origine de la MOS du sol par mesure du δ

origine de la MOS du sol par mesure du δ

13 C en fonction de la distance au houppier

Karité Part importante de la part du karité (vent ; macrofaune ; pratiques culturales)

1 R houppier 2.5 R _houppier

Fig 2 : analyse différenciée selon la position sur la toposéquence des paramètres de productivité et de fertilité de la parcelle en fonction de la distance à l’arbre. ( placette observations et mesures)

Suivi effectué en milieu paysan

Suivi analytique :

Caractérisation des MO apportées ( C; N ; fibres ; polyphénols)

Suivi diachronique à Saria de la production des cultures et matière organique du sol (MOS) Qualité de la MOS (fractionnement granulométrique ; recherche de l’origine par δ ¹³ C)

Fig3 : une amélioration du statut organique (fumiers forte dose exp1) améliore la productivité (Seuil 6.0 mgC g ^-1 ) objectifs agronomiques et environnementaux concordants

Gestion des apports de matière organique pour accroître les stocks de carbone en région soudano-sahélienne

Résultats

La priorité des paysans d’Afrique de l’Ouest est, encore de nos jours, d’assurer durablement l’autosuffisance alimentaire familiale et un minimum de revenus permettant de satisfaire des besoins basiques. Existe-t-il dans ce contexte des modes de gestion de l’exploitation agricole permettant de garantir, voire d’améliorer la productivité des terres, et qui favorise le stockage du carbone dans l’agrosystème ?

Cette étude présente les acquis de la Recherche dans ce domaine pour la zone agroclimatique du centre Burkina Faso (Saria) et du Mali-sud, représentative d’une large bande agro- climatique d’Afrique de l’Ouest .

Contexte

Fig.1 : une agriculture attelée ou manuelle à faibles intrants et faible productivité où les restitutions et apports organiques sont un facteur majeur d’intensification

Dispositifs Expérimentaux

Engrais minéraux ( min faible et min forte )

*

Restitutions pailles et/ou

Apports de fumier ou

Apports de compost

Essais longue durée de Saria

Façons culturales simplifiées (exp2) Types et doses d’apports organiques (exp1)

Sans

Avec (~ 5 t ha ^-1 ) 5 t ha ^-1 (a) 40 t ha ^-1 (b)

Grattage superficiel vs

Labour en culture attelée

Parc à Karité (Sud-Mali) (exp3)

1 R 2 R Rayon houppier arbre

Conclusions

0 1000 2000 3000 4000 5000

0.0 5.0 10.0 15.0

C sol (0-20 cm) ( mg g ^-1 )

R d t. s or gh o gr ai n (k g h a- 1) 4 0 a ns t ra it

Tem pailles fumier a min faible fumier b min fort enveloppe

Fig4 : (exp 1) 22 ans de culture perte généralisée du stock de C sur 20 cm (Témoin - 44%) , limitée par les apports organiques, notamment de fumier.

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Pailles Fumier Compost aérobie

Compost anaérobie co m po si ti on d es p ro d ui ts ( % d e la M O t ot al e) Soluble Hémi cell. Cell. Lignine

C so l ap rè s 2 2 a ns : -2 8 %

C so l ap rè s 2 2 a ns : -3 2 % C so l ap rè s 2 2 a ns : -2 8 %

C so l ap rè s 2 2 a ns : -1 5 % En 10 ans de pratique, le travail du sol (exp 2) n’influe pas sur les stocks de C sur 40 cm et ce, avec ou sans apport de fumier.

Le travail du sol a par ailleurs des effets positifs sur les cultures.

Gestion agroforestière de la MO (exp 3) Densité des arbres et production de litière différenciée selon la position dans la toposéquence :

24.0 3.0 1.5 Nb arbres ha ^-1

Basse Moyenne Haute Position

Bas de toposéquence : bilan C de la gestion en parc (C t ha ^-1 ) P. A. ligneuses :+ 16 t Racines :+ 8tSol (40 cm) :+ 0.6 t Productivité peu ou pas affectée par la présence des arbres.

Commercialisation des noix de Karité : revenu supplémentaire Profil cultural et organique plus favorable sous les houppiers

Productivité et stock global de C

Fig 5a : le fumier à forte dose (exp1) induit un stockage du C dans la fraction (0-20 µm), fraction protégée de la minéralisation.

0.0 2.0 4.0

Témoin min. Fumier a Fumier b C s ol ( m g g -1 )

Soluble (0-20) µm (20-2000) µm

Bilan C par fraction du sol (0-10 cm) après 40 ans de traitements

-0.50 -0.25 0.00 0.25 0.50

Témoin Fumier b

D e lt a C s ol ( m g g -1 ) _{Soluble (0-20) µm} (20-2000) µm

Fig 5b : l’effet de l’engrais N (urée) est inversé en présence de fumier. Il permet alors le stockage du C dans la fraction < 20 µm .

«Qualité » du stock de C induit par les apports

0 5 10 15 20 25 30

1960 1970 1980 1990 2000

Année

S to ck C (t h a- 1)

Témoin min. faible Fumier a Fumier b

Obsv. Tem Obsv.min Obsv. F a Obsv. F b t ha ^-1 de fumier (apport annuel jusqu’en 76 puis tous les 2 ans)

Fig 6 : la modélisation (Roth C) des stocks de C (exp 1) confirme que seul l’apport de fumier à forte dose peut permettre de stocker du C dans les sols. Toutefois, il faut imposer un coefficient d’atténuation de la dose de fumier

= 0.34 pour faire coïncider les valeurs observées et calculées pour les traitements avec fumier. Causes possibles : mauvaise appréciation de la « qualité du fumier » ; rôle important de la macrofaune (termites).

Temps de demi-vie de la MOS « labile » estimée à 17 ans (simulation de la dynamique des fractions).

5 5 dose a ; 40 dose b

chaulage

décomposition rapide de la litière issue des karités pendant le premier mois suivant la chute. (~50%) causes probables :

o - effet de la macrofaune

o - pratiques culturales (billons retournés) o- lixiviation de la part soluble

Biomasse microbienne plus importante sous houppier et différenciée selon la position dans la toposéquence.

le stockage de C dans les sols peut être favorisé par quatre grands types d’action : (i) par l’adoption de pratiques culturales à fortes restitutions organiques (ii) par le compostage des résidus de récoltes directement ou via l’élevage, (iii) par la combinaison des MO (compost/fumier) et de l’engrais N. La conservation des arbres dans le paysage, possible dans une agriculture peu mécanisée, peut, en plus d’un complément de revenus, contribuer au stockage à long terme du carbone par amélioration du statut organique du sol et à travers la biomasse.

F. Ganry ^(a) ; R. Oliver ^(a) ; E. Hien ^(b) ; K. Traoré ^(c) ; C. Feller ^(d) ; J. Gigou ^(e) ; L. Thuries ^(a)

(a) : CIRAD-CA UPR « risques et recyclage » ; (b) : INERA- laboratoire Eaux-sols-Plantes ; (c) : IER-laboratoire Eaux-Sols-Plantes (Sotuba) ; (d) : IRD-UR-SEQ-Bio ; (e) CIRAD-CA –UPR Gestion de l’eau

Bilan annuel minéral par le cycle biogéochimique positif : 19g Nm ^-2 ; 1g Pm ^-2 ; 19g K m ^-2 en bas de toposéquence

40 (6) Hors 63 (3) 22 (3) 36 (0.8) Biom C (mg Kg ^-1 ) Moy et (E. type)

Sous Hors Sous Position houppier

Bas Milieu

Position topo