Propriétés physico-chimiques et biologiques des sols étudiés

Propriétés physiques des sols Les profils A-C confirment que les quatre sites sont caractérisés par un sol ferrallitique peu évolué. L’évolution de la couche sous-jacente est freinée par des apports fréquents d’alluvions et de colluvions. La texture limono-sableuse en surface est le résultat du déplacement des particules en amont entrainées par l’érosion suivi de dépôts cumulés durant la période d’inondation (Janvier-Février) suite à la mise à nu des hautes collines (déforestation, feux, agriculture). L’absence du phénomène d’hydromorphie est expliquée par le bon drainage et la texture légère du sol (BOURGEAT et AUBERT, 1972). La différence au niveau de la profondeur de l’horizon A semble être influencée par le système cultural adopté dans chaque site. La restitution systématique des résidus de cultures et d’amendement organique sur les sites AKES1 et AKES2 enrichissent le sol. Le système couvert est favorable à la prolifération des pédofaunes du sol d’après BIKAY et al.(2005), cette condition est visible à Satrama (AKES2). La densité élevée de pédofaunes assure une meilleure répartition verticale de la MO et procure au sol une bonne structure. De plus l’absence de travail du sol sans brûlis favorise l’accumulation de la MO. Ces résultats rejoignent ceux de MESSERLI (2003) concernant la restitution des friches comme mulch avec une nette augmentation de 121% de la MO en six mois à Beforona. Par contre le système cultural pratiqué à Tsarahafatra (TSAS3) associant les caféiers avec des vivriers semble être à l’origine d’un horizon « A réduit » à cause de la minéralisation accélérée de la MO par le travail du sol et la pratique des feux. Ils éliminent une bonne partie des ingénieurs du sol et réduisent la MO aboutissant à un sol de structure médiocre. La faible restitution des résidus de culture fait partie de cette régression. Effectivement, le pseudo labour modifie les conditions écologiques (humidité, température) et favorise le contact entre le sol et les communautés de décomposeurs (VASCO et al., 1993 ; SIX et al., 1999). 

Propriétés chimiques des sols  pH-Ca2+ -Mg2+

Les précipitations élevées et les réactions d’hydrolyse des minéraux favorisent la lixiviation des bases échangeables en laissant en place un cortex acide de silice et d’alumine (PÉDRO, 1967 ; SOUCHIER, 1984). Par ailleurs, sachant que le pH est corrélé avec la teneur en Ca2+ , le bilan négatif de Ca2+ dans le sol lié à l’exportation massive par les végétaux (HELLER et al., 1993) favorise l’acidification. Le niveau de restitution de ces matériaux dans le sol contribue de ce fait à l’élévation du pH. En outre, les sols ferrallitiques peu évolués sont caractérisés par la présence d’ions (Al3+) échangeables dans le complexe adsorbant, cette propriété confère aux sols de TSAS3 et AKES1 un pH fortement acide (<5.5). Cette situation est en accord avec les résultats de MESSERLI (2003) sur un terroir replat de Beforona (Zone Est de Madagascar). Le pH légèrement moins acide sur les sites ombragés de Satrama (AKES2) est probablement lié à la richesse en MO (cycle biogéochimique) [DUCHAUFOUR, 1985]. Sachant que les cendres issues des parcelles de « tavy » (abattis sur brûlis) déposés sur les vallées colluvionnaire d’Ifanadiana lui procurent une élévation du pH. Ces résultats sont similaires à ceux de MICHELLON (2004). Toutefois le pH et la teneur en Ca2+ et Mg2+ des sols étudiés conviennent aux caféiers (CASS, 2014).  Azote (N) La teneur en azote est fortement corrélée positivement avec la teneur en MO (R=0, 82) [annexe 15]. Les MO des sols des sites étudiés sont riches en matières végétales avec un rapport C/N faible. La décomposition des végétaux non lignifiés alimente le sol en azote. D’après HELLER et al. (1993) les feuilles sont relativement riches en azote (N). Ce résultat est en accord avec l’étude d’un système sous couverture végétale (SCV) réalisé par RAZAFIMBELO et al. (2006) et MALTAS et al. (2009). Ces auteurs ont démontré qu’il existe une corrélation positive entre l’âge du SCV et la teneur en MO et en (N) du sol.  Phosphore (P) Le Phosphore (P) est également corrélé positivement avec SBE. En effet, un niveau élevé de bases échangeables dans le sol améliore le niveau du pH et implique la biodisponibilité de P. Par rapport aux autres éléments, (P) demeure le moins exporté pour le cas des caféiers (COSTE, 1989). Cette faible exportation contribue à la hausse de stock de P dans le sol si l’apport est suffisant. L’érosion des particules minérales des hautes collines et les cendres des  abattis sur brûlis en amont, ainsi que les mauvaises herbes incinérées sur les parcelles sont les principales sources de P pour les sites IFAS4 et TSAS3.  Potassium (K+ ) La déficience en K+ dans le sol observée sur tous les sites pourrait être expliquée par la forte exportation de cet élément par les caféiers et les bananiers (plus de 30ans). D’après (COSTE, 1989), les fruits des plantes pérennes exportent une quantité importante de potassium (K+ ). Les restitutions des résidus et l’apport de fumier ne couvrent plus la quantité exportée. Pour conclure sur ce chapitre, il est connu que l’humus exerce une action considérable sur le cycle des nutriments (l’azote, le phosphore et les cations échangeables), à travers le cycle biogéochimique (restitution au sein des litières des éléments puisés en profondeur par les plantes) [DUCHAUFOUR, 1985]. Ce processus assure un stock de nutriments biodisponible dans le sol, malgré l’apport limité de fertilisant dans l’ensemble des sites. La conduite sous ombrage d’Inga dulcis optimise ainsi la biodisponibilité des éléments (N, Ca2+, Mg2+) dans le sol grâce à ces mécanismes.