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Les technologies incitatives pour la gestion communautaire des ressources naturelles

Gestion optimale et intégrée de la fertilité des sols acides du Burundi

Cyrille Hicintuka et Pascal Mulungula Masilya

Résumés

Les sols du Burundi sont pauvres à cause de la toxicité aluminique, de la carence en Ca, Mg, en potasse et en soufre ainsi qu’une faible activité microbienne avec une faible capacité de fixation d’azote. Pour pallier à ce genre de problème, des essais visant une combinaison optimale de la fumure organique, minérale et des amendements calcaires ont été conduits à Kabarore et à Rutegama sur le haricot volubile de la variété Umuhoro et Umukutsa et sur la pomme de terre de la variété Ndinamagara sur des sols ferrallitiques. Des résultats confirmant l’effet positif de cette combinaison ont été enregistrés, mais ont toujours laissé des questionnements sur l’effet du chaulage sur de tels types de sols. Dans les sols acides très faiblement toxifiés par l’aluminium, des quantités annuelles de 250 à 500 kg/ha/saison de calcaire peuvent suffire pour saturer le complexe adsorbant, améliorer la fertilité du sol en peu d’années et assurer une meilleure production. Ainsi, la combinaison d’une fumure complète incluant tous les éléments majeurs NPK, du fumier et d’une dose légère de calcaire est utile. La condition sine qua non de l’efficacité d’une telle combinaison est qu’elle soit accompagnée d’une mesure de protection antiérosive pour les sols érodibles.

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Texte intégral

Introduction

1Le Burundi est l’un des pays africains à forte densité humaine et constamment en croissance démographique. Pour assurer la survie de ses habitants, le pays concentre ses efforts principalement sur l’intensification des cultures vivrières (Pnue, 2008). Ainsi, dans les régions les plus densément occupées, la jachère est réduite au minimum et il n’est pas rare d’observer sa disparition suite à l’exiguïté des exploitations.

2Ce manque de terre disponible pousse le paysan à l’exploitation optimale des terres cultivables, il est alors difficile de trouver des champs qui portent une seule culture. En tant que facteur clé de production agricole, le plus grand dilemme repose alors sur la qualité du sol. Il est à noter que plus de 60 % des terres burundaises sont occupées par des sols anciens fortement altérés appelés Kaolisols (Frankart et Sottiaux, 1962). Ces sols sont en général très désaturés en bases (Ca, Mg) et par conséquent sont acides et alumino-toxifiés. Leur restauration demande un apport important d’amendements basiques tels que des matières organiques, des cendres, du calcaire (Ntiburumusi, 1989 ; Gillet et al., 1992, Omatayo et al., 2009).

3Paradoxalement, les matières organiques et les cendres sont trop peu disponibles pour apporter les bases en assez grande quantité. Ainsi, le moyen le plus simple et efficace pour restaurer les acides et éliminer l’aluminium échangeable réside dans l’utilisation de roches calcaires. Le Burundi est reconnu comme un bon réservoir de gisements carbonatés dont les plus importants sont les dolomies du Moso, les marbres dolomitiques de Buganda ainsi que les travertins de l’Imbo-nord et Busiga (Gourdin et Tessens, 1979 ; Frankart et Sottiaux, 1992).

4L’utilité des amendements calcaires est bien reconnue par les scientifiques (FAO, 1987 ; Gillet et al., 1992 ; Minani et al., 1992, Schlecht et al., 2006 ) même si la grande majorité des agriculteurs ignore les bienfaits des amendements calcaires. Cet écart serait probablement explicable au simple fait que ces formules déterminées expérimentalement n’ont pas encore été testées dans les conditions naturelles.

5Un grand défi pour la sécurité alimentaire dans le futur est de faire face à l’augmentation croissante de la population rurale dans un contexte environnemental de l’infertilité des sols arables. Ceci suppose dans ce contexte d’assurer une augmentation significative des rendements par l’utilisation des amendements (accessibles et de faibles apports d’intrants externes) pour restaurer la fertilité des sols. Ceci fait sous-entendre des interventions vigoureuses pour rétablir la macroporosité (travail du sol), l’apport de la matière organique, la biomasse fermentée nécessaire pour la vivifier (fumier ou compost), l’intégration des cultures améliorantes, l’application des amendements efficaces pour renforcer la structure et améliorer le pH. En réalité, il faut encore inventer des systèmes de production intensifs durables et équilibrés plus productifs que les systèmes traditionnels actuellement en place, faisant intervenir la participation des paysans.

6Ainsi, la recherche devra désormais s’orienter vers la mise en place de meilleures formules applicables en priorité à des cultures plus largement autoconsommées et apportant un revenu net intéressant au paysan (comme le haricot au Burundi). Elle devra aussi trouver les moyens les plus appropriés de tirer parti des sources renouvelables de matières organiques existantes car elles seules sont capables de rentabiliser au maximum les apports éventuels d’engrais minéraux.

7C’est dans ce cadre précis que le contenu de ce chapitre est orienté vers la combinaison optimale d’engrais chimiques, de matière organique et du calcaire. Il vise à offrir particulièrement au paysan burundais des opportunités pour développer une agriculture familiale très prospère basée sur des techniques de fertilisation et de gestion optimale des terres avec l’usage d’intrants faciles à produire.

Matériel et méthodes

8Ce travail expérimental a été réalisé dans les communes de Kabarore et Rutegama et en milieu paysan. Il a consisté en deux phases. La première phase a consisté en une analyse des sols de ces deux communes. Pour ce faire, des échantillons de sols ont été prélevés dans les premiers 20 cm à l’aide d’une tarière pour sondage pédologique dans neuf exploitations et les analyses ont porté sur le niveau du pH, l’Al échangeable, la teneur en carbone et phosphore, l’acidité totale, la teneur en bases échangeables et la capacité d’échange cationique.

9La deuxième phase fut plutôt expérimentale dans le but de comparer les effets de différentes teneurs de calcaire broyé combiné à la formule de fertilisation recommandée par l’ISABU (Landa, 1983 ; 1988) sur la culture et une petite dose de la matière organique issue de l’exploitation (une poignée). Cette expérimentation a été conduite d’octobre 2010 à février 2011 dans deux sites (un à Kabarore, l’autre à Rutegama) aménagés contre l’érosion par une haie mixte de graminées et de légumineuses. Le haricot volubile (variétés « Amakutsa » et « Umuhoro ») a servi de plante test. Les différents essais se présentaient de la manière suivante :

  • C0 : culture avec de la matière organique issue de l’exploitation (une poignée)

  • C1 : C0 +18-46-0

  • C2 : C1 + 250 kg de calcaire broyé

  • C3 : C1 + 500 kg de calcaire broyé

  • C4 : C1+ 750 kg de calcaire broyé

10La fumure minérale et organique était appliquée en poquet (localisation). Il en est de même pour le calcaire, mais lui a été appliqué 10 jours avant le semis.

11Pour maximiser l’exploitation des arrière-effets des engrais et du calcaire, le haricot a été mis en rotation avec lui-même dans les 2 sites et ce sont les résultats de la deuxième saison qui sont présentés dans ce travail. Par respect aux propositions des exploitants, les écartements sur le haricot furent respectivement de 70 cm sur 35 cm et de 80 cm sur 40 cm à Kabarore et à Rutegama.

12Les rendements en graines et la quantité de biomasses produite (fanes de haricot sèches) furent les facteurs indicateurs des effets de différents essais qui ont été mesurés.

Résultats

La situation des sols

13Les sols de Rutegama sont développés sur un matériau parental constitué de micaschiste. Les sols sont des kaolisols. Sur les versants en pente on trouve des hygroxéroferrisols limoneux et des hygroxéroferralsols avec des sols profonds. Sur les sommets, on trouve des sols moyens et minces avec des charges granitiques et quartzitiques. Ils sont acides dans leur majorité avec des problèmes graves à légèrement graves de désaturation en bases, un statut de carbone moyen à élevé, une toxicité aluminique moyenne avec des teneurs très faibles à faibles rarement bon ici et là pour les bases échangeables.

14À Kabarore, on trouve des hygroxéroferralsols typiques par endroits, moyens avec charge granitique sur des sommets tabulaires. Sur des versants en pente, ce sont des hygroxéroferralsols typiques profonds sans charge. Le matériau parental est un schiste. Les sols sont légèrement acides avec des teneurs très faibles à faibles et rarement moyennes, une toxicité aluminique moyenne avec des teneurs très faibles à faibles rarement bonnes ici et là pour les bases échangeables.

Résultats sur le haricot volubile

15Les résultats des rendements moyens en graine montrent que dans tous les deux sites, les rendements obtenus sur les témoins c’est-à-dire C0 (culture traditionnelle) sont différents des rendements obtenus avec les autres traitements alors que tous les autres traitements donnent des rendements non significativement différents quel que soit le site considéré (voir tableau 1).

Tableau 1. Résultats de comparaison statistique deux à deux (valeurs de p ; test t) entre les rendements en graines (kg/ha) obtenus dans chaque site suivant les différents traitements.

Kabarore

C1

C2

C3

C4

C0

0,043

0,020

0,008

0,008

C1

0,858

0,914

0,746

C2

0,922

0,887

C3

0,786

Rutegama

C1

C2

C3

C4

C0

0,001

0,005

0,003

0,002

C1

0,391

0,519

0,784

C2

0,823

0,575

C3

0,725

16En considérant l’effet du chaulage, la figure 1 montre que l’augmentation des doses de calcaire n’influence pas les rendements en graines de haricots aussi bien à Kabarore qu’à Rutegama. Cependant, quand on compare deux à deux les rendements moyens en graines obtenus dans les deux sites pour chaque traitement, cette même figure montre qu’à partir du traitement C2 jusqu’au traitement C4, les rendements moyens en graines obtenus à Kabarore sont toujours supérieurs à ceux obtenus à Rutegama alors qu’ils sont identiques pour les témoins et le traitement C1.

17La situation observée pour le rendement en graines concernant l’effet du chaulage est la même pour le rendement en fanes à Rutegama où les fanes avaient aussi été pesées. En effet, la figure 2 montre que seul le rendement moyen en fanes du témoin (traitement C0) est différent de ceux de tous les autres qui ne présentent aucune différence statistique entre eux.

Figure 1. Rendement en graine (kg/ha) à Kabarore et à Rutegama.

Figure 1. Rendement en graine (kg/ha) à Kabarore et à Rutegama.

Le symbole * au-dessus des barres indique que les deux rendements moyens, pour un même traitement (amendement) dans les deux milieux sont significativement différents (test t, p < 0,05) et les barres d’erreurs représentent les écarts-types

Figure 2. Rendements moyens en fanes à Rutegama en fonction des différents traitements.

Figure 2. Rendements moyens en fanes à Rutegama en fonction des différents traitements.

Les traitements partageant la même lettre au-dessus des barres d’erreurs représentant ici les écarts-types ont donné des rendements non significativement différents (test t, p < 0,05)

Discussion

18Les rôles des amendements calcaires dans la restauration du complexe absorbant des sols acides en bases et dans l’élimination de la toxicité aluminique des sols (Gillet et al., 1992), dans l’amélioration de la structure du sol et dans la disponibilisation des éléments calcium et magnésium aux plantes sont bien connus (FAO, 1987 ; Minani et al., 1992, Schlecht et al., 2006). Ces éléments avaient conduit l’ISABU à proposer le chaulage des terres sur plus de 90 % de la superficie du Burundi (Landa, 1983, 1988). Cependant, les résultats de cette étude consistant à un test des différentes formules proposées par l’ISABU montrent en effet que l’augmentation des doses de calcaire n’influence pas les rendements aussi bien en graines qu’en fanes de haricot dans les deux sites étudiés.

19Ce résultat rejoint les conclusions de certains auteurs (Uehara et Keng, 1975) et des agronomes des années 60 qui indiquent que le chaulage de certains sols tropicaux acides spécialement les sols ferrallitiques comme ceux du Burundi (Sottiaux et al., 1985) n’est pas du tout bénéfique. En effet, le chaulage de tels sols peut entre autres modifier la structure du sol soit par une floculation, soit par une dispersion avec la modification des charges superficielles avec comme conséquence l’apparition des effets dépressifs des fortes doses de calcaire sur les rendements (Landa, 1983).

20Cet auteur mentionne que ces doses élevées provoquent une mauvaise solubilisation des oligo-éléments comme le zinc, le bore et le cuivre et dérèglent le rapport (Ca+Mg)/K. Ceci expliquerait la non-existence des différences des rendements aux doses élevées et faibles en calcaires observées au cours de cette étude. Toutefois, nous n’avons pas analysé les concentrations des oligo-éléments dans les sols amendés ; ce qui constituerait une meilleure piste de recherche pour découvrir la cause exacte de manque d’effet des doses élevées de calcaire sur le rendement alors que la dose la plus élevée que nous avions utilisée était de 750 kg de calcaire/ha de loin inférieure aux doses fortes pouvant atteindre même 4 tonnes de calcaire/ha pour corriger les pH des sols alumino-toxiques (Ntiburumusi, 1989 ; Gillet et al., 1992).

21L’amendement contentant une faible quantité de calcaire (250 kg/ha) qui donne un rendement moyen supérieur à celui du témoin mais identique à ceux des amendements contenant de fortes doses de calcaire (500 et 750 kg/ha) est un résultat très intéressant car il indique que des quantités annuelles de 250 kg/ha/saison de calcaire (faibles quantités) mélangées à une fumure complète incluant tous les éléments majeurs NP et à la fumure organique peuvent suffire pour saturer le complexe adsorbant dans ces sites, améliorer la fertilité du sol en peu d’années et assurer une meilleure production à un coût relativement acceptable.

22Dès lors, cet essai devrait être répliqué dans d’autres sites au sol acide au Burundi pour arriver à établir une carte des doses minimales nécessaires de calcaire à appliquer dans chaque site pour y corriger le pH acide en améliorant le rendement agricole. Il s’agit de promouvoir la démarche de recherche-action participative. Ainsi à travers des expérimentations participatives à large échelle, les paysans peuvent, au vu des résultats concrets, s’impliquer massivement dans le processus de gestion de la fertilité des sols et d’amélioration de la production agricole sur des petites superficies. Aussi, ces doses devraient être testées sur d’autres cultures communes telle la culture de la pomme de terre.

Remerciements

23Les auteurs expriment leurs vifs remerciements à madame Stéphanie SIBONIYO pour l’organisation et la structuration des facilitateurs pour la collecte des données de recherche. Ils remercient aussi Dr Pascal Isumbisho et Innocent Balagizi de la Plateforme DIOBASS pour la révision du manuscrit.

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Bibliographie

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Frankart, R. et G. Sottiaux, 1972, Carte des sols et de la végétation du Burundi. Planchette de Muramvya. Notice explicative de la carte des sols. ISABU.

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Table des illustrations

Titre Figure 1. Rendement en graine (kg/ha) à Kabarore et à Rutegama.
Légende Le symbole * au-dessus des barres indique que les deux rendements moyens, pour un même traitement (amendement) dans les deux milieux sont significativement différents (test t, p < 0,05) et les barres d’erreurs représentent les écarts-types
URL http://journals.openedition.org/vertigo/docannexe/image/13898/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 44k
Titre Figure 2. Rendements moyens en fanes à Rutegama en fonction des différents traitements.
Légende Les traitements partageant la même lettre au-dessus des barres d’erreurs représentant ici les écarts-types ont donné des rendements non significativement différents (test t, p < 0,05)
URL http://journals.openedition.org/vertigo/docannexe/image/13898/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 34k
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Pour citer cet article

Référence électronique

Cyrille Hicintuka et Pascal Mulungula Masilya, « Gestion optimale et intégrée de la fertilité des sols acides du Burundi », VertigO - la revue électronique en sciences de l'environnement [En ligne], Hors-série 17 | septembre 2013, mis en ligne le 12 septembre 2013, consulté le 09 avril 2020. URL : http://journals.openedition.org/vertigo/13898 ; DOI : https://doi.org/10.4000/vertigo.13898

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Auteurs

Cyrille Hicintuka

Institut des Sciences agronomiques du Burundi (ISABU), Bujumbura, Email : hicyrille@yahoo.fr

Pascal Mulungula Masilya

Unité d’Enseignement et de Recherche en Hydrobiologie appliquée (UERHA)-Dpt. de Biologie-Chimie/ISP-Bukavu

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