

72L’établissement de la relation entre le rendement agricole et les caractéristiques de fertilité du sol (hydriques et chimiques) permet d’étudier leur influence sur la productivité du sol.

3.2.1 Influence de la conductivité hydraulique du sol sur le rendement

73La figure 7 présente l’effet de l’amélioration de la conductivité hydraulique du sol par les jachères légumineuses arbustives sur l’augmentation du rendement de haricot après enfouissement de la biomasse.

74La conductivité hydrique du sol influence le rendement agricole d’une manière logarithmique croissante. En effet, une bonne capacité d’infiltration de l’eau de pluie par le sol réduit ou annule les processus de ruissellement et d’érosion qui causent les pertes d’éléments les plus fertiles du sol et la baisse de la productivité agricole. Ainsi, ce sont les agroécosystèmes à meilleure conductivité hydrique du sol qui produisent les meilleurs rendements agricoles (jachère de Tephrosia vegelii 7 ans (JT7), jachère de Flemingia congesta 5 ans (JFP5), jachère de Tephrosia vogelii 10 ans (JT10)). Dans le cas contraire, la prairie brûlée dégradée PBA, ayant montré une capacité d’infiltration du sol très faible, présente aussi une productivité médiocre (0,003t/ha), puisque le sol compact est très susceptible à l’érosion.

Fig. 7 : Relation d’accroissement du rendement en fonction de la conductivité hydraulique du sol

75Le rendement obtenu sur ces jachères légumineuses est très élevé et aurait pu encore être meilleur, mais des maladies cryptogamiques ont attaqué les haricots pendant tout le stade cultural. La jachère de Tephrosia vogelii 7 ans (JT7) a été affectée gravement par l’Anthracnose, la jachère de Flemingia congesta (JFP5) a été affectée par l’Isariopsis griseola, la jachère de Tephrosia vogelii 10 ans (JT10) par Phaseoisariopsis griseola.

3.2.2 Influence des caractéristiques chimiques du sol sur la productivité du sol

Fig. 8 : Relation d’accroissement du rendement en fonction du taux de MO et de N du sol

76La figure 8 montre que le rendement de haricot augmente fortement avec le taux d’azote et le taux de matière organique du sol selon une courbe exponentielle. Ces deux caractéristiques du sol influencent fortement la production agricole.

77Ainsi, ce sont les agroécosystèmes qui enrichissent le sol en matière organique et en azote qui produisent le meilleur rendement de haricot (jachère de Tephrosia vegelii 7 ans (JT7), jachère de Flemingia congesta 5 ans (JFP5), jachère de Tephrosia vogelii 10 ans (JT10). En effet, la caractéristique essentielle des légumineuses est l’aptitude à la fixation symbiotique d’azote (grâce aux bactéries Rhizobium), enrichissant le sol en azote. La photo n° 3 montre l’état du haricot au stade cultural proche de la maturité.

78La prairie brûlée annuellement PBA dont le sol est appauvri en matière organique et en azote produit un rendement de haricot nul (photo n° 4).

Photo n° 3 : Jachère de Flemingia congesta de 5ans enfouie
Rendement de haricot : 4,76 t/ha

Photo n° 4 : Prairie dégradée brûlée annuellement enfouie
Rendement de haricot : 0,003 t/ha

CONCLUSION

79Cette recherche a montré l’efficacité des dispositifs agroforestiers (cultures en couloir et surtout jachères légumineuses arbustives) pour l’accroissement de la conductivité hydraulique des sols très dégradés, induisant l’amélioration de la dynamique d’infiltration de l’eau de pluie. Il en résulte la réduction de la susceptibilité des sols à l’érosion et l’augmentation de leur productivité.

80Les espèces Flemingia congesta, Calliandra calothyrsus, et Tephrosia vogelii apparaissent efficaces pour l’amélioration des propriétés du sol, mais c’est surtout cette dernière espèce qui présente la meilleure aptitude à restaurer la fertilité des sols fort dégradés jusqu’à un état proche de la forêt naturelle. Ce fait est dû à la meilleure qualité (richesse en azote) et à l’abondance de la biomasse produisant beaucoup d’humus labile de type Mull. En outre, ce milieu favorise la prolifération de la pédofaune dont les activités biologiques contribuent d’une manière importante à l’accroissement de la conductivité hydraulique du sol et de sa productivité.

81La diffusion de ces techniques culturales améliorantes et antiérosives aux paysans pourrait apporter des solutions efficaces pour augmenter leur production agricole et réduire leur pauvreté. L’application de ces jachères légumineuses arbustives peut être entreprise dans les autres zones à sols dégradés de Madagascar, mais aussi dans les zones de même conditions pour les divers pays tropicaux, afin de promouvoir le développement durable.

Bibliographie

BIBLIOGRAPHIE

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Table des illustrations

Légende Photo 1 : Vestige de forêt naturelle ripicole et prairie dégradée à Aristida sp brûlée annuellement
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13628/img-1.jpg
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Légende Photo 2 : Jachère de Tephrosia vogelii âgée de 7 ans
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13628/img-2.jpg
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Légende Figure n° 1 : Courbe de décroissance de la vitesse d’infiltration en fonction du temps donnant la conductivité hydraulique à saturation Ks du sol
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13628/img-3.jpg
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Légende Fig. n° 2 : Accroissement de la conductivité hydraulique à saturation du sol en fonction du taux de matière organique
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13628/img-4.jpg
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Légende Fig. n° 3 : Diminution de l’indice d’instabilité structurale du sol en fonction du taux de matière organique
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13628/img-5.jpg
Fichier image/, 236k
Légende Fig. n° 4 : Accroissement de la conductivité hydraulique du sol en fonction de la porosité
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13628/img-6.jpg
Fichier image/, 68k
Légende Fig. n° 5 : Augmentation de la porosité du sol en fonction du taux de matière organique
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13628/img-7.jpg
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Légende Fig. n° 6 : Acroissement de la conductivité hydraulique du sol en fonction de la quantité de pédofaune fouisseuse présente dans le sol
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13628/img-8.jpg
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Légende Fig. 7 : Relation d’accroissement du rendement en fonction de la conductivité hydraulique du sol
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13628/img-9.jpg
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Légende Fig. 8 : Relation d’accroissement du rendement en fonction du taux de MO et de N du sol
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13628/img-10.jpg
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Légende Photo n° 3 : Jachère de Flemingia congesta de 5ans enfouieRendement de haricot : 4,76 t/ha
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Légende Photo n° 4 : Prairie dégradée brûlée annuellement enfouieRendement de haricot : 0,003 t/ha
URL http://books.openedition.org/irdeditions/docannexe/image/13628/img-12.jpg
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Auteur

Professeur au Département Eaux et Forêts de l’Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques. Univ. d’Antananarivo – Madagascar BP 175 – Tél : (261) 34 064 94 87 E-mail : razafindrakotomar@gmail.com ou maria-razaf@refer.mg

© IRD Éditions, 2012

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