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Restauration de la productivité des sols tropicaux et méditerranéens

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Éric Roose

Partie 2. La restauration des sols par la gestion des matières organiques et minérales des agrosystèmes

Chapitre 20. Performances des engrais minéraux et organiques sur la production de laitue et sur la fertilité d’un sol maraîcher à Nkolondom (Yaoundé, Cameroun)

Emmanuel Seh Ngoun, Michel Omoko et Serge Simon

Résumé

Dans le souci de mettre au point des techniques de valorisation des déchets urbains au Cameroun, les impacts agronomiques, environnementaux et économiques de deux amendements organiques (fumier de poulet et compost d’ordures ménagères) ont été évalués sur la culture de la laitue (Lactuca sativa). Pour y parvenir, un essai au champ a été conduit pendant deux cycles de culture en milieu paysan dans la zone maraîchère de Nkolondom, bas-fond péri-urbain de Yaoundé. Huit fertilisations ont été comparées dans un dispositif à quatre blocs complètement randomisés. Des analyses en laboratoire ont évalué l’évolution de la fertilité du sol maraîcher et les risques environnementaux.
Les fertilisations ont amélioré le rendement en laitue de manière très hautement significative pendant les deux cycles de culture. Les rendements ont varié de 1,7-1,2 kg/m2 sur les parcelles témoins à 3,1-4,4 kg/m2, suite à un apport combiné de fumier + NPK. Les amendements organiques donnent de meilleurs résultats lorsqu’ils sont associés aux engrais minéraux complémentaires.
L’épandage du fumier ou du compost permet de restaurer la fertilité du sol, notamment en azote, en matière organique, en somme de base échangeable et en CEC. Cependant, il a été observé une baisse de la teneur en phosphate du sol malgré les différentes fertilisations. Contrairement au compost, l’épandage du fumier a amélioré la teneur en potasse des parcelles.
La rentabilité économique des amendements organiques est très faible comparativement à celle de l’engrais minéral : le recours au fumier coûte 2 fois plus et celui du compost 20 fois plus que l’emploi de l’engrais minéral. Les compost et fumiers ne présentent pas de danger pour la santé des utilisateurs.

Texte intégral

Introduction

Problématique

1Le diagnostic de la fertilité des sols du Cameroun fait ressortir d’une part, une faible fertilité due aux conditions naturelles et d’autre part, un déclin de la fertilité résultant du mode de gestion inappropriée des sols qui, de manière insidieuse, induit la dégradation des caractéristiques physiques, chimiques et biologiques de ceux-ci (Golchin et al., 1995 ; Tejada et al., 2006). Parmi les causes les plus fréquentes de cette baisse de fertilité, on peut citer la pauvreté en éléments nutritifs et surtout celle en matière organique. Cette dernière entraîne des conséquences défavorables, telles que la fragilisation de la structure des sols et l’augmentation de la susceptibilité à l’érosion.

2Ngnikam (2000) estime la masse d’ordures ménagères produite dans la ville de Yaoundé à 1 076 tonnes par jour. Tous les acteurs impliqués dans la gestion de ces déchets cherchent des moyens pour assurer la propreté de cette ville et préserver leur environnement. Par ailleurs, l’agriculture familiale camerounaise représente 95 % des exploitations agricoles du pays (Minader, 2005). L’une des contraintes à cette activité est le renchérissement des engrais minéraux sur le marché local. La mise sur pied des alternatives aux méthodes de fertilisation conventionnelle (telles que l’usage des engrais minéraux) constitue un moyen de préserver la sécurité alimentaire et de lutter efficacement contre le coût élevé de la vie. Dans ce contexte, il serait judicieux de s’interroger sur l’intérêt de l’usage des amendements organiques comparativement aux engrais minéraux.

Objectifs de l’étude

3La présente étude se propose d’évaluer :

  • les performances de quelques fertilisations sur la production de la laitue ;
  • les performances de ces fertilisations sur l’évolution de la fertilité du sol ;
  • les impacts économiques et environnementaux de ces fertilisations.

Localisation de la zone d’étude

4Cette étude a été conduite au Cameroun dans la zone péri-urbaine de Yaoundé. Les essais en champ se sont déroulés dans le bas-fond de Nkolondom (11° 25’ E-11° 35’ E et 3  50’ N-4° 00’ N, altitude de 750 m). Les sols dominants sont hydromorphes en fond de vallée et ferralitiques sur les pentes. Le paysage est parsemé de grosses collines (altitude de 700 m). Le climat local est équatorial guinéen à quatre saisons, caractérisé par une pluviosité annuelle de 1 510 mm et une température moyenne annuelle de 23 °C. La végétation est celle d’une forêt dégradée par l’activité humaine. Le maraîchage constitue l’activité principale des agriculteurs de la localité. On note aussi la pratique de l’élevage de la volaille dans quelques familles.

Matériel et méthodes

Matériel

5Le matériel végétal utilisé est la laitue (Lactuca sativa), variété « Blonde de Paris ». Deux amendements organiques et des engrais minéraux ont été également utilisés comme matières fertilisantes. Il s’agit d’un compost issu d’ordures ménagères, d’un fumier de poulet de chair, d’urée et d’engrais complexe NPK de formulation 20 10 10 et 12 14 19.

6Les analyses des échantillons des sols et des amendements organiques ont été effectuées au laboratoire d’analyse des sols, plantes, engrais et eaux (Laspee) de l’Irad de Nkolbisson-Yaoundé. Les logiciels utilisés sont les suivants : Microsoft Word, Microsoft Excel, Minitab 15 et SAS.

Méthodes

7Le potentiel agronomique des matières fertilisantes a été évalué par la méthode décrite par Davidescu et Davidescu (1982). Cette méthode est basée sur l’expérimentation au champ, complétée par des analyses chimiques de sol et des amendements organiques.

8Huit fertilisations (tabl. 1) ont été constituées à partir des amendements organiques et des engrais minéraux. Les performances de ces fertilisations sont évaluées à travers le rendement frais de la laitue pendant deux cycles de culture, dans un dispositif en bloc complet randomisé à quatre répétitions. L’évolution de la fertilité du sol qui en résulte est évaluée à travers la variation du niveau de fertilité des parcelles avant et après culture. L’analyse économique de ces fertilisations est effectuée à partir du ratio du coût de la fertilisation sur le rendement frais.

Tableau 1 Composition des traitements expérimentés.

Types de fertilisations

Code

Premier cycle de culture

Second cycle de culture

Témoin

T0

AUCUNE FERTILISATION

AUCUNE FERTILISATION

Pratique paysanne

T1

Fumure d’entretien : 3,8 kg/m2 de fumier poulet de chair + 54,2 g/m2 de 20 10 10

Fumure d’entretien : 3,8 kg/m2 de fumier poulet de chair + 54,2 g/m2 de 20 10 10

Fumier de poulet de chair (F)

T2

Fumure de fond : 4,8 kg/m2 de fumier poulet de chair

AUCUNE FERTILISATION

Compost d’ordures ménagères (C)

T3

Fumure de fond : 47 kg/m2 de compost

AUCUNE FERTILISATION

Engrais minéral (E)

T4

Fumure de fond : 54,2 g/m2 de NPK 12 14 19 Fumure d’entretien : 37,5 g/m2 de NPK 12 14 19

Fumure d’entretien : 37,5 g/m2 de NPK 12 14 19

Compost + Engrais minéral (C + E)

T5

Fumure de fond : 27,8 kg/m2 de compost Fumure d’entretien : 10 g/m2 d’urée

Fumure d’entretien : 10 g/m2 d’urée

Fumier + Engrais minéral (F + E)

T6

Fumure de fond : 2,8 kg/m2 de fumier de poulet de chair Fumure d’entretien : 37,5 g/m2 de NPK 12 14 19

Fumure d’entretien : 37,5 g/m2 de NPK 12 14 19

Compost + Fumier + Engrais minéral (C + F + E)

T7

Fumure de fond : 13,9 kg/m2 de compost + 1,4 kg/m2 de fumier de poulet de chair Fumure d’entretien : 10 g/m2 d’urée

Fumure d’entretien : 10 g/m2 d’urée

9L’unité expérimentale est une parcelle de 2 m x 1 m. La production de chaque parcelle expérimentale était obtenue à partir de 12 plants récoltés au centre de la parcelle. Les échantillons de sol ont été prélevés sur un profil de 20 cm.

10L’analyse de la variance et de la régression a été effectuée par le test de Fischer (1950), selon la procédure GLM (General Linear Model). La séparation des moyennes a été effectuée selon LSD (Least Significant Difference qui est une application du t-test). Toutes les probabilités ont été appréciées au seuil de 5 %.

Résultats et discussions

Caractéristiques des parcelles avant culture

11Les résultats issus de l’analyse des échantillons de sol prélevés sur le site d’étude avant la mise en place des essais sont présentés au tableau 2.

Tableau 2. Caractéristiques des parcelles avant culture.

Tableau 2. Caractéristiques des parcelles avant culture.

12Le sol sur lequel l’essai a été conduit est hydromorphe avec une texture sabloargilo-limoneuse. Conformément au guide proposé par Beernaert et Bitondo (1992), ce sol présente un niveau de fertilité élevé, notamment en matière organique. Ce niveau de fertilité résulte de la forte pratique du maraîchage.

13Cependant, la teneur en phosphore assimilable reste très faible. Malgré cette richesse en matière organique, un apport supplémentaire se justifie compte tenu de la minéralisation rapide de la matière organique en zone tropicale.

Caractéristiques des amendements organiques expérimentés

14Les caractéristiques des amendements organiques testés sont présentées au tableau 3.

Tableau 3. Caractéristiques des amendements organiques expérimentés.

Tableau 3. Caractéristiques des amendements organiques expérimentés.

15Les données du tableau 3 montrent que le compost de France (Brula et al., 1995) est plus riche que les composts africains. Ceci pourrait s’expliquer par le fait qu’en France, les normes de production sont beaucoup plus rigoureuses qu’en Afrique. Comparé aux composts de Yaoundé (Ngnikam et al., 1995) et de Cotonou (Wass et al., 1996), les amendements organiques utilisés dans l’essai sont de mauvaise qualité, notamment en ce qui concerne la teneur en matière sèche et la teneur en matière organique. La médiocre qualité de ces amendements a pour origine la présence importante de terre, sans doute introduite lors des retournements de tas confectionnés sur sol nu et non sur une dalle bétonnée.

Performances des fertilisations sur la production de la laitue

16L’analyse de la variance montre qu’aucun effet bloc n’est mis en évidence au seuil de probabilité de 5 %. Au contraire, les traitements expérimentés ont eu un effet très hautement significatif sur le rendement de la laitue et sur le coût de fertilisation par unité de laitue produite. Les performances obtenues des différents traitements sont présentées au tableau 4.

Tableau 4. Performances des fertilisations sur le rendement frais de la laitue.

Tableau 4. Performances des fertilisations sur le rendement frais de la laitue.

17Les valeurs suivies d’une même lettre dans la même colonne ne sont pas statistiquement différentes au seuil de probabilité de 5 %, selon le test LSD.

18Sur la base du rendement cumulé, ces traitements sont classés comme suit : pratique paysanne ≥ fumier + engrais> fumier ≥ compost ≥ compost + engrais ≥ compost + fumier + engrais> engrais ≥ témoin. Ces résultats montrent que l’apport des amendements organiques améliore le rendement frais de la laitue. Les meilleures performances sont obtenues lorsque ceux-ci sont associés aux engrais minéraux. Des résultats similaires ont déjà été obtenus par Terman et al. (1973), ainsi que par Nzila et al. (2007) sur l’amarante potagère (Amaranthus cruentus).

Performances des fertilisations sur l’évolution de la fertilité du sol

19Après deux cycles de culture de la laitue, des prélèvements de sols ont été effectués sur les parcelles expérimentales. Après analyse, les résultats obtenus ont été comparés à la fertilité initiale des parcelles. Les variations obtenues sont présentées dans le tableau 5.

Tableau 5. Évolution des caractéristiques du sol après fertilisation.

Tableau 5. Évolution des caractéristiques du sol après fertilisation.

20Ces résultats montrent que contrairement à l’engrais minéral, l’épandage des amendements organiques permet de restaurer en deux cycles de culture de salade la fertilité du sol, notamment en azote et en matière organique. Cet effet est meilleur avec le fumier de poulet qu’avec le compost de ville. À masse égale, le fumier améliore la teneur en azote 10 fois plus et la teneur en matière organique 2,5 fois plus que le compost. L’apport de la matière organique qui résulte de l’épandage de ces amendements améliore la stabilité du sol et réduit ainsi sa sensibilité à l’érosion. En plus, ces épandages améliorent la capacité de rétention en eau du sol, ainsi que sa perméabilité et sa cohésion.

21Cependant, il a été observé une baisse de la teneur en phosphate malgré les différentes fertilisations ; cette baisse est pratiquement deux fois plus importante avec le fumier qu’avec le compost. Contrairement au compost, l’épandage du fumier a amélioré la teneur en potasse des parcelles.

22Il a été observé une augmentation de la somme des bases échangeables et de la capacité d’échange cationique (CEC) résultant des différentes fertilisations appliquées. Les meilleures performances ont été obtenues sur les parcelles ayant reçu du compost. Les performances les plus faibles sont observées sur les parcelles fertilisées à l’engrais minéral. Le compost améliore cinq fois plus la somme des bases cationiques que le fumier.

Analyse économique des fertilisations

23Les coûts de fertilisation par unité de production sont présentés au tableau 6.

24Du tableau 6, on peut déduire le prix de la fertilisation par m ² et par kg de salade produit.

25Le classement montre que l’engrais minéral est plus rentable que les amendements organiques (fientes ou compost de ville) pour lesquels le rapport prix/qualité est défavorable, surtout pour le compost urbain pauvre en nutriments.

Tableau 6. Performances des traitements expérimentaux sur le coût de fertilisation.

Tableau 6. Performances des traitements expérimentaux sur le coût de fertilisation.

26La meilleure rentabilité est obtenue par la fertilisation minérale pure (la plus légère) et ensuite par la combinaison des fientes avec un engrais minéral NPK bien équilibré par rapport aux besoins des cultures.

27La qualité insuffisante du compost pour améliorer les rendements et son coût de vente trop élevé pénalisent l’emploi de cet amendement organique.

Risques sanitaires des amendements organiques

28Quatre échantillons composites d’amendements organiques ont été analysés au centre Pasteur de Yaoundé. Les observations montrent que l’usage du compost et du fumier de poule ne présentent pas de danger microbiologique pour la population rurale. Deux échantillons ont été analysés au laboratoire Laspee de l’Irad de Dchang. Les teneurs en métaux lourds (cuivre, zinc, plomb) sont très en dessous des seuils définis par l’Afnor (2006). L’épandage de ces deux amendements organiques ne semble donc pas, à court terme, présenter de risque de contamination du sol.

Conclusions et recommandations

29La présente étude compare les performances des NPK minéraux, compost urbain, fumier de poule et composites sur la production de laitue et sur l’évolution de la fertilité du sol. Le traitement et l’analyse des données d’un essai en champ complété par des analyses en laboratoire montrent que l’épandage des amendements organiques présente un double intérêt :

  • ils permettent d’améliorer le rendement frais de la laitue, notamment lorsque ses amendements sont associés aux engrais minéraux ;
  • par une élévation des teneurs en azote, en matière organique, en somme de bases échangeables et en CEC, ils permettent de restaurer la fertilité du sol.

30Le facteur limitant au développement de leur usage réside dans leur coût élevé comparé à celui des engrais minéraux, même si ceux-ci n’ont qu’un effet fugace sur la fertilité des sols. Afin d’améliorer la rentabilité de ces amendements et favoriser leur adoption en milieu paysan, il est indispensable :

  • d’améliorer la qualité du compost d’ordures ménagères en respectant les normes de production afin d’éviter en particulier les contaminations de terre ;
  • de rapprocher les sites de production des bassins d’utilisation finale que sont les bas-fonds agricoles ;
  • d’associer aux amendements organiques les compléments minéraux, en particulier phosphatés, indispensables pour optimiser la production maraîchère durable.

Bibliographie

Bibliographie

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Auteurs

Agronome forestier, chercheur, Cresa, Forêt-Bois-Environnement, Nkolbisson, Yaoundé. rockgroup2005@yahoo.fr

Pedologue, enseignant-chercheur, université de Dschang, Fasa, département des sciences du sol, Dschang, Cameroun. omokomich@yahoo.fr

Géographe, enseignante-chercheure, faculté des lettres et sciences humaines, département de géographie, Ankatso, université d’Antananarivo, Madagascar. baratsiv@wanadoo.mg

© IRD Éditions, 2017

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540

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