Le bilan humique

Les bilans permettent de définir le sens d’évolution des différentes caractéristiques du sol pour un système de culture donné. On peut expliquer les principes de façon imagée. On considère le sol comme récipient, caractérisé par le niveau de son contenu (niveau de matière organique ou d’un élément minéral particulier).Ce niveau dépend des quantités de l’élément choisi qui entrent et sortent du récipient. Pour la matière organique, les entrées se composent des apports de fumier; les sorties dépendent de la minéralisation. En évaluant les entrées et les sorties, on détermine la tendance du niveau de l’élément étudié. Le bilan de la matière organique s’établit en générale par rapport à sa fraction la plus importante et stable : qu’est l’humus. C’est pourquoi on parle de « bilan humique »; il se calcule sur une rotation et non pour une culture. (GRET1991)

L’azote L’azote est un élément essentiel de la photosynthèse qui permet la transformation de la matière minérale en tissu végétal. L’azote est présent dans l’air mais les plantes, à l’exception des légumineuses (luzerne, trèfle, pois…), ne peuvent pas l’absorber sous forme gazeuse. Dans le sol, l’azote est sous forme organique ou minérale (ammonium NH4+, nitrate NO3-). L’azote organique (résidus des récoltes précédentes, engrais organiques…) doit être transformé par les micro-organismes présents dans le sol en nitrates pour être utilisable par les plantes ; c’est la minéralisation. Ce sont essentiellement les nitrates qui apportent la nutrition azotée des plantes. Le cycle de l’azote dépend des conditions climatiques et de la microbiologie du sol. Les nitrates sont peu retenus par le sol, il faut donc les apporter au moment où la plante est prête à les absorber afin d’éviter le lessivage vers les nappes phréatiques. L’azote est un facteur de croissance et un facteur de qualité qui influe sur le taux de protéines des végétaux. Différentes types de phosphore dans le sol Le phosphore existe dans le sol sous deux formes : o Les formes de P organique sont associées à la matière organique du sol o Les formes inorganiques sont associées soit à des composés amorphes ou cristallins d’aluminium et de fer dans les sols acides soit à des composés de calcium dans les sols alcalins. Le phosphore inorganique est présent surtout à l’état oxydé, principalement sous forme de complexes avec Ca, Fe, Al et avec les minéraux silicatés. En sol organique, il est essentiellement fixé sur Al et Fe (Kaila, 1959) et de ce fait le taux de saturation en P de ces sols pourrait être défini par le rapport molaire (P/ (Al + Fe)) MIII (Sims et al. 2002). Les formes de l’ion phosphate varient avec le pH. Pour des pH de 5 à 8, les formes H3PO4 et PO4 3- sont négligeables et laissent place à l’équilibre chimique entre H2PO4 – et HPO4 2-. A pH 6, les 90% des phosphates sont sous forme H2PO4 -, contre 60% à pH 7 (Stevenson, 1986). Seule une petite partie du P du sol est directement ou rapidement disponible pour les plantes. Elle est constituée par du P soluble, du phosphore organique facilement minéralisé et du P inorganique faiblement adsorbé sur les colloïdes argileux (Stevenson, 1986).

Dynamique du phosphore dans le sol

Le phosphore peut être absorbé par la plante sous deux formes : orthophosphate primaire (H2PO4-) et orthophosphate secondaire (HPO42-). Ces deux formes peuvent être présentes dans la solution du sol suite à la libération de phosphore déjà présent dans le sol (naturellement ou suite à un précédent apport) ou suite à l’apport d’un fertilisant. Une fois dans la solution du sol, ces deux orthophosphates pourront soit être absorbés par les plantes, soit être absorbées par les composants minéraux du sol, soit se précipiter au contact d’autres éléments et former une fraction insoluble de phosphates. L’élément phosphore est très peu mobile dans le sol ce qui entraîne un risque de perte très limité, mais aussi la nécessité d’un positionnement au plus près de la zone de prospection racinaire pour une efficacité maximale. Les seuls risques de perte de cet élément sont l’érosion (entraînement de phosphores avec des particules du sol) et les exportations avec les résidus de culture. (GRET)

Le potassium Le potassium joue un rôle primordial dans la formation et le stockage des sucres, il aide également la plante à résister au froid, à la sécheresse et aux maladies. Le potassium de la solution du sol est retenu par l’humus ou l’argile ; celui contenu dans les minéraux ne sera libéré que très lentement. Comme pour le phosphore, le cycle du potassium est dépendant des caractéristiques physiques et chimiques du sol. Toutes les cultures n’ont pas les mêmes besoins en potassium : les pommes de terre, les légumes en général et les betteraves sont plus exigeants que les céréales par exemple. Généralement l’apport en potassium est réalisé avant la plantation. (J. L Eliard 1990)

CONCLUSION

La descente sur terrain et la discussion avec les paysans ont permis de bien connaître leur terroir et les engrais les plus utilisés sur les différentes cultures. On a pu constater que les paysans utilisent le plus fréquemment le fumier de bovin et des engrais minéraux. Les paysans sont intéressés par la nouvelle technique de fertilisation de sol ; mais ils manquent de financement pour pouvoir pratiquer la méthode de fertilisation. Dans notre recherche, le fumier est pris comme le témoin par rapport aux deux autres intrants organiques (Zinabio et terreau) à cause de son utilisation fréquent par les paysans. Les analyses chimiques nous ont permis d’évaluer les teneurs en macroéléments des sols avant la fertilisation et d’en déduire les caractéristiques de sols ferralitiques afin d’établir une correction adéquate par la fertilisation. Les sols ferralitiques sont de nature acides; l’apport de NPK et des intrants organiques augmentent les réserves en éléments nutritifs disponibles pour les plantes (carbone organique, phosphore Olsen, potassium et sodium échangeable) dans le sol. La biodisponibilité du phosphore est favorisée dans le cas où la fertilisation est essentiellement constituée de phosphore organique, et dépend de l’activité microbienne, de la nature des textures et de structure du sol. L’utilisation du compost Zinabio et du terreau d’Andralanitra nous a permis d’augmenter la teneur carbone dans le sol donc une réduction d’émission de gaz à effet de serre comme le CO2. Ensuite, une augmentation du gradient de concentration de phosphore biodisponible entraîne une meilleure alimentation des plantes donc plus de rendement. Enfin, une valorisation agricole des déchets diminue les stocks des déchets de la ville.