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Restauration de la productivité des sols tropicaux et méditerranéens

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Éric Roose

Conclusion générale

Six règles à respecter pour restaurer la productivité des sols

Éric Roose

Volltext

1D’après Guillou et Matheron (2011), la population mondiale atteindrait 9 milliards de personnes à nourrir à l’horizon 2050. Non seulement ce défi de la lutte contre la faim renvoie à la pauvreté des pays tropicaux en développement, mais aussi aux techniques rudimentaires de production et à la dégradation généralisée des sols surexploités.

2Trente années après le lancement en Inde de la « Révolution verte » qui consiste en un usage intensif d’intrants et de « techniques modernes », le bilan est mitigé. Après avoir augmenté très nettement la production agricole au niveau mondial, on s’aperçoit que les résultats de cette Révolution verte ne sont pas partout excellents. Les petits paysans se sont ruinés pour investir dans les engrais, les pesticides et les semences vendus par de grosses sociétés étrangères : ils ont dû emprunter et n’ont pas pu rembourser leurs dettes suite à des années sèches ou à la pullulation d’insectes ou de maladies. Ils ont alors été dépouillés de leur terre ancestrale et se retrouvent à l’état d’ouvriers au service des gros propriétaires, ou à l’état de migrants habitant des bidonvilles à la recherche d’un travail. Les famines ont refait surface, car ces pauvres n’ont pas les moyens d’acheter la nourriture produite en surabondance dans certaines régions des pays riches.

3Devant les dégâts causés aux sols (érosion des terres fragiles dénudées, pollution des eaux ou acidification des sols surexploités, soumis aux engrais minéraux acides) et aux sociétés agraires (regroupements des terres, abandon des petits paysans, faillites des exploitations valorisant la polyculture familiale), des voix se sont exprimées pour revenir à la production d’aliments sains, produits à la ferme familiale avec le minimum d’intrants, recyclant indéfiniment les résidus des cultures et de l’élevage, alternant des cultures exigeantes et d’autres plus résistantes, fixant l’azote de l’air ou récupérant les nutriments lixiviés grâce à un enracinement profond (agroforesterie), améliorant la structure du sol grâce à des cultures fourragères. L’agriculture bio, qui produit moins abondamment et exige beaucoup d’efforts, progresse doucement parmi les populations des pays riches soumises au stress des villes trépidantes : pour se protéger des multiples cancers et autres maladies propres aux pays développés, les populations aisées n’hésitent pas à payer 30 à 50 % plus cher pour consommer des aliments moins pollués. Actuellement, l’agriculture bio n’occupe que quelques pourcentages du marché alimentaire, ce qui lui permet de concentrer sur de petites surfaces la biomasse et les nutriments collectés ailleurs sur le terroir (transfert de fertilité). On n’a pas encore assez de recul pour faire une évaluation de ses conséquences sur l’épuisement des sols agricoles et des parcours.

4L’agriculture de conservation (AC) est une autre tentative pour réduire l’érosion des sols en imitant le système forestier qui puise en profondeur les nutriments qui ont échappé aux racines superficielles des cultures annuelles et concentre à la surface du sol la litière, le carbone et les nutriments. Elle consiste essentiellement à réduire le travail du sol, à semer directement sous une litière de résidus des cultures précédentes, à maintenir le sol couvert soit par des plantes de couverture en rotation avec la culture principale, soit par des cultures dérobées semées entre les lignes de la culture principale, à introduire des rotations comprenant des légumineuses à enracinement profond pour ramener en surface les nutriments entraînés par les eaux de drainage et l’azote de l’air, réduisant la pression des adventices par le paillage et les herbicides.

5La nouvelle Révolution verte des OGM (Folger, 2014). Entre les années 1960 et 1990, le rendement du blé et du riz a doublé en Asie, alors que la population a augmenté de 60 % : le prix du blé a chuté et le taux de pauvreté a été divisé par deux. Pour continuer à nourrir le monde, il faudrait une autre Révolution verte d’ici 2050. Deux conceptions s’opposent sur les moyens pour y parvenir. L’une poursuit le travail de Borlaug au moyen des OGM et des technologies modernes (dont les semences OGM et les herbicides Roundup de Monsanto) : 28 pays acceptent les OGM et les ont plantés sur 11 % des terres cultivées. Environ 90 % du maïs, du coton et du soja produits aux USA sont génétiquement modifiés. Mais en Europe et en Afrique, les débats sur les effets des OGM sur la santé et l’environnement font obstacle à leur utilisation.

6Parallèlement, se développent des réflexions et des expérimentations sur l’agroécologie. Il s’agit de réconcilier économie rurale et environnement (Brun, 2014) :

  • de nourrir une population urbaine croissante et pauvre ;
  • de produire durablement des quantités importantes de produits agricoles en respectant les équilibres des cycles bio-géo-chimiques et la dynamique des nutriments observés en milieu naturel ;
  • de créer des conditions favorables aux cultures sans découvrir le sol au point de créer des problèmes d’érosion ou de dégradation ;
  • d’entretenir des conditions favorables à l’enracinement profond (comme celui des arbres) ;
  • d’entretenir la diversité biologique pour maximiser les synergies entre les espèces cultivées (cultures associées, rotations, plantes de couverture, légumineuses et céréales, haies vives, arbres fruitiers, plantes fourragères et/ou forestières), de valoriser les relations élevage-agriculture ;
  • de réduire les gaz à effet de serre en les séquestrant dans la MO du sol ou dans les arbres (bois énergie, bois d’œuvre, bois noble). Le concept d’agroécologie est né dans les années 1930, mais en l’an 2000 certains experts s’intéressent aux liens entre agriculteurs, consommateurs, ressources naturelles et agricoles bref aux systèmes alimentaires. L’agroécologie est devenue en Amérique latine un mouvement social d’agriculteurs et d’ONG en opposition à l’agriculture industrielle capitaliste. L’agroécologie se base sur cinq principes :
  • la compréhension des agrosystèmes ;
  • le recyclage de la biomasse et l’équilibre des flux des nutriments ;
  • la sauvegarde du sol et de ses matières organiques ;
  • la réduction des pertes grâce à la gestion des eaux et la couverture du sol ;
  • le renforcement des interactions biologiques (Allaverdian et al., 2014).

7Bref produire plus et mieux (Lefoll, 2014).

8C’est aussi l’objectif de l’agriculture raisonnée qui cherche à répondre aux besoins des cultures en vue d’une production intensive, mais durable en recherchant les techniques les mieux adaptées à l’environnement, réduisant au minimum l’usage des pesticides et des engrais minéraux. C’est dans cette démarche que s’inscrit cet ouvrage qui rassemble une quarantaine de chapitres relatant des recherches sur la gestion conservatoire de l’eau, de la biomasse et de la fertilité des sols (GCES), analysant leur efficacité en divers milieux tropicaux ou méditerranéens, non seulement au niveau des parcelles, mais englobant aussi les parcours en zones non labourables (sommets caillouteux), les ravines et les zones alluviales des oueds.

9L’analyse des causes de dégradation de la productivité des sols tropicaux et méditerranéens a montré l’importance de l’érosion, en particulier l’érosion en nappe sélective des particules légères, les plus fertiles, et du déséquilibre entre la restitution de biomasse au sol et la vitesse de minéralisation de l’humus dans les milieux chauds et humides.

10Après un long parcours parmi les diverses techniques proposées par une centaine d’auteurs pour lutter contre la dégradation des terres et pour la restauration de la productivité des sols, il paraît clairement qu’il n’existe pas de solution unique ni de recette universelle pour valoriser la terre et le travail de façon optimale et acceptable par les paysans.

11Quatre conclusions partielles se dégagent des études de cas présentées.

  • Ni tout engrais minéral comme dans la Révolution verte. La disparition des MO du sol, l’érosion sélective, la lixiviation des éléments dissous et son acidification par l’apport de sels d’acides forts entraînent une dégradation de la structure du sol et une perte d’énergie vitale du monde vivant qui l’habite.
  • Ni tout fumure organique comme en agriculture biologique. Même sur de petites surfaces, et à fortiori à l’échelle du terroir ou du monde, la biomasse est trop peu disponible et reflète les carences des sols. Si le sol est carencé, les plantes le seront aussi, de même que le compost et le fumier. Il faut donc optimiser la production de biomasse, la valoriser au mieux et compléter l’apport indispensable de matières organiques diverses par des compléments minéraux équilibrant raisonnablement les pertes minérales et organiques observées au niveau du terroir par l’exportation des récoltes (grains et pailles), le lessivage par les eaux de drainage et par l’érosion.
  • Pas seulement la conservation de l’eau et des sols (CES). La lutte conventionnelle contre le ruissellement et l’érosion de la masse des sols (la CES) ralentit la dégradation des sols, mais ne restaure pas leur potentiel de productivité : les nutriments érodés, les MO minéralisées ou décapées ont déjà quitté les sols dégradés par l’érosion, la lixiviation et la minéralisation microbienne. Après avoir organisé des structures pour garder le sol en place et des techniques de travail du sol pour réduire le ruissellement, il faut encore revitaliser la couche superficielle du sol (structure, porosité, capacité de stockage de l’eau et des nutriments) par des apports de matières organiques, des microbes, du mycélium, des mycorhizes et la mésofaune et procurer aux plantes les nutriments complémentaires pour aider la production de biomasse à son niveau optimum.
  • Enfin la lutte contre l’érosion et la restauration des sols n’est pas seulement un problème technique, mais aussi un problème humain complexe. En Afrique, la terre n’appartient pas nécessairement à celui qui la valorise. Traditionnellement, le terroir appartient à quelques familles fondatrices du village et la terre est « prêtée » par le chef de terre à ceux qui le demandent, jusqu’à son abandon à la jachère. Si la récolte appartient à celui qui a cultivé la parcelle, sitôt la récolte effectuée, le bétail de la communauté peut brouter les résidus de culture (droit de vaine pâture). Et les fruits des arbres (karité, néré, etc.) appartiennent souvent à diverses femmes. On voit la difficulté de vulgariser l’agroforesterie ! Il y a donc des problèmes fonciers à résoudre d’autant plus que les États africains ont décrété qu’ils étaient propriétaires de toute terre non valorisée (d’où des contrats de location pour 99 ans à des sociétés étrangères, sans compensation aux utilisateurs traditionnels).

12L’analyse des résultats présentés dans 48 chapitres et les observations sur diverses techniques traditionnelles de restauration des sols par les paysans africains – en particulier le zaï – nous amènent à présenter six règles à observer simultanément pour obtenir la restauration rapide de la productivité des sols dégradés. Ces règles se déclinent en aménagements hydrauliques, en techniques culturales et en mode de fumure selon le climat régional.

Organiser des structures de gestion de l’eau et de lutte antiérosive adaptées au climat

13En milieu aride (désert et steppes non cultivables, pluies <300 mm) : élevage extensif sur les collines (boulis, citernes et mares piégeant l’eau pour le bétail) et cultures intensives localisées près des sources (terrasses irriguées et fumées) et dans les oasis (3 étages de végétations adaptées : arbres dominants, arbustes fruitiers, cultures de céréales, de légumineuses et de fourrages sur des planches irriguées et fumées). Protection contre l’érosion éolienne (brise-vents) et épandage des crues (seuils sur les oueds et canalisation des eaux strictement partagées entre les propriétaires).

14En milieu semi-aride (sahel, pluies de 300 à 600 mm) : capturer le ruissellement des collines dans des canaux, puis aux champs dans des cuvettes (microcatchment, zaï, billons cloisonnés, demi-lunes) et la rugosité de la surface du sol, construire des petits barrages et des citernes dans les ravines et prévoir l’écoulement des excès vers le réseau de drainage (Roose et al., 2010).

15En milieu semi-humide (zone soudanienne : pluies de 700 à 1 200 mm avec une saison sèche) : protéger la surface du sol (litières, plantes de couverture, cultures associées à cycle court) et prévoir des chemins d’eau (aménager les ravines) et des barrières perméables (bandes enherbées, haies vives, lignes d’arbres, paysage de bocage) pour ralentir les crues lors des pluies intenses.

16En milieu temporairement très humide (cyclones, pluies cévenoles, tempêtes tropicales) : couvrir le sol par un paillage de résidus de cultures, des plantes de couverture, l’agroforesterie, réaliser des barrières semi-perméables, terrasses, cordons de pierres, haies vives.

17Sans ces pièges et ces freins, le ruissellement emporterait la fumure et empêcherait l’intensification.

18En milieu hyper humide (forêt dense, pluies de 1 800 à > 2 500 mm), préserver la couverture du sol par une litière de résidus de culture, culture de couverture légumineuse, organiser le drainage des excès de pluie à travers des barrières perméables, favoriser le cloisonnement du paysage en bocage, éviter de travailler le sol (système de semis sous couverture végétale) et d’épandre les fumures organiques ou minérales (fractionnement) durant les périodes les plus humides, lutter tant contre l’érosion que contre l’acidification des sols et la lixiviation des nutriments.

Décompacter, ouvrir la macroporosité du sol pour améliorer la circulation de l’air et de l’eau

19– Casser les couches indurées et les croûtes superficielles pour améliorer l’infiltration.

20– Travailler aux dents localisées sur les lignes de plantation pour favoriser l’enracinement profond.

21– Stabiliser la structure du sol par l’apport de MO, chaux, dolomie ou gypse.

22– Une fois la porosité rétablie, un système de travail du sol limité à la ligne de plantation, et le semis sous litière (SCV) peuvent entretenir une bonne infiltration.

Revitaliser le sol

23L’apport de paille ou de biomasse à rapport C/N élevé dans un sol dégradé entraîne forcément une faim d’azote pour les cultures car devant la masse de carbone enfouie, les microbes réquisitionnent tout l’azote disponible et ne le restitueront que quelques mois plus tard, au moment de la minéralisation des MO du sol généralement trop tard pour que les jeunes plantules en profitent. Par ailleurs, le décapage de l’horizon humifère et l’érosion sélective appauvrissent fortement la surface du sol en MO et en microbes. Il est donc profitable d’enfouir le fumier ou le compost riches en microbes transformant rapidement les matières carbonées en humus. Ces microbes sont par ailleurs indispensables pour améliorer l’assimilabilité des minéraux du sol (en particulier, les phosphates). L’apport de mycorhizes et de plantes fixatrices de l’azote de l’air peut participer à la disponibilité en nutriments dans les sols.

Corriger le pH

24Le pH optimum est situé entre 5 et 7,5. Au-dessous du pH 4,8, l’aluminium des argiles devient échangeable et toxique. Au-dessus de 8, le phosphore forme des sels peu solubles avec le calcium, le fer et l’alumine. L’apport massif de chaux sur un sol pauvre, sableux, entraîne souvent des déséquilibres entre les ions qui sont nocifs à la production végétale. Traditionnellement, les apports progressifs de biomasse (récoltée le long des pistes, mauvaises herbes des champs ou des forêts) arrivent à améliorer le pH de l’horizon superficiel en quelques campagnes par transfert de fertilité.

25En zone semi-aride, le pH a tendance à être élevé bloquant divers oligoéléments et les phosphates. Par contre en zone humide ou à fort drainage pendant la saison des pluies, le pH du sol a tendance à s’acidifier : les pertes en bases par exportation des pailles et par drainage et érosion doivent être compensées par des apports de biomasse, de chaux ou de calcaire/dolomie concassés.

Nourrir les plantes cultivées

26Il est difficile et coûteux de corriger les carences du sol et de restituer au sol tous les nutriments qui s’y trouvaient avant défrichement. En effet, les capacités de stockage des engrais par les sols (peu de MO et argile kaolinitique) et les risques de lixiviation et d’érosion sont énormes en régions tropicales et méditerranéennes, vu le volume du drainage et l’énergie des pluies tropicales. Par contre, il est important d’offrir aux plantes cultivées les nutriments indispensables à leur croissance en quantités et aux moments voulus en fonction des cultures, des pluies et des objectifs de production. Le sol et les MO en décomposition vont livrer progressivement les nutriments qu’ils contiennent, mais pour optimiser les effets des autres interventions, il convient d’apporter des compléments minéraux fractionnés en fonction des risques de lixiviation et des besoins physiologiques de chaque groupe de plantes. Trois éléments majeurs sont à surveiller. La potasse manque surtout en zones humides et sableuses : la carence potassique est moins souvent manifeste en zone semi-aride où le drainage est moins abondant. L’azote et le phosphore sont carencés presque partout dans les sols africains. L’azote peut être apporté par la culture associée de légumineuses, encore faut-il que le pH ne soit pas trop acide et que le phosphore soit suffisamment disponible. Le phosphore est souvent abondant sous des formes très peu solubles en relation avec le fer et l’alumine libres dans les sols ferrugineux et ferrallitiques et piégés dans les roches calcaires. Le débit de phosphore assimilable est très souvent trop faible pour assurer la demande des végétaux. Or il y a peu de phosphore dans les minéraux et les roches de phosphate de calcium sont localisées dans les zones d’évaporation des mers anciennes (Maroc, Sénégal, Togo, Burkina, etc.) : leur traitement demande un broyage très fin et une attaque aux acides. Localement, les phosphates broyés sont mélangés au fumier en fumure de fond.

Favoriser la biodiversité et la production d’une abondante biomasse

27L’intensification de la production du sol appelle une plantation hâtive, dense, associant céréales et légumineuses et/ou agroforesterie, le choix d’espèces à forte production de biomasse, à développement vigoureux, mais pas invasive, d’espèces sélectionnées localement pour leur résistance aux maladies et prédateurs et pour leurs usages multiples. On peut remarquer que les populations rurales les plus denses du monde vivent dans des zones aménagées en parcs multi-étagés sur de petites parcelles fumées et irriguées (Rwanda, Burundi, Indonésie, Japon, etc.).

28Globalement, cet ouvrage porte un message positif. Pas mal de sols dégradés peuvent être restaurés, non pas pour revenir au stade original des écologues, mais au moins à leur capacité à produire les cultures les plus demandées en un laps de temps très acceptable (un à trois ans). Mais cela a un coût : du travail, de la biomasse et des compléments d’engrais minéraux. Or le phosphore risque de manquer à moyen terme, si la production végétale doit être intensifiée pour répondre à la croissance démographique et si on ne découvre pas de nouvelles réserves (Hinsinger, chap. 26).

Literaturverzeichnis

Bibliographie

Allaverdian C., Ferrand P., Kibler J.-F., Reynaud L., 2014 – L’agroécologie, un concept pour une diversité d’approches. Grain de Sel, 63-66 : 6-7.

Brun G., 2014 – L’agroécologie, un projet politique pour l’agriculture française. Grain de Sel, 63-66 : 5.

Folger T., 2014 – La nouvelle révolution verte. National Geographic Magazine, 10 : 55-75.

Guillou M., Matheron G., 2011 Neuf milliards d’hommes à nourrir en 2050 : un défi pour demain. Paris, Édit. François Bourin, 425 p.

Lefoll ST., 2014 – L’agroécologie est la réponse à l’enjeu de produire plus avec moins. Grain de Sel, 63-66 : 4.

Roose É., Sabir M., Laouina A., 2010 Gestion durable de l’eau et des sols au Maroc. Valorisation des techniques traditionnelles méditerranéennes. Marseille, IRD Éditions, 343 p.

Roose É., Bellefontaine R., Visser M., 2012 – Six rules for the rapid restoration of degraded lands: synthesis of 17 case studies in tropical and Mediterranean climates. Sécheresse, 19 p.

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