Contrôle de l'acidité des sols

Il existe plusieurs techniques de contrôle de l'acidité des sols. Il s'agit entre autres : des mesures agronomiques, du chaulage et de la gestion de la matière organique. Pour permettre de comprendre comment les amendements calcaires et organiques peuvent contribuer à la hausse du pH du sol et à la réduction de la toxicité des ions Al, il est essentiel de se rappeler les principes de la solubilité de l'aluminium. L'aluminium existe dans le sol sous diverses formes minérales (sulphate ou phosphate d'aluminium, des silicates d'alumines...). Dans les sols acides, le taux de saturation en Al est élevé i.e qu'une grande partie de la capacité d'échange cationique est due aux ions Al qui comprennent des AI", Al(OH)z⁺, AI(OH)2 '`+. Comme la solubilité de l'aluminium est dépendante du pH, lorsqu'on fait des amendements calcaires ou organiques, l'aluminium échangeable et soluble précipite sous forme d’hydroxydes d'aluminium. Les ions monomériques Al(OH)2+, Al(OH)2^Z+ se polymérisent pour former des complexes positivement chargés qui se fixent à l'argile ou à la matière organique du sol.

• Le chaulage /Amendements calcaires a. Taux d'application des calcaires

Pour les sols tropicaux, le but essentiel du chaulage est de neutraliser la toxicité de l'aluminium ou du manganèse. Ces objectifs peuvent être atteints en relevant le pH du sol à 5.5 pour toxicité de l'aluminium et à 6.0 pour la toxicité liée au manganèse. Sanchez (1976) a montré que le taux de chaulage pour atteindre les objectifs ci-dessus peut être calculé sur la base

de 1.65 tons/ha de l'équivalent CaC03 par milliéquivalent d'aluminium échangeable. Cette quantité est obtenue de la formule ci-dessous :

BC : 1.5 Ech. Al

Où BC est le besoin en chaud du sol, Ech Al est la teneur en Al échangeable. De tels taux d'application permettent d'éliminer complètement la présence d'aluminium échangeable du sol.

Il faut cependant indiquer qu'il y a une diversité des plantes quant à leur tolérance à la toxicité de l'aluminium. Par exemple les niveaux de tolérance des cultures comme le coton ou le sorgho se situent entre 10 et 20% de taux de saturation alors que celui du maïs se situe entre 40% à 60%. Ce qui veut dire que pour les plantes comme le coton ou le sorgho, il faut faire le chaulage jusqu'à des niveaux nuls du taux de saturation d'Al alors que pour des cultures comme le maïs, un chaulage jusqu'à des niveaux à 20% de taux de saturation est adéquat. Des cultures comme le riz, ont rarement besoin de chaulage. Kamprath, 1970 propose que pour tenir compte de la tolérance de cultures à la toxicité en Al, que les besoins en chaux soit calculés en multipliant le taux d'aluminium échangeable par 1 pour les plantes tolérant moyennement la toxicité par 2 pour les cultures très sensibles. Lorsque des donnés sont disponibles Cochrane et al. (1980) propose la formule suivante pour le calcul des besoins en chaud :

BC (tonne de CaCao3 t/ha)= 1.8 {Ech. Al - RAS [Ech. (AI+Ca+Mg)]}/100 RAS est le niveau critique en % de saturation en AI requis pour la plante.

On peut également appliquer la chaux avec les engrais pour prévenir l'acidification des sols dus à ceux-ci. Les services de vulgarisation américains en utilisant les principes d'écrits par Pierre (1933) ont calculé pour chaque type d'engrais la quantité de chaux a appliqué pour éviter l'acidification (voir Tableau 6).

Tableau 6: Quantité de calcium requis pour neutraliser l'acidité des engrais besoins de neutralisation des ions AI i.e jusqu'à des niveaux de pH autour de 5.5 à 6 n'est non seulement pas économique mais peut dans certains cas être dommageable à la production agricole. Les conséquences peuvent être la destruction du sol provoquée par l'excès de calcium, et l'augmentation de la non disponibilité des nutriments comme P, Zn, Bn, Mn.

- Application du calcium en vu d'augmenter le pH et de réduire la toxicité en aluminium et manganèse permet d'augmenter la disponibilité en phosphore et du Mo. Le chaulage aussi augmente les processus biologiques tels que la nitrification et la fixation symbiotique de l'azote.

Parce que l'application de la chaux augmente l'activité biologique et la croissance des plantes, elle influe indirectement sur les propriétés physiques des sols.

b. Sources d'amendements calcaires et méthodes d'applications

La source d'amendements calcaire la plus communément utilisée est du carbonate de calcium si bien que l'efficacité des autres sources de calcium

est déterminée en fonction de celui-ci. (l'équivalent en carbonate de calcium de 100g de la source est utilisé[ECC]). Les autres sources sont :

- Les oxydes de calcium (Ca0) sont aussi utilisés comme source de calcium quand un besoin rapide de relever le niveau du pH est requis. Cette source est obtenue en calcinant les carbonates de calcium et a un ECC de 179%.

- Les hydroxydes de calcium (Ca[OH]2) sont plus faciles à utiliser que les oxydes de calcium et a un ECC de 135%.

- La dolomite qui est du carbonate de magnésium et de calcium [CaMg(C03)z]. Son ECC est de 109% et son avantage réside dans la présence du Mg qui est un élément très important dans la nutrition des plantes.

La chaux est généralement incorporée à 15 cm de profondeur quelques jours avant les semis. Lorsque la structure du sol et les équipements le permettent, il est plus intéressant de placer les amendements calcaires en profondeurs (20 à 30 cm).

• Apports de matières organiques

L'application de la fumure organique, des résidus de récoltes ou de l'engrais vert peut permettre de réduire la concentration des ions Al ou la concentration des ions monomériques dans la solution et donc réduire la toxicité de l'aluminium. Dans beaucoup de cas l'augmentation du pH suivant l'application des ressources organiques est le facteur qui contribue le plus à la réduction des ions monomériques d'aluminium (Haynes et Mokolobate, 2001). II faut indiquer que l'augmentation du pH suite à l'apport de la matière organique n'est que temporaire et de courte durée (quelques semaines ou mois) mais à une grande importance pour permettre un bon établissement des cultures en début de campagne. De plus pendant la décomposition des débris organiques divers composés organiques sont libérés et/ou synthétisés. L'aluminium peut se lier à ces différents composés par des mécanismes de chélation, de complexion, d'adsorption et de co-précipitation et perdre leur pouvoir de toxicité. Bien que les différents composés organiques puissent se lier à l'aluminium, il faut souligner que les composés humiques sont reconnus comme étant les plus efficients dans la détoxication de l'aluminium du sol. De ce fait, l'apport répétitif et à long-terme de matières organiques conduit à la formation et à l'accumulation de composés humiques et donc est une méthode éprouvée de contrôle de toxicité alumique. II existe aussi dans le commerce des acides humiques dont l'utilisation permet de lutter contre la toxicité alumique.

• Méthodes agronomiques

Elles consistent essentiellement à sélectionner les plantes à produire en tenant compte de leur tolérance à l'acidité. Il faut cependant indiquer que la tolérance des plantes à l'acidité varie grandement au sein d'une espèce en fonction de la variété. Le tableau 7 donne une idée de la tolérance des principales cultures sélectionnées.

Tableau 7: Valeurs indicatives des niveaux critiques de AI pour quelques cultures Cultures

"

% &

MaÏs Sorgho Coton Riz Arachide Niébé Manioc

30 15 0 40 40 60 75

#

Il n’y a pas de recette universelle pour garantir la sécurité alimentaire, ni pour y développer l’irrigation. Le polymorphisme du pays ne permet pas l’application d’une seule approche. De multiples options sont possibles et les plus appropriées dépendent des conditions agronomiques, économiques et sociales spécifiques locales. Globalement, les systèmes qui transportent l’eau dans les conduites fermées pour arroser des cultures à rendement potentiel élevé, sont ceux qui offrent les meilleures chances d’améliorer l’efficacité de l’irrigation dans les petites exploitations agricoles. Logiquement, ces systèmes devraient fournir l’eau à la demande, selon un dosage calculé pour satisfaire en permanence les besoins des plantes tout en prévenant le gaspillage, la salinisation, l’alcalinisation et l’élévation de la nappe d’eau.

Les méthodes peu coûteuses décrites dans cet ouvrage, basées sur l’application fréquente d’un faible volume d’eau sur une partie du site, ne sont que quelques exemples pertinents qui sont aujourd’hui en adoption à grande échelle dans plusieurs pays du monde.

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