THE8E
N° d'ordre: 178/93
présentée à la
Faculté des Sciences et Techniques
de
L'UNIVERSITE NATIONALE DE COTE D'IVOIRE
pour obtenir le grade de
DOCTEUR ES-SCIENCES
Mention Sciences Naturelles (Agro-éco-pédologie)
par
SEDOGO Papaoba Michel
r
EVOLUTION DES SOLS FERRUGINEUX
LESSIVES SOUS CULTURE: INCIDENCE
DES MODES DE GESTION SUR LA FERTILITE
Soutenue le 4 Février 1993 devant la
Commission d'Examen
Président:
ASSAAyemou
Professeur à l'Université d'ABIDJAN
Rapporteurs:
JACQUIN Fernand
Professeur, ENSAIA / INPL, NANCY
GANRY Françis
Directeur de Recherches au
CIRAD-CA, MONTPELLIER,
Examinateurs:
ASSEMIEN Ahourou
Professeur à l'Université d'ABIDJAN
TRAORE Dossahoua
Maître de Conférences à l'Université
d'ABIDJAN

AVANT PROPOS
Le travail qui est présenté est le résultat d'une quinzaine d'années de
collecte et de synthèse de données. Il s'inscrit dans le cadre des activités du
Programme Eau-Sol-Fertilisation-Irrigation et Machinisme Agricole (ESFIMA) de
l'Institut d'Etudes et de Recherches Agricoles (IN.E.R.A.).
Il a été réalisé avec la collaboration scientifique de plusieurs institutions
laboratoires. Il s'agit essentiellement:
- du Laboratoire de Sciences du Sol de l'Ecole Nationale Supérieure
d'Agronomie et des Industries Alimentaires
(ENSAIA) de Nancy, du
Professeur F. JACQUIN ;
- du Laboratoire de Biochimie des Sols de l'IRAT avec Mr. EGOUMENIDES;
- du laboratoire d'Etudes Agronomiques (LEAl du ClRAD-CA à Montpellier
avec F. GANRY.
Ce travail a de plus bénéficié de nombreux appuis financiers matériels et
techniques, notamment:
- du Centre National de la Recherche Scientifique et Technologique (CNRST)
qui a financé à travers ses crédits propres et ceux du Projet Recherche
Agricole de l'tNERA, les diverses expérimentations et analyses.
- De la Fondation Internationale pour la Science (FIS) qui a permis
l'acquisition des équipements de base à Saria.
- Du CIRAD, par des appuis logistiques et par des facilités faites lors de mes
différents séjours scientifiques à Montpellier.

- De l'Institut du Sahel (INSAH) par la prise en charge de séjours
scientifiques à Abidjan.
Je tiens à exprimer ma sincère reconnaissance au Professeur ASSA, Chef de
Département des Sciences de la Terre de l'Université d'Abidjan pour avoir accepté
patronner cette thèse et aussi pour m'avoir témoigné de son amitié sincère. La
compréhension dont il a su faire preuve à mon égard tout au long de ce travail m'a
beaucoup permis de concilier mes obligations professionnelles et mon désir ardent
de concrétiser la réflexion que j'ai engagée depuis plusieurs années sur l'évolution
des sols ferrugineux sous culture.
Ma reconnaissance va également à tous les membres du jury qui ont accepté
d'utiliser une partie de leur temps pour apporter leur avis critique sur mon travail
: les Professeurs JACQUIN de Nancy, TRAORE et ASSEMIEN de l'Université
d'Abidjan, le Dr. GANRY du CIRAD-CA de Montpellier.
Je ne saurai passer sous silence le rôle joué par le Professeur JACQUIN dans
l'orientation de ma carrière. Dès notre premier contact en 1974, alors que j'étais
étudiant en Maîtrise, il a su susciter en moi un intérêt réel pour ce problème
épineux de la matière organique dans les sols. Ses facilités de contacts et l'amitié
dont il m'a témoignée ont fait le reste. Je tiens à travers ce document à lui rendre
hommage et le remercier pour tout ce qu'il a fait.
Depuis mes premiers pas à la Recherche au sein de l'IRAT à Saria, j'ai
bénéficié des conseils éclairés de mon ami Jean PICHOT. C'est lui qui m'a incité
à faire mes premières publications de chercheur, et surtout à synthétiser certains
résultats, ce qui m'a permis d'ailleurs de soutenir une thèse de Docteur-Ingénieur
en 1981 à Nancy. Par la suite. il a continué à s'intéresser à ce qui était fait par
mon équipe. Qu'il trouve à travers ce document mon expression de sincère amitié.
Je remercie mon ami BELEM P. Célestin, Directeur de l'INERA et ses
collaborateurs pour tout l'appui qui m'a été apporté.

La recherche ne peut être efficace qu'au sein d'une communauté où règne
un véritable esprit d'équipe. Il faut souligner que ce travail a été fait avec l'appui
des membres de l'équipe Fertilité. A cet égard je remercie sincèrement:
- LOMPO François avec qui je travaille depuis 1983 ;
- HIEN Victor - OUATIARA Badiori - P. MORANT -
R. NICOU - SOME
Léopold - ASIMI Salawu - BONZI Moussa, Voul SANSAN.
J'exprime mes remerciements:
- à tous les stagiaires qui ont participé à la collecte et au traitement des
données;
- aux techniciens de laboratoire: Jean-Claude SAWADOGO - Mathias
CONSIEBO - Lassané KABRE et RAMDE ;
- aux techniciens de terrain: Mady KABRE et Martin SANOU.
Que mes collègues de la station de KAMBOINSE, DABIRE Clémentine,
ZANGRE Roger, SEREME Paco, ZOUNDI Sibiri trouvent ici l'expression de ma
profonde gratitude pour le soutien moral constant.
A tous mes collaborateurs de la Direction Générale du CNRST, en particulier
PODA Evariste, Mmes SAWADOGO Armande, ILBOUDO Habibou, SOMDA
Solange, je dis merci pour leur soutien constant.
Je ne saurai passer sous silence le rôle joué par Mmes SAWADOGO
Elisabeth et SAWADOGO Delwendé, Mrs BILGO Ablassé et BALIMA Christophe
dans la mise en forme de ce document. Qu'ils trouvent ici, l'expression de ma
profonde gratitude.
A ma femme,
Marie Cécile et aux enfants je dis merci pour leur
compréhension, surtout pendant la phase difficile de rédaction de ce document.
A tous les frères et amis, merci pour tout.

INTRODUCTION GENERALE
Le Burkina Faso, à l'instar de la plupart des pays du SAHEL est confronté
depuis de nombreuses années à une grave crise alimentaire. Cette crise est liée aux
effets de la pression démographique, des multiples phases de sécheresse mais
aussi à la dégradation des principales ressources naturelles, en particulier à celle
des sols.
En fait le problème de la dégradation des ressources en terre dépasse
largement le contexte de la zone sahélienne et fait l'objet de préoccupations sur le
plan international. En effet, en Décembre 1989, le CIRAD, sous l'égide du Ministère
Français de la Coopération, organisait à Montpellier des Rencontres Internationales
sur le thème "SAVANES D'AFRIQUE, TERRES FERTILES".
Tout récemment, en Juillet 1992, le SOMMET DE RIO sur l'Environnement
a vu une participation massive des pays africains et ou des Institutions y travaillant
et préoccupées tous par les problèmes de l'avenir des principales ressources
naturelles de la planète en particulier celles des pays africains et de la pérennité de
leur gestion.
Ce bref rappel des faits assez récents résume clairement une problématique
d'ensemble qui se pose depuis plus de 2 décennies dans la plupart des pays
africains situés au Sud du Sahara: "comment produire plus et de façon durable"
?
Cette
préoccupation
que
les
anglo-saxons
résument
par
le
terme
de
"sustainability" est constante tant au niveau des décideurs politiques, économiques
et techniques que des agriculteurs confrontés à la baisse de la productivité de leurs
terres.
En fait elle ne s'est pas posée de la même façon pour tout le monde. Dans
le passé, elle ne s'est jamais posée pour les agriculteurs qui pratiquaient
l'agriculture itinérante. Ce système consistait après défriche et culture pendant 2
à 4 ans, à laisser les terres en jachère pendant 10-15 ans. Ce temps permettait
en général une reconstitution du couvert végétal et surtout une régénération des
1

principales propriétés des sols. Ce système de culture était pratiqué dans toutes les
zones d'Afrique au Sud du Sahara et a fait l'objet de nombreuses recherches (NEYE
et GREENLAND, 1960 ; CHARREAU, 1972 ; SIBAND (1972) ; AYANABA et
OKIGBO, 1975). Ce système trouvait ses fondements dans le mode de gestion
traditionnel des terroirs, chaque communauté disposant de zone de culture, de
réserve et de zones sacrées. Les modes de gestion traditionnel des terroirs
assuraient ainsi d'une façon ou d'une autre, l'équilibre du milieu.
La colonisation va provoquer partout de profonds bouleversements dans les
systèmes de production tant au niveau des producteurs que des décideurs :
intégration des productions agricoles aux circuits commerciaux internationaux,
introduction de nouvelles cultures, donc de nouveaux systèmes. Le comportement
des sols pendant et après leur mise en culture va susciter de nombreuses
interrogations et des inquiétudes au niveau de la plupart des agronomes. En effet,
l'utilisation des normes classiques d'analyses des sols faisait que ces sols étaient
considérés comme fragiles ou inappropriés pour l'agriculture, alors que le
comportement des cultures, les 3 premières années, dénotait le contraire. Une telle
situation allait entraîner dans
la sphère francophone, la mise en place de
programmes de recherche sur le comportement des sols, d'abord par les instituts
français en particulier l'ORSTOM, l'IRAT, l'IRHO et l'IRCT pour ce qui concerne les
cultures annuelles, puis les systèmes nationaux de recherches agricoles. Les
nombreuses études faites depuis une trentaine d'années, notamment au Sénégal,
au Mali, au Niger, au Burkina Faso, au Nord de la Côte-d'Ivoire et Nord du
Cameroun, sans oublier le Togo et le Bénin concourent aux mêmes constats à
savoir:
- que la mise en culture de ces sols s'accompagne toujours de modifications
de propriétés physico-chimiques (CHARREAU et NICOU, 1971 ; SI BAND,
1972; CHABALlER, 1976 ; PICHOT et al., 1974 et 1981).
- que ces modifications
résultent
d'une baisse des taux de matière
organique (SIBAND, 1972 ; CHARREAU, 1972 ; PICHOT, 1978 a et b ;
SEDOGO, 1981; HIEN, 1990).
2

- que les apports de fumier permettent d'assurer des productions correctes
et de maintenir les principales caractéristiques des sols.
Les
principaux résultats de ces efforts de recherche ont fait l'objet de
synthèse lors du Colloque de Tananarive de 1967 sur les sols tropicaux et plus
récemment lors des Rencontres Internationales organisées par le CIRAD à
Montpellier en 1989.
les zones,
les multiples phases de sécheresse vont causer l'adoption de
nouveaux systèmes de production. Dans le Plateau Central du Burkina Faso, la
pratique de la jachère a disparu des systèmes d'exploitation. L'impératif de
production vivrière a favorisé la pratique de la culture continue de céréales, en
particulier du sorgho. En outre, dans cette zone, l'intégration agriculture-élevage
ne permet pas actuellement la production de fumier de ferme. De ce fait la
préoccupation de la recherche est de voir comment maintenir dans ces conditions
le potentiel de production de terres par la recherche de solutions alternatives
comme le recyclage des résidus culturaux.
Notre étude s'insère dans cette problématique d'ensemble avec les objectifs
suivants:
- définir les conditions devant permettre le maintien ou l'accroissement de
la production du sorgho dans les systèmes de culture continue;
- expliquer les causes de la baisse de la productivité des sols ferrugineux
lessivés sous culture;
- caractériser la matière organique de ces sols et les paramètres régissant
leur évolution.
3

Elle comprend quatre parties:
- Une première partie est consacrée à la présentation générale du Burkina
Faso, du Plateau Central et du terroir de Saria où s'est concentré notre effort
de recherche;
- Une deuxième partie a été consacrée à la méthodologie
et au matériel
utilisés;
- Une troisième partie porte sur la problématique de la productivité des sols
en rapport avec les modes de gestion de la fertilité, surtout organique.
- Enfin une dernière partie traite de la nature et du comportement de la
matière organique des sols sous culture.
4

·
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5

CHAPITRE 1 : CONTEXTE GENERAL DU BURKINA FASO
Le Burkina Faso est un pays continental, situé dans la Boucle du Niger, au
coeur de l'Afrique de l'Ouest. Il est limité au Nord et à l'Ouest par le Mali, au Sud
par la Côte d'Ivoire, le Ghana, le Togo et le Bénin, à l'Est par le Niger. Il s'étend sur
274.000 km 2 entre 9°20' et 15°05' de latitude Nord, 5°20' de longitude Ouest
et 2°03' de longitude Est.
Pays très plat, le Burkina a une altitude moyenne de 400 m. Le relief est en
fait caractérisé par un massif gréseux (falaises) qui occupe le Sud-Ouest et une
vaste pénéplaine qui s'étend sur les trois quarts du pays.
1.1. LE CLIMAT
Les données sur les climats proviennent des observations faites par
l'ICRISAT (1987). Le climat burkinabè est caractérisé par deux saisons bien
tranchées, et par la prédominance, soit d'un flux d'air sec provenant des hautes
pressions sahariennes (saison sèche). soit d'un flux d'air humide provenant des
hautes pressions océaniques de l'hémisphère sud (saison pluvieuse). Selon GUINKO
(1984), on peut distinguer 5 zones climatiques:
- le climat sahélien qui exerce son influence au nord du 14e parallèle.
- le climat sud-sahélien dont la zone d'influence est comprise entre les 13e
et 14e parallèles.
- le climat nord soudanien dont la zone d'influence est comprise entre les
parallèles 11 degrés 39' et 13' degrés
6

- le climat sud soudanien qui occupe deux zones dont l'une est à l'ouest,
l'autre à l'est.
- le climat sud soudanien dont la zone d'influence est comprise entre celle
du climat typiquement guinéen à deux saisons de pluies au sud et celle du
climat soudanien à une seule saison de pluies.
1.1.1. Pluviométrie
Elle constitue le principal facteur limitant. D'une façon générale les pluies
commencent dès le mois d'avril dans le sud-ouest, d'abord par intermittence, puis
régulièrement. Elles s'installent ensuite progressivement dans la totalité du pays
dès le mois de juin. Par contre, elles s'arrêtent très rapidement dès la fin de
septembre, si bien que la saison pluvieuse est plus longue au sud qu'au nord du
pays. Une des caractéristiques de ces pluies est leur force et leur brièveté en début
de saison causant, par le ruissellement qui en découle, d'importants dégâts dus à
l'érosion.
L'aspect le plus important dans la pluviométrie au Burkina est la variabilité
des pluies. Cette variabilité qui conditionne la production agricole se fait aussi bien
dans le temps que dans l'espace.
- 60 - 90 jours dans le sud, sud-ouest sur 6 mois
- 40 - 80 jours au centre sur 4-5 mois
- 30 - 60 jours au nord sur 3-4 et 5 mois.
Les précipitations annuelles varient entre 300 mm au nord et 1200 mm au
sud.
7

,., .2. Température
Au Burkina, la variation saisonnière des températures est caractérisée par
quatre périodes dont deux de fortes chaleurs et deux où il fait relativement frais.
Les Périodes Chaudes
- La première en mars-avril voit les températures maximales moyennes
atteindre 37°C dans le sud et le centre et 41°C dans le nord du pays. Les
températures minimales moyennes sont dans ce même ordre de 24°C, 25°C
et 26°C.
- La seconde période de forte chaleur intervient immédiatement après la
saison pluvieuse. Elle est moins chaude que la première. Les températures
maximales moyennes atteignent 34°C, 36°C et 38°C respectivement dans
le sud, le centre et le nord du pays, et les minimales varient entre 21 ° et
22°C.
Les Périodes Fraîches
- La première intervient de décembre à février avec des températures
maximales moyennes variant entre 33 °
et 35 oC en janvier et des
températures minimales moyennes de l'ordre de 14°C, 17°C et 19°C
respectivement au nord, au centre et au sud du pays. C'est la période durant
laquelle souffle l'harmattan, un vent sec et froid la nuit et chaud le jour.
- La seconde correspond à la saison pluvieuse pendant laquelle l'humidité de
l'air atteint ses plus fortes valeurs.
8

1.1.3. les Vents
Deux vents dominent au Burkina:
- l'harmattan, vent desséchant, chaud pendant la journée et frais la nuit,
souffle des hautes pressions sahariennes vers les côtes océaniques et tra-
verse le pays d'est en ouest;
- la mousson, vent chargé d'humidité, souffle des côtes océaniques (golfe
de Guinée) vers l'intérieur du continent et traverse le pays du sud-ouest au
nord-est.
Ces deux vents déterminent respectivement un régime d'air sec continental
et un régime d'air humide. le passage d'un flux à l'autre se produit deux fois par
an. la zone de séparation entre les deux flux appelés front de mousson oscille alors
au cours de l'année du golfe de Guinée au parallèle 25.
1.1.4. l'insolation
Au Burkina Faso, la moyenne annuelle de la durée d'insolation varie de 8
heures par jour au sud-ouest à plus de 9 heures dans le nord (Sahel).
le mois d'août est le moins ensoleillé et les durées d'insolation diminuent
progressivement du nord au sud-ouest. le rayonnement global est en moyenne
supérieur à 2000 joules/cm2 /jour.
Même par temps variable, l'énergie disponible au sol est encore importante.
le gisement solaire est considérable, même en saison de pluies, et ne peut pas
constituer un facteur limitant pour les cultures.
9

CARTE
N°l
AGRO·...~HYTO-CLIMATIQUE
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1
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1
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1
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1 Sovon. orber".
(Parkla b/g/abc,a),
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8. porado1tum.P, 1>191obo,o.
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clair •.
O. m;r;rocorpum.
l'ob.rlinia doko
(1l C·opr•• M. TERRIBLE p.e.
V'Qttolion d.la HOule-Voila Ou '/1000000.
(2) Perlodt Oe vltQl1otion activ.
"EXTRAIT "CARTE DES MILIEUX NATURELS" S. GUILLOBEZ,1985
SOurce: GUlL LOBEZ , 1985
10

1.1.5. L'humidité relative:
L'humidité relative est généralement très faible (10-20 p.c.) en milieu de
journée, notamment en saison sèche. Les humidités relatives sont très élevées de
juin à septembre, où elles sont saturantes au lever du jour (>90 p.c.).
Au Burkina Faso, l'humidité de l'air diminue du sud au nord suivant ainsi la
décroissance de la pluviométrie.
1.1.6. La demande évaporative :
L'évaporation subit de fortes variations saisonnières. Elle est maximale
durant la période chaude de la saison sèche, mais décroît assez rapidement à
l'arrivée de la saison de pluies. A titre d'exemple l'évaporation bac classe A varie
de 2 mm/jour en août à 12 mm/jour en janvier à Bobo-Dioulasso.
1.2. LA VEGETATION NATURELLE
Selon GUILLOBEZ (1985). du nord au sud on rencontre les formations
végétales suivantes:
- Dans le secteur sahélien, une savane à épineux (savane claire ou herbeuse)
à Acacia tortilis; Balanites aegyptiaca et localement Pterocarpus lucens ;
Aristida funiculata ; A. stipoïdes.
- Dans le secteur sud sahélien, une savane arbustive à Balanites aegyptiaca,
Pterocarpus lucens et
Combretum micranthum,
Cenchrus biflorus,
Eragrostis elegan tissima.
- Dans le secteur soudanien méridional, une savane arborée claire à
Butyrospermum paradoxum var parkii, cette espèce caractéristique de
domaine soudanien apparaît au sud de la zone sahélienne sensus stricto; les
espèces secondaires sont: Combretum micranthum; Detarium microcarpum
et Anogeisus leiocarpus.
1 1

- Savane arborée à Butyrospermum paradoxum var parkii et Parkia biglobosa,
et secondairement Detarium microcarpum et Anogeisus leiocarpus. C'est le
secteur soudanien méridional.
- Savane arborée forêt claire à Butyrospermum paradoxum var parkii ; Parkia
biglobosa et Isoberlinia doka.
Cette végétation constitue le secteur
soudanien méridional district de la Comoé.
Comme le montre la carte agro-phyto-c1imatique (carte 1) établie par
GUILLOBEZ (1985), les aires de répartition de ces différentes espèces, suivent
assez bien la zonation climatique faite à partir des précipitations annuelles, de la
température moyenne, de la longueur de la saison des pluies et de l'ETP moyenne
journalière (au cours des trois principaux mois de culture de la saison de pluies,
Juillet, Août et Septembre).
1.3. GEOLOGIE - GEOMORPHOLOGIE
Sur le plan géologique, le pays s'étend sur deux ensembles que constituent
le socle antécambrien et la couverture sédimentaire. Le premier comprend les
roches granitiques et les roches métamorphiques. Le second ensemble géologique
comprend les formations infracambriennes primaires, tertiaires et récentes. Les
formations récentes sont les dunes que l'on rencontre dans le nord du pays et les
cuirasses latéritiques présentées presque partout. On rencontre aussi les alluvions
récentes le long des rivières principales où elles forment de minces bandes.
Sur le plan géomorphologie, l'aspect actuel des paysages burkinabé est le
reflet de l'impact des conditions climatiques sur les différentes roches au cours des
âges et plus particulièrement au cours du quaternaire.
Quelques reliefs résiduels (morne, inselberg) sont hérités des périodes plus
anciennes; les massifs de roches vertes sont les plus souvent conservés (Houndé,
Kaya et Kongoussi). Les roches gréseuses forment fréquemment des cuestas en
particulier au contact du socle notamment dans la région de Bobo-Dioulasso.
12

Dans l'ensemble le modelé est très plat avec des dénivellations faibles.
L'ensemble du pays a l'apparence d'un "vaste plateau" formé de croupes à
convexité le plus souvent faible.
Dans la plus grande partie du pays, la morphogenèse actuelle est liée au
climat semi-aride. Elle provoque la formation de glacis et le dépôt d'alluvions dans
les axes de drainage. Au sud, climat plus humide, l'incision linéaire est le facteur
morphogénétique principal.
Il
provoque l'entaille
des
cours
d'eaux et
le
façonnement des interfluves en versants. Cette
morphogenèse se produit
également au nord en cas de rupture d'équilibre. Les glacis les plus anciens qui ont
été cuirassés résistent mieux à l'érosion ; ils forment des buttes témoins.
L'organisation en glacis étagés est surtout nette sur les milieux vertiques ; elle se
retrouve également sur les roches sédimentaires.
Dans la zone sahélienne du pays qui a été occupée par les formations
sableuses des ergs anciens et récents, les glacis ont été en partie recouverts par
les cordons sableux qui ont provoqué le blocage des axes de drainage et la forma-
tion de mares plus ou moins pérennes.
1.4. LES RESSOURCES EN SOLS
La nature des sols du Burkina Faso dépend essentiellement des processus
pédogénétiques, en particulier du type d'altération des principales roches. Ainsi
pour l'essentiel, dans les roches acides (grès, granites) ces processus aboutissent
à la formation d'argile de type 1/1, kaolinite. A cette altération correspondent les
sols ferrugineux, prédominants.
Sur les roches basiques, en particulier les roches vertes, l'altération provoque
la formation d'argiles 2/1, les montmorillonites, gonflantes. A ce processus
correspondent les sols vertiques, bien localisés dans le pays.
13

D'une façon générale on estime à environ 89.000 km 2 la superficie des
terres cultivables. Avec les forêts et les pâturages, cette superficie atteint 229.000
km 2 , soit 85 p.c. du total. Les surfaces mises en culture sont de l'ordre de 3
millions d'hectares. Cependant, il existe une diversité, aussi bien dans la fertilité
des sols que dans la répartition de la population sur ces sols. Certaines zones sont
à des seuils critiques d'exploitation avec des coefficients d'intensité culturale de
plus de 50 p.c., (Plateau Central).
Les Différents sols
Les grands groupes de sols au Burkina peuvent être repartis en fonction des
processus d'altération des roches. Comme le montre la carte des processus
pédogénétiques et Géologie, on peut distinguer:
a) les sols issus de l'altération kaolinitique avec,
- les sols ferrugineux, plus ou moins lessivés et indurés occupant la plus
grande partie du pays (Plateau Central et sud) ;
- les sols faiblement ferralitiques rencontrés dans la partie sud-ouest du
pays.
b) Les sols issus de l'altération montmorillonitique avec les sols vertiques
comprenant:
- les vertisols au niveau des vallées,
- les sols bruns eutrophes,
- les sols alcalins ou sodiques rencontrés au sahel.
cl Les sols non climatiques avec:
- les lithosols sur cuirasses ou roches
- les sols peu évolués d'apport ou d'érosion
- les sols hydromorphes des bas-fonds ou des plaines alluviales.
14

15
1
BURKINA FASO
NI GER
ET GEOLOGIE
o
50
100 km
1
1
1
MAL 1
TOGO
BENIN',
fl<XXl
~ Sols ferrugineux 'Sur roches acides du socle
~ Sols vertiqu8S Ou ferrugineux sur roches basiques ('Socle et birrimidn)
COTE - D'IVOIRE
~ SOls ferrugineux et faiblement ferrollitiqu8s sur roches sédimentaires
~".
~j.\\~FHj~!i; Sols peu "valués des cordons et voiles sobleu"
CARTE N°
2
~~
--
- ---
---------
- --=....=...
Sols
vertiques
sur
roches
.édimentoires
Source: SDME et Al., ]992. 1
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

- Dans la partie septentrionale du pays, le climat est sec (400 à 500 mm) on
rencontre surtout les sols ferrugineux tropicaux peu lessivés et les sols iso-
humiques (sols bruns rouges et bruns subarides vertiques sur sables éoliens).
- Dans les régions du Centre et de "Est du pays, où le total pluviométrique
annuel est en moyenne de 800 mm, les sols dominants sont les sols ferrugineux
tropicaux lessivés ou appauvris associés à des sols bruns eutrophes tropicaux
développés sur des matériaux granito-gneissiques et des roches basiques.
- Dans les régions sud et sud-ouest, la quantité d'eau de pluies tombant par
an, varie entre 1000 et 1200 mm. Les sols ferrugineux tropicaux lessivés et
quelques lambeaux de sols ferralitiques y dominent.
Le tableau 1 donne les caractéristiques physico-chimiques de quelques types
de sols.
16

Tableau 1 : CARACTERISTIQUES PHYSICO - CHIMIQUES DES SOLS
Ferrugineux
Faiblement
Vertisol
Brun eutrophe
(Saria)
ferralitique
(Linoghin)
(Sabouna)
(Farako-bal
PF 4,4
4,3
2,5
17,3
11,5
PF 2,5
10,4
6,0
26,9
20,0
Refus 2 mm
Argile (p.c.)
13,2
5,2
39,8
26,5
Limons fins (p.c.)
6,9
5,2
14,7
15,0
Limons grossiers (p.c.)
17,1
14,7
20,3
14,7
Sable fins (p.c.)
25,9
56,2
16,1
34,9
Sable grossiers (p.c.)
36,9
18,7
9,2
8,9
Matière organique
(C x 1,32)
0,65
1,03
0,90
1,09
Carbone (p.c.)
0,38
0,60
0,52
0,63
Azote total (p.1 000)
0,36
0,56
0,87
0,92
Rapport CIN
10,5
11
6
7
Phosphore (ppm)
Total
146
85
123
455
Assimilable Olsen
13
15,6
6,7
13,5
(Bray N. 2)
7
9
1,4
6
Ca me 1100 9
1,57
0,39
19,96
14,11
Mg me 1100 9
0,33
0,11
8,12
6,89
K
me 1100 9
0,05
0,10
0,25
0,24
Na me/100g
0,20
0,01
0,06
0,07
AI me 1100 9
0,03
0,05
0,01
0,01
H
me 1100 9
0,01
0,01
0,00
0,01
CEC m e 1100 9
1,83
0,80
30,04
23,08
pH eau
5,30
5,20
6,75
6,90
pH KcI
4,50
4,15
5,25
5,15
AI2 ° Total (p.c.)
9,0
3,9
12,4
11,5
SI
° Total (p.c.)
8,6
89,9
67,7
66,9
Fe 2 °3 Total (p.c.)
2,0
1,3
5,8
7,7
Argiles dominantes
Kaolinite
Kaolinite
Montmorillo-
Kaolinite
illite
nite Kaolinite
Montmorillonite
Source, SEDOGO et al. 1989
17

1.5. SITUATION DES POPULATIONS
1.5.1. Les estimations démographiques
La population burkinabè était estimée en 1985 à 7.964.705 habitants
(population résidente)
dont 3.833.237
hommes et 4.131.468
femmes
et
constituée par plus de 150 ethnies.
Cette population est caractérisée par une croissance soutenue de 2 p.c. en
milieu rural, de 4 p.c. en milieu semi-urbain, et 6 p.c. en milieu urbain, à l'exception
de Ouagadougou, la capitale, où elle atteint 8 p.c. En dix ans (1975 à 1985), la
population burkinabé a augmenté d'environ 23 p.c.
Elle est également en grande majorité rurale (93,6 p.c.) et inégalement
répartie sur l'ensemble du territoire. En effet, 95 p.c. de l'ensemble de la
population vivent dans les parties arides et semi-arides du pays correspondant aux
zones à climat sahélien et nord-soudanien et qui couvrent plus des 2/3 du territoire.
Le plateau central reste très peuplé puisque la densité y dépasse parfois 100
habitants au km 2 • L'est, l'ouest et surtout le centre-sud disposent de terres libres.
La densité est cependant relativement faible.
D'une manière générale, les structures sociales changent au fur et à mesure
que la population s'accroît. Les structures socio-économiques traditionnelles
deviennent inadaptées face aux besoins de la population.
1.5.2. Les mouvements migratoires et leurs causes
Les migrations vers l'extérieur, en particulier vers la Côte d'Ivoire, vident les
villages des hommes valides (jeunes gens, adultes) et réduisent par conséquent la
force de travail disponible.
18

Les migrations vers les villes, non seulement dépeuplent les villages et
favorisent leur déclin économique, mais encore contribuent à la dégradation
environnementale des zones péri-urbaines par le déboisement, la surexploitation des
sols.
Les migrations rurales drainent les populations du nord et du centre-nord vers
l'ouest principalement et vers le centre-sud secondairement. Ces migrations rurales
se sont amplifiées ces dernières années à cause de la persistance de la sécheresse
et de la croissance démographique d'une part et d'autre part, du fait de l'éradica-
tion de la simulie (Programme ONCHO) et du développement des cultures irriguées
à travers l'aménagement de certains bas-fonds et bassins-versants de barrages un
peu partout dans le pays. Ces mouvements de populations qui ne sont guère tous
contrôlés ni mesurés, entraînent un déséquilibre dans la répartition de la population
et menacent gravement l'équilibre du milieu.
L'arrivée des migrants dans l'ouest et le sud du pays déclenche souvent des
compétitions au sujet de l'occupation des terres, provoquant parfois de graves
conflits sociaux entre autochtones et migrants et, dans tous les cas, une multiplica-
tion des fronts de colonisation agricole: les autochtones défrichent de nouvelles
terres pour tenter d'endiguer le flot des arrivants et de garder la maîtrise des terres
(MORANT, 1991).
Depuis la sécheresse des années 1968 et 1973, le lent mouvement de
descente vers le sud des éleveurs s'est également accéléré, s'ajoutant ainsi aux
mouvements de transhumance normale qui touchaient le sud du pays pour aggraver
la situation écologique déjà fragile.
1.6. LES ZONES DE PRODUCTION AGRICOLE
Une étude faite par le Comité National de Lutte Contre la Désertification
(CNLCD) en 1988 décrit les principales zones de production existant au Burkina
Faso:
19

- La zone du sud-ouest reçoit en moyenne 900 mm de précipitations par an,
les saisons sont marquées et la période de croissance végétale dépasse 150 jours.
Les sols sont plus argileux et ont une plus forte productivité potentielle que ceux
du reste du pays. Cette zone compte de nombreux cours d'eau permanents, et la
densité démographique y est faible (30 habitants au km 2 arable contre 60 pour
l'ensemble du pays), la population a facilement accès aux marchés locaux et
étrangers. C'est là que se trouve le plus grand potentiel d'accroissement de la
production agricole.
Le Plateau Central reçoit en moyenne 600 à 900 mm de précipitations par
an et la période de croissance végétale est de 100 à 150 jours. La saison des
pluies y est plus courte et plus variable et les sols sont moins fertiles, moins épais,
plus sableux et plus sujets à l'érosion que dans le sud-ouest. La forte densité
démographique (100 habitants au km 2 de terres arables) a entraîné la quasi-
disparition de la jachère traditionnelle, déclenchant presque partout l'érosion et la
perte des éléments fertilisants. Pour accroître la production, il est indispensable
d'adopter de nouveaux systèmes agricoles comportant des mesures appropriées
de protection des sols.
- L'est reçoit en moyenne 700 mm de précipitations dans sa partie nord et
1000 mm dans sa partie sud. La répartition des pluies dans le temps est
comparable à ce qu'elle est dans le Plateau Central. La période de croissance
végétale y est de 120 à 150 jours. Les sols du nord de cette zone sont
comparables à ceux du Plateau Central mais ceux du sud ont une texture plus fine
et sont plus fertiles. Du fait que la densité démographique est très faible (9,2
habitants au km 2 ), les sols sont relativement peu dégradés. Mais, cette région du
pays souffre d'un réseau routier très insuffisant et du manque d'infrastructures.
Pour accroître la production, il faudrait à la fois étendre les superficies cultivées et
intensifier l'agriculture.
20

- La zone du Sahel au nord, reçoit moins de 600 mm de précipitations par
an et la période de croissance n'y atteint pas 100 jours. Les sols sont assez
sableux et, dans certaines zones, salins. La densité démographique est très faible
(environ 10 habitants au km 2 1. mais il y a très peu de terres arables. Les routes
sont presque inexistantes, surtout pendant la saison pluvieuse. Le potentiel de
production végétale est très limité et l'élevage est la principale activité des ruraux.
21

CHAPITRE":
LE
CONTEXTE
PARTICULIER
DU
PLATEAU
CENTRAL
Le Plateau Central est situé entre les parallèles 11 0 et 140 nord et les
méridiens 0 0 et 30 ouest. Il s'étend sur 70.868 km 2 , soit sur environ 26 p.c. du
territoire. Il couvre administrativement 13 provinces sur les 30 que compte le pays
et 6 centres régionaux de Promotion Agro-pastorales (CRPA) sur les 12 (carte 4).
2.1. DONNEES CLIMATIQUES
Le Plateau Central se localise du nord au sud entre les isohyètes 500 et 900
mm. Son climat est de type sud sahélien au nord (500 < P < 700 mm) et nord
soudanien au sud (700 < P < 900 mm). Il est dans l'ensemble chaud et sec. Le
tableau 2 donne la pluviométrie moyenne au cours des trois dernières années des
villes de PÔ, Ouagadougou, Koupela, Kaya, Koudougou et Ouahigouya.
Tableau 2 : Pluviométrie du Plateau Central
1988
1989
1990
Hauteur
Nbre
Hauteur
Nbre
Hauteur
Nbre
(mm)
jours
(mm)
jours
(mm)
jours
Ouaga
734.90
61
795.70
67
787.50
67

834.30
73
1085.00
72
1072.80
63
Koupela
774.60
50
851.60
47
580.00
44
Kaya
724.90
57
595.60
55
514.20
31
Koudougou
860.40
59
774.80
61
516.20
38
Ouahigouya
707.80
56
661.10
58
447.60
40
22

23
BURKINA FASO
CARTE DE LOCALISATION DU PLATEAU CENTRAL
N 1 GER
MAL 1
.' ........
8 ENI N
TOGO
G HAN A
CARTE N°3
A
Climat
sahelien
B
Climat
subsonellen
C
Climat
nord - soudonien
0
Climal
sud - soudanien
A
o
100 km
D' 1VOl R E
E
Cli mal
sub - soudonlen
1
1
COTE
Source
:
SEGDA
1992
_______
' 1

On distingue deux (2) saisons:
- Une saison pluvieuse de mai à octobre, caractérisée par: la mousson, vent
humide à
l'origine des pluies ; l'humidité relative moyenne élevée ; des
températures moyennes modérées; une évaporation moyenne de 5 mm/j.
- Une longue saison sèche avec une période fraîche de novembre à février
et une période chaude de mars à avril. Elle est caractérisée par: l'harmattan très
sec, intensifiant l'évaporation et l'érosion éolienne; une humidité relative moyenne
faible, des écarts de températures élevés et une évaporation forte (10 mm/j).
2.2. LE COUVERT VEGETAL
En se basant sur les domaines phytogéographiques définis par GUINKO
(1985). le Plateau Central est un domaine de savanes caractérisé par trois (3)
strates:
- une strate arborée avec comme principaux représentants le karité Butyros-
permum paradoxum var parkii (karité!. Parkia big/obosa (néré), Tamarindus
indica (tamarinier). Khaya senega/ensis (caîlcédrat) ;
- une strate arbustive avec Combretum micranthum et Guira senega/ensis ;
- une strate herbeuse avec Andropogon spp.
Dans cette partie du pays, l'action de l'homme et du bétail sur la végétation
est prédominante : feux de brousse, surpâturage, déforestation liée à
la
consommation en bois de feu et aux défriches.
2.3. LES SOLS
Les différents sols rencontrés dans le Plateau Central sont les suivants:
24

CARTE DES SOLS DU PLATEAU CENTRAL
a
100 km
I~
--'1
CARTE

4
Source : SEGDA, 1992
Sols d' érosion mlneroux brut (cuirasses)
et
sols
peu
évolués
Sols
ferrugineux
truplcouX peu lessive's et lessivés
Sols
hydromorphes
Sols holomorphes variés (sols salés et sodiques)
Verllsols (argiles
nOires
tropicales)
Sols bruns tropicaux
25

- Les sols ferrugineux peu lessivés et lessivés, sur matériau sablo-argileux ou
argilo-sableux. Ils couvrent environ 50 p.c. de la superficie totale de la zone.
- Les sols d'érosion, minéraux bruts et les sols peu évolués, représentant 30
p.c. de la superficie totale de la zone.
- Les vertisols, représentent 7 p.c. de la superficie totale.
- Les sols hydromorphes représentant 13 p.c. de la superficie totale.
D'une manière générale, les ressources en sols sont très limitées. La
toposéquence classique fait ressortir les successions suivantes:
- sur le glacis, des sols ferrugineux, généralement cultivés;
- en bas de pente, des sols ferrugineux, parfois cuirassés et hydromorphes;
- dans les bas-fonds, des sols bruns, souvent hydromorphes et/ou vertiques.
Dans l'ensemble ces sols représentent des potentialités médiocres en raison
de leurs propriétés physiques et chimiques défavorables. Ils ont en effet une
fertilité limitée
(faibles réserves minérales, carences assez prononcées en
phosphore). Ils présentent souvent une structure compacte et manquent de
profondeur. Ils sont épuisés par une mise en culture continue, sans apports de
fertilisants. Il faut enfin noter leur forte sensibilité à l'érosion, donc à la
dégradation.
2.4. LES SYSTEMES DE PRODUCTION
Le Plateau Central avec 48 p.c. de la population constitue la zone la plus
peuplée du Burkina. Cette population appartient pour la plupart au groupe ethnique
"Mossi".
26

La densité est très élevée avec une moyenne de 76 habitants/km2 • Elle
dépasse même dans certaines partie 100 à 150 habitants au km 2 • La pression
démographique que connaît cette zone a entraîné progressivement une saturation
de l'espace agricole avec comme corollaire la disparition de la jachère, moyen
traditionnel de régénération des terres, ou la mise en culture de terres marginales
et fragiles.
Les systèmes de production sont essentiellement basés sur une agriculture
et un élevage extensifs.
Au niveau de l'agriculture, le sorgho, le mil, le maïs, l'arachide, le niébé
constituent les principales cultures des systèmes exondés. Le cotonnier, souvent
cultivé sur les sols les plus profonds, est en régression en faveur des cultures
vivrières. De ce fait, le sorgho et le mil constituent à l'heure actuelle les cultures
de base. Ils occupent plus de 2/3 des superficies cultivées et représentent environ
75 à 80 p.c. des productions agricoles.
Au niveau familial, l'exploitation est constituée d'un ensemble de parcelles
disséminées dans le terroir. On peut distinguer les parcelles collectives appartenant
à l'ensemble de la famille et entièrement exploitées pour les besoins de la
collectivité, les champs individuels plus petits consacrés souvent chez les femmes
à la culture de l'arachide. A travers cette répartition on peut aussi, d'une façon
schématique définir 3 types de champs:
1. Les "champs de case" représentant les parcelles entourant l'habitat et
dont les superficies varient de 0,1 à 2 ha en fonction de l'importance
numérique et de la classe sociale de la famille. Ces parcelles exploitées sous
la responsabilité du chef de famille sont en général réservées à la culture du
maïs, du sorgho et des diverses plantes légumières tel que le gombo.
2. Les champs intermédiaires ou de "village", en général individuels, situé
non loin de "habitat. Ils sont cultivés soit en arachide par les femmes, soit
en sorgho et ou en cotonnier.
27

3. Les "champs de brousse", théoriquement situés autour du village et
exploités individuellement ou collectivement. Ces champs sont cultivés soit
en sorgho, soit en mil, tous les deux associés au niébé, pour les besoins de
la famille. Les superficies sont variables avec une moyenne de 3 ha.
A l'heure actuelle, dans les zones fortement peuplées, il est assez difficile
de faire une distinction nette entre champs intermédiaires et champs de brousse.
Comme le montre le tableau 3, les investigations faites par SEDOGO (1981)
ont montré une différenciation entre ces types de champs au niveau de leur fertilité
chimique. Cette différenciation est due aux modes de gestion de la fertilité par les
exploitants agricoles.
28

29
Tableau 3: Caractéristiques des Différents Champs
Complexe adsorbant en me/1 00 9
Phosphore
pH
C. Total
N Total
CEC
Ca++
Mg++
K+
Assimilable
Eau
Kcl
p.c.
p.c.
(ppm)
"Champs de
cases"
1,1-2,2
0,95-1,75
4,2-12
2,25-10,25
1,3-5,15
0,45-2,35
20-220
6,7-8,25
6,4-7,45
"Champs in-
termédiaires"
0,50-0,95
0,55-0,85
3-4,2
1,30-1,60
0,85-1,30
0,40-1,10
13-16
5,75-7
4,60-5,5
"Champs de
brousse"
0,24-0,43
0,23-0,45
2,4-3
0,85-1,30
0,25-0,85
0,06-0,13
5-16
5,75-6,2
4,20-5,3
Source: SEDOGO, 1981

CHAPITRE III
LE MILIEU D'ETUDE, LE TERROIR DE SARIA
La plupart des expérimentations et des investigations faites dans le Plateau
Central par les Instituts de Recherche ont été réalisées dans le terroir de Saria où
est implanté depuis 1923 une Station de Recherches Agronomiques. Cette station
dont les coordonnées géographiques sont de 12° 16'N et 2 °9'W est représentative
tant du point de vue des sols que du climat de l'ensemble du Plateau Central.
De très nombreuses études ont été faites sur cette station. En particulier
celles de JENNY (1964) et ROOSE (1981) ; BERTRAND (1989) ont décrit les
principaux sols et leurs contraintes. Celles de PICHOT et al. (1981), SEDOGO
(1981) ont mis l'accent sur les conditions d'évolution des sols sous culture. Les
travaux de SOME en 1989 ont permis d'identifier les différents paramètres agro-
climatiques et leurs effets sur les cultures et les besoins en eau de ces cultures.
Enfin BELIERES et al. (1989 a, b, c) ont caractérisé les différents paramètres des
systèmes de production au niveau du terroir, paramètres devant influencer les
mécanismes d'agrégation ou de désagrégation des sols. Ces différentes études
permettent de mieux situer le milieu d'étude.
3.1. LE CLIMAT
Il est de type nord soudanien avec une saison sèche d'octobre à avril et une
saison humide de mai à septembre. La pluviométrie moyenne est de 800 mm avec
de très fortes variations ce qui nécessite l'adoption par les agriculteurs de
techniques permettant de minimiser les effets des risques climatiques (SOME,
1989).
La température moyenne annuelle est de 28°C. Dans l'ensemble les
températures subissent beaucoup de variations, d'une part entre le jour et la nuit
et d'autre part en fonction des saisons.
30

L'humidité relative connaît aussi des variations saisonnières avec moins de
20 p.c. en saison sèche et plus de 60 p.c. en saison pluvieuse.
La demande climatique (ETP) est élevée, de l'ordre de 1700 à 2000 mm.
3.2. LA VEGETATION
Bien typique de celle du Plateau Central, la végétation naturelle est fortement
dégradée en raison de la pression démographique. Seules subsistent sur la station
de recherches des zones de mise en défens permettant de reconstituer le couvert
végétal naturel. La physionomie du paysage présente donc partout l'allure de
paysage agricole dominé par quelques essences arborées protégées tels que
Butyrospermum paradoxum var parkii, Parkia big/obosa, Acacia a/bida, Lannea
microcarpa, Tamarindus indica, Adansonia digitata.
La strate herbacée est composée d'Andropogon gayanus (de plus en plus
rare), de Pennisetum sp, de Crata/aria retusa et aussi de certaines espèces
adventices comme le Striga senega/ensis.
3.3. MORPHOPEDOLOGIE
Saria présente dans son ensemble une morphologie de plateau latéritique
nullement valorisé, avec des altitudes variant de 280 à 340 m.
Les formations géologiques qui les caractérisent sont attribuées au précam-
brien. Elles sont cristallines plus ou moins métamorphisées autour de Saria.
Selon les travaux récents du BRGM (1990), le substrat granitique est riche
en minéraux hydrolysables (feldspath, biotite, amphibole). Le profil d'altération est
très développé et épais avec une séquence complète "cuirasse - carapace, argiles
tachetées - saprophytes". Le cuirassement s'étend quasiment partout, à l'exception
de certains versants.
31

-~--
- - - --- - - - -
---------------,
DE SARIA
DE RECONNAISSANCE
1
CARTE MORPHOPEDOLOGIQUE
1
(
BURKINA FASO)
Légende
fI\\7\\l
~ SOMMET 0' INTERFLUVE glacis cuirosses fi - démontéJées
ŒlD HAUT DE VERSANT à sols rajeunis el porfois indurés
ËH"'C "::]
-
~
HAUT DE VERSANT CUIRASSE
I;i:....) ZONE DE RAVINEMENT INTENSE
f
[i~] BAS DE VERSANT

REMBLAI
ALLUVIAL
~ RAVINS
.......
RETENUE 0' EAU
DE L'ESSAI
.. E
EMPLACEMENT
L
1
1 km
CARTE

5
1
32

Du point de vue morphopédologiQue, BERTRAND (1989) a pu dégager Quatre
interfluves comprenant chacun cinq unités paysagiQues assez bien distinctes
(carte 5) :
- Le sommet d'interfluve (S.I) se caractérise par des cuirasses ferrugineuses.
- Le haut de versant (H.V) comprend des sols rajeunis dérivés d'une
altération monofersialiitiQue (latérites subaffleurante). La présence d'une
induration ferrugineuse discontinue et peu marquée de l'altérite pourrait leur
faire attribuer à tord un faciès carapacé. L'altérite est surmontée d'un
horizon gravillonnaire, sableux avec plus 80 p.c. d'éléments grossiers
(gravillons ferrugineux et Quartzeux).
- Le bas de versant (B. V) : la majorité des sols cultivés du centre appartient
à cette unité de sol.
Ces sols ont la même origine Que ceux du haut de versant, mais ils se
caractérisent par leur tendance à l'hydromorphie provoquée par l'induration des
altérites (argiles bariolées) à des profondeurs variables (50 à 100 cm).
Ces sols sableux en surface passent, dès 20 à 30 cm de profondeur, à des
argiles sableuses très claires et fortement tachetées (pseudogley).
- Le remblai alluvial (R), formé de matériaux limono-sableux à Iimono-argilo-
sableux est circonscrit à proximité des cours d'eau.
- Les bas-fonds, très hétérogènes du point de vue texturai sont à vocation
rizicole.
33

Sur la base de la classification française des sols JENNY (1964) a identifié
les sols de Saria comme faisant partie des sols ferrugineux, lessivés ou non.
Sur le plan agronomique, la présence et la profondeur d'une cuirasse
latéritique vont être un critère important de différenciation.
La texture (Tableau 4) est sablo-limoneuse en surface et argilo-sableuse en
profondeur. La faible teneur en argile et la prédominance de limons et sables fins
dans l'horizon 0-20 sont à l'origine des phénomènes de prise en masse observés
et décrits par NICOU (1975). La discontinuité texturale entre l'horizon de surface
et l'horizon sous jacent (20-40 cm) constitue souvent un obstacle à la pénétration
des racines (PICHOT et al. 1981 ; NICOU et al. 1982).
La caractérisation des argiles par diffraction aux rayons X montre selon
SEDOGO (1981), une prédominance de la kaolinite et la présente d'illites. Ces
propriétés, en plus du faible taux de matière organique observé au niveau de ces
sols expliquent la faiblesse de leur capacité d'échange cationique.
Beaucoup d'études réalisées sur ces sols, notamment par JENNY (1964),
ARRIVETS (1974), PICHOT et al. (1981), SEDOGO (1981), GUIRA (1988)
montrent que ces sols sont tous carencés en phosphore et présentent dans
certaines conditions des déficiences en azote, potasse. Ils s'acidifient rapidement
sous les effets de la culture continue et des apports essentiellement d'engrais
chimique.
34

Tableau 4 : Composition granulométrique des sols en p.c.
(J. ARRIVETS, 1974)
Il
Horizons
1
Argiles 1
Limons
1
Limons
1
Sables
1
Sables
grossiers
fins
grossiers
0- 20 cm
9
5
22
33
31
20 - 40 cm
28
5
19
24
24
Tableau 5 : Caractéristiques Physiques des Sols de Saria
Densité du sol
Capacité maxi de
Eau (mm)
Horizons
Porosité
rétention en p.c.
réserve utile
Apparente Réelle
(RU)
0- 20 cm
1,75
2,65
34 p.c.
19
24
20 - 50 cm
1,65
2,65
38 p.c.
24
30
Les réserves en eau sur 50 cm permettent, selon ARRIVETS (1974) de
prolonger l'alimentation des plantes une dizaine de jours après les pluies.
(Tableau 5).
35

3.4. LES SYSTEMES DE PRODUCTION
Les études récentes de BELIERES et al. (1989 a, b, c) ont permis de
caractériser les systèmes de production du terroir de Saria. Selon ces études,
l'exploitation moyenne cultivée est de 4,30 ha, avec un nombre de champs de
l'ordre de 8. Chaque exploitation compte en moyenne 8,2 personnes avec 4-5
actifs.
On dénote un fort taux de migration touchant essentiellement la tranche
d'âge 19-39 ans.
Les principales cultures sont: le sorgho (blanc et rouge) et le mil, le niébé,
l'arachide et le voandzou. La plupart des exploitations (71 p.c.) sont en culture
manuelle. Seules 23 p.c. sont en traction asines et 6 p.c. en traction bovine.
L'utilisation des intrants agricoles, en particulier les engrais reste faible. Au
niveau de la fumure organique:
14 p.c. des exploitations n'apportent pas de fumier
40 p.c. disposent de moins d'une tonne/an de fumier
38 p.c. disposent de 1 à 5t/an de fumier
8 p.c. ont plus de 5 tian de fumier.
Mais Quand cette fumure organique est disponible, l'essentiel est apporté
dans les champs de case représentant généralement des superficies de moins de
0,5 ha. Ces champs de case bénéficient donc annuellement d'apports organiques.
Au niveau des engrais, on constate Que 56 p.c. des exploitants ne l'utilisent
pas. Ces engrais sont des complexes NPKS (14-23-14-6) et de l'urée et ne sont
généralement pas disponibles. Quand ils le sont, leurs coûts élevés ne permettent
pas aux producteurs de les acquérir. Les doses recommandées sont de 100 kg de
complexe NPKS et 50 kg d'urée pour le sorgho. Cependant les études montrent
Que ces doses ne sont jamais appliquées (5-20 kg/ha) et même, il y a une tendance
36

à la baisse tant au niveau des doses que du nombre d'exploitants qui utilisent ces
engrais. Ainsi en 1983, 44 p.c. des exploitants apportaient des engrais à Saria,
contre 18 p.c. en 1988. Cette situation est surtout due à la suppression de la
subvention sur les engrais intervenue en 1987.
Au niveau des résidus de récolte, la mode de gestion varie peu d'une
exploitation à l'autre. Beaucoup d'études ont été consacrées à ces modes de
gestion en particulier par SEDOGO (1981) et LOMPO (1983). Dans l'ensemble, les
tiges de sorgho et de mil sont exportées pour diverses utilisations (combustibles,
confection d'enclos, fourrages). En fin de saison sèche, il reste très peu de résidus
au champ. Ces résidus sont alors rassemblés et brûlés ou laissés en mulch sur les
termitières.
Ainsi donc, les diverses modes de gestion de la fertilité sont fortement
influencés par l'évolution des potentialités de la production des terres au niveau du
terroir. C'est la raison pour laquelle notre attention va être focalisée sur ces
problèmes au cours de notre étude.
37

..
..
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38


CHAPITRE IV : MATERIELS, METHODES D'ETUDE ET METHODES
D'ANALYSES
4.1. LES MATERIELS D'ETUDE
4.1.1. Le Matériel végétal
Il s'agit des plantes utilisées au cours des expérimentations (en vases de
végétation ou au champ).
a) En vase de végétation
Nous avons utilisé des plantes à petite graines, ce qui permet d'avoir un
nombre élevé de plantes par vase. Ces plantes sont à croissance rapide et se
prêtent bien aux multiples coupes. Nous avons utilisé successivement:
.. Agrostis communis (agrostis commun),
Lo/ium perenne (ray grass) dans les expérimentations à Montpellier (France) .
.. Digitaria exi/is (foniol et Pennisetum typhoïdes (mil) à Saria.
b) Expérimentations au Champ
En dehors de l'essai "Résidus de récolte" avec le coton dans la rotation
(variété BJA), la plupart des observations ont été faites sur le sorgho (Sorghum
vu/gare), aussi bien en milieu paysan que dans les parcelles d'expérimentation.

En milieu paysan, ce sont essentiellement des variétés locales de sorgho
rouge ou de sorgho blanc. Ce sont des guinea avec un cycle de 100 à 130
jours, une hauteur de 3 à 4 m et une panicule lâche.
39


Au niveau de l'essai "Entretien de la Fertilité", plusieurs variétés ont été
utilisées: S29, S6, S10, E35-1, ICSV 1049.

Essai Résidus de récolte: 2 variétés (S29 et S6) ont été utilisées pendant
la durée de l'expérimentation.

Essai Azote-paille: avec S29 et S6

Essai Comparatif: avec E35-1 et ICSV 1049
Les caractéristiques des différentes variétés figurent en annexe.
4.1.2. Les substrats organiques
Les pailles de sorgho: elles proviennent des parcelles d'expérimentations et
de multiplication de semences de base de la station de Saria. Après les récoltes,
ces pailles sont ramassées et stockées en vue des différentes études: compostage,
enfouissement au champ.
Les composts anaérobies
proviennent des cuves de compostage de la
station.
Les composts aérobies: sont obtenus par compostage en fosse des pailles
de sorgho pendant 3 mois, selon une technique mise au point par GANRY et al.
(1978).
Le fumier: est un produit de l'étable de la station. Il est fabriqué à partir de
déjections de bovins mélangées aux pailles de céréales ou de jachère.
Les échantillons des substrats organiques ont été prélevés de la manière
suivante:
- pailles: avant compostage
40

- composts anaérobies: à la sortie des cuves
- composts aérobies: à la sortie des fosses
- fumier: avant épandage au champ.
Les échantillons constitués sont séchés à l'air au laboratoire, broyés et
conservés dans des sacs plastiques.
4.1.3. Les engrais
Les complexes NPKS, la chaux agricole, phosphates supertriples, les sulfates
et chlorures de potasse et l'urée ordinaire sont achetés dans le commerce.
L'urée marquée a été fournie soit par le CIRAD, soit par l'IFDC.
4.1.4. Les sols
Les différentes analyses et tests en milieux contrôlés ont été réalisés à partir
d'échantillons de sol prélevés:
- dans la jachère située à côté des essais de longue durée;
- dans les parcelles d'expérimentations de longue durée: essai entretien de
la fertilité, essai résidus de récolte, essai azote-paille, essai comparatif;
- dans les parcelles paysannes.
Les prélèvements concernent souvent l'horizon 0-20 cm. Mais pour les bilans
à long terme, ils concernent tout le profil: 0-10, 10-20 ou 0-20cm, 20-40cm et
40-60cm.
41

4.2. LES METHODES D'ETUDE
4.2.1. Expérimentations en milieux contrôlés
4.2.1.1. Les tests respirométrigues
Ces tests ont pour but soit d'apprécier et de comparer l'aptitude à la
minéralisation de divers substrats organiques incorporés au sol, soit d'étudier le
comportement de la matière organique endogène du sol, sous l'effet de divers
modes de gestion. Deux dispositifs ont été utilisés à cet effet.

Le premier dispositif est celui utilisé couramment par le service de
sciences du Sol de l'EN5AIA de Nancy. Ce dispositif a été décrit par MOREL
et al (1979). Il a permis de tester l'aptitude à la biodégradation et à la
minéralisation des composts aérobies, anaérobies, du fumier et des pailles
de sorgho, en comparaison avec un substrat de référence, le glucose. Ces
substrats ont été apportés aux doses de 150 et 750 mg de carbone pour
100g de sol séché à l'air.

Le deuxième dispositif utilise des bocaux hermétiques d'une capacité de
2 litres. Le sol (1 OOg) humidifié aux 2/3 de la capacité maxima de rétention
est mis à incuber dans ces bocaux qui contiennent par ailleurs un flacon
d'eau pour maintenir l'humidité du milieu constante et un flacon contenant
de la soude (NaoH N/1 0) pour piéger le CO
dégagé est mesuré
2 • Le CO 2
quotidiennement pendant les 7 premiers jours, puis tous les deux jours.
Expression des résultats
L'aptitude à la minéralisation de la matière organique du sol ou des substrats
incorporés au sol est mesurée d'après les critères suivants :
- quantité de carbone sous forme de CO dégagé, soit quotidiennement, soit
2
cumulée;
42

- taux de minéralisation globale (TMG) de chaque jour ou cumulé
TMG =
C dégagé
x 100
C Total du sol
( mélangé)
- taux de minéralisation complémentaire (TMC) de chaque jour ou cumulé
TMC =
C dégagé ( sol substrat) - C dégagé ( sol seul)
x 100
C introdui t
4.2.1.2.
Etude en milieu contrôlé de ('évolution des fractions de l'azote
organique
Le dispositif utilisé a été décrit par SEDOGO (1981) et a permis d'étudier
l'effet de divers substrats en présence ou non d'engrais azoté (urée) sur les
fractions de l'azote du sol.
L'incubation a duré 12 semaines, soit l'équivalent d'un cycle cultural dans
le Plateau Central.
4.2.1.3. Les études en vase de végétation
al Etude avec "agrostis
Elle a été réalisée sous serre à Montpellier. Les substrats organiques ont été
apportés à la dose de 35 mg C/100g de sol, ce qui correspond à 10 p.c. de la
matière organique du sol. L'urée apportée était marquée à 10 p.c. 15 N. Une seule
coupe a été réalisée à la cinquième semaine.
43

bl Etude avec le ray-gras
Elle a été réalisée à Montpellier. Les substrats ont été apportés à quantité
égale de carbone, 350 mg e/1 OOg de sol, soit l'équivalent de la teneur du carbone
du sol. Le dispositif est un factoriel 5 x 2 : 5 types de substrats et 2 doses d'azote
(0 et 50 ppm d'azote). L'azote est sous forme d'urée marquée à 10 p.c. 15N.
L'étude a duré 8 semaines.
1. Témoin sans matière organique
o Azote
2.
Pailles de sorgho 350 m C/lOOg de sol
3. Fumier
_"-
x
4. C. AER
_ 1 1 -
50 ppm Azote
5. C. ANAE
_11_
(urée à 10 p.e l5N)
cl Etude avec le Fonio
Elle a été réalisée à Saria. Les apports ont été faits à quantité d'azote
organique constante, soit l'équivalent de 120 mg N/kg de sol. L'étude a utilisé
comme engrais azoté de l'urée marquée à 5 p.c. 15N. Elle a duré 8 semaines avec
des coupes à la 4è et à la 8è semaine.
dl Etude sur l'arrière-effet 15 N avec le mil
Elle a été réalisée à Kamboinsé avec comme objectif de mesurer la quantité
d'engrais réorganisé dans le sol et immédiatement utilisable. Pour se faire on a
utilisé des échantillons de l'essai comparatif de Saria prélevés après une culture de
sorgho fumée avec un apport de 60 unités d'azote sous forme d'urée à 10,20 p.c.
15N• Pour chaque traitement des échantillons moyens ont été effectués à partir des
échantillons prélevés dans les 3 répétitions ayant reçu l'azote marqué (l, III et V).
44

Quatre nouvelles répétitions ont été constituées à partir de chaque échantillons
moyen. L'étude a duré 4 semaines et a été réalisée en serre.
4.2.2. Les expérimentations au champ en station
Plusieurs dispositifs ont été mis en place à Saria pour étudier les problèmes
de la matière organique du sol.
4.2.2.1. Essai entretien de la fertilité de Saria
Le dispositif a été mis en place depuis 1960 avec pour objectif d'étudier les
effets des différentes fumures minérales et organo-minérales et des successions
culturales sur les cultures et la fertilité des sols.
Cette expérimentation a fait l'objet de nombreuses synthèses (PICHOT et al.
1981 ; SEDOGO, 1981 ; GUI RA, 1988). Le récapitulatif des fumures figure en
annexe.
Dans le cadre de cette étude, seules les données relatives à la culture
continue du sorgho ont été prises en compte avec les traitements suivants:
T
Témoin absolu
fmo
fumure minérale faible, 5t/ha/2ans de fumier
fm
fumure minérale faible
FMO
fumure minérale forte, 40t/ha/2ans de fumier
FM
fumure minérale forte.
Il convient de noter que suite à des phénomènes d'acidification observés sur
l'ensemble de l'essai, un chaulage a été effectué en 1978 et en 1988.
- 1978
: 1,5t de chaux agricole
- 1988
: 1,5t de chaux agricole.
45

Les mesures et observations faites sur cet essai ont été les suivantes:
- Suivi chaque année des rendements et des composantes de rendement.
- Suivi de l'évolution des caractéristiques physico-chimiques du sol: pH,
carbone
total,
azote
total,
bases
échangeables,
CEC,
aluminium
échangeable.
- Suivi pendant plusieurs années de l'évolution du carbone, de l'azote du sol
et des fractions de l'azote total.
- Caractérisation à partir d'échantillons de sol des fractions de la matière
organique, soit par voie physique, soit par voie chimique.
4.2.2.2. Essai résidus de récoltes
Cette expérimentation a été implantée en 1971 et a duré 12 ans. Elle avait
pour objectif d'étudier les effets de différents modes de gestion des résidus de
récolte et du travail du sol sur le maintien de la fertilité d'un sol ferrugineux tropical
en culture continue sorgho-cotonnier.
Le dispositif utilisé comporte 2 séries (sorgho et cotonnier) de 4 répétitions
chacune, en factoriel 4 x 2.
- 4 modes de gestion des résidus de récolte (pailles de sorghol :
. exportation ;
. brûlis des tiges de sorgho (un an sur deux) après la récolte, en début
de saison sèche ;
46

· brûlis des tiges de sorgho (un an sur deux) en fin de saison sèche,
avant les travaux de préparation des sols;
· restitution des pailles de sorgho (un an sur deux) sous forme de
mulch épandu après la récolte, ou enfouissement par un labour aux
boeufs.
- 2 modes de travail du sol
· travail manuel: grattage à la daba
· labour aux boeufs.
L'essai comporte en outre un traitement additionnel: travail minimum du sol
à l'aide d'un appareil à dents ou d'un chisel et avec restitution des résidus de
sorgho.
Les tiges de cotonnier sont quant à elles brûlées au niveau de tous les
traitements et les cendres épandues sur les parcelles avant les travaux de
préparation du sol.
Dans le cadre de ce travail, nous avons pris en compte les traitements
suivants:
T1 : Exportation des résidus, travail manuel de sol
T2 : Brûlis des tiges en fin de saison sèche, travail manuel du sol
T4 : Mulch - travail manuel
T5 : Labour aux boeufs - exportation des résidus
T7 : Labour aux boeufs - brûlis des tiges en fin de saison sèche
T8 : Labour aux boeufs, enfouissement des résidus.
47

Les observations au niveau de cette expérimentation ont porté sur les
rendements et composantes de rendements, les caractéristiques du sol après
plusieurs années de culture.
4.2.2.3. Essai azote - paille
Cette expérimentation a été implantée en 1971
avec comme objectif
d'étudier les effets des doses de fumure azotée et des modes de gestion des pailles
de sorgho sur les cultures et le sol, dans le cadre d'une rotation sorgho-cotonnier.
Comme dans le cas précédent, le dispositif comporte deux séries (sorgho et
cotonnier) avec 4 répétitions chacune. C'est un factoriel 3 x 2.
3 doses d'azote: 0 azote (0 N), 1 dose d'azote (1 N), 2 doses d'azote (2
N)
2 modes de gestion des résidus: exportation, enfouissement.
Six (6) traitements ont donc été étudiés de 1971 à 1983.
1.
o azote - exportation
2.
1 N
- exportation
3
2N
- exportation
4
ON
- enfouissement
5
1 N
- enfouissement
6
1 N
- enfouissement
Les doses d'azote sont fonction de la culture. Les quantités de pailles
enfouies tous les deux ans par série est de 1Ot/ha. Les observations et mesures
suivantes ont été effectuées.
- Evolution des rendements
- Bilan de la matière organique du sol après 12 ans de culture.
48

4.2.2.4. Essai comparatif:
Il a été implanté en 1980 et a pour objectif de comparer les effets de divers
substrats organiques : fumier, pailles de sorgho, composts aérobies, composts
anaérobies, en présence ou non d'une fumure azotée (60 unités sous forme d'urée)
sur les cultures et le sol. Un accent particulier est porté sur les effets des
traitements sur la matière organique, et la nutrition azotée du sorgho.
Le dispositif est un factoriel 5 x 2 avec 6 répétitions:
- 5 types de substrats organiques (1 Ot/ha/an)
- sans matière organique
- enfouissement de pailles de sorgho (10 t)
- enfouissement de fumier (10 t)
- enfouissement de composts aérobies (10 t)
- enfouissement de composts anaérobies (10 t)
- 2 niveaux de fumure azotée
- sans engrais azoté
- apport de 60 unités d'azote sous forme d'urée en deux fractions:
une moitié au semis et une autre à la montaison (30è jour).
L'essai est cultivé en sorgho avec apport chaque année d'une fumure PKS
uniforme sans forme de supertriple et de sulfate de potasse. Depuis la mise en
place en 1980, les observations et mesures suivantes ont été effectuées:
- évolution des rendements et composantes de rendements;
- évolution de la matière organique du sol à travers celle du carbone, de
l'azote et des fractions de l'azote;
49

- évolution de la croissance du sorgho et des mobilisations azotées;
- étude du comportement de la matière organique du sol à travers sa
répartition dans les fractions granulométriques et sa composition chimique
- bilan des engrais azotés (15 N), de l'état organique du sol.
4.3. METHODES D'ANALYSES
Les différentes analyses réalisées dans le cadre de cette étude ont été faites
dans les laboratoires suivants:
- Laboratoire de Sciences du Sol de l'ENSAIA de Nancy
- Laboratoires centraux du CIRAD et laboratoire d'Etudes Agronomiques
(LEA) de l'IRAT à Montpellier (actuel CIRAD-CA).
- Laboratoires de chimie de sol du Programme ESFIMA/INERA de Saria et
Kamboinsé (Burkina Faso).
Les analyses isotopiques de l'azote ont été faites par le CIRAD (Montpellier),
l'AlEA à Vienne, l'IFDC (Lomé et Alama) et l'INRA (Montpellier).
4.3.1. Dosages du carbone
Les différents dosages ont porté sur les échantillons de sol et de substrats
organiques: (fumier, pailles, compostsl,les divers extraits. Plusieurs méthodes ont
été utilisées:
50


Dosages du carbone au carmograph
Ils ont été réalisés à Nancy et ont porté sur les échantillons de sols utilisés
dans les tests respirométriques (1980), les substrats organiques et les diverses
fractions de ces substrats.

Dosages du carbone par calcination
Cette méthode a été essentiellement utilisée à Saria pour la détermination
du carbone total des substrats organiques. Elle consiste à passer pendant 3 heures
au four
à
moufle
à
550°C, un
échantillon de
paille ou
de fumier
ou de
compost.
La teneur en carbone de l'échantillon est déterminée par différence entre le poids
de l'échantillon avant et après calcination: selon l'équation établie par MOREL
(1977):
(Pi-Pj)x 100
% c = ----"---------,-
1,724 pi
Pi : poids initial de la prise d1essai
pf : poids de lléchantillon après calcination

Dosage du carbone par la méthode de Walkley-Black
Cette méthode a été utilisée à Saria et Kamboinsé à partir de 1981, donc sur
la grande majorité des échantillons de sol des essais de longue durée et sur les
différentes fractions du sol.
C'est une méthode par voie humide, qui consiste en une oxydation à froid
d'un échantillon (solide ou liquide) par une solution de bichromate de potassium en
présence d'acide sulfurique. L'excès de bichromate est dosé en retour par du sel
de Mohr 0,5 M.
51

Au niveau de cette méthode, l'oxydation du carbone n'est jamais complète.
L'application d'un coefficient de 1,33 permet d'obtenir le carbone total de
l'échantillon.

Dosage du carbone au couloumat
L'acquisition récente d'un couloumat à Kamboinsé a permis le dosage avec
plus de précision du carbone des échantillons de sol (faible prise d'essai).
4.3.2. Dosages de l'azote

Dosage de l'azote total
Quel que soit le substrat analysé (matériel d'origine végétale ou sol), on
utilise la minéralisation KJELDAHL : attaque par l'acide sulfurique bouillant en
présence du catalyseur DUMAZERT et MARCELET qui aboutit à la transformation
de l'azote organique en azote ammoniacal. L'ammoniac est déplacé par distillation
en présence de la soude 1ON et recueilli dans une solution d'acide borique à 2 p.c.
et d'indicateur coloré (constitué de rouge de méthyle et de vert de bromocrésol).
Il est dosé directement par de l'acide sulfurique N/50.

Dosage des fractions de l'azote organique
Les fractions de l'azote organique sont déterminées après hydrolyse acide
(HCL 6 N) au reflux pendant 16 h. La méthode utilisée dérive de celle de STEWART
et al. (1963), DECAU (1968). Comme on peut l'observer sur le schéma 1, on
obtient 3 fractions:
- une fraction hydrolysable distillable (NhD) obtenue par distillation directe
de l'hydrolysat en présence de NaOH 10 N.
-
une
fraction
hydrolysable
non
distillable
(NhnD)
obtenue
après
minéralisation K~IELDAHL et soustraction de la fraction NhD.
52

- la différence entre l'azote organique total
et l'azote hydrolysable
(minéralisation K~IELDAHL) donne la fraction non hydrolysable (NnH). Elle est
aussi obtenue par minéralisation, distillation et dosage du culot.
4.3.3. Fractionnements de la matière organique
Une des méthodes de caractérisation de l'état de la matière organique du sol
est la détermination d'un certain nombre de fractions qui sont séparées soit par
voie physique, soit par voie chimique.

Fractionnement Granulométrique
Nous avons utilisé une méthode de fractionnement dérivant de celle mise au
point par FELLER (1979). 100g de sol séché à l'air et tamisé à 2 mm sont mis à
agiter pendant 1h avec 300 ml d'eau et en présence de billes de verre. La
suspension ainsi obtenue est ensuite tamisée à l'aide d'un tamiseur disposant de
tamis à mailles carrés de 200 et 50 pm. Les fractions supérieures à 200 pm (F200)
et 50 pm (F50) sont lavées à l'eau distillée et mises à sécher à l'étude à 60°C.
Les fractions inférieures à 50 pm (FOM) et les eaux de lavage sont soumises
à évaporation lente sur plaque chauffante à 70°. Une autre variante consiste à la
centrifuger avec des pots de 500 ml. Après séchage complet, on détermine le
poids de la fraction FOM.
La détermination de la matière organique des diverses fractions est faite par
le dosage du carbone de ces fractions par la méthode de Walkley-Black.
Le schéma 1 illustre la méthodologie utilisée par FELLER (1979) pour l'étude
des sols sableux du Sénégal.
53

Echantillon de sol sec
à
l'air tamisé à 2 mm
100g de sol
300 ml d 'eau

Agitation lh
Tamis de 0,2 mm
F 200
1
1
Tamis de 0,05 mm
F 50
1
1
centrifugation
séchage
F 0 M
1
1
Schéma 1
Fractionnement Physique de la Matière organique.
Selon FELLER (1979)
54


Fractionnement chimique de la matière organique
Parmi les nombreuses méthodes utilisées classiquement pour ce genre
d'étude, nous avons préféré celle mise au point par DABIN (1980) et adaptée aux
sols tropicaux.
Sur le sol broyé et tamisé à 0,5 mm, on procède à un premier traitement à
l'acide phosphorique 2 M qui sépare par densité les matières organiques non
décomposées dites "Matières Légères" (ML) et qui dissout une fraction de la
matière organique appelée "Acide Fulvique Libre" (AFL). Après centrifugation et
lavage à l'eau du culot, on procède à un second traitement avec un mélange
phyrophosphate de sodium et NaOH 0,1 à froid. L'extraction se fait jusqu'à
épuisement et permet d'obtenir une solution d'extraction de couleur brun-noire. Le
culot représente les Humines (HUM).
Sur une partie de la solution d'extraction on fait varier le pH jusqu'à 1 avec
Hel 1/2. Un précipité Se forme et on sépare après une nuit au réfrigérateur et par
centrifugation un surnageant représentant les Acides Fulviques (AF) et le culot.
Le culot remis en solution avec NaOH N/1 0, représente les Acides Humiques
(AH).
Le dosage du carbone sur toutes ces différentes fractions est fait par la
méthode de WALKLEY-BLACK.
La méthode de fractionnement ainsi utilisée est présentée dans le schéma
2.
55

Sol sec à
l'air
broyé à
0,5 mm
1
\\
H2P04 2M
Agitation centrifugation
Surnageant
Fraction soluble dans H2P04
(ML)
Acides Fulviques Libres
(AFL)
1
Culot
1
Attaques successives avec
NaOH NIlO + N~
P04 NIlO
\\ centrifugation
Culot :
Solution
Humines
(hum)
d'Extraction
1
Hcl 1/2
Surnageant
à pH 1
Acides Fulviques
centrifugation
(AF)
Dissolution
par NaOH NIlO
Culot
Acides Humiques
(AH)
Schéma 2 : Fractionnement chimique de la Matière Organique.
56

4.3.4. Dosage des polysaccharides
Dans le but de contribuer à une meilleure connaissance de la matière
organique du sol, nous avons procédé à la détermination de la part de la fraction
glucidique en procédant au dosage des glucides hydrosolubles et à celui des
polysaccharides. La méthode utilisée est celle de BRINK et al. (1960) modifiée par
GUCKERT (1973). Elle utilise deux extractions successives à 80 c C. La première à
l'eau distillée extrait les sucres libres. La seconde qui consiste en une hydrolyse du
sol avec H2 S04 3 N, permet d'extraire les polysaccharides proprement dits. Le
dosage des sucres est réalisé en colorimétrie en utilisant du phénol qui réagit avec
les hexoses et les pentoses.
4.3.5. Mesures du pH
Le pH est mesuré par la méthode électrométrique au ph-mètre. Les rapports
sols-solution et substrats-solution sont respectivement de 1/2,5 et 1/5.
4.3.6. Dosage de l'aluminium échangeable
Le dosage de "aluminium échangeable du sol a été fait après extraction avec
une solution de KcI N et mesure des solutions au colorimètre à 450 nm.
4.3.7. Mesures de la CEC et des bases échangeables
La CEC et les bases échangeables ont été déterminées par des laboratoires
de routine:
- au CIRAD par la méthode de la cobaltihexamine
- au BUNASOLS par la méthode à l'acétate d'ammonium.
57

4.3.8. Dosage du CO dégagé
2
le CO 2 dégagé au cours des tests respirométriques est recueilli dans la
soude N/10. Après précipitation du carbonate de sodium par du chlorure de
baryum, on dose l'excès de NaOH par HCl N/5.
4.4. ANALYSES ISOTOPIQUES
4.4.1. Principes sur l'utilisation de l'azote quinze (15N)
l'utilisation de l'isotope 15 N en agronomie a permis depuis de nombreuses
années d'étudier les différentes phases du cycle de l'azote, en particulier les
processus de minéralisation, d'immobilisation ainsi que les pertes de l'azote dans
le système sol-plante. l'emploi de ce traceur a été facilité surtout par le fait que les
2 isotopes 15N et 14N sont stables et identiques du point de vue chimique, ce qui
fait que les systèmes vivants (plantes, micro-organismes) ne les distinguent pas
l'un de l'autre.
l'abondance isotopique est le rapport en p.c. de l'ensemble des isotopes
15
A
N
x 100
14
+ 15
N
N
l'excès isotopique est la différence entre l'abondance isotopique de
l'échantillon et de celle de l'air qui sert de référence et égale à 0,366 p.c.
E (p.c.) = A (p.c.) (échantillon) - 0,366 p.c.
58

4.4.2. Expression des résultats
Nous avons eu recours à plusieurs laboratoires pour la détermination des
excès isotopiques:
- Le GERDAT à Montpellier (CI RAD)
- Les laboratoires de l'IFDC à Alabama (USA)
- à Viennes (AlEA) les laboratoires de l'AlEA à Viennes (Autriche)
- à Montpellier (INRA) les laboratoires de l'INRA de Montpellier (France)
Dans tous les cas, quelque soit le lieu et la méthode d'analyse utilisée, nous
nous sommes référés aux normes définies ou
utilisées par GUIRAUD (1984),
GANRY (1990) :

Azote dérivé de l'engrais (NdfF p.c) (GUIRAUD, 1984)
C'est le rapport entre la quantité d'azote de l'engrais prélevée par la plante
sur la quantité totale prélevée par la plante:
NdfF (p. e.)
= N Total x El p. e x 100
El p.e x 100
N Total x El p. e
El p.e
N total = N total plante (parties aériennes)
E' (p,c) = excès isotopique de la plante
E (p.c) = excès isotopique de l'engrais
La quantité d'azote provenant de l'engrais (Nd fF = Nitrogen derived from
fertilizer selon la terminologie de l'A.LE.A.) est alors donnée par la relation:
NdfF (kg ha-') : N Total x NdfF (p,c).
59


Azote dérivé du sol (Nd fF p.cl
NdfF p.e + NdfF p.e = 100 p.e d'où
NdfF p. c. = (1-
E'p.c) x100
E' p.c

La quantité d'azote provenant du sol (Nd fS) est done :
Nd fS = N Total x Nd fS p.e = N Total - Nd fF.

Coefficient réel d'utilisation (CUR)
C'est le rapport entre la quantité d'azote prélevée par la plante et provenant
de l'engrais et la quantité totale d'engrais apporté.
CUR (p. c)
NdfF x 100
NF
Nd fF = azote-engrais absorbé par la plante
NF
= azote-engrais apporté.
60

nG1l[Q)~ [QJ~~~(Q)[Q)[E~ [I][E @[E~m(QJlf:!] [Q)[E ~~~'lf~~[ffi[E
(Q)@~[MIJ@G1l~~QJJ[ffi ~ WJ[ffi(QJ[Q)QJJ(ÇlJ~%1~~ [Q){E~·~(Q)IL~
rr[E[ffi[ffiQJJ@O[i\\i][EQJJ~ IL[E~~OW~
61


CHAPITRE V:
EFFETS DES MODES DE GESTION DE LA MAllERE
ORGANIQUE SUR LA PRODUCTIVITE DES SOLS
INTRODUCTION
Le terme productivité revêt des aspects assez complexes. Selon HETIER et
GUIRAUD (1986). la productivité est synonyme de fertilité. Donc mettre en relation
les modes de gestion de la matière organique et la productivité revient à étudier les
effets induits de ces modes de gestion et surtout le rôle de la matière organique
dans l'obtention d'une production végétale abondante, de bonne qualité dans un
temps et une surface limitée.
Pour ces deux auteurs, cela revient donc à étudier le rôle lié aux propriétés
édaphiques favorables à la croissance des racines: bonnes structures; bonnes
réserves minérales; réserves d'azote organique pouvant devenir assimilables en
fonction des besoins de la plante.
A tort ou à raison, les sols tropicaux sont souvent réputés fragiles. En effet,
face à des impératifs de développement liés à la nécessité d'accroître la production
agricole, surtout alimentaire, ces sols ont souvent montré une certaine inaptitude
en raison de leur dégradation rapide après la mise en culture. En réalité la façon
dont ces sols sont gérés, donc leurs systèmes d'exploitation vont fortement influer
sur leur évolution. Beaucoup d'études ont été consacrées à ces sols par les
différents chercheurs : NEYE et GREENLAND (1960). CHARREAU et FAUCK
(1970). CHARREAU et NICOU (1971). SIBAND (1972). JONES (1973). AHN
(1974). FORO (1974). ADETUNJI (1974). PICHOT (1974). AYANABA et OKIGBO
(1975). SANCHEZ (1976). Toutes ces études ont mis en relief le faible potentiel
de production de ces sols dû essentiellement à leur propriétés physico-chimiques
et biologiques défavorables: faible richesse minérale, carence quasi-générale en
phosphore, faibles teneurs en matière organique. Ces sols sont sensibles aux
diverses formes d'érosion et sont sujets à une déstructuration rapide après la mise
en culture.
62

Dans le cas particulier de notre zone d'étude, comme nous l'avons décrit
dans la première partie, le système agricole au niveau du Plateau Central a toujours
été et est demeuré extensif. Dans le passé la pratique paysanne consistait à laisser
les terres en jachère après quelques années de culture. Ce système permettait de
respecter l'équilibre du milieu et de régénérer les propriétés physico-chimiques des
sols. La régénération de ces propriétés se traduisait principalement par une
reconstitution du stock de la matière organique.
A l'heure actuelle, on assiste de plus en plus à une rupture écologique dans
le Plateau Central en raison surtout des changements des systèmes de production
agricole. En effet, sous l'effet de la pression démographique la pratique de la
jachère, même de courte durée, s'avère de plus en plus difficile. 1/ se pose alors
chaque jour un problème de maintien de la capacité de production des terres.
Le rôle des chercheurs dans ce contexte est d'expérimenter et de proposer
aux structures de développement des solutions palliatives.
Depuis de nombreuses années les efforts de recherche ont porté sur une
diversité de thèmes: effets des engrais, formes et doses des engrais, effet du
travail du sol, rôles spécifiques de la matière organique etc. Ces réflexions ont
abouti à la mise en place d'expérimentations de moyenne et longue durée de façon
à suivre l'évolution des cultures et celles des sols sous culture. Dans le cas de
Saria, plusieurs dispositifs ont été mis en place depuis 1960.
Dans ce chapitre, nous tenterons de synthétiser les résultats obtenus sur les
essais suivants:
- Essai Entretien de la Fertilité;
- Essai Résidus de Récolte;
63

- Essai Azote - Paille;
- Essai Comparatif des Substrats Organiques.
Ces essais ont été conçus avec des dispositifs statistiques
(4 à 6
répétitions). Quoique les objectifs soient variés, il n'en demeure pas moins que tous
ces essais abordent le même thème à savoir l'étude des modes de gestion de la
matière organique sur la productivité des terres dans le cadre de la culture
continue.
Une évaluation de la productivité des sols en milieu paysan vient compléter
les observations faites en milieu contrôlé (station de recherche).
5.1.
EFFETS DE LA CULTURE CONTINUE ET DES TYPES DE FUMURE SUR LA
PRODUCTIVITE DES SOLS
Cette étude est réalisée avec comme support l'essai ENTRETIEN DE LA
FERTILITE DE SARIA mis en place depuis 1960. En rappel il faut noter que cette
expérimentation étudie les effets des rotations et des fumures sur la production du
sorgho et sur l'évolution des sols. Dans le cadre de notre travail, nous avons retenu
la monoculture du sorgho, système de base du Plateau Central, avec les
traitements suivants:
- Témoin sans engrais
- Fumure minérale faible 5t/ha/2ans fumier (fmo)
- Fumure minérale faible (fm)
- Fumure minérale forte 40t/ha/2ans fumier (FMO)
- Fumure minérale forte (FM)
La fumure minérale faible est celle recommandée à la vulgarisation pour les
variétés locales ou locales améliorées. Comme on peut le constater dans l'annexe
n02, sa formule a évolué avec le temps et correspond pour le sorgho à l'heure
actuelle à 37N, 23 P 0
et 14 K 0 à base de complexe NPKS (100 kg) et d'urée
2
S
2
(50 kg).
64

La fumure forte est celle recommandée pour les variétés à haute potentialité
et apportant à l'hectare 60 N, 35 P 0
et 51 K 0 sous forme de complexe NPK
2
S
2
(150 kg). Kcl (50 kg) et d'urée (100 kg).
Le fumier provient de l'étable de Saria. Sa composition est très variable
(ARRIVETS, 1974 ; SEDOGO, 1981 ; BONZI, 1989). En moyenne ce fumier
contient 40 p.c. de matières sèches avec des teneurs en carbone et azote totaux
respectivement 28 p.c. et 20,8 pour mille.
5.1.1. RESULTATS
Les
résultats
recueillis
sur cet essai
portent donc sur
32
années
d'observations.
- L'évolution annuelle des rendements grains de 1960 à 1991, celle des
moyennes mobiles sur des pas de 4 ans et celle des tendances (moyennes
des rendements annuels.
- L'évolution des productions totales et de certains rapports (rendement
battage, poids des grains par panicules de 1976 à 1987 correspondant à
une période pré et post chaulage.
- L'évolution des bilans minéraux théoriques, en particulier azotés et
calciques.
- Les caractéristiques du sol sous culture.
65

5.1.1.1. Résultats des rendements grains 1960-1991
• Evolution annuelle des rendements
Les résultats (tableau 6 et figure 1) montrent que les productions en grains
varient d'une année à l'autre. En dépit des fluctuations liées à la pluviométrie et
concernant tous les traitements; on peut observer:
- une baisse générale des rendements dès la deuxième année de mise en
culture;
- une différence de comportement entre le témoin absolu, les traitements
avec les fumures minérales seules et les traitements avec les fumures
organo-minérales (fmo et FMO).
Au niveau du témoin sans engrais, avec exportation totale des résidus
culturaux, la production passe de 1660 kg/ha à 180 kg/ha dès la deuxième année.
Ils se maintiennent à ce niveau faible (150-250 kg/ha) pendant une quinzaine
d'année puis deviennent pratiquement nuls à partir de 1974. Après le chaulage de
1978, les rendements s'accroissent avec en moyenne 350 kg/ha/an. En 1985 on
assiste à nouveau à une baisse. Avec le chaulage intervenu en 1988, on observe
une augmentation des rendements avec une moyenne de l'ordre 650 kg/ha/an, ce
qui dépasse de loin les moyennes des périodes précédentes.
Avec la fumure minérale faible, on obtient une augmentation globale des
rendements par rapport au témoin. Cependant une analyse détaillée de l'évolution
de la production permet de constater la même baisse des rendements après la
mise en culture et les mêmes variations en fonction de différentes période comme
dans le cas précédent : baisse progressive au cours des années de culture et
accroissement de la production après des apports de chaux agricole. Dans ce cas
particulier, cet accroissement est spectaculaire: on passe d'une moyenne de 600
à 990 Kg/ha avec le chaulage de 1978 et 990 à 1480 kg/ha avec celui intervenu
en 1988. La moyenne de production après le chaulage de 1988 est pratiquement
équivalente à la production initiale qui était de 1230 kg/ha en 1960.
66

ESSAI ENTRETIEN DE LA FERTILITE
~Témoin -fmû
1
- f m
~
-fMO
-FM
c~ r
FMO
4000
3000
fma
FM
2000
fm
1000
1TEMOIN
0
1960
)965
1970
1975
1980
1985
1990
Figure 1: Evolution annuelle des rendements grains

Témoin

fmû

fMO
~
f
5000
4000
FMO
3000
fma
2000
1000
.-/
TEMOIN
o
~~~~~~~~"'~~~:;~:;~;::,////
l-~I Il II
1111
I I
i 1
I I I
\\
1 1 1 1
1960
)965
1970
1975
1980
1985
)990
Figure 2
Evolution des moyennes mobiles
67

Les apports des fumures minérales fortes augmentent un peu plus la
production. Mais l'évolution d'ensemble est comparable à celle des fumures
minérales faibles. Les effets de la chaux sont beaucoup plus importants.
Avec la fumure organo-minérale faible (fmo), on enregistre une baisse dès
la deuxième année et jusqu'à la 5è année. Ensuite, la production augmente avec
le changement de la formule de fumure NPK jusqu'en 1975 puis baisse entre 1975
et 1977. Après le chaulage de 1978, la production augmente à nouveau, de même
qu'après celui de 1988. Dans l'ensemble le niveau de production est nettement
supérieur à celui des trois traitements précédents à savoir le témoin, fm et FM.
La fumure organo-minérale forte donne les rendements les plus élevés. Après
une baisse au cours des quatre premières années, il y a une remontée de la
production à des niveaux nettement supérieurs à celui du stade initial. Les effets
du chaulage sont moins nets que dans les cas précédents.
68

ESSAI ENTRETIEN DE LA FERTILITE
i D Témoin • fm
• __F"'M'----_----'
2000
FM
1500
fm
1000
500
/ / /
-'--'1TI--'--'1,,--.,T,--,--"--.,-i=T-",,,,--.,T,""1--,-"",---(1
1960
1965
1970
1985
1990
Figure 3
Evolution des moyennes mobiles
(rendements grains)
1- Témoin - fm
-FM
L:-fmo
-FMO
4000 [
3000-
FMO
2000
fma
1000
- - - ~
TEMOIN
a
1 1 1 1 -1-"1- 1 1 1 1 1 1 1 - - I I T T I I
1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
Figure 4
Evolution des tendances
(rendements grains)
69

Tableau 6 : Evolution des rendements en grains de l'essai
ENTRETIEN DE LA FERTILITE

Témoin
fmo
fm
FMû
FM
ANNEES
d'ordre
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
1960
1
1660 16,6
1600
16
1230 12,3
1600 16
1230
12,3
2
180
9,2
9,2
12,2
560
9
840
12,2
660
9
3
180
6,7
6,7
9,4
380
7,2
370
9,4
380
7,2
4
180
5,5
5,5
8,4
400
6,4
1610 10,8
870
7,6
5
180
4,8
4,8
7,8
340
5,9
1620 11,9
650
7,4
1965
6
330
4,5
1200
8,5
710
6,0
3260 15,3
1690
9,0
7
185
4,1
1300
9,1
778
6,3
1995
16
1469
9,8
8
60
3,7
1460
9,8
380
6,0
2760
17,4
680
9,4
9
80
3,4
970
9,8
470
5,8
2520 18,3
814
9,3
10
140
3,2
1800
10,6
870
6,1
3100
19,6
900
9,2
1970
11
170
3,2
2140
11,6 1380
6,8
2560 20,1
2010
10,2
12
150
3,0
2115
12,4
785
6,9
2665
20,7
1015
10,2
13
150
2,9
1432
12,6
978
7,1
1812 20,6
864
10,0
14
232
2,8
1270
12,6
600
7
1920 20,4
599
9,8
15
33
2,8
2294
13,3
678
7
3853 21,6
479
9,5
1975
16
54
1,9
2442
14,0
248
6,7
3781
22,6
345
9,1
17
11
1,8
917
13,7
146
6,4
2295
22,6
31
8,6
18
62
1,6
516
13,2
62
6,1
1585
21,7
15
7,7
19
7
1,6
627
12,8
81
5,8
2356 21,8
151
7,8
20
275
1,6
1523
13,0 1069
6,1
2314 21,9
1768
8,3
1980
21
83
1,7
1386
13,0
533
6
2641
22,1
929
8,3
22
359
1,7
1961
13,3 1140
6,3
2596 22,3
1150
8,5
23
276
1,9
1652
13,4 1026
6,5
2680 22,1
1416
8,7
24
518
1,9
1395
13,5 1385
6,8
3672 23,0
1702
9,0
25
500
2,0
2021
13,7 1630
7,1
3678 23,6
1442
9,3
1985
26
347
2,1
1199
13,7
749
7,2
3391
24,0
1042
9,5
27
275
2,2
1602
13,8
295
7,0
3318 24,3
667
9,2
28
486
2,4
1466
13,8 1071
7,1
3991
24,9
554
9,1
29
789
2,4
2217
14,1 1505
7,4
4132
25,5
2440
9,6
30
240
2,5
1061
14,0
830
7,4
3211
25,7
1014
9,6
1990
31
518
2,5
1622
14,0 1235
7,6
2106 25,5
1118
9,7
32
1163
2,6
2596
14,4 2358
8,1
4325
26,1
2589
10,2
A: rendement annuel (Kg/ha)
B: rendement moyen (ü/ha)
70

• Evolution des moyennes mobiles (sur 4 ansl
Les figures 2 et 3 mettent en exergue la différence de comportement entre
les traitements au cours des différentes phases. Elles montrent ainsi:
- Les changements intervenant après chaque modification liée aux fumures
: changement des formules des engrais en 1965, chaulage en 1978 et en
1988.
- La différence entre le témoin et les fumures minérales et organo-minérales
d'une part, la similitude entre fm et FM et celle entre fmo et FMO d'autre
part.
L'utilisation des moyennes mobiles fait ressortir les effets positifs du
chaulage surtout au niveau de fm et FM et dans une moindre mesure fmo.
• Evolution des tendances
L'utilisation des tendances de 1960 à 1991
permet de masquer les
variations d'ordre climatique et de voir les effets globaux liés aux traitements
principaux. Ainsi la figure 4 montre clairement que:
- la baisse de production est continue dans le cas des systèmes sans engrais
avec exportation totale des résidus de culture.
- Les apports de fumure minérale à faible ou à forte dose, même s'ils
augmentent la production par rapport au témoin, ne permettent pas
d'atteindre les niveaux de production de départ. Bien au contraire, ils
provoquent au bout de quelques années une tendance à la baisse qu'on peut
compenser par des apports de chaux. Dans ce cas il y a une remontée et
une stabilisation de la production, et ce pendant une durée de 8-10 ans.
71

- Les apports de fumures minérales faibles avec 5t/ha de fumier tous les ans,
puis tous les deux ans donnent des résultats plus élevés que ceux des
fumures minérales seules. Ce qui est important et mérite d'être soulignée est
la stabilité de cette production.
- Les fumures minérales fortes avec les apports massifs de fumier (40t tous
les ans, puis tous les 2 ans) permettent d'augmenter les rendements à un
niveau supérieur à celui de départ. La tendance générale dans ces conditions
est à la hausse.
5.1.1.2.
Résultats des productions totales de la période 1976 - 1987
Cette période se situe à 2 ans avant le chaulage de 1978 et 10 ans après
le chaulage. Elle permet de mieux cerner les effets à long terme des différentes
fumures et l'action qui en résulte quand on applique de la chaux agricole.
Le tableau 7 et les figures 5, 6 et 7 donnent les détails des différentes
productions obtenues au cours de cette période, au niveau des panicules, pailles
et matières sèches totales. Ces résultats confirment ce qui a été dit précédemment,
à savoir:
- une baisse généralisée de la production après plus de 16 ans de culture;
- une remontée dès qu'on applique de la chaux surtout au niveau des
fumures exclusivement à base d'engrais chimiques;
- une tendance à la baisse à partir de 6-7è année après le chaulage.
Les différents effets constatés se manifestent aussi bien sur le poids grains,
de panicules et de pailles que sur les matières sèches totales.
72

73
Tableau 7 : Evolution du rapport poids grain/panicule.
Période 1976-1987.
-
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
X
Témoin
3,9
5,3
0,30
3,8
6,9
10,1
5,6
13,3
12,8
9.7
11,5
10,7
7,99
fmo
45,2
28
20,3
26,7
28,5
33,6
19,9
21,4
35,3
28,6
34,7
28,8
29,25
fm
30
9,6
5,9
18,5
17,2
27,7
15,2
26,8
34,6
18,6
12,9
24,5
20,13
FMO
39
24,6
34,1
32,5
35,3
35,1
27,7
31,8
46,2
42,9
56,3
68
39,46
Fm
9,9
3,0
8,8
27.7
29,5
27,2
19,1
26,0
52,5
28,8
34,5
17,7
23,73

- - Temoin
-I---.mo
" lm -G· FMO
0
FM
~- Temoin
-+-- fmo
" lm --Cl- FMO
0
FM
I>lnlcul . . ""'.
palll. . q/"'_
6,
140
jJ
120 L
P
5~
0-_. --0_ - ---{3--- --Cl
100
41-
- - 0,
'0
0-
~
p,
g- - - - -Er
cf
80
0.
'"'
ot
~
r=
~
1978
1980
1
1984
1987
1980
1984
1987
Annéea
Années
Figure 5
Evolution du poids de panicules
Figure 6
Evolution du poids de pailles
(1976-1987)
(1976-1987)
~- Temoin
-1--- fma
" l m
• -Cl. FMO
o FM
~- Temoin
-+-- fma
" lm
-8- FMO
.)
FM
MIT q/ ....
rapport gralna/MST 1'1.1
200 1
40 [
35
0
~
p
0
P,
0
ISO
,,~,
0
o
'
tJ- -. --D
0
0
tl
, ~ , EJ' /
o
100
-Q
15
10
5
o
Y
1
1980
1984
1987
1976
1980
1984
1987
Années
Années
Figure 7
Evolution du poids de matières
Figure 8
Evolution du rapport poids degrainsl
sèches totales (1976-1987)
Matières sèches totales (1976-1987)
74

L'évolution du rapport grains/matières sèches totales (figure 8) et de celui
du poids de grains par panicule montrent les effets des traitements et du chaulage
sur les caractères de fertilité du sorgho. En effet les différentes fumures
augmentent la proportion des parties utiles par rapport à l'ensemble de la plante et
surtout le poids de grains par panicule. Dans ce dernier cas, on peut encore
observer le bon comportement des fumures organo-minérales par rapport aux
fumures minérales.
On peut aussi observer que le chaulage augmente le rapport poids de grains
par panicule, surtout avec FM. L'effet de la chaux commence à baisser au bout de
quelques années (6-7 ans).
75

rapport gnln/MST 'n '"
MST q/ha
30
120
100
25
80
20
80
15
40
10
20
5
o
o
Témoin
Imo
lm
FMO
FM
Témoin
Imo
lm
FMO
FM
Type de traitements
TyP' d. tr.ll.m.nt.
Figure 9
Moyenne des productions de MST
Figure 10
Rapport moyen grain/MST
(1976 à 1987)
( 1976-1987)
rapport grain/panicule
IIpperl pold. gr.ln/pold. panloul • • n ,.
./
50
l
80
40
~80
30
40
20
20
10
o
o
T~moin
Imo
lm
FMO
FM
Témoin
Imo
lm
FMO
FM
Type de traitements
Typ. d. Irall.m.ntl
Figure 11
Rapport moyen grains/panicules
Figure 12
Rendement moyen au battage
( 1976-1987)
( 1976-1987)
76

11
Tableau 8 : Evolution des rendements battage et des proportions des parties utiles (période 1976-1978)
-
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
X
Témoin
a
14,3
50
39
50
46
54,5
56,8
69,3
68,5
64,2
70,5
44,5
49,38
b
3,5
22
0,8
11,3
20,7
18,8
12,1
20,6
18,8
20,5
15,2
14,2
14,88
fmo
a
70,8
68,8
50,8
49,8
68,5
78,4
66,7
72,3
75,2
75,0
84,2
84,2
68,75
b
26,7
31,7
16,4
22,7
29,7
31,1
19,6
21,3
27,2
30,8
23,1
23,1
25,16
fm
a
59,6
66,6
26,7
62,9
62,7
71,3
69,3
78,7
77,2
68,1
66,7
66,7
63,89
b
24,7
22,2
7,4
20,4
28,4
31,4
18,2
22,8
28,5
22,9
15,4
15,4
21,8
FMO
a
74,9
60,9
66,5
64,8
65,8
84,7
76,6
79,8
81,2
78,2
77,4
77,4
73,59
b
30
26
26,5
27,7
22,6
33,3
26,2
21,3
31,8
34
24,8
24,8
27,89
FM
a
42,9
20
33,3
62,7
69,4
77,8
68,7
73,6
76,8
71,2
74,4
74,4
59,72
b
7,0
10
25,4
35
33,7
25
24
30,7
29,3
27,6
17,4
17,4
23,54
a : rendement battage en Poids grains en p.c.
poids panicules
b : rapport
grains en p.c.
MST

5.1.1.3. Résultats sur les bilans minéraux
Ces bilans concernent essentiellement l'azote et le calcium. Ils ont été établis
de façon théorique sur les 32 années de culture en partant des données
d'ARRIVETS (1974) et de ROOSE (1981) obtenues à Saria. En effet les travaux
d'ARRIVETS sur le sorgho ont permis d'évaluer les mobilisations minérales pour
produire une tonne de sorgho: 34 kg/ha pour l'azote et 14 kg/ha de CaO pour le
calcium. En outre, ROOSE (1981) a estimé à 5kg/ha d'azote et 18 kg/ha de CaO
les apports annuels par les eaux de pluies.
Les différents résultats sont regroupés dans les tableaux 9, 10 et 11 et la figure
13.

Au niveau de l'azote: l'évolution
annuelle
du
bilan
montre
des
différences entre les traitements.
Avec le témoin, le bilan a toujours été négatif. Ceci signifie que les
exportations dépassent largement les apports (uniquement par les
eaux de pluie).
Avec la fumure minérale faible, le bilan théorique est déficitaire au
départ et ce, jusqu'en 1971. Les apport d'azote par les engrais ne
compensent pas les exportations. Les formules utilisées étaient alors
déséquilibrées.
Avec la fumure organo-minérale faible, le bilan a été positif dès le
départ.
Donc l'apport du fumier a permis de compenser le déséquilibre constaté avec
l'engrais. Après 32 ans de culture, le bilan est largement positif avec plus de 576
kg d'azote devant rester théoriquement dans le sol.
78

- Avec la fumure minérale forte seule, le bilan a été déficitaire pendant les
4 premières années avant de devenir positif avec le changement de la formule. Là
aussi, les apports couvrent largement en théorie les besoins de la plante.
- La fumure organo-minérale forte (FMO) est celle qui donne le bilan le plus
positif. Bien que faible au départ (mêmes apports que sur fmol. elle est
devenue très positif après les 32 années de cultures. Théoriquement
l'excédant d'azote avec cette fumure est de 6,360 kg/ha. ce qui doit se
traduire par une enrichissement du sol en azote.
79

Tableau 9 : Bilans Théorique de l'azote sur l'essai.
Entretien de Saria (période 1960-1991).
Productions
Quantité
Quantité
Quantité
Azote ap-
Azote
Bilan
totales
d'Azote
d'Azote ap-
d'Azote
porté par
Total
Théorique
(kg)
mobilisée
portée par
apportée
les pluies
apporté
(kg/ha)
(kg/ha)
les engrais
par fumier
(kg/ha)
(kg/ha)
(kg/ha)
(kg/ha)
Témoin
8.800
299,2
0
0
160
160
- 139
fmo
46.080
1566,7
981
998,4
160
2139,4
+ 572,7
fm
25.888
880,2
981
0
160
1141
+ 260,8
FMO
83.424
2836,4
1925
7113,6
160
9198,6
+ 6362,2
FM
32.540
1106,4
1925
0
160
2085
+ 978,6
80

~ Témoin
--+- fmo
* fm
- EJ- - FMO
o FM
Bilans d'azote
D-
6000
E
/Q_EJ/D--IT
-0
0-
D -0
-0
1;]_ EJ/
i l
/Q-E(
)3 )3
4000
D
cr
DD
~:(
2000
E(
/
~
rr~~1~YYT' r·-
_ $
o
i
~ :tl**u***++++++++F
1
1960
65
70
75
80
85
91
Années
Figure
13
Evolution des
bilans azotés -
ESSAI
ENTRETIEN

Tableau 10 : Bilan théorique du calcium de 1960 à 1977.
Productions
CaO
CaO
Total
CaO
CaO
Total
Bilan
totales
mobilisé
lessivé
exporté
fumier
pluie
apports
18 ans
(kg/ha)
(kg/ha)
(kg/ha)
(kg/ha)
(kg/ha)
(kg/ha
CaO
culture
(kg/ha)
(kg/ha)
Témoin
3982
56
846
902
0
324
324
- 578
fmo
22860
320
396
716
514
324
838
+ 122
fm
10978
154
846
1000
0
324
324
- 676
FMO
38832
544
396
940
3478
324
3802
+ 2862
FM
14483
203
846
1049
0
324
324
- 725
82

83
Tableau 11 : Bilan du Calcium de 1978 è 1987
Témoin
Production
Mobilisation
Pertes
Total
Apports
Apports
Apports
Total
Bilan Cal-
Totale
CaO
Lixiviation
Exportation
Chaux
Fumier
Pluie
Apports
cique
Kg/ha
Kg/ha
Kg/ha
Kg/ha
Kg/ha
Kg/ha
Kg/ha
Kg/ha
Kg/ha
Témoin
3,126
44
470
514
1110
0
180
1290
776
fmo
14,832
208
220
428
1110
150
180
1440
1012
fm
8,979
126
470
596
1110
0
180
1290
694
FMO
30,637
429
220
649
1110
1198
180
2488
1839
FM
10,821
151
470
621
1110
0
180
1290
669

• Au niveau du calcium: les bilans ont été effectués en tenant compte de
données récentes que nous avons eues sur la lixiviation des cations à Saria. En
effet, à l'aide d'un dispositif avec des capteurs de solution (OUATTARA et al.
1991) nous avons estimé que les pertes en CaO sous sorgho étaient en moyenne
de 47 kg/ha avec des fumures exclusivement minérales (NPK-Uréel et labour et
seulement 22 kg/ha quand on apporte du fumier. Sur la base de ces estimations
et tenant compte de la teneur du fumier en calcium de 1,07 p.c. (SEDOGO, 1981)
on constate que sur les 18 premières années de culture:
· le bilan est négatif sur le témoin;
· les apports d'engrais ne font qu'exacerber cette tendance;
· les apports annuels de fumier permettent d'équilibrer le bilan et même de
le rendre positif;
· les fumures organo-minérales fortes donnent des bilans calciques fortement
excédentaires.
Le bilan sur 10 ans à partir de 1978 (tableau 11) après l'apport de chaux
(1 ,5t/ha) est positif pour tous les traitements. Apparemment cette dose de chaux
apporté compense largement les exportations par les cultures et les pertes par
lixiviation.
5.1.1.4. Effets des fumures sur le sol (tableaux 12 et 13, figures 14 à 22)
• Effets sur la matière organique
Par rapport au sol sous végétation naturelle, la tendance est à la baisse. Au
niveau du carbone total, la baisse est continue chez le témoin. Au bout d'une
trentaine d'années on semble atteindre un état d'équilibre avec 0,23 p.c. de
carbone dans le sol.
Les apports d'engrais chimiques entraînent aussi une baisse de stock de
matière organique mais les teneurs sont plus élevés que chez le témoin.
84

85
Tableau 12 : Evolution des Caractéristiques Chimiques du Sol. ESSAI ENTRETIEN-SARIA
Traitement
Années
C. Total
N. Total
CEC
SBE
pH Eau
pH Kcl
AI Ech.
(p.c.)
P. 100O
(me/1 OOg)
(me/100g)
(ppm)
Jachère
1980
0,35
280
2,55
0,83
6,10
-
1987
0,37
311
-
1,60
5,3
4
°
°
1966
0,29
0,23
-
1,20
5,3
-
3,4
1976
0,29
0,30
2,32
1,25
5,3
4,2
-
1977
-
-
-
·
·
·
-
Témoin
1978
0,25
0,18
-
·
5,2
4,3
15
1979
0,28
0,32
2,49
2,15
·
-
-
1987
0,23
0,25
2,14
-
6,4
4,7
1990
0,23
-
-
-
-
-
°·
1966
0,31
0,29
-
1,48
5,5
-
1976
0,38
0,40
2,32
-
-
-
°-
1978
0,35
0,44
-
1,75
5,2
4,4
10
fmo
1979
0,38
0,40
2,65
-
-
-
·
1987
0,26
0,28
1,58
1,53
5,2
3,9
1990
0,35
-
-
-
-
-
°-
1966
0,29
0,20
·
1,26
5,1
-
7,6
1976
0,30
0,30
2,54
0,95
4,9
3,7
-
1978
0,24
0,19
-
0,97
4,7
3,8
47
fm
1979
0,37
0,32
2,91
·
·
-
·
1987
0,27
0,29
1,75
1,48
4,9
3,6
21
1990
0,35
-
·
·
·
-
·
1966
0,53
0,47
-
2,96
6,2
-
1976
0,76
0,77
3,72
1,15
6,6
5,5
°·
1978
0,66
0,54
-
3,94
-
5,25
4
FMO
1979
1,08
1,10
5,37
·
·
·
-
1987
0,62
0,64
3,03
3,12
5,6
4,5
1990
0,79
.
·
-
-
·
°·
1966
0,31
0,27
-
0,81
4,7
·
26,4
1976
0,36
0,38
2,53
0,70
4,5
3,6
-
1978
0,24
0,28
-
0,96
4,4
3,75
50
FM
1979
0,31
0,33
2,78
-
-
3,65
-
1987
0,21
0,26
1,79
1,12
4,5
-
32
1990
0,30
-
-
-
-
·
-

La fumure organo-minérale faible semble assurer une certaine stabilité du
taux de carbone jusqu'en 1977 (apports annuels). Après cette période les teneurs
semblent varier d'une année à l'autre en fonction des apports avec cependant une
tendance à la baisse.
Seule la fumure organo-minérale forte augmente le taux de matière organique
du sol (carbone et azote totaux).
• Effets sur le complexe absorbant.
Les données sur la CEC vont dans le même sens que celles sur la matière
organique avec un nette tendance à la baisse. Les 5t de fumier ne modifient pas
cette tendance. Seul les 40t augmentent de façon significative la CEC.
• Effets sur les bases échangeables.
A l'exception de FMO on enregistre une baisse de la somme des bases
échangeables pour tous les traitements jusqu'en 1976. Après le chaulage de 1978
ont augmenté de nouveau et dépassent même celle de départ chez le témoin, FMO.
Par contre avec fm et FM les valeurs n'atteignent pas celles du sol sous végétation
naturelle.
• Effets sur le pH et l'acidité.
Le ph baisse dans l'ensemble sauf chez FMO. Avec fmo il y a une certaine
stabilité. La tendance à l'acidification s'accompagne aussi par une augmentation
progressive du taux d'aluminium échangeable. Le chaulage permet d'endiguer ce
processus.
86

87
Tableau 13 : Caractéristiques Physico-chimiques du Sol après 28 ans de Culture. Essai Entretien de la Fertilité. Saria.
Traitement
Horizons
C. Total
N. Total
CECCa"Mg"K'
SBE
AI écho
pH
pH
(p.c.)
(ppm)
(me/100g)
(me/100g)
(me/100g)
Eau
Kcl
0-10
0,42
336
1,68
1,19
0,45
0,08
1,72
°
5,2
3,9
Jachère
1O-2O
0,32
286
1,47
1,06
0,38
0,05
1,48
°
5,4
4,10
20-40
0,30
291
2,72
2,01
0,64
0,06
2,72
°
5,4
3,9
4O-6O
0,24
314
3,75
2,78
0,92
0,07
3,75
°
5,5
3,9
0-10
0,21
235
1,95
1,53
0,31
0,12
1,96
°
6,4
4,8
Témoin
10-20
0,25
256
2,33
1,82
0,40
0,12
2,34
°
6,3
4,6
2O-4O
0,25
314
2,90
2
0,60
0,12
2,70
0,05
5,4
4,1
4O-6O
0,20
329
3,30
1,85
0,65
0,10
2,58
0,32
5,1
3,8
0-10
0,28
282
1,47
1,06
0,22
0,12
1,41
0
5,2
3,8
imo
10-20
0,24
284
1,69
1,26
0,26
0,11
1,64
°
5,3
4
20-40
0,28
325
2,96
2,15
0,64
0,12
2,92
0,03
5,3
4
40-60
0,24
342
3,19
2,11
0,70
0,13
2,95
0,02
5,2
3,9
0-10
0,30
301
1,70
1,09
0,23
0,13
1,46
0,133
4,9
3,6
fm
1O-2O
0,24
287
1,80
1,16
0,23
0,10
1,50
0,17
4,9
3,6
2O-4O
0,22
312
2,65
1,69
0,40
0,08
2,18
0,25
4,8
3,6
40-60
0,20
273
2,98
1,78
0,48
0,07
2,44
0,273
5
3,6
0-10
0,64
687
2,85
2,18
0,53
0,22
2,94
°
5,5
4,4
FMO
10-20
0,60
584
3,20
2,34
0,68
0,27
3,30
°
5,7
4,6
20-40
0,44
439
3,87
2,64
1,0
0,41
4,06
°
6
4,8
40-60
0,31
347
4,07
2,43
1,16
0,67
4,27
°
5,7
4,7
0-10
0,21
256
1,25
0,63
0,13
0,21
0,98
0,223
4,5
3,7
FM
1O-2O
0,21
258
1,52
0,94
0,15
0,16
1,26
0,25
4,5
3,6
2O-4O
0,25
302
2,69
1,82
0,34
0,14
2,31
0,28
4,5
3,6
4O-6O
0,20
301
3,20
2,22
0,61
0,10
2,94
0,19
4,6
3,6

EFFETS DES FUMURES SUR LES CARACTERISTIQUES DES SOLS APRES 28 ANS DE CULTURE
~ Jechère
-
Temoin
-+-
'mo
.....+-
Jechère
-
Temoin
-
'mo
" lm
- 0-
FMO
0
FM
" lm
-0-
FMO
0
FM
horizons
horizons
0-10
~--\\v
"
0-10
10-20
P
10-20
20-40
\\<>if\\-
0
20-40
~

,
} j
p
f
1
'"
40-60
1
... hil \\ Ë
40-60
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
N total %0
C total %
Figure 14 : Teneurs en azote total du sol
Figure 15 : Carbone total du sol
~ Jechère
Temoin
lmo
"
lm
.0-
FMO
o
FM
horizons
0-10
10-20
20-40
40-60
~\\
~
j
B
lb
0
1
2
3
4
5
CEC meq/100g
Figure 16 : CEC du sol
88

89
EFFETS DE FUMURES SUR LES CARACTERISTIQUES DES SOLS APRES 28 ANS DE CULTURE
~
Jacl"t.,.
Temoin
~ fma
~ Jachère
Temoin
-+-
tmo
..
lm
-8-
FMO
o
FM
..
lm
· 0
FMO
o
FM
horizona
horizons
0-10
0-10
1
l
10-20
o
10-20
1
20-40
20-40
"
40-60
40-60
o
0,5
1,5
2
2,5
3
o
0,2
0,4
0,6
0,8
1,2
Ca" meq/l00g
Mg·+ meq/l00g
Figure 17
Teneurs en Ca échangeable
Figure 18
Teneurs en Mg échangeable
~ Jacl"t'r.
-
Temoin
~ rma
.. lm
.0-
FMO
0
FM
horizons
0-10
1
Ir .-
10-20
c-
o
20-40
lI. t"
a.
40-60
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
K+ msq/l00g
Figure 19 : Teneurs en K échangeable

EFFETS DES FUMURES CARACTERISTIQUES DES SOLS APRES 28 ANS DE CULTURE
-+- Jachère
-
Temoin
--+- fmo
~ Jach"re
~
Temoin
........
tme
" lm
-0-
FMO
0
FM
" lm
- 0-
FMO
0
FM
horizons
horizons
,
0-10
~' J \\
~
0-10 -
1
\\
1
10-20
1
0
10-20
~
0
"
0
1
20-40
0
/
~
~
20-40
1

'0
\\
l_
I
\\
1
40-60
- - - - '
40-60
6
9
------'-------'
0
1
2
3
4
6
4
4,6
5
5,5
6
6,5
7
SBE msq/100g
pH eau
Figure 20 : Somme des bases échangeables
Figure 21 : pH du sol
-+- Jachère
Temoin
--+- fme
" lm
- 0-
FMO
0
FM
horizons
0-10

,
1
1
1
10-20 ..
'- t
"
0
1
~ l ~
20-40
"
0
1
1
40-60
L------.
0
5
10
15
20
26
30
35
40
AI éch msq/100g
Figure 22 : Teneurs en AL échangeable
90

Un examen de l'ensemble des profils (tableau 13 et figures 21 et 22) des
sols confirme ce qui a été dit. Cependant on constate que le chaulage fait en 1978
n'a eu d'effets que sur les 20 premiers centimètres. Au delà, on constate que le
pH est plus bas et que le taux d'aluminium échangeable est plus élevé. C'est
seulement au niveau des parcelles recevant du fumier que les taux d'aluminium
sont faibles ou nuls. En effet, les apports massifs de fumier éliminent l'aluminium
échangeable sur tout le profil. L'effet est plus nuancé avec les 5t de fumier tous
les deux ans.
5.1.2. Discussions - conclusion
Ces différents résultats posent clairement la problématique de la production
vivrière à l'heure actuelle dans le Plateau Central. En effet, face à la disparition de
la jachère, il s'agit de voir comment accroître de façon durable la production
vivrière et ce dans le cadre d'une culture continue. Plusieurs réflexions ont été déjà
faites sur la base des résultats de cet essai; PICHOT et al. (1981), SEDOGO
(1981), GUIRA (1988), SEDOGO et al. (1979), SEDOGO et al. (1989) etc.
Ces résultats confirment les nombreuses observations faites depuis des
années au niveau des zones semi-arides. En effet, d'une façon générale il y a une
baisse de la production après la mise en culture. Ce phénomène a été observé aussi
bien en zone humide: NEVE et GREENLAND (1960), MOREL et QUANTIN (1972),
PICHOT (1974), COINTEPAS et MAKILO (1982) que dans les zones sèches:
CHARREAU (1972), CHOPART et NICOU (1989), PIERI (1989), HIEN (1990),
CATTAN et SCHILLLlNG (1990).
Selon PIERI (1989) la tendance générale dans cette zone est à la baisse des
rendements. Après défriche, la production se maintient pendant 3-5 ans. Au delà
de cette période, les rendements baissent.
Si en zone tempérée les apports d'engrais ont permis d'accroître substantiel-
lement la production, en zone semi-aride, le problème se pose de façon ambiguë.
En effet, les engrais minéraux augmentent la production mais pendant des périodes
91

de temps assez limitées. Au delà de ces périodes la production baisse et
le
chaulage permet de l'augmenter à nouveau. Ceci met en avant les processus
d'acidification intervenant après la mise en culture, phénomène généralement
exacerbé par les engrais minéraux, surtout azoté. Ces résultats vont dans le même
sens que les observations de PIERI (1976,1989).
Les résultats montrent aussi le rôle que joue la matière organique, en
l'occurrence ce fumier sur la production et confirment les observations faites par
d'autres chercheurs dans diverses situations, en particulier MOREL (1968, 1969,
1981), PICHOT (1974, 1978) ; CHARREAU (1972, 1976) ; PICASSO (1987),
CATTAN et SCHILLING (1990), HIEN (1990), HIEN et al. (1991).
L'utilisation des bilans apparents ne fait que renforcer les hypothèses
relatives aux effets spécifiques de la matière organique et aux processus
d'acidification. En effet, à l'exception du témoin, tous les traitements ont des
bilans positifs en ce qui concerne l'azote. Les formules de fumure proposées
semblent bien équilibrées et devraient traduire à terme un enrichissement du sol en
azote. Des études récentes avec des capteurs de solutions (OUATTARA et al,
1991) ont confirmé ces résultats qui vont dans le même sens que les observations
faites au Sénégal par CISSE (1985) sur les sols dégradés. L'emploi du fumier
améliore nettement le bilan. Celui-ci est fonction des quantités apportées.
Cependant il convient de signaler que ces bilans sont loin des réalités car les
travaux de CHABALIER (1976) au nord Côte d'Ivoire et GANRY (1990) au Sénégal
sur sol sableux ont montré qu'on pouvait enregistrer des pertes d'azote par
volatilisation de l'ordre de 30-40 p.c. De même il faudra tenir compte des
lixiviations pouvant représenter 2 à 6 kg/ha/an OUATTARA et al. (1991) et des
pertes par ruissellement et érosion.
Le bilan calcique au cours des 18 premières années montre que "utilisation
exclusive
des
fumures
minérales
induit
des
déficits
énormes
en
bases
échangeables, en particulier en calcium. Cela provient essentiellement des pertes
par lixiviation de ces bases. Elles sont élevées sous parcelles labourées sans
matière organique comme le confirme OUATTARA et al. (1991). L'enfouissement
92

du fumier entraîne un bilan positif. Le fumier en augmentant le stock organique et
la CEC s'oppose à la lixiviation des cations. Ces observations vont dans le même
sens que celles faites par HIEN (1990) dans la zone cotonnière et celles de PIERI
(1978, 1989).
La désaturation du complexe d'échange cationique en raison des pertes en
base se traduit par une acidification avec comme corollaire une augmentation
progressive du taux d'aluminium échangeable. Comme le souligne certains auteurs
IPIERI,
1976
;
NAMORO,
19831.
l'aluminium
échangeable
entraîne
des
modifications des propriétés du sol, donc joue un rôle essentiel dans le
comportement des plantes. Des teneurs élevées dans le sol peuvent provoquer des
toxicités aluminiques. Des études antérieures nous ont permis de confirmer cette
toxicité aluminique liée à l'acidification des sols (PICHOT et al. 1981).
Le chaulage permet de relever le pH et de neutraliser l'aluminium
échangeable. Cependant l'action neutralisante de la chaux agricole est limitée dans
le temps. Ceci confirme les résultats de CHOPART et NICOU (1989) sur l'essai
travail du sol de Bambey au Sénégal. L'action de la chaux est aussi circonscrite aux
horizons de surface. En profondeur le taux d'aluminium reste élevé ce qui peut
provoquer des barrières chimiques sur la croissance racinaire. NAMORO (1983) a
aussi observé ce phénomène sur la canne à sucre au niveau des sols sableux de
Banfora. Cependant il faut mentionner le rôle neutralisant du fumier sur l'aluminium
échangeable. Sur FMO les teneurs restent faibles. Ceci a été d'ailleurs confirmé
dans une étude récente (SEDOGO et al., 1989).
Ainsi, un chaulage répété peut empêcher ou enrayer l'acidification de
l'horizon superficiel mais pas celle des horizons sous-jacents. Par contre, des
apports de fumier à dose suffisamment élevée permettent d'enrayer les processus
d'acidification sur tout le profil. Ceci fait ressortir l'intérêt du fumier, aussi bien sur
le plan agronomique qu'économique.
93

5.2.
EFFETS DES MODES DE GESTION DES RESIDUS DE RECOLTE ET DU
TRAVAIL DU SOL SUR LA PRODUCTION
Cette étude a été réalisée à partir d'un essai "RESIDUS DE RECOLTE" mis
en place en 1971 après une jachère de longue durée (dominance: Andropogon
gayanus et Bauhinia sp). Le dispositif initial comprenait 9 traitements avec 8
répétitions en deux séries de 4 avec une rotation sorgho-cotonnier sur chaque
série. C'est un factoriel 4 x 2 avec un traitement additionnel:
- 2 modes de travail du sol: labour et manuel
- 4 modes de gestion des résidus de récolte : exportation, brûlis après
récolte,
brûlis
en
fin
de
saison
sèche,
conservation
(mulch
ou
enfouissement) .
- Traitement additionnel: travail minimum.
Pour notre étude, nous avons retenu les traitements suivants:
1. Travail manuel. Exportation des résidus
2. Travail manuel - brûlis des résidus de sorgho en fin de saison sèche
3. Travail manuel - mulch
4. Labour - Exploitation des résidus
5. Labour - brûlis des résidus en fin de saison sèche
6. Labour - Enfouissement des résidus de récolte
La fumure NPK est uniforme pour tous les traitements.
5.2.1. Résultats
5.2.1.1. Résultats sur le cotonnier
Le cotonnier bénéficie des effets directs des modes de gestion des pailles de
sorgho. On observe sur l'ensemble de l'essai que la restitution des pailles de sorgho
augmente dans certaines conditions la production en coton graine (tableaux 14,
15
94

Tableau 14 : Rendements en coton-graines. Essai Résidus de récolte
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1
1591
-
1800
400
1605
382
663
966
271
2
1639
-
1826
563
1624
553
773
1166
336
3
1667
-
1768
509
1702
532
810
1259
379
4
1769
-
1768
609
1672
631
1036
1013
742
5
1843
-
2185
678
1571
770
820
1189
566
6
1867
-
2088
847
2110
700
1290
1311
940
1 Série 1 Série 2 Série 1 Série 2 Série 1 Série 2 Série 1 Série 2 Série 1
Tableau 15 : Moyenne des Rendements en Coton Graine. Essai Résidus de Récolte
Traitements
Série 1
Série 2
Ensemble Essai
1
1186
583
960
2
1240
761
1060
3
1197
767
1078
4
1481
751
1207
5
1398
879
1203
6
1659
953
1394
Effets directs des modes de gestion des résidus
Tableau 16 : Effets des Modes de Gestion de Résidus de Récolte
Mode de Gestion
Série
Manuel
Labour
Effet brûlis des résidus
Série 1
+ 54
- 83
Série 2
+178
-128
Ensemble essai
+100
- 4
Effet conservation des
Série 1
+ 11
+ 178
résidus
Série 2
+184
+202
Ensemble essai
+ 118
+ 187
Effets directs des modes de gestion des résidus
95

et 16). Mais il existe une différence entre le brûlis des pailles et la restitution sous
forme de mulch en culture manuelle ou enfouie par un labour.
Ainsi donc, en effet direct le brûlis entraîne une légère augmentation du
rendement en coton graine en culture manuelle. Avec le labour, on enregistre une
baisse de la production avec cette technique (sur chacune des deux séries).
Les deux formes de restitutions des résidus permettent d'accroître les
rendements, avec une légère supériorité du labour (surplus de l'ordre de 60 kg/ha
de coton graine.
5.2.1.2. Résultats sur le sorgho (tableaux 17 et 18, figures 23 a et
b)
La culture du sorgho bénéficie de l'arrière effet des modes de gestion des
résidus de sorgho.
Sur la série 1, l'effet du brûlis est globalement négatif sur toutes les parties
de la plante (pailles, grains et panicules) en culture manuelle. Cet effet négatif est
plus accentué avec le labour.
Par contre, les restitutions, quelle que soit leur forme, ont un effet positif,
même en deuxième année. L'enfouissement des pailles par un labour en début de
cycle semble de loin la technique la plus favorable.
Sur la série 2, les effets négatifs constatés avec le brûlis sont plus atténués.
Cette technique permet même d'augmenter les rendements en grains, pailles et
panicules en culture manuelle.
Sur cette série, le mulch semble présenter une bonne forme de gestion des
résidus. L'accroissement de production obtenu avec cette technique est assez
important (890 kg/ha de matières sèches totales).
96

91
EFFETS DES MODES DE GESTION DES RESIDUS DE
RECOLTE SUR
LA
PRODUCTION DU SORGHO ET LA MATIERE ORGANIQUE DU SOL
-
ex port.
-+- brOlia
,*.... mulch
- - export.
-+- brCllis
'*" enfouis
MST (t/ha)
MST (I/ha)
12
12l
la
10
b : labour
8
8
8
6
4
4
2
2
a
01
1971
1975
1980
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
-;-
Années
Années
Figure 23 a
:
Evolution du MST
Figure 23 b
Evolution de MST
du Sorgho
(manuel)
de Sorgho
(labour)
De
~N
L-Jc
~N
~e~"':...:.:N~"'o:::,-
,
C'" N"o
o,el~~~~---~---~--_
0,5 1
0,5
0,4
0,4
0,3
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
a
a
hportlUon
Brull.
Mulch
Exportation
Brulle
Entoulu.menl
E;xport.tlon
Brull.
Mulc:h
Exportation
Brull.
Enfoul ••• ment
MANUEL
L A BOU R
MANUEL
LABOUR
Figure 24
Matière organique du sol
Figure 25
Matière organique ~u sol
série CotOn
série Sorgho

Tableau 17 : Moyennes des Productions de Sorgho. Essai Résidus de Récolte (moyennes sur 8 ans)
~
Série 1
Série 2
Ensemble Essai
Grains
Panicules
Pailles
MS Tota-
Grains
Panicules
Pailles
MS Tota-
Grains
Panicules
Pailles
MS Tota-
les
les
les
1
1176
1721
3940
5661
1365
2005
3719
5724
1271
1863
2830
5693
2
1134
1557
3862
5419
1416
2053
3988
6041
1275
1805
3925
5730
3
1337
1932
3845
5777
1635
2298
4317
6615
1486
2115
4085
6196
4
1482
2223
4939
7162
1599
2285
4212
6497
1541
2292
4576
6868
5
1369
2002
4450
6452
1666
2360
4104
6464
1518
2181
4277
6458
6
1718
2424
5334
7768
1812
2505
4347
6852
1765
2470
4841
7311
98

Tableau 18 : Effets des Modes de Gestion des Résidus de Récolte
(moyenne sur 8 ans)
Série 1
Série 2
Ensemble Essai
Manuel
Labour
Manuel
Labour
Manuel
Labour
1
Effet brûlis Grains
- 42
- 119
+ 51
+ 67
+
4
- 23
résidus
Panicules
- 164
- 221
+ 48
+ 75
+ 75
- 111
Pailles
- 78
- 489
+ 269
- 108
- 108
- 290
MS Totales
- 242
- 710
+ 317
- 33
- 33
- 410
Effet
Grains
+ 161
+ 236
+ 270
+ 213
+ 215
+ 178
conser-
Panicules
+ 211
+ 211
+ 296
+ 220
+ 252
+ 289
vation
Pailles
- 95
+ 395
+ 598
+ 135
+ 251
+ 265
résidus
MS Totales
+ 116
+ 606
+ 891
+ 355
+ 503
+ 443
99

Sur l'ensemble de l'essai, la moyenne sur 8 ans confirme les observations
antérieures:
- faible effet ou même effet négatif du brûlis, surtout dans le cadre du
labour;
- intérêt du mulch des pailles de sorgho en culture manuelle ou de leur
enfouissement par un labour en début de saison pluvieuse.
• Effets sur le rapport grain/panicule:
Sur les deux séries et l'ensemble de l'essai (moyenne de 8 ans), on constate
que les restitutions des pailles améliorent légèrement le rendement au battage du
sorgho, en particulier l'enfouissement lors du labour.
• Effets sur le rapport grains/matières sèches totales
Ce rapport indique les proportions des parties utiles de la plante (grains). Sur
l'ensemble de l'essai, que ce soit en manuel (mulchl ou avec le labour
(enfouissement), la restitution des résidus de sorgho, même en arrière effet,
augmente le rapport grains/matières sèches totales.
5.2.1.3.
Effets des modes de gestion des résidus de récolte sur
les caractéristiques du sol
Des analyses ont été effectuées sur les deux séries (sorgho et coton) en
1977, soit 7 ans après la mise en culture. Rappelons que sur la série sorgho on
teste les arrières effets des modes de restitution des résidus de sorgho et sur la
série coton les effets directs.
L'absence de données analytiques de départ nous amène à comparer
seulement les différents traitements entre euX.
100

101
Tableau 19 : Etats du ~
C%
N%
Ca+ +
Mg+ +
K+
SBE
CEC
S/T
pH
pH
%
Eau
Kcl
1
me/100g
Manuel
Exportation
0,40
0,37
0,66
0,24
0,09
1
1,86
54
4,8
4,05
Brûlis
0,42
0,41
0,77
0,29
0,13
1,20
2,10
57
5,05
3,95
Mulch
0,47
0,42
1,10
0,43
0,16
1,70
2,75
62
5,15
4,15
Labour
Exportation
0,41
0,35
0,76
0,24
0,09
1,10
2,30
48
4,75
3,85
Brûlis
0,43
0,37
0,80
0,27
0,14
1,82
2,37
51
5,90
3,85
Enfouissement
0,48
0,41
1,04
0,37
0,13
1,55
2,94
53
4,80
3,95
Tableau 20 : Etats du Sol sous Culture. Série Sorgho
C%
N%
Ca+ +
Mg+ +
K+
SBE
CEC
S/T
pH
pH
%
Eau
Kcl
1
me/100g
Manuel
Exportation
0,41
0,49
1,20
0,42
0,09
1,72
2,61
66
5,05
4,20
Brûlis
0,40
0,45
1,02
0,38
0,11
1,52
2,56
59
5
4,05
Mulch
0,45
0,56
1,11
0,43
0,17
1,72
2,54
68
5,15
4,35
Labour
Exportation
0,39
0,42
1,21
0,41
0,08
1,71
2,56
67
5,40
4,20
Brûlis
0,40
0,44
1,01
0,43
0,11
1,56
2,50
62
5,35
4,15
Enfouissement
0,44
0,46
1,20
0,49
0,11
1,81
2,82
64
5,25
4,40

• Effets sur la matière organique du sol
al En effet direct on constate que les exportations des résidus entraînent un
appauvrissement en matière organique du sol. Cela se matérialise par des teneurs
plus importantes en carbone et azote organique sur les traitements mulch et
enfouissement. Les effets du brûlis sont assez faibles.
bl En arrière effet on a les mêmes tendances même si les teneurs en carbone
sur les traitements mulch et enfouissement sont plus faibles. La minéralisation des
pailles semble plus poussée dans le second cas.
• Effets sur le complexe adsorbant
Il Y a un effet net des différents modes de gestion sur le complexe
adsorbant. Les deux formes de restitution des résidus permettent d'augmenter la
CEC en effet direct. Cependant les meilleures formes semblent être le mulch dans
le cas de la culture manuelle ou l'enfouissement par le labour.
C'est au niveau des bases échangeables que les différences entre les
traitements sont sensibles:
- le brûlis des résidus augmente les teneurs en calcium magnesium et
potassium échangeables, aussi bien en culture manuelle qu'avec le labour.
En arrière-effet, cela ne concerne que le potassium.
- Les restitutions sous forme de mulch ou d'enfouissement permettent
d'augmenter les quantités de bases échangeables. Cela est valable pour les
deux séries.
102

103
EFFETS DES MODES DE GESTION DES RESIDUS DE RECOLTE
SUR LES CARACTERISTIQUES DES SOLS
OSSE
~Ca"
. M g "
~Ko
OSSE
~Caoo
.Mgoo
~Ko
meq/100g
meq/100 g
2 - c ; - - ' - - = - - - - - - - - - - - - - - - - - - ,
2 ;1r---=--------------------~
1,5
1,6
0,6
0,6
o
0
Export.Hon
8rull.
Muleh
EXPortation
Brull.
Enfoul. . . ment
Exportation
Brull.
Mulch
Exportation
Brull.
Entoul'''men\\
MANUEL
LABOUR
M A
N U E L
L
A
B
0
U R
Figure 26
:
Bases échangeables
Figure 27
:
Bases échangeables
série COTON
série SORGHO
o pH eau ~ pH KCI
o pH eau
~ pH KCI
7 pH
pH
6
B
5
6
4
:J
3
2
o
EXl'0rtatlon
Bru Il.
Nulçh
Exportation
Brull.
Enfouluemen!
Exportation
Brulis
Mulch
Exporlll.lion
Bruli.!J
Ent()uiUC'ment
MANUEL
L A B O U R
MAN U E L
LABOUR
Figure 28
pH du sol -
Série COTON
Figure 29
pH du sol -
Série SORGHO

L'enrichissement du complexe en bases échangeables par le brûlis, le mulch
ou l'enfouissement des tiges de sorgho permet ainsi d'augmenter le taux de
saturation du sol, même si dans l'ensemble celui-ci est faible.
• Effets sur le pH du sol
L'augmentation
du
taux
de
saturation
s'accompagne
d'une
légère
augmentation du pH sur les traitements concernés. Cependant il faut noter que
dans l'ensemble le pH est bas par rapport aux moyennes observées sur ce type de
sol (6-6,2).
5.2.2. Discussions - conclusion
Cette expérimentation se donnait pour objectif de voir si le recyclage des
résidus de sorgho pouvaient compenser les phénomènes observées après la mise
en culture des sols: baisse des rendements et dégradation des propriétés du sol
en culture continue. Pour ce faire, on a comparé la technique du brûlis couramment
pratiquée, aux exportations intégrales et aux restitutions sous forme de mulch ou
d'enfouissement par un labour.
Au niveau des cultures, les effets sont assez nuancés mais faibles dans
l'ensemble. Ceci peut s'expliquer par les fortes doses d'engrais utilisées ce qui a
masqué le rôle minéral qu'aurait pu jouer les résidus de cultures. Néanmoins on
peut constater sur le coton que:
- le brûlis, s'il permet d'augmenter les rendements en culture manuel,
entraîne plutôt une baisse avec le labour;
- la restitution des résidus de sorgho sous forme de mulch en culture
manuelle ou d'enfouissement à l'aide du labour augmente la production. Ces
résultats confirment ceux de PICHOT (1974), GIGOU (1983), CHOPPART
et NICOU (1989).
104

Au niveau du sorgho, nous avons les mêmes réponses sur l'ensemble de
l'essai. En outre, l'évolution des productions montrent qu'après une période
d'augmentation de la production due sans doute aux engrais, on observe une nette
tendance à la baisse pour tous les traitements. La tendance est plus accentuée
avec le labour. Le recyclage des résidus ne permet pas de juguler ce phénomène.
L'examen de l'état du sol sous culture fait ressortir un enrichissement en
matière organique avec le mulch ou l'enfouissement, de même qu'une augmenta-
tion de la CEC. Ces deux formes de recyclages jouent donc un rôle bénéfique
propre à la matière organique (PICHOT, 1978 a et b) ; SEDOGO, 1981 ; PIERI,
1989 ; HIEN, 1990 ; HIEN et al. 1991).
La technique du brûlis, même si elle permet d'augmenter la quantités en
bases échangeables du sol, en particulier en potassium, n'a pas d'effet sur la
matière organique.
Les résultats montrent que le pH des sols est bas traduisant ainsi une
acidification de ces sols. Même si le pH des parcelles mulch et enfouissement est
plus élevé que celui des autres parcelles, il n'en demeure pas moins qu'il y a une
baisse générale par rapport aux moyennes observées sur ces types de sol. Donc
le recyclage des pailles de sorgho n'empêche pas les processus d'acidification de
se déclencher même si la pratique du mulch ou l'enfouissement directe des pailles
permettent de les freiner.
Ces processus seraient à l'origine de la tendance à la baisse de la production
observée après 2-4 ans de culture.
La technique du brûlis est à déconseiller, bien qu'elle augmente les teneurs
du sol en bases. Dans le cas de la culture intensive avec labour, elle peut provoquer
à terme une baisse de la production et une dégradation des sols.
105

5.3.
EFFETS DES APPORTS DES RESIDUS ET D'ENGRAIS AZOTES
L'essai "Azote Paille" implanté à Saria de 1971 à 1982 a servi de support
à cette étude. Il faut rappeler que cet essai se proposait d'étudier l'action de
l'engrais azoté en présence ou en absence des résidus de récolte (exportation ou
enfouissement) et sur la nutrition azotée du sorgho et le statut azoté du sol.
Le dispositif utilisé est un factoriel 2 x 3 :
. 2 modes de gestion des résidus de récolte:
- exportation
- enfouissement par un labour de début de cycle
. 3 niveaux d'engrais azotés
- 0 unité d'azote
- 40 unités
- 80 unités
Le dispositif qui comportait au départ 8 répétitions a été subdivisé par la
suite en 2 séries de 4 répétitions correspondant à un binôme sorgho-cotonnier.
Toutes les parcelles ont reçu chaque année et pendant la durée de l'étude
une fumure PKS uniforme correspondant à :
- 100 unités de P 0
1
5
- 80 unités de K 0
2
- 14 unités de S.
106

ESSAI AZOTE - PAILLE
5000
4000
3000
2.000
-----< -\\
-- .... (>-.
'-:::..:.:::0".........
\\'\\
1000
D.
0
\\ \\
0
0:·
D
0
0
1
1
1971
1972
1973
1974
1976
1976
t977
\\978
1979
19ÔO
1981
1982
Figure 30
Evolution des rendements grains
(Kg/ha)
, -T'-I
-Tr2
-TtJ
Î
1
-9- n'4
-G-- Tr5
-e--- TrG __J
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
o
---.---""!-----r---- 1
1971
1972
1973
1974
1975
'976
'977
'978
1979
1980
'90'
'98<
Figure 31
Evolution des rendements pailles
(Kg/ha)
107

Les traitements mis en comparaison ont été les suivants:
1. Exportation
- 0 unité d'azote
2. Exportation
- 40 unités d'azote
3. Exportation
- 80 unités d'azote
4. Enfouissement - 0 unité d'azote
5. Enfouissement - 40 unités d'azote
6. Enfouissement - 80 unités d'azote
Le matériel végétal utilisé a été le sorgho (Sorahum vu/gare) avec les variétés
suivantes: - 529 de 1971 à 1976 et 56 de 1976 à 1981.
Les caractéristiques de ces deux variétés sont décrites en annexe.
5.3.1. Résultats
5.3.1.1. Effets sur l'évolution des rendements (figures 30 à 35)
Pour tous les traitements, les rendements varient en fonction des années,
donc de la pluviométrie. Cependant, en dépit de ces variations, on observe une
différenciation nette entre les traitements:
- l'enfouissement des résidus de sorgho sans apport d'azote entraîne une
baisse de la production
- les apports d'azote augmentent la production. Cette augmentation,
fonction de la dose, est plus élevée en présence de pailles.
En tenant compte des tendances, on observe que l'effet dépressif de
J'enfouissement des pailles sans engrais azoté disparaît pendant la durée de
l'expérimentation.
108

ESSAI AZOTE - PAILLE
---Tr2--=T~';-J--
-D-Tru
-G--Tt"G
2f1000 -
-
------------,.-
o f-----rl--'I---"-----,-----,-- r--I--'-~-~I-----,
197J
1972
1973
1974
1975
1376
1977
1978
Hlï9
J98D
W8l
1982
Figure 32
Evolution des matières sèches totales
(Kg/ha)
CO TrI • Tr2 • Tr3
o Tr4

TI-"

Tr6
3000
2500
2000
1500
1000
500
19?1
Figure 33
Evolution des moyennes mobiles
(rendements grains
en Kg/ha)
109

ESSAI AZOTE - PAILLE
l
0
Tri

Tr2

Tr3
1
1 0
Tr4

TrS

Tr6
14000 [~
12000
10000:~~
l
8000
l
"'" "i"",~
6000
A
4000 ~ .. ~;:::.:...
2000
1
1
1
I i i
t
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
Figure 34 : Evolution des moyennes mobiles (Production de
matières sèches en Kg/ha)
Tri
- - Tr2
-
Tr:3
o Tr4 -0- Tr5
-D- TrG
2000
1500
1000
,.0 ·" .. ·····0· .
.0....
···0
'0
. '"
"C"
. " "'0'
····0····
····0
.. ·c·····,··
1977
1978
1979
1980
1981
1982
Figure 35
Evolution des tendances (rendements grains en
Kg/ha)
110

Pour tous les traitements il y a une tendance à la baisse de la production qui
se manifeste à partir de la deuxième année. Elle est moins accusée avec les pailles
sans azote qu'avec les autres fumures. En absence d'enfouissement de pailles la
tendance générale est à la baisse. Cette baisse est de l'ordre de 1200 kg de
matières sèches totales pour le traitement sans azote, 1500 kg pour le traitement
apportant 40 unités d'azote et 2000 kg avec les 80 unités d'azote. Ceci montre
que dans les conditions de l'expérimentation les apports successifs d'engrais azoté
sans restitution des résidus provoquent inexorablement une baisse globale de la
production. Cette baisse est fonction des doses apportées.
Avec l'enfouissement des pailles, la tendance est à la stabilité quand on
n'apporte pas d'engrais azoté. Cette stabilité est relative dans la mesure où l'effet
global est négatif par rapport au traitement sans enfouissement. Les apports
d'azote suppriment l'effet
dépressif et permettent
même
d'augmenter
les
rendements. Avec la faible dose (40 unités), après une augmentation de la
production au cours des premières années, les productions décroissent pour
atteindre le niveau initial. Avec
la dose forte d'azote (80 unités) l'augmentation
de la production totale est plus importante (double du traitement sans azote). Mais
la tendance à la baisse subsiste. La moyenne des productions totales après 12 ans
de culture est inférieure au niveau initial (de l'ordre de 1000 kg de matières
sèches).
5.3.1.2. Effets globaux (tableaux 21 et 22)
Ils ont été calculés sur les moyennes des productions après 12 années de
culture.
L'effet dose d'azote est positif mais plus important avec l'enfouissement des
pailles. La productivité du kg d'azote est de 14,7 kg de grains avec les 40 unités
; 8,9 kg de grains avec les 80 unités quand les pailles sont exportées. Par contre
elle est de 22,2 kg avec les 40 unités et 13,9 avec les 80 unités quand on enfouit
les pailles de sorgho.
111

Tableau 21 : Effets des engrais azotés sur le sorgho. Essai Azote-Paille
Mode de Gestion
Doses d'Azotes
Partie plante
Effets
des Résidus
(Kg/ha)
Grains
588
Panicules
833
40 unités
Pailles
1986
Exportation
Ms totales
2862
pailles
Grains
711
Panicules
1004
80 unités
Pailles
2572
Ms totales
3576
Grains
888
Panicules
1267
Enfouissement
40 unités
Pailles
2359
1Dt/ha pailles
Ms totales
3636
Grains
1109
80 unités
Panicules
1356
Pailles
3290
Ms totales
4646
112

Tableau 22 : Effets de l'enfouissement des résidus sur la production du sorgho.
Dose d'azote
Partie de la plante
Effets en Kg
Grains
- 21
Panicules
- 58
ON
Pailles
- 36
Matières sèches totales
- 94
Grains
+ 279
Panicules
+ 371
40 N
Pailles
+ 337
Matières sèches totales
+ 708
Grains
+377
Panicules
+ 294
80 N
Pailles
+ 682
Matières sèches totales
+ 976
113

Ainsi ('enfouissement des pailles permet de mieux valoriser les engrais
azotés. Mais on constate que dans les conditions pédo-climatiques de Saria les
apports de plus de 40 kg d'azote sur le sorgho ne sont pas payants car la
productivité de l'unité fertilisante baisse.

Les effets des modes de gestion des résidus montrent qu'en absence
d'azote l'enfouissement des pailles provoque une baisse de rendement. Cette
baisse concerne toutes les parties de la plante. L'apport des engrais azotés
suppriment les effets dépressifs et accroissent notablement les rendements.
L'accroissement est fonction
de
la
dose apportée.
Avec
les
80
unités,
l'augmentation des rendements est plus importante sur les pailles.
• Effets sur le rendement au battage (tableau 23)
Les différentes fumures azotées permettent d'améliorer le rendement au
battage. L'enfouissement des pailles augmentent beaucoup plus ce rendement,
traduisant ainsi un meilleure remplissage des panicules.
• Effets sur le rapport grains/matières sèches totales
Ce rapport traduit la proportion de la partie utile par rapport à la plante
entière. On constate que l'apport des engrais azotés augmentent ce rapport. Mais
il n'y a pas de différence entre les 40 et 80 unités d'azote quand on exporte ou
quand on enfouit les pailles même si dans ce dernier cas l'augmentation du rapport
est plus importante.
114

ESSAI
AZOTE -
PAILLE
r-------~
Tl
- - 12
-
T;3
1
D T4
-0- T6
-e- T6
OB
06
0.4
0.2
o
o ~-~,----,------,'--'1--"--'1--'1---'1--ri
I ~
197]
1972
]973
1974
]975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
Figure 37 : Rapport grains/MST
115

Tableau 23 : Résultats de l'Essai Azote-Pailles. Saria
Traitement Rendement Grains (pc)
Grains
Panicules
Paille
Ms Totale
battage (pc) Ms Totales
Indice
Indice
Indice
Indice
1
62,5
16,5
100
100
100
100
2
65,8
18,2
185
177
165
168
3
66,5
18,06
203
191
184
186
4
64
16,4
97
95
98,8
97,7
5
67,3
20,2
226
210
176
170
6
74
20,4
258
206
276
210
116

5.3.1.3. Caractéristiques des Sols sous Culture
Le tableau 24 donne les caractéristiques du sol après 9 années de culture.
Les données concernent la matière organique IC et NI. le complexe adsorbant et
l'acidité du sol. L'absence de données de départ ne permet pas de comparer les
effets dans le temps de chaque traitement. Cependant, on peut comparer les divers
traitements entre eux:
- Au niveau de la matière organique: les teneurs en carbone et azote totaux
sont plus élevées en présence des pailles. Ces teneurs sont accrues avec les doses
engrais azotés, en ce Qui concerne le carbone. Par contre en ce Qui concerne
l'azote total, il n'y a pas de différence entre les 40 et les 80 unités d'azote.
- Les teneurs en base échangeables baissent sous l'effet des engrais azotés.
Mais la baisse est plus importante en absence des pailles. On peut aussi observer
un effet net des pailles sur le potassium échangeable. Dans l'ensemble les engrais
azotés provoquent une désaturation du complexe adsorbant du sol.
- L'aluminium échangeable augmente aussi en fonction des doses d'azote.
Quand on enfouit les pailles de sorgho, les teneurs en AI. échangeable sont nulles
tant Qu'on n'apporte pas d'engrais azotés. L'effet de l'urée est aussi fonction des
Quantités apportées.
117

Tableau 24 : Caractéristiques du Sol après 9 ans de Culture {1979l
1 Fumures
C
N
CEC
Ca++
Mg++
K+
SBE
S/T
AI Ech.
p.c.
p.1000
me/100g me/100g me/100g me/100g me/100g
p.c.
me/100g
Exportation
ON
0,30
0,32
2,64
1,20
0,34
0,18
1,72
72,5
0,02
des résidus
1 N
0,34
0,34
2,37
0,95
0,26
0,10
1,31
55
0,083
2N
0,32
0,33
2,60
0,94
0,28
0,14
1,36
52
0,194
Enfouissement
ON
0,35
0,34
2,20
1,06
0,47
0,36
1,89
86
0
des résidus
1 N
0,35
0,37
2,62
1,09
0,47
0,29
1,85
70
0,015
2N
0,39
0,37
2,36
0,90
0,33
0,22
1,45
61
0,021
118

5.3.2. Discussions - conclusion
L'examen des résultats de cet essai confirme l'intérêt du recyclage des
pailles de sorgho par rapport aux exportations. En effet, l'évolution des productions
montre comment ce sol réagit à long terme aux apports de doses croissantes
d'engrais azotés. En absence de toute restitution, on enregistre un effet positif des
engrais, aussi bien au niveau des productions totales que du rendement au battage.
La réponse aux engrais azotés augmente en présence des pailles de sorgho. Par
contre l'enfouissement sans azote provoque des effets dépressifs. Ces résultats
confirment ceux obtenus par ailleurs, notamment au Sénégal et au Mali sur le
même type de dispositif. L'effet dépressif de l'enfouissement des pailles peut avoir
plusieurs origines. Certains auteurs, GANRY et al. (1978), BURGOS et al. (1980),
l'attribuent aux effets toxiques de composés phénoliques sécrétés lors de la
décomposition des pailles. Cependant, on connaît aussi le rôle que joue
généralement les pailles à C/N élevé. L'incorporation de ces produits au sol entraîne
généralement ce qu'on appelle couramment la "faim d'azote" caractérisée par une
baisse des rendements. Ceci a été constaté par GUIRAUD et FARDEAU (1977),
GUIRAUD et al. (1980), GANRY et al. (1978\\, SEDOGO (1981).
Ce qui mérite d'être souligné au niveau des productions est aussi la tendance
à la baisse semblable à ce qui a été observé antérieurement. Le recyclage des
pailles n'empêche pas la décroissance générale des productions.
Les caractéristiques des sols sous culture montre que J'enfouissement des
pailles permet d'augmenter le taux de matière organique du sol. Cette augmenta-
tion est accrue en présence d'engrais azotés pour ce qui concerne le stock
d'azote
organique. Ces résultats confirment ceux obtenus au Sénégal sur ces problèmes
par GAI\\IRY (1977), FELLER et al. (1981 a et b), CISSE (1985) et au Burkina par
SEDOGO (1983) et HIEN (1990).
119

Au niveau du complexe adsorbant, l'effet de l'enfouissement est net sur les
teneurs en potassium.
Il y a une augmentation de la somme des bases
échangeables. Cependant on peut aussi observer un certain appauvrissement en
bases en fonction des doses d'azote apportées. Comme le souligne HIEN (1990),
les engrais azotés accentuent les pertes en calcium et magnésium du complexe
adsorbant.
Ceci
entraîne
inévitablement
une
désaturation
avec
apparition
d'aluminium échangeable. Les teneurs en aluminium sont effectivement plus
élevées avec les fortes doses d'azote et baissent en présence de paille.
Ainsi donc le recyclage des pailles freine les processus d'acidification mais
ne les élimine pas.
5.4. ETUDE COMPARATIVE DES DIVERS SUBSTRATS ORGANIQUES
Cette étude a comme support l'essai comparatif de Saria mis en place en
1980. Elle est complémentaire aux trois précédentes car elle se situe dans le cadre
des solutions de rechange à l'utilisation du fumier ou de l'enfouissement des pailles
brutes. En effet, la faible intégration agriculture-élevage et le faible niveau
d'équipement et de technicité des agriculteurs dans le Plateau Central ne
permettent pas d'une part la production de fumier et d'autre part d'enfouir les
résidus culturaux. Le compostage de ces résidus s'est avéré être une solution
d'avenir. L'essai comparatif étudie à travers un dispositif pérenne les effets des
composts obtenus par voie aérobie (en fosse) ou anaérobie (biogaz) sur les cultures
et le sol, dans le cadre d'une culture continue de sorgho.
1/ faut rappeler que le dispositif est un factoriel 5 x 2 : 5 types de substrats
organiques et deux niveaux de fumure, en 6 répétitions.
120

Sol sans apport
a azote
Apport de lOt de pailles
Apport de lOt de fumier
Apport de lOt de composts aérobies
60 unités d'azote
Apport de lOt de composts anaérobies
Pendant la durée de l'expérimentation toutes les parcelles reçoivent une
fumure PKS uniforme et suffisante pour éviter que ces éléments ne soient des
facteurs limitants.
Les variétés utilisées ont été la E35-1 de 1980 à 1987. A partir de 1988 elle
a été remplacée par la ICSV 1049.
Plusieurs mesures et observations sur les cultures ont été faites. " s'agit:
- des mesures de rendements et des composantes de
rendement;
- des mesures en 1982 des différents paramètres de
développement de la culture;
- du calcul des productions moyennes après 12 années
de culture;
- de l'état de la matière organique du sol sous culture.
121

5.4.1. Résultats
5.4.1 .1. Evolution des rendements
L'évolution des rendements grains, pailles, matières sèches totales (figures
38a et 38b) est semblable à celle enregistrée avec les autres essais. Elle fait
ressortir sur toute la période de culture un effet favorable des divers substrats
organiques avec une supériorité du fumier et des composts sur les pailles. Ceci est
valable aussi bien en présence qu'en absence de fumure azotée. En comparant les
rendements initiaux avec les moyennes après 12 ans de culture, on constate qu'il
y a une tendance à la baisse de la production.
En absence de fumure azotée, la baisse est de 33 p.c. sans restitution
organique, et respectivement de 9 p.c., 30 p.c., 27 p.c. et 22 p.c. pour les pailles,
le fumier, les composts aérobies et composts anaérobies. Avec l'apport annuel
d'urée, elle est de 39 p.c., 30 p.c., 36 p.c., 41 p.c. et 31 p.c. en traitements sans
matière organique, pailles, fumier composts aérobies et composts anaérobies.
La tendance semble donc plus marquée avec les engrais azotés même si
ceux-ci entraînent des niveaux de production plus élevés surtout en présence de
matière organique. Il convient de souligner le bon comportement des substrats
organiques à CIN élevé (pailles et composts anaérobies) pour lesquels la tendance
est plus atténuée. En outre on constate que l'effet dépressif des pailles n'a duré
que la première année. Après, il s'est estompé pour les productions de grains,
pailles et panicules.
122

123
EFFETS DES SUBSTRATS ORGANIQUES SUR L'EVOLUTION DE LA
PRODUCTION DE MATIERES SECHES DU SORGHO
001
-+- Peril . .
..
Fumier
.01
-+- Peilles
...
FumIer
- 0-
Comp.•'roble
Comp.an.'robl.
.0-
Camp.aéroble
--0+-
Com,p.anaeroble
MST (t)
MST (1)
16
12
14
10

12
8
10

>
8
/"
:J
\\~.
~
\\ y
:1
: Jl---,--------,-----,--------,-----,--------,---,-----,--.----------r---;;:
o ~c______.__._~----,-------,--c-___,__-,-------,----~
1980
1985
1991
1980
1985
1991
Années
Années
Figure 38 a
Evolution MST (sans azote)
Figure 38 b
Evolution MST (avec azote)

5.4.1.2. Etude des effets
• Effets des substrats organiques (tableau 25).
Avec les pailles, on observe un effet dépressif dès la première année de
culture sur toutes les parties de la plante, en absence de fumure azotée. L'apport
d'urée supprime l'effet dépressif de l'enfouissement des pailles et augmente même
la production. Le bilan sur les 12 années de culture montre cependant un effet
globalement positif des pailles ce qui signifie que l'effet dépressif enregistré en
première année a disparu avec le temps.
Les autres substrats organiques entraînent des augmentations de la
production. En absence d'engrais azoté le fumier donne le meilleur rendement en
matières sèches totales, aussi bien en première année qu'au niveau de la moyenne
de 12 années de culture. Les trois types de substrats ont la même efficacité sur la
production en grains pendant les 12 ans.
L'apport de 60 unités d'azote améliore l'efficacité de tous les substrats.
Cependant les effets moyens sur 12 ans montrent un meilleur comportement des
composts anaérobies et des pailles par rapport au fumier et aux composts aérobies.
• Effets des engrais azotés (tableau 26)
L'effet de l'engrais azoté est accru au niveau de la production des grains en
présence des divers substrats organiques, en première année. La moyenne sur 12
ans confirme cette situation avec une nette supériorité des pailles et des composts
anaérobies. Cependant par rapport aux effets initiaux, il y a une baisse.
124

Tableau 25 : Effets des substrats organiques sur le sorgho (Essai Comparatif)
(en Kg/ha)
Partie
Sans azote
Avec azote
Substrats
plante
1980
moyenne 1980 moyenne
80-91
80-91
Pailles
Grains
- 800
278
600
650
10t/ha/an
Panicules
- 250
357
440
784
Pailles
- 950
660
400
1185
MS totales
- 1200
1017
840
1969
Fumier
Grains
550
553
800
586
10t/ha/an
Panicules
650
875
590
670
Pailles
2250
1552
0
807
MS totales
2900
2427
590
1477
Composts
Grains
350
510
900
477
aérobies
Panicules
300
582
640
641
10t/ha/an
Pailles
550
1323
550
640
MS totales
850
1905
1150
1281
Composts
kJrains
450
565
800
778
anaérobies
Panicules
700
743
190
821
10t/ha/an
Pailles
450
1422
400
945
MS totales
1150
2165
590
1765
125

Tableau 26 : Effets de l'azote - essai comparatif (en Kg/ha)
Substrats
Partie de
Effets
Effets moyens
Organiques
la plante
1980
80-91
Sans
Grains
950
490
apport
Panicules
2010
725
Pailles
2900
1173
MS totales
4910
1878
Pailles
Grains
1750
864
10t/ha/an
Panicules
2700
1152
Pailles
4250
1698
MS totales
6950
2850
Fumier
Grains
1200
523
10t/ha/an
Panicules
1950
520
Pailles
650
428
MS totales
2600
948
Composts
Grains
1500
457
aérobies
Panicules
2350
777
10t/ha/an
Pailles
2900
485
MS totales
5250
1262
Composts
Grains
1300
703
anaérobies
Panicules
1500
803
10t/ha/an
Pailles
2850
696
MS totales
4350
1499
Tableau 27 : Productivité du kg d'azote (en Kg de grains)
1980 1980-1991
Sans apport
15,8
8,2
Pailles
29,2
14,4
Fumier
20
8,7
Composts aérobies
25
7,6
Composts anaérobies
21,7
11,7
126

Le calcul de la productivité du kilogramme d'azote (tableau 27) confirme
cette tendance:
- en première année elle est de 29,2 kg de grains avec les pailles, 25 avec
les composts aérobies, 21,7 avec les composts anaérobies, 20 avec le
fumier et 15,8 en absence de tout apport.
- Au niveau de la moyenne sur 12 ans, les productivités sont de 14,4 ; 11,7
; 8,7 ; 8,2 et 7,6 kg de grain avec respectivement les pailles, les composts
anaérobies, le fumier, le sol et les composts aérobies.
Il Y a donc une baisse par rapport à l'état initial quel que soit le substrat
utilisé.
5.4.1.3.
Effets des substrats sur le développement et la nutrition
azotée du sorgho
Cette étude a été réalisée en 1982 au cours du cycle végétatif. Elle avait
pour objectif de comparer les effets des divers substrats organiques en présence
ou absence d'engrais azoté sur le développement de la culture de sorgho :
croissance, développement végétatif, exportations azotées.
• Effets sur la croissance du sorgho
(tableau 28 et figures 39 a et 39 b)
Des mesures de hauteur ont été effectuées à des intervalles réguliers (tous
les mois) pour tous les traitements. L'enfouissement des pailles inhibe la croissance
du sorgho, surtout au cours des 60 premiers jours. Les autres substrats, en
particulier le fumier ont un effet positif. Ainsi, le compostage des pailles, quelle que
soit sa forme, permet de supprimer l'effet inhibiteur dû à l'enfouissement des
pailles.
127

Tableau 28 : Croissance journalière du sorgho (en cm)
0-30
30-61
61-77
jours
jours
jours
Sol sans
sans azote
1,34
3,36
3
apport
avec azote
1,63
3,87
2,31
sans azote
1,0
3,71
3,06
Pailles
avec azote
1,7
3,94
2,81
sans azote
1,77
3,87
2,44
Fumier
avec azote
1,73
4,29
2,38
sans azote
1,63
3,84
2,56
C. aérobies
avec azote
1,80
3,90
2,56
sans azote
1,57
3,97
2,25
C. anaérobies avec azote
1,90
4,19
2,75
128

129
EFFETS DES SUBSTRATS ORGANIQUES SUR LE DEVELOPPEMENT DU SORGHO
cmljour
cm/jour
1
6 - < 1 ' - ' - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ;
6~
i
i
4
4
3
3
2
2
_
Sol una apport
_
Sol un. apport
~ pallie.
m palll••
LJ fumier
e=] fumIer
~ c.a'r.
~ c.dr.
o
c.anaer.
Cd c.sneer.
o
o
0-30 jours
30-61 jours
61-77 jours
0-30 jours
30-61 jours
61-77 jours
Figure 39 a
Croissance journalière
Figure 39 b : Croissance journalière
du Sorgho (sans azote)
du Sorgho (avec azote)

En présence de fumure azotée, l'enfouissement des pailles entraîne au
contraire une croissance importante du sorgho, tout comme les autres substrats.
Les données sur la croissance journalière aux différents stades (tableau 28
et figures 39 a et b) illustrent bien le comportement du sorgho face aux différentes
fumures. En absence d'azote, l'effet dépressif des pailles ne se manifeste qu'au
cours des 30 premiers jours. Au cours de cette première phase, le fumier induit le
rythme de croissance Je plus élevé. La période 30-60 jours semble la plus
importante avec des vitesses de croissance plus élevées. Tous les substrats
provoquent une croissance rapide avec cependant une supériorité des composts
anaérobies sur le fumier, les composts aérobies et les pailles. Après 60 jours il y
a un ralentissement sauf pour le traitement sans matière organique et le traitement
paille pour lesquels la croissance reste élevée.
En présence d'urée il n ya plus d'effet dépressif des pailles des 30 premiers
jours. Dans l'ensemble la croissance est plus élevée que dans le cas précédent. La
croissance maximale se situe pour les traitements entre 30 et 60 jours. Après il y
a une baisse générale. Le fumier et les composts anaérobies ont les effets les plus
importants.
• Effets sur le développement du sorgho
Des mesures de matières sèches ont été effectuées tous les mois (tableau
29 et figures 40 a et 40 b).
130

al En absence d'azote, à l'exception des composts anaérobies, tous les
substrats organiques entraînent un effet dépressif sur la production de matières
sèches au cours des 30 premiers jours. Cette tendance persiste entre 30 et 60
jours même si c'est au cours de cette période que les productions journalières de
matières sèches sont plus élevées. Entre 60 et 90 jours il y a une baisse avec le
témoin sans matière organique et avec les composts aérobies. C'est en ce moment
qu'on atteint le développement maximum avec le fumier et les pailles.
b) En présence d'urée, le développement reste faible pendant les 30 premiers
jours. On enregistre tous les jours à l'exception des composts anaérobies un léger
effet dépressif des substrats organiques. Entre 30 et 60 jours, le développement
augmente avec une supériorité des composts anaérobies et un effet dépressif des
pailles, fumier et composts aérobies. On a atteint le développement maximum avec
le témoin et les composts anaérobies. Pour ces deux, il y a baisse en fin de cycle
alors que le fumier, les pailles et les composts aérobies atteignent leur maxima de
développement.
131

Tableau 29 : Production journalière de matières sèches
(kg/ha-' jl
0-30 jours
30-61 jours
61-92 jours
1
Sol sans apport
sans azote
10,33
86,72
25,16
avec azote
10,17
122,41
69,35
Pailles
sans azote
6,30
53,23
122,90
avec azote
9
99,6
130,32
Fumier
sans azote
7,67
77,14
137,42
avec azote
8,67
107,74
135,48
C. aérobies
sans azote
7,67
75,48
24,84
avec azote
9
99,68
130,32
C. anaérobies
sans azote
14,33
92,58
77,42
avec azote
16
150,32
32,26
132

133
EFFETS DES SUBSTRATS ORGANIQUES SUR LE DEVELOPPEMENT DU SORGHO
_
loi lanl apporl
~ paille.
o fumier
_
loI uns apport
~ paillu
o
fumier
~ c.aér.
Ë3 c .• na'r.
~ c.aér.
EJ c.8naér.
Kg/Ha.Jour
Kg/Ha.Jour
160
180
140
140
120
120
100
100
80
60
80
60
40
40
20
20
ol.l~
0
0-30 jours
30-61 jours
61-62 joura
0-30 jours
30-61 jours
61-82 jours
Figure 40 a : Production journalière de HST
Figure 40 b
Production journalière de MST
(sans azote)
(avec azote)
_
sor un. apport
~ pallie.
CJ fuml.r
~ c.• 'r.
ITIIT:l c.andr.
_
Sol san. appolt
~ paillu
0
fumier
~ C.86r.
[ 8 C.• n&6r.
N an Kg/Ha.J
N en Kg/Ha.J
1,6
2
~------------------
1,4
1.6
1,2
0,8
0,6
0,6
0,4
0,2
o
o
0-30 jours
30-81 joura
81-92 jour.
0-30 jours
30~61 jours
61-92 jours
Figure 41 a
Mobilisation journalière
Figure 41 b
Mobilisation journalière
d'azote (sans azote)
d'azote (avec azote)

Tableau 30 : Mobilisation journalière en azote du sorgho
en kg ha-' - J'
0-30 jours
30-61 jours
61-92 jours
Sol sans apport
sans azote
0,22
0,17
1,02
avec azote
0,23
1,11
1,02
Pailles
sans azote
0,13
0,37
1,42
avec azote
0,20
0,94
1,87
Fumier
sans azote
0,17
0,74
1,26
avec azote
0,20
1,16
1,45
C. aérobies
sans azote
0,18
1,18
1,35
avec azote
0,30
1,13
1,61
C. anaérobies
sans azote
0,33
0,48
1,42
avec azote
0,43
1,32
1,29
134

• Effets sur la nutrition azotée du sorgho
(tableau 30 et figures 41 a et 41 b)
En absence d'engrais azoté, on constate que les substrats sauf les composts
anaérobies baissent les quantités d'azote absorbées par le sorgho pendant les 30
premiers jours. Entre 30 et 60 jours, tous ont un effet positif, avec dans l'ordre
croissant des composts aérobies, le fumier, les composts anaérobies et les pailles.
L'absorption maximale se situe après 60 jours avec des quantités supérieures à 1
kg d'azote par jour. Là aussi on enregistre un effet positif de tous les substrats.
A l'apport d'urée, les mobilisations journalières restent faibles au début.
Elles deviennent maximales entre 30 et 60 jours pour le traitement sans matière
organique. A cette phase les meilleurs effets sont obtenus avec les composts
anaérobies. Après 60 jours, les mobilisations maximales sont faites avec une
supériorité des pailles, suivies des composts aérobies, du fumier, des composts
anaérobies.
5.4.1.4. Données sur l'état du sol sous culture
Les résultats (tableau 31 et figures 42a et 42b, 43a et 43b) concernent
uniquement l'état de la matière organique dans le profil (0-60 cm) pour l'ensemble
des traitements. L'état de la matière organique est comparé non seulement à celui
du sol lors de la mise en place de l'essai en 1980 mais aussi à celui sous jachère
naturelle.
• Effets sur le carbone du sol
Les analyses faites lors de la mise en place de l'essai (SEDOGO, 1981)
donnaient des teneurs moyennes en carbone et 0,47 p.c. sur les 20 premiers
centimètres. En comparant ces teneurs avec celles des sols en 1988, on observe
une différenciation entre les traitements due aux fumures.
135

Tableau 31
Etat de la matière organique du sol après 8 ans
de culture
C. Total p.cent
N. Total p.mille
Sans
Avec
Sans
Avec
N
N
N
N
1
Jachère
0-10 cm
0,42
-
0,34
-
10-20 cm
0,32
-
0,29
-
20-40 cm
0,30
-
0,29
-
40-60 cm
0,24
-
0,29
-
Sol sans
0-10 cm
0,39
0,35
0,24
0,24
apport
10-20 cm
0,39
0,36
0,26
0,25
20-40 cm
0,35
0,34
0,27
0,27
40-60 cm
0,27
0,27
0,27
0,27
Pailles
0-10 cm
0,46
0,48
0,30
0,31
10-20 cm
0,39
0,47
0,30
0,29
20-40 cm
0,33
0,35
0,29
0,28
40-60 cm
0,26
0,28
0,27
0,28
Fumier
0-10 cm
0,44
0,42
0,30
0,33
10-20 cm
0,43
0,45
0,30
0,35
20-40 cm
0,35
0,36
0,29
0,29
40-60 cm
0,27
0,24
0,27
0,27
Composts
0-10 cm
0,46
0,44
0,32
0,32
aérobies
10-20 cm
0,47
0,42
0,32
0,28
20-40 cm
0,34
0,31
0,28
0,28
40-60 cm
0,26
0,27
0,27
0,27
Composts
0-10 cm
0,51
0,46
0,35
0,33
anaérobies
10-20 cm
0,48
0,56
0,32
0,32
20-40 cm
0,37
0,30
0,31
0,31
40-60 cm
0,25
0,26
0,28
0,28
Source: SEDOGO et al. 1989
136

137
EFFETS DES SUBSTRATS SUR L'ETAT DE LA MATIERE ORGANIQUE DU SOL
APRES 8 ANS DE CULTURE
jac".r.
-+-
'01 ,an. opp~rt
• poil',.,
• paill.'
I"m'Ir
-8-
lumi.r
-<l-
com;:.a,t et
-+- compost onet
----+-- comp~.t
horizons
horizons
-- .01 1011. apport
compo,t a.
0-10
0-10
10-20
10-20
20-40
20-40
40-60
40-60
o
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
o
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
C en p.e
C lolal en p.e
Figure 4' a
Carbone du sol en p.e (SO"'lS azote)
Figure 41 b: Carbone du sol en pc (ov~c ozofel
..
jeel"l."
-- '01 Ion'apporl • paill"
-+-
poillu
-0
lllmi.-
-8-
horizons
horizons
-- .01 SOn. apport
fumier
..-...-
COmI'O"
Ot
.-...+--
C:Ol'T'loolt 0 " 0 '
compo,t al
.....-
compolt ana •
0-10
0-10
/ ,
, l,
/
l'"
/ 1
10-20
10-20
p
r' _
I r
20-40
20-40
lj
" j
40-60
40-60
-,-
o
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
o
0,05
0,1
0.15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
N totel en p.mille
N lotel en p.mllie
i=ïgure 42 0: Azote du sol en 0.1000 (sons azote)
Ficure 42 b
Azcte du sol en p.\\OOO (avec azote)

Ainsi, en absence de fumure azotée, il y a une baisse globale du stock
organique du sol de 17 p.c., ce qui fait une perte moyenne annuelle de l'ordre de
2 p.c. Elle est de 2,1 p.c. (0,25 p.c./an) avec les apports annuels de 10t de pailles
et 7,8 p.c. (0,70 p.c./an) avec le fumier. Le bilan semble équilibré avec les
composts aérobies et positif avec les composts anaérobies avec une augmentation
globale de 8,5 p.c. (environ 1 p.c./an).
En présence d'engrais azoté, la baisse est plus accusée avec le témoin sans
restitution organique avec une moyenne de 2,8 p.c. par an. A l'exception des
pailles, on enregistre une tendance à la baisse avec les autres substrats. les apports
annuels de 10t de pailles donnent un bilan équilibré.
En comparant l'état du sol après 9 ans de culture à celui du sol sous jachère,
on constate que la mise en culture avec application des différents fumures induit
une différenciation dans les teneurs en matière organique du profil, du moins sur
les 40 premiers centimètres.
Sous jachère, les teneurs les plus élevées sont sur les 10 premiers
centimètres. Les modifications dues à la mise en culture homogenisent les deux
horizons en raison du labour. Les baisses ou les augmentations vont les affecter de
la même façon. Par contre la mise en culture augmente le taux de carbone de
l'horizon 20-40.
• Effets sur l'azote total du sol
En absence d'azote, la baisse est plus importante que celle du carbone (27,3
p.c. soit en moyenne 3 p.c. par an) pour le témoin sans apport organique. Tous les
substrats organiques entraînent une augmentation de l'azote du sol. Mais cette
augmentation concerne seulement les 40 premiers centimètres.
138

En présence d'engrais azotés, on constate la même baisse en absence de
toute restitution. Les effets des substrats sont accrus sauf pour la paille.
L'augmentation de l'azote total
du sol concerne encore les 40 premiers
centimètres. Par rapport à la jachère, on observe les mêmes tendances que pour
le carbone du sol.
5.4.2. Discussions - conclusion
Cette expérimentation a pour objectif de comparer entre eux les substrats
organiques utilisables à l'heure actuelle au niveau des systèmes d'exploitation. Leur
spécificité se situe aussi bien au niveau de leur nature chimique et biochimique
(SEDOGO, 1981) que des quantités de matières organiques apportées. En effet les
10 tonnes annuelles n'apportent pas les mêmes quantités de matières organiques,
en raison des différences qui existent tant au niveau de l'humidité des substrats
lors de l'épandage au champ que de la variation de leur taux de carbone et d'azote.
Dans tous les cas, on constate que les niveaux d'apports donnent des
rendements élevés mais n'empêchent pas la tendance à la baisse observée dans
les essais précédents. Cela se reflète à travers les rendements initiaux et la
moyenne sur 12 ans des productions. De même il y a une baisse de la productivité
du kilogramme d'azote, quel que soit le substrat organique utilisé.
Les mesures effectuées sur le développement du sorgho en 1982 mettent
en exergue le rôle de la matière organique sur les cultures et surtout l'importance
de la nature de la matière organique. Au début du cycle végétatif les pailles
induisent une baisse de la croissance et du développement du sorgho. Ce
phénomène disparaît en fin de cycle. Les substrats organiques favorisent le
développement végétatif et la nutrition azotée. Ces effets sont accrus en présence
de fumure azotée. Les observations ainsi faites vont dans le même sens que celles
de CISSE (1985) sur mil. En effet, celui-ci a observé sur les sols dégradés du
Sénégal que les apports organiques entraînaient des taux de mobilisations minérales
2 à 3 fois supérieures au témoin, pendant la période 20-60 jours. Dans notre cas,
139

au 60è jour, les mobilisations azotées étaient de 13,4 kg/ha pour le témoin, de 28
kg/ha, 42 kg/ha et 25 kg/ha respectivement pour le fumier, les composts aérobies
et les composts anaérobies.
En présence d'engrais azoté, ce rôle spécifique de la matière organique
disparaît. Donc celle-ci a une action minérale dans ces conditions. Selon certains
auteurs (CISSE,
1985,
1988), la matière organique aurait une action sur
l'accroissement
de
la
capacité d'absorption
minérale
des
racines
et
sur
J'enracinement d'une façon générale.
Les résultats sur le carbone et l'azote du sol confirment la tendance à la
dégradation de ces sols après leur mise en culture. En absence de toute restitution,
les teneurs en matière organique baissent de l'ordre de 2 p.c. par an en moyenne.
Les restitutions n'empêchent pas entièrement ce processus, surtout avec les pailles
et fumier sans engrais azoté. L'emploi d'engrais azoté augmente la baisse du taux
de matière organique par une augmentation de la minéralisation. Les pertes en
matière organique dans ces conditions passent de 2 à 2,8 p.c. par an. Ceci
confirme les résultats de GANRY (19771, GANRYet al., (19811, SEDOGO, (1981).
Dans certaines conditions les apports organiques donnent des bilans positifs.
Au niveau de l'azote organique les pertes sont plus importantes que celles
du carbone. On constate cependant que l'emploi combiné des pailles et de l'azote
permettait d'augmenter le stock d'azote organique du sol.
Les variations des stocks organiques concernent surtout les 40 premiers
centimètres du profil du sol sous culture. Après la mise en culture l'horizon 0-10
est celui qui est le plus affecté par les différents processus.
140

5.5.
EVALUATION DES EFFETS DES MODES DE GESTION DE LA MATIERE
ORGANIQUE SUR LA PRODUCTIVITE DU SORGHO EN MILIEU PAYSAN
L'estimation de la productivité des terres a été réalisée sur le terroir de Saria
en 1989 et 1990 à partir d'investigations en milieu paysan. Ces investigations ont
consisté à :
- inventorier les différents modes de gestion de la fertilité des terres par les
exploitants agricoles. Il s'agit à travers des discussions-enquêtes, de reconstituer
l'historique des parcelles, notamment l'âge de mise en culture. les pratiques
culturales utilisées, le calendrier cultural;
- déterminer la productivité des terres à l'aide de carrés de rendements. Pour
ce faire, sur chaque parcelle objet de l'investigation. on met en place 3 placettes
de 10 m2 (5 x 2). On détermine les poids de grains, panicules et pailles de sorgho.
La moyenne des données cueillies au niveau des 3 placettes permet de calculer les
rendements à l'hectare pour l'ensemble de la parcelle.
- déterminer les principales caractéristiques physico-chimiques des sols sous
culture à l'aide de prélèvements d'échantillons dans les différentes placettes après
la récolte. Pour chaque parcelle un échantillon moyen est constitué à part de ceux
prélevés sur les 3 placettes.
5.5.1. Résultats
D'une manière générale les données recueillies au niveau du terrain
(NANEMA 1989 ; KAMBIRE 1990) montrent une certaine convergence dans la
gestion des parcelles paysannes. La préparation du sol suit invariablement le même
schéma. A l'approche de la saison pluvieuse, les résidus culturaux restés au champ
sont rassemblés et brûlés (de préférence sur les termitières). Dès les premières
pluies, les semis sont effectués manuellement à l'aide de pioches, soit en
quinconce, soit en ligne avec des rayonneurs. Très peu d'exploitants procèdent aux
labours de préparation. Immédiatement après le semis, commencent toutes les
141

opérations de sarclage à la main ou en traction asine. Le nombre de ces sarclages
est variable en fonction des types de champs: 1 à 2 pour les champs de brousse
et 1 à 5 pour les champs de case.
Compte tenu de l'état de saturation de l'espace agraire, la différenciation
entre les types de champ n'est plus possible. Par contre, on peut faire ressortir une
différenciation par système de gestion des parcelles.
- Le système A correspond aux champs de case ou bénéficiant de contrats
de parcage des animaux. Ces champs cultivés depuis des décennies reçoivent
régulièrement de la matière organique sous diverses formes (ordures ménagères,
composts, déjections animales).
- Le système B correspond aux parcelles cultivées depuis de nombreuses
années, sans restitution organique.
- Le système C correspond aux parcelles de mise en culture récente.
Le tableau 31 récapitule toutes les données recueillies sur 25 situations
regroupant ces 3 systèmes: 10 du système A, 10 du système B et 5 du système
C (cas assez rare dans le terrain). Les variables mesurées ou observées concernent
les productions du sorgho et les caractéristiques des sols sans culture. L'âge
moyen de culture est de 84 ans pour le système A, 56 ans pour le système B et
7 ans pour le système C.
5.5.1.1. Productivité des systèmes
Elle est évaluée à partir des rendements obtenus sur les placettes .
. Au niveau du système A, les rendements moyens sont de 571 kg/ha de
grains, 842 kg/ha de panicule et 2310 kg/ha de pailles avec une production totale
de matière sèche de 3150 kg/ha et un rendement au battage de 67,3 p.c.
142

Tableau 32 : Evaluation de la productivité en milieu paysan

C.
N.
pH
Productions en kg ha-'
Grains
parcelle
Sys-
Age
A + L
Total
Total
pani-
tème
p.c
p.c.
ppm
eau
Kcl
C/N
Grains
pani-
Pailles
M.S
cules
cules
Totales
1
B
45
27,8
0,39
363
6,5
4,2
10,7
735
1000
1520
2520
74,5
2
B
36
17
0,28
217
5,8
3,7
12,9
100
1500
1785
3285
73,3
3
B
25
24,8
0,49
367
6,7
4,8
13,4
930
2450
3885
6335
78,8
4
B
50
24
0,35
294
6,4
4,2
12
885
1250
1450
2700
70,8
5
C
11
33
0,49
355
6,6
4,7
13,8
430
570
535
1015
75,4
6
B
70
18,4
0,47
253
6,4
4,2
18,5
835
1435
1720
3155
58,2
7
B
95
25,4
0,31
280
6,1
3,9
11 , 1
070
1770
2370
4140
60,5
8
B
30
21
0,35
286
6,1
4,1
12
550
800
850
1650
68,8
9
B
47
18
0,24
228
6
4
10,7 p20
2935
3850
6785
79
10
C
10
-
0,32
286
6,2
4,5
11,2
620
900
1485
2385
68,9
11
A
100
20,7
0,68
493
7,2
6,2
13,7
790
1060
2725
3785
74,5
12
A
100
21,4
0,66
504
6,8
5,3
13,1
730
980
3150
4130
74,5
13
A
100
22,5
0,57
442
6,8
5,3
12,9
530
745
2025
2770
71,1
14
A
100
20,9
0,45
336
7
5,5
13,4
525
685
1425
2110
76,6
15
A
40
16,3
0,81
616
7,1
6,4
13,2
415
779
4100
4879
53,3
16
A
100
20,4
0,77
498
7,4
6,8
13,3
405
695
1750
2445
58,3
17
A
50
19,2
0,66
543
7
6
12,2
305
485
1025
1510
62,9
18
A
100
16,1
0,50
375
7,1
6,2
13,3
800
1225
2575
3800
65,3
19
A
72
18,1
0,49
336
7,2
6,2
14,6
725
1000
2000
3000
72,5
20
A
75
16,9
0,49
291
6,9
5,5
16,8
485
762
2325
3087
63,6
21
B
60
18
0,26
207
6,8
5,4
12,6
315
450
800
1250
70
22
B
100
20,4
0,35
258
6,9
5,5
13,6
605
862
1675
2537
70,2
23
C
3
24,9
0,62
442
6,8
5,7
14
980
1417
2775
4192
69,2
24
C
4
12,5
0,29
140
7
5,8
20,7
355
512
925
1437
69,3
25
C
5
16,6
0,47
308
6,8
5,3
15,3
745
1095
2325
3420
68
,
-
X A
84
19,2 0,61 443,4
7,0
5,9
13,6
571
842 2310 3152 67,3
-
X B
56
21,5
0,35 275
6,4
4,4
12,7
1035 1445 1990 3436 70,4
-
X C
7
21,75 0,44 306
6,7
5,2
15,0
626
899 1609 2490 70,2
143


Au niveau du système B, ces rendements sont de 1035, 1445 et 1990
kg/ha respectivement pour les grains, panicules et pailles. La production moyenne
de matières sèches est de 2336 kg/ha et le rendement au battage de 70,4 p.c.

Les rendements du système C sont de 626, 900 et 1609 kg/ha pour les
grains, pailles et panicules. La production moyenne de matière sèche est de 2490
kg/ha et le rendement au battage de 70,2 p.c.
5.5.1.2. Caractéristiques des sols sous culture
Les variables mesurées concernent la texture, la matière organique (C et N)
et le pH.

Le taux d'argile plus limon (A + L) est de 19, 2 p.c. en moyenne pour le
système A, 21,5 p.c. pour le système B et 21,75 p.c. pour le système C.

La matière organique (C et N) est plus importante dans les sols du
système A que ceux du système B. Le système C est à un niveau intermédiaire.

Le pH du sol suit les mêmes variations que la matière organique.
5.5.1.3. Relations entre les variables
Une analyse en composantes principales (ACP) a été faite sur les 25
observations avec 13 variables. Les résultats de cette analyse figurent en annexe.
On peut observer que le plan factoriel 1-2 explique 63,5 p.c de la variabilité. L'axe
1 s'identifie comme l'axe des caractéristiques du sol: C Total, N Total, pH eau et
pH kc!. L'axe 2 s'identifie comme l'axe des productions. En tenant compte de
toutes les variables, on constate que la plus grande source de variation entre les
individus provient de la teneur en matière organique du sol et de la production
végétale.
144

Relations entre les rendements grains et les caractéristi-
Rendement grain (kg/ha)
que s des so lS
Ren<;lemenl gralo (kQ/ha)
0500 ;:::::'::'::::::':::-~=-~'-="'-------'---,
0500
--=----'-"'----"'-------~
::1000
:01000
1500
1500
1000
1000
~_.-
500
500
o
o+--~~-~-~.----,-~---!
o
0,::1
0.4
0.6
o.a
o
100
::l00
300
400
500
600
700
Carbone tolal(mg/g de ,o1)
AlOI. 10101 (ppm)
F1Qure 43 a: l"Ielallons avec le carbone 10101
FIgure 4:} b: I<elollon~ avec I"orole 10101
Rendement grain kg/ha
2500 ~----=-------=--------~
2000
1500
1000
500
o +----.-------r--r---,-----,----,,----!
o
5
10
15
20
25
30
35
A+L(pc)
Figure 43 c: Relations avec les élémenls lins (A'L)
145

Relations entre les rendements pailles et les
caractéristiques des sols
Rendement poille (I/ho) (Williers)
5 -r==c======"'-----------,
Rendement paill.(t/l"lO) (t.4;lIi.r$)
o+--~--~--~--~-­
o+--~-~-~-~-~-~­
o
0.2
0.4
0.6
0,8
o
100
200
300
400
SOO
600
700
Carbone total (mg/g de sol)
Azote 10tal (ppm)
tlgure 44 0: Relations avec le carbone \\otol
FiqUfl'! 44 b. Rl'!lations av!'!c l'azote total
Rendement paille (t/ha) (Milliers)
5 - , - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
4
3
2
0 + - - - , - - - - - - - , - - - , - - - - - , - - - - - - - , - - - , - - - - -
o
5
10
15
20
25
30
35
A + L (pc)
Figure 44 c
Relations avec les éléments tins (A+L)
146

Les figures 43a, b, c et 44a, b, c montrent les relations de la production et
certaines caractéristiques des sols et l'âge de mise en culture.
Dans les conditions de l'expérimentation, on observe que les rendements
grains sont plus élevés dans les situations où les teneurs en matières organiques
du sol sont faibles (C et N) et vis-versa. Au niveau des pailles, c'est plutôt le
contraire.
La tendance générale montre une baisse de la production en fonction de
l'âge de mise en culture.
5.5.2. Discussions - conclusion
Les investigations faites en milieu paysan montrent que la productivité des
terres est très liée à leurs modes de gestion, en particulier celui de la matière
organique.
Au niveau de la production végétale, les résultats semblent être liés aux
conditions climatiques de l'année. Les rendements grains sont plus faibles dans le
système A que le système B. Par contre, au niveau des pailles, c'est l'inverse. Les
conditions difficiles semblent avoir affecté la production des grains au niveau du
système A, même si dans l'ensemble il y a eu un bon développement végétatif du
sorgho. Dans tous les cas, ce qui mérite d'être souligné, c'est la complexité de
cette approche.
En station il est relativement aisé de comparer les rendements entre les
traitements d'une même expérimentation dans la mesure où beaucoup de
paramètres sont contrôlés. Ce n'est pas le cas en milieu paysan où on ne contrôle
pas les dates de semis, les pratiques culturales, l'enherbement et les aspects
phytosanitaires, tant de facteurs qui peuvent fortement influencer la production.
DIOUF (1990) a mis en exergue au Sénégal l'importance de ces paramètres dans
les diagnostics agronomiques en parcelles paysannes.
147

La différenciation entre les systèmes montre l'importance des apports fréquents de
matière organique dans ces systèmes. Ces apports permettent d'augmenter la
matière
organique
du
sol.
La
non
restitution
entraîne
au
contraire
un
appauvrissement.
Les parcelles les plus récentes se situent à un niveau
intermédiaire, ce qui montre le rôle du temps de mise en culture dans les systèmes
traditionnels. Les résultats de ces investigations sont une confirmation des
observations que nous avons déjà faites dans la zone (SEDOGO, 1981).
Néanmoins, au vu des résultats sur l'ACP, il s'avère nécessaire d'étendre les
observations sur un échantillon plus important de façon à permettre une étude plus
fine de chaque système.
148

CHAPITRE VI: ETUDE DES EFFETS DES MODES DE GESTION DE
LA MATIERE ORGANIQUE SUR LE DEVENIR DE
L'AZOTE-ENGRAIS (UREE 15 N)
INTRODUCTION
L'importance économique de l'azote en agriculture d'une façon générale et
le comportement des sols tropicaux face aux apports d'engrais azotés justifient
amplement que tout un chapitre soit consacré à ces aspects dans le cadre de notre
étude. En effet, beaucoup d'études faites en zone semi-aride ont montré que
l'efficacité des engrais azotés dépendait de beaucoup de facteurs, en particulier
des quantités et de la nature de la matière organique (CHABAUER (1976), GANRY
(1990), HIEN (1990), SEDOGO et al. (1991). Les propriétés du sol peuvent avoir
une forte incidence sur le devenir de ces engrais. C'est ainsi que CHABALIER
(1976) sur les sols acides du nord de la Côte d'Ivoire et GANRY (1990) sur les
sols dégradés du Sénégal ont enregistré des pertes pouvant représenter 40 p.c.
de l'engrais apporté. De même, nous avons montré dans le chapitre précédent que
l'efficacité de l'urée était accrue en présence d'apports organiques. Cependant,
malgré les apports organiques annuels de 10t par hectare, la productivité du
kilogramme d'azote baisse dans le temps et dépend de la nature de la matière
organique incorporée. Dans ce chapitre nous essayons de mieux comprendre le
phénomène à travers des dispositifs en milieu contrôlé et au champ et en utilisant
de l'urée marquée.
6.1. RESULTATS
6.1.1.
Etude en vases de végétation des effets directs des substrats
organiques et de l'urée
Plusieurs séries de tests en milieux contrôlés ont été mises en place en serre
pour étudier le comportement de l'engrais azoté (urée) dans les sols ferrugineux
de Saria, pendant des temps relativement courts. Les méthodologies utilisées pour
ces études ont été décrites dans le chapitre matériels et méthodes d'étude.
149

6.1.1.1.
Effets des faibles apports de substrats organiques
(tableau 32)
Dans cette étude, les substrats ont été apportés à même quantité de
carbone, 35 mg C/1 OOg de sol, soit l'équivalent du dixième de la teneur en matière
organique du sol. L'urée marquée à 10 p.c. N 15 a été apportée à 50 ppm. La
plante testée a été l'Agrostis communis, avec une seule coupe à la 5è semaine.
Tableau 32 : Effets des apports de 35 mg C/100g de sol sur le bilan 15N
Production
Azote Absorbé
E' (1)
Nd fF (2)
CRU (3)
Traitement
M5T
p.c
p.c
mg kg-'
mg kg-'
mg kg-' sol
p.c
p.c
sol
Sol
1770
1,74
30,7
5,99
59,9
18,4
36,8
Pailles
1862
1,60
29,06
6,07
60,7
18
36
Fumier
2203
1,57
34,51
5,84
59
20,35
40,7
C. aérobies
2034
1,65
33,39
6,02
60,2
20,10
40,2
C. anaérobies
1799
1,67
29,87
5,90
59
17,62
35,26
(1) E'
= excès isotopique de l'échantillon
(2) Nd fF = Azote provenant de l'engrais
(3) CRU
= coefficient réel d'utilisation de l'azote-engrais.

Azote absorbé par la culture
On enregistre une augmentation des quantités d'azote absorbées, avec les
fumiers et les composts aérobies. Cependant, par rapport au sol, il y a une
diminution de ces quantités avec les pailles et les composts anaérobies.
150

En tenant compte des teneurs, il y a une baisse quel que soit le substrat
considéré. L'augmentation la production de matières sèches semble avoir affecté
la teneur de la plante en azote.

Azote-engrais absorbé par la culture
Quantitativement, il diminue avec les pailles, les composts anaérobies et
augmente avec le fumier et les composts aérobies. Ceci explique pourquoi le
coefficient d'utilisation de l'azote engrais est plus élevé pour le fumier et les com-
posts aérobies (40 p.c en moyenne). Ceux des pailles et les composts anaérobies
(36 et 35 p.c) sont à peu près identiques à celui du sol (36,8 p.c).
6.1.1.2. Effets des apports massifs de substrats organiques
(350 mg C/100 g soli
L'expérimentation a été conduite sous serre comme la première, en utilisant
le ray-gras comme plante test. Les substrats ont été apportés à la dose de 350 mg
C/100 g de sol, (l'équivalent en carbone du sol), et l'urée (10 p.c 15 N) à 50 mg
Nlkg de sol. Deux coupes ont été faites à la 4è et à la 8è semaine. Compte tenu
des faibles quantités de matières sèches, nous n'avons pris en considération que
la somme des 2 coupes, aussi bien au niveau de productions que de l'azote
absorbé par la culture.
• Origine de l'azote absorbé
Les résultats du tableau 33 montrent que pour tous les traitements, les
quantités d'azote absorbées provenant du sol sont supérieures à celles provenant
de l'engrais. Entre les traitements, on peut remarquer que l'apport des substrats
diminue la contribution de l'engrais azoté, donc augmente celle du sol. La
contribution de l'engrais est plus faible avec les pailles et les deux types de
compost qu'avec le fumier.
151

Tableau 33 :
Effets des apports de 350 mg C/100 de sol sur le bilan de l'azote 15 N.
Culture avec Ray-gras.
MS
N
E'
NdfF
Nd fS (1)
CRU
Traitement
mg kg"
absorbé
p.C
p.C
p.c.
p.C
mg kg,o'"
p.C
mg kg,o'"
mgkg' l
Sol
P. aér
2382
50,64
4,68
46,8
23,70
53,2
26,94
racines
23,02
3,34
33,4
7,69
66,6
15,33
62,7
MS Totales
73,66
-
-
31,39
-
42,27
Pailles
P. aér
1406
22,96
1,85
18,5
4,24
81,5
18,72
racines
18,29
1,77
17,7
3,24
82,3
15,05
15
MS Totales
41,21
-
-
7,48
-
33,77
Fumier
P. aér
3232
61,58
3,23
32,3
19,87
71,7
41,71
racines
25,43
2,02
20,2
5,14
77,1
20,29
50
MS Totales
57,01
-
-
25,01
-
62
C.AER
P. aér
1758
31,46
2,66
26,6
8,38
73,3
23,08
racines
23,05
2,27
22,7
5,23
73,3
17,82
27,2
MS Totales
54,51
-
-
13,61
-
40,9
C.ANAE
P. aér
1633
29,58
2,83
28,3
8,37
67,7
21,22
racines
21,23
2,29
22,9
4,87
79,8
16,36
26,5
MS Totales
50,52
-
-
13,24
-
37,58
(1) Nd fS == azote absorbé par la culture et provenant du sol.
• Azote absorbé par la culture
Au niveau des parties aériennes, on constate que les pailles et les 2
composts entraînent une diminution des quantités d'azote absorbées par la culture.
C'est le contraire avec le fumier.
Pour les racines, les réponses sont moins nettes mais on retrouve
néanmoins les mêmes tendances, de même qu'au niveau des quantités totales
d'azote absorbées par la culture: très nette diminution avec les pailles et ses déri-
vés, augmentation avec le fumier.
152

Tableau 34 :
Bilan de "azote 15 N dans le sol. Culture du Ray-grass avec apports de
350 mg C/100 g de sol
N sol
E '
NiS (1)
NdfF
Total
Défaut
Traitements
mg kg- 1
p.c
15N ré-
bilan
mg kg,1
p.c
mg kg- 1
p.c
cupéré
Sol
266
16,94
33,9
31,4
62,8
96,7
3,3
0,637
Pailles
316
39,31
78,6
7,5
15
93,6
6,4
Fumier
471
1,244
19,31
38,6
25
50
88,6
11,4
C. AER
334
0,41
32,49
65
13,6
27,2
92,2
7,8
C.ANAE
306
31,71
63,5
13,2
26,5
89,9
10,1
0,973
1,037
(1) NiS - Azote-en g rais immobilisé dans le sol.
• Azote total du sol après culture (tableau 34)
On constate que les apports des substrats ont augmenté les quantités
d'azote total du sol. Ces augmentations semblent être fonction de la richesse du
substrat en azote: 471 mg N/kg de sol pour le fumier contre respectivement 316,
306 et 334 mg N/kg pour les pailles, composts anaérobies et aérobies; le sol sans
substrat contient 266 mg N/kg de sol.
• Azote-engrais immobilisé dans le sol
Les excès isotopiques les plus élevés sont observés sur les traitements avec
les substrats issus des pailles de sorgho. Cela se traduit par une immobilisation
plus importante de l'azote-engrais au niveau de ces traitements par rapport au sol
et au fumier: 78 p.c pour les pailles, 63 p.c pour les composts anaérobies, 65 p.c
pour les composts aérobies. Le fumier a immobilisé environ 39 p.c de l'engrais,
contre 34 p.c pour le sol. On voit donc que les faibles coefficients d'utilisation de
l'engrais correspondent aux forts coefficients d'immobilisation.
153

Le bilan du 15 N dans le sol et la culture fait apparaître des défauts de
bilans correspondant à des pertes de l'engrais azoté: 3 p.c pour le sol, 6-11 p.c
pour les substrats ; les pertes les plus élevées proviennent du traitement avec
fumier.
6.1.1.3. Apports des substrats à azote constant
(tableau 35)
Contrairement aux deux autres, cet essai a été réalisé sur la base d'un
apport des substrats à la même quantité d'azote organique.
La dose d'azote engrais reste cependant la même, 50 mg N/kg de sol sous
forme d'urée à 5% d'azote 15. L'essai a été conduit à Saria, sous abri aéré. La
culture (Digitaria exilisl a été donc soumise aux variations climatiques qui
caractérisent le milieu (en particulier la température), ce qui nous rapproche un peu
des conditions au champ. Plusieurs arrosages par jour (3 à 4) étaient nécessaires
pour empêcher la dessiccation des vases. Nous avons procédé à deux coupes: 4è
et 8è semaines.
• Origine de l'azote absorbé par la culture
Les résultats figurent dans le tableau 35. Quelle que soit la partie de la
plante considérée, on constate que la plus grande partie de l'azote provient du sol.
Entre les traitements, il y a une diminution de l'utilisation de l'azote-engrais
quand on apporte les substrats organiques. Cela se traduit par une diminution de
la contribution de l'engrais, et surtout des coefficients nets d'utilisation. Les plus
faibles C.R.U. sont observés avec les pailles (1,2 p.c) et les composts anaérobies
(1,6 p.c). Ceux du fumier et du sol témoin sont à peu près équivalents (25,1 et
24,9 p.c.l. Les composts aérobies se situent entre les 2 groupes.
154

155
Tableau 35 : Bilan de la culture du fonio avec 15 N
N absor-
E'
NdfF
NdfS
CRU
N total
E'
NiS
Taux de Défaut
Origine

p.c
p.c
sol
sol
récupé-
bilan
mg kg"
mg kg"
mg kg"
poc
poc
mg kg"
p.c
mg kg"
p.c
ration
P.aériennes
25,79
2,213
44,2
11,41
55,8
14,28
Sol
Racines
4,14
1,233
24,6
1,02
75,4
3,12
294
0,333
19,58
39,2
64
36
MS Totales
29,93
-
41,5
12,43
58,5
17,4
24,9
P. aérien nes
6,43
0,317
6,4
0,41
93,6
6,02
Pailles
Racines
3,43
0,284
6,5
0,19
94,5
3,24
397
0,434
34,46
68,9
70,1
29,9
MS Totales
9,86
-
6,1
0,60
93,9
9,26
1,2
P.aériennes
33,5
1,718
34,4
11,51
65,6
21,49
Fumier
Racines
4,64
1,146
22,8
1,06
77,2
3,58
387
0,293
22,68
45,5
70,1
29,9
MS Totales
38,14
-
33
12,57
67
25,07
25,1
P.aériennes
20,29
1,699
34
6,89
66
13,4
C.AER
Racines
3,43
1,114
21,8
0,76
78,2
2,67
373
0,369
27,53
55,1
70,4
29,6
MS Totales
23,72
-
32,3
7,65
67,7
16,07
15,3
P.aériennes
8
0,377
7,5
0,60
82,5
7,4
CoANAE
Racines
3
0,309
6,3
0,19
93,7
2,81
429
0,351
30,12
60,23
61,8
38,2
MS Totales
1 1
-
7,2
0,79
92,8
10,21
1,6

• Bilan d'azote-engrais dans le système sol-plante
Les résultats montrent aussi que les excès isotopiques du sol après culture
sont plus élevés pour le traitement avec pailles, composts anaérobies et composts
aérobies que pour le sol et le traitement avec fumier. Cela se traduit par une
différenciation entre ces deux groupes. On constate en effet que les quantités
d'azote-engrais stockées sont plus importantes pour les premiers 55-68 p.c, que
pour les seconds 39-45 p.c. Donc à un coefficient d'utilisation faible de l'azote-
engrais correspond un stockage important de cet azote dans le sol. Le calcul de
bilan montre des pertes très élevées de l'azote de l'engrais: 29-39 p.c.
6.1.2. Expérimentations au champ
Des tests ont été effectués au champ en 1989 et 1990 sur les parcelles de
l'essai comparatif pour confirmer les résultats obtenus dans les études en vases de
végétation. Cependant, compte tenu des coûts très élevés (achat de l'urée marquée
et analysés), nous avons seulement travaillé sur trois répétitions de l'essai et nous
avons même été amenés à éliminer le traitement composts anaérobies de notre
étude en 1989.
6.1.2.1. Etude avec l'urée marquée à 2,19 p.c. 15N
Cette étude a été réalisée en 1989 dans le cadre des activités du Réseau
Ouest Africain sur les engrais animé par l'IFDC (International Fertilizer Development
Center).
Il faut rappeler que l'objectif de cette étude était de tester au champ les
effets des apports répétés de substrats organiques d'origines diverses (pailles,
fumier, composts) sur une culture de sorgho en présence d'un engrais azoté, l'urée
marquée à 2,19 p.c 15 N apportée à la dose de 63,75 N unités par hectare.
156

L'expérimentation a été conduite avec les traitements suivants:
- sans matière organique
- apport de 1Dt/ha pailles de sorgho
- apports de 1Dt/ha fumier
- apport de 1Dt/ha composts aérobies
Deux systèmes ont été comparés:
Système A
33,75 unités à 2,19 p.c. 15 N à la levée
30 unités (urée non marquée) à la montaison (30è j)
Système B
30 unités (urée non marquée) à la levée
33,75 unités à 2,19 p.c. 15 N à la montaison.
Les résultats obtenus en 1989 (tableau 36) au niveau du système A
montrent une fois de plus l'intérêt des apports combinés de substrats organiques
d'origine diverses et d'azote; augmentation de 33 à 37 p.c la production de
matières sèches totales, doublement des rendements grains.
Les résultats sur les quantités d'azote absorbée montrent des effets positifs
des apports organiques. Mais tous les substrats sont pratiquement équivalents.
Dans tous les cas, on constate que l'essentiel de l'azote absorbé se trouve dans
les pailles de sorgho.
157

Les résultats sur l'origine de l'azote absorbé par la culture confirment ce qui
a été dit précédemment, à savoir l'intérêt des apports organiques. Pour toutes les
parties de la plante, on constate une augmentation des quantités d'azote engrais
absorbé. Cela se traduit par des coefficients réels d'utilisation (CRU) plus élevés en
présence de matière organique que chez le témoin. Entre les divers substrats, on
observe un meilleur comportement des pailles.
Les résultats sur les systèmes B (tableau 37) sont légèrement différents de
ceux du système A. Dans l'ensemble, les productions sont plus faibles, même si
les effets des substrats organiques sont très nets.
Les quantités d'azote absorbées sont équivalentes, sauf pour les pailles où
il y a une baisse.
Le coefficient réel d'utilisation du deuxième apport est plus faible. Il n'y a
pas de différence entre le témoin et les composts aérobies. De même le fumier et
les pailles ont le même CRU.
Un calcul théorique a été effectué sur la base des données des deux
systèmes pour une fumure azotée de 63,75 unités fractionnées en deux apports
: 33,75 unités à la levée et 30 unités à la montaison (tableau 38). On peut
observer qu'au premier apport, l'engrais représente moins de 25 p.c de ('azote
absorbé.
Les substrats organiques entraînent une baisse de pourcentage, en particulier
le fumier. Au deuxième apport, on a la même tendance. Mais la part de l'engrais
est d'environ 11 p.c pour tous les substrats alors qu'il est de l'ordre de 14 p.c
quand on n'apporte pas de substrats organiques. Ainsi, le premier apport d'urée
semble plus efficace que le second.
158

159
Tableau 36 : Bilan de la culture de sorgho avec l'urée à 2,19 p.c. 15 N
Système A
Rendement
N total
E.
NdfF
CRU
Traitement
Organe
kg/ha"
p.c
p.c
p.c
kg/ha"
p.c
kg/ha"
Sol
Grains
1312
1,61
21,12
0,464
21,19
4,47
13,24
Panicules
607
0,577
3,50
0,460
21
0,74
2,19
Pailles
6183
0,903
55,83
0,543
24,79
13,84
41,01
MS totales
8102
-
80,45
-
-
19,05
56,44
Pailles
Grains
2569
1,573
40,41
0,384
17,53
7,05
21
Panicules
713
0,627
4,47
0,352
16,07
0,72
2,13
Pailles
7726
0,853
65,90
0,509
23,24
15,32
45,38
MS totales
11008
-
110,78
-
-
23,13
68,53
Fumier
Grains
2745
1,67
45,84
0,346
15,80
7,24
31,45
Panicules
843
0,607
5,12
0,335
15,30
0,78
2,31
Pailles
7525
0,85
63,96
0,416
19
12,15
39
MS totales
11113
-
114,92
-
-
20,17
59,76
Composts
Grains
2515
1,597
40,16
0,383
17,49
7,02
20,81
aérobies
Panicules
810
0,683
5,53
0,385
17,58
0,97
2,87
Pailles
7449
0,78
58,10
0,455
20,78
12,07
35,77
MS totales
10774
-
103,79
-
-
20,06
59,44

Tableau 37 : Bilan de la culture de sorgho avec l'urée à 2,19% 15 N
Système B
Rendement
N absorbé
E'
NdfF
CRU
Traitements
Organes
kg ha"
p.c
p.c
p.c
kg ha"
p.c
kg ha"
Sol
Grains
1469
1,703
25,02
0,422
19,26
4,82
14,3
Panicules
691
0,627
4,33
0,411
18,77
0,81
2,4
Pailles
5660
0,93
52,64
0,292
13,33
7,01
22,8
MS totales
7820
-
81,99
-
12,64
37,45
Pailles
Grains
2438
1,477
40,40
0,419
19,13
7,80
23,11
Panicules
808
0,51
4,12
0,392
17,9
0,74
2,19
Pailles
7355
0,667
49,06
0,231
10,55
5,17
15,32
MS totales
10601
-
93,58
-
-
13,71
40,62
Fumier
Grains
2470
1,657
40,93
0,333
15,21
6,22
18,43
Panicules
676
0,587
3,97
0,285
13,01
0,52
1,54
Pailles
7317
0,947
69,29
0,233
10,64
7,37
21,84
MS totales
10463
-
114,19
-
-
14,11
41,81
Composts
Grains
2418
1,533
37,07
0,365
16,67
6,18
18,31
aérobies
Panicules
828
0,683
5,66
0,286
13,06
0,74
2,19
Pailles
7121
0,88
62,66
0,210
9,59
6,01
17,81
MS totales
10367
-
105,39
-
-
12,93
38,31
160

161
Tableau 38 : Bilan estimé des deux apports
N Total
Nd fF 1e apport
Nd fF 2e apport
Nd fF total
NdfS
CRU
kg ha-'
total
p.e
kg ha-'
p.e
kg ha-'
p.e
kg ha"
p.e
kg/ha-'
p.e
Sol
80,99
23,5
19,05
13,9
11,24
37,4
30,29
62,6
50,70
47,5
Pailles
110,78
20,9
23,13
1 1
12,19
31,9
35,32
68,1
75,46
55,4
Fumier
114,92
17,6
20,17
10,9
12,54
28,5
32,71
71,5
82,21
51,3
Composts
aérobies
103,79
19,3
20,06
11
11,49
30,3
31,52
69,7
72,27
49,4

En tenant compte des deux apports, on constate que les substrats, en
particulier les pailles et le fumier entraînent une augmentation de "azote provenant
de l'engrais. L'effet des composts aérobie est relativement faible. On peut aussi
constater que tous les substrats augmentent le CUR de l'azote. Mais comme dans
les cas précédents, ils induisent une contribution plus importante du sol à la
nutrition azotée des cultures (Nd fS plus élevé).
6.1.2.2. Etude avec l'urée marquée à 10,2 p.c 15N
Une deuxième étude au champ a été réalisée en 1990 en utilisant de l'urée
marquée à 10,2 p.c. Un seul apport a été effectué à la levée, avec 60 unités à
l'hectare.
Le taux de marquage de l'urée est plus élevé que dans l'étude précédente.
Ceci devait permettre de mieux quantifier l'azote immobilisé et surtout de suivre
le comportement ultérieur de celui-ci vis à vis du sol et des plantes.
Les résultats figurent dans le tableau 39. D'une façon générale, on constate
que les niveaux de production sont plus faibles que dans l'étude précédente. ceci
a pour conséquence des quantités d'azote absorbées et des CRU plus faibles. La
part provenant de l'engrais est de "ordre de 31 à 36 p.c. Elle baisse quand on
enfouit les substrats organiques, avec des valeurs identifiques pour le fumier, les
pailles et les composts aérobies. La baisse est plus importante avec les composts
anaérobies.
L'incorporation
de
la
matière organique
au
sol
entraîne
une
augmentation de la contribution de celui-ci à la nutrition azotée du sorgho.
162

163
Tableau 39 : Bilan de l'azote engrais. 1990 - Essai comparatif
Rendement
N absorbé
E'
NdfF
NdfS
CRU
Traitements
Organes
kg/ha
p.c
p.c
p.c
kg ha-'
p.c
kg/ha
p.c
kg/ha
Sol
Grains
1270
1,93
24,51
3,65
35,8
8,77
14,6
sans apport
Panicules
350
1,16
4,06
3,68
35,6
1,46
2,4
Pailles
2660
0,59
15,69
3,92
38,4
6,03
10,1
MS totales
4280
-
44,26
-
36,7
16,26
63,3
28
27,1
Pailles
Grains
2800
1,71
37,62
3,17
31,1
11,69
19,5
Panicules
810
1
8,10
3,25
31,9
2,58
4,3
Pailles
3125
0,45
14,06
3,76
36,8
5,18
8,6
MS totales
6135
-
59,78
-
32,5
19,45
67,5
40,33
32,4
Fumier
Grains
2200
1,87
41,14
3,25
31,9
13,11
21,9
Panicules
1050
1,18
12,39
3,36
32,9
4,08
6,8
Pailles
3245
0,70
22,72
3,46
33,9
7,71
12,9
MS totales
6495
-
76,25
-
32,7
24,90
67,3
51,35
41,5
Composts
Grains
1050
2,24
23,52
3,13
30,7
7,21
12
aérobies
Panicules
485
1,49
7,23
3,06
30
2,17
3,6
Pailles
3350
0,93
31,16
3,47
34
10,60
17,7
MS totales
4885
-
61,91
-
32,3
19,98
67,7
41,93
33,3
Composts
Grains
1050
2,20
23,10
3,22
31,6
7,29
12,2
anaérobies
Panicules
485
1,41
6,84
3,24
31,7
2,17
3,6
Pailles
2775
0,78
21,65
3,88
38,1
8,24
13,7
MS totales
4310
-
51,59
-
34,3
17,70
65,7
33,90
29,5
Excès isotopique engrais 10,2 p.c. 15 N.

Tableau 40 : Bilan de la culture du sorgho avec l'urée à 10,2 p.c. 15N
N Total sol
NiS (1)
Taux de
Défaut de
CRU
récupération
bilan p.c
kg ha-'
E'
p.c
kg ha-'
p.c
Indice
p.c
p.c
p.c
N Total
NF
Sol
0-20
783
0,2353
2,31
18,06
88,5
20-40
771
0,0177
0,17
01,23
30,12
05,9
40-60
735
0,0160
0,16
01,15
2
05,6
Total
2289
-
-
20,44
1,9
100
27,1
61,1
38,9
34
Pailles
0-20
1131
0,1996
1,96
22,13
90,4
20-40
729
0,0174
0,17
01,24
36,9
05,1
40-60
807
0,0139
0,14
01,10
2
04,5
Total
2667
-
-
24,47
01,8
100
32,4
72,4
27,6
40,8
Fumier
0-20
1260
0,1157
1,13
14,29
84,7
20-40
720
0,0214
0,21
01,53
23,8
09,3
40-60
822
0,0126
0,12
01,02
02,6
6
Total
2811
-
-
16,84
01,7
100
41,5
69,6
30,4
28,1
C. AER
0-20
1170
0,1563
1,53
17,93
85,4
20-40
822
0,0290
0,28
02,34
29,9
11 ,1
40-60
840
0,0085
0,08
00,70
03,9
03,5
Total
2832
-
-
20,97
01,2
100
33,3
68,3
31,7
35
C.ANAE
0-20
1248
0,1531
1,50
18,73
86,4
20-40
897
0,0265
0,26
02,33
31,2
10,8
40-60
975
0,0061
0,06
00,58
03,9
02,8
Total
3120
-
-
21,64
01,0
100
29,5
65,6
34,4
36,1
164

Tous les substrats organiques ont un effet favorable sur le coefficient réel
d'utilisation de l'urée. Le CRU le plus élevé est obtenu avec le fumier. Les pailles
et les deux composts ont des effets plus faibles sur le CRU.
Un bilan de l'azote engrais immobilisé dans le sol a été effectué sur une
profondeur de 60 centimètres. Comme on peut l'observer sur le tableau 40, pour
tous les traitements, l'essentiel de l'azote immobilisé (85 à 90 p.c) est localisé dans
les 20 premiers centimètres du sol.
Au niveau des traitements, il y a une différence de comportement des
substrats, en fonction de leur nature. Ainsi donc, les substrats à C/N élevé (pailles
et composts anaérobies) ont des taux d'immobilisation de l'azote (40,8 et 36,1)
plus élevés que les substrats à C/N faible (fumier et composts aérobies avec 28,1
et 35 p.c respectivement).
En tenant compte de l'azote engrais absorbé par la culture (CRU), on
s'aperçoit que le taux de récupération de l'azote engrais varie entre 61 p.c et 72,4
p.c. Ce taux est faible en absence de toute restitution organique et élevé avec les
pailles et les autres substrats.
Le bilan de la culture montre aussi des défauts variant de 27,6 à 39 p.c. Ces
défauts de bilan sont élevés au niveau des témoins sans enfouissement. Ils
baissent sous l'effet des apports organiques, surtout avec enfouissement des
pailles.
165

6.2. DISCUSSIONS - CONCLUSION
Dans une première phase nous avons incorporé au sol des quantités assez
faibles de substrats organiques. A des degrés divers, leur emploi combiné à celui
de l'urée entraîne une augmentation de la production de matières sèches totales.
Le bilan de l'azote quinze montre que le CRU est plus élevé avec les substrats à
C/N bas. Les pailles et les composts anaérobies entraînent une baisse du CRU par
rapport au témoin sans substrat. Ces observations ont été déjà faites par GUIRAUD
et FARDEAU (1977) ; GUIRAUD et al, (1980) ; OLIVER et al, (1978) ; PICHOT et
EGOUMENIDES (1981) ; SEDOGO (1981).
Dans une seconde phase, les quantités de substrats apportées sont
beaucoup plus importantes (10 fois) que dans l'étude précédente. Les différents
effets sont nettement mis en évidence en dépit de l'engrais azoté: diminution de
la production avec les pailles, les composts anaérobies et aérobies à C/N élevé et
augmentation avec le fumier à C/N bas. Ces mêmes résultats observés au niveau
des quantités d'azote absorbées par la culture prouvent que l'azote est plus
disponible dans le sol avec le fumier qu'avec les autres substrats qui ont tendance
à l'immobilisation. L'azote de l'engrais a été immobilisé dans le sol au détriment de
la plante. On constate alors que la plus grande partie de l'azote absorbé par la
plante provient du sol. Cela laisse supposer qu'il existe deux processus simultanés
: immobilisation de l'azote-engrais et minéralisation de l'azote organique. La
compétition entre les micro-organismes et la plante pour l'utilisation de l'azote
engrais se fait en faveur des premiers. Par contre on pourrait penser que lors de la
minéralisation de l'azote organique, la plante peut puiser certaines formes
organiques solubles pour sa croissance. Au cours de travaux antérieurs (SEDOGO,
1981) nous avons trouvé qu'il existait un lien entre l'azote total extrait au K S04
2
N/2 (y compris la forme organique soluble) et l'azote absorbé par la culture de ray-
grass ou la production de matières sèches. Plusieurs auteurs ont mis en évidence
cette forme soluble de l'azote qui est importante, dans les sols acides et son rôle
dans la nutrition azotée des plantes: PICHOT et al. (1979), VELLY et al (1980).
166

Lors d'une précédente étude (SEDOGO, 1981) nous avons aussi montré que
quel que soit le mode d'apport organique, l'engrais azoté provoquait une
minéralisation plus importante de l'azote organique du sol. Ce phénomène observé
par ailleurs par plusieurs auteurs, a été attribué à un effet d'activation apparent de
l'engrais (priming effect). Le "priming effect" apparent dû à l'engrais pourrait être
la résultante d'un effet rhizosphérique et d'une stimulation de l'activité biologique.
Ce phénomène peut entraîner un appauvrissement en azote des sols à faibles
teneurs en matières organiques.
Le bilan de l'azote 15 dans le sol après culture fait ressortir que les substrats
à C/N élevé (pailles et dérivés) provoquent une immobilisation plus importante de
l'azote engrais dans le sol. Par rapport au témoin, l'immobilisation due au fumier
est aussi élevée. Ces résultats vont dans le même sens que ceux de GUIRAUD et
FARDEAU (1977) ; OLIVER et al. (1978) ; GUIRAUD et al. (1980 b) ; PICHOT et
EGOUMENIDES, (1981).
Le défaut de bilan est assez faible, ce qui est conforme aux résultats obtenus
généralement dans de telles conditions.
Dans la troisième étude, l'apport des substrats a été fait sur la base de la
même quantité d'azote organique. Les résultats obtenus montrent la différence qui
existe au niveau de la nature de l'azote organique de ces substrats. En effet, nous
avons montré dans la partie matériel d'étude que les deux composts et les pailles
sont pauvres en azote par rapport au fumier. Comme ces substrats sont riches en
hydrates de carbone et en composés carbonés, l'apport des substrats à azote
organique constant introduit beaucoup plus de produits métabolisables avec ces
substrats, d'où les effets observés sur la production de matières sèches et les
quantités d'azote absorbé par la culture. La différence qui existe entre le fumier et
les composts anaérobies montre que la minéralisation de l'azote organique dans le
sol dépend bien du C/N des substrats incorporés (DOMMERGUES et MANGENOT,
1970 ; GRAFFIN, 1971 ; JACQUIN et VONG, 1981 ; MOREL, 1981).
167

La différence entre pailles compostées et non compostées montre la
nécessité d'une humification préalable des résidus à C/N élevé (DELAS et al.,
1973; GUIRAUD et al., 1980a et b ; MOREL, 1981).
L'utilisation de l'azote quinze confirme ici aussi les observations précédentes:
faibles coefficients d'utilisation de l'azote de l'engrais par la culture, réorganisation
d'une grande partie de l'azote engrais avec les substrats à C/N élevé.
Le dosage de l'azote total du sol et les enrichissements isotopiques résultant
des apports des pailles de sorgho et les deux types de composts confirment
l'importance de l'immobilisation de l'azote de J'engrais et le rôle du rapport CINo En
effet, les excès isotopiques sont plus faibles avec le fumier à C/N bas.
Les études menées pendant 2 années successives au champ avec de l'urée
marquée vont permettre de mieux comprendre les divers processus intervenant
dans les conditions naturelles.
La première étude avec l'urée à 2,19 p.c 15 N fait ressortir l'importance du
fractionnement de la fumure azotée. Le premier apport est mieux valorisé que le
second dont le CRU est plus faible. Le bilan calculé à partir des deux systèmes
montrent que les apports organiques, tout en améliorant le CRU, augmentent la
contribution du sol. Ceci confirme les études faites en milieux contrôlés et met en
exergue les deux processus simultanés existant dans le sol ; réorganisation de
l'engrais, minéralisation de l'azote organique.
La contribution du sol avec fumier est plus élevée que celle du sol avec
paille, d'où l'importance du C/N des substrats incorporés.
Le bilan de J'étude conduite en 1990 avec l'urée à 10,2 p.c va dans Je
même: effets positifs des substrats organiques sur la contribution du sol et le CRU.
Les résultats obtenus sur les CRU sont comparables à ceux observés par GANRY
(1990) au Sénégal. Dans l'ensemble, l'efficacité de l'engrais demeure faible, même
si les substrats organiques, en particulier le fumier permettent de l'améliorer.
168

Le bilan montre l'importance de l'immobilisation de l'azote-engrais 28 à 40
p.c de l'engrais, en fonction de la nature des substrats, sont immobilisés dans le
sol. Ce qui mérite cependant d'être souligné c'est que l'essentiel de l'azote
immobilisé est localisé dans les 20 premiers centimètres du sol. On ne retrouve que
10 à 15 p.c de l'azote immobilisé entre 20 et 60 cm. GANRY (1990) a montré
dans le cas du Sénégal que l'immobilisation était en général importante dans les 40
premiers centimètres et réduite entre 40 et 80 cm. Pour le maïs par exemple elle
est de 34 p.c pour l'ensemble du profil et 19 p.c dans l'horizon 0-30. Dans notre
cas elle varie entre 28 et 41 p.c pour le profil (0-60 cm) et 24-31 p.c pour l'horizon
0-20 seulement. Dans les chapitres précédents nous avons montré que la matière
organique du sol était essentiellement localisée dans cet horizon. Les processus
d'immobilisation de l'azote sont liés à la localisation de la matière organique, donc
à la quantité et à la nature de celle-ci. Ceci est important pour les cultures qui vont
succéder.
Le bilan de l'étude fait ressortir aussi des défauts variant 39 et 27,69 p.c.
Ces défauts sont plus importants en absence de substrats et plus faibles avec les
pailles. Etant donné les faibles quantités immobilisées dans les couches 20-60 cm,
(moins de 5 p.c). on ne peut pas attribuer toutes ces pertes à la lixiviation. Les
pertes seraient donc par volatisation. Elles sont importantes en absence de toute
restitution et faibles avec les substrats à C/N élevé. Il convient de souligner que
CHABALIER (1976) ; GIGOU et DUBERNARD (1979) et GANRY (1990) ont observé
des pertes de même ordre respectivement au Nord Côte d'Ivoire, Nord Cameroun
et au Sénégal.
169

[M~ù\\!1lIRîlE lEU ~©[UUJîJ1J©[M [Q)lE ~ ~~ùll~lRJlE (Q)IRî~IR!JU@llJllE
[Q)lE~ ~(Q)[L~[FlElRJlRJ(IJl@[IIR!]lE(IJl~ [LlE~~~lE~[Q)lE ~~IRî~~
170


CHAPITRE VII :
NATURE
ET
CARACTERISTIQUES
DES
COMPOSES
ORGANIQUES
DES
SOLS
FERRUGINEUX LESSIVES
7.1. ETUDE DE lA REPARTITION DE lA MATIERE ORGANIQUE DANS lES
FRACTIONS GRANUlOMETRIQUES DU SOL
La matière organique du sol, comme nous l'avons montré dans les chapitres
précédents, évolue rapidement dans les conditions pédo-climatiques du terroir de
SARIA. Cette évolution dépend fortement des modes de gestion des terres, en
particulier celui de la fertilité.
Cependant, la matière organique n'est pas
uniformément répartie dans le sol. De nombreuses études ont été en effet faites
sur
sa
répartition.
Parmi
les
nombreuses
méthodes
utilisées,
celle
du
fractionnement physique suscite de plus en plus un réel intérêt pour les
scientifiques. Elle permet une répartition de la matière organique en classes
granulométriques.
La méthode que nous avons utilisée, décrite dans la partie matériels et
méthodes d'étude, a été mise au point par FELLER (1979) et semble plus adaptée
à nos conditions et moyens de travail et surtout aux sols sableux de la zone
soudano-sahélienne. Son intérêt spécifique vient du fait que l'agent extractant est
l'eau, ce qui permet d'éviter l'altération des différents composés organiques par les
produits chimiques classiquement utilisés.
Rappelons que l'opération permet de répartir la matière organique du sol
dans les fractions suivantes:
- F 200 :
fraction comprise entre 2 000 et 200 Pm comprenant les sables
et les débris végétaux peu humifiés ;
- F 50 :
fraction comprise entre 200 Pm et 50 Pm et comprenant les
sables et les débris végétaux fins humifiés ;
171

- FûM:
Fraction inférieure à 50 Pm comprenant les argiles et les limons
fins mélangés à la matière organique humifiée.
Comme le soulignent FELLER et al. (1983) la méthode permet ainsi
l'obtention de 3 formes de matières organiques:
- les matières organiques constituées de débris végétaux retrouvés dans les
deux fractions supérieures à 50 p.
- les matières organiques liées à la matière minérale formant le complexe
organo-minéral et retrouvées dans la fraction inférieure à 50 Pm'
- les matières organiques solubles dans l'eau et dont la récupération n'a pas
pu se faire complètement dans le cadre de notre travail.
L'étude a été faite à partir d'échantillons de sol provenant de l'essai Entretien
de la Fertilité, de l'essai Comparatif et de 25 parcelles paysannes.
7.1 .1. Résultats
7.1.1.1.
Effets des Fumures sur la répartition granulométrique de
la matière organique du sol.
Les résultats obtenus (tableau 42 et figures 46, 47 et 48) ne correspondent
pas totalement à ceux obtenus lors des analyses précédentes en ce qui concerne
le carbone total du sol. Cela est vraisemblablement dû à la non récupération
complète de la fraction hydrosoluble et aussi à des pertes enregistrées lors des
manipulations (tamisages). Dans tous les cas, ces résultats respectent l'ordre des
tendances observées antérieurement. Ils font ressortir un effet net des modes de
fumure sur la matière organique du sol et sa répartition dans les fractions
granulométriques.
Ainsi donc, à l'exception de FMÛ, il y a une baisse globale de la matière
organique du sol variant de 25 à 54 p.c. en fonction des fumures.
172

E~FETS DES FUMURES SUR LA REPARTITION GRANULOMETRIQUE
DE LA MATIERE ORGANIQUE DU
SOL
Indice
8. +'_.0_.C,_T_OT
,
200
70
1>0
>0
100
>.
Jlch~re
T~molj]
lm.
lm
.WO
'W
Jllchtre
Temoin
'm.
rm
FWO
FW
Traitements
Traitements
~ .,200
0
F~O
IWA FOIll
_
C.TOT
~ "200
0
F~O
~ FO.,
Figure 46
en p.e
C.TOTAL
figure
41
:
e~ ~.c C.Jachère
mgC/g sol
7l------------
6
5
4
3
2
o
Jachère
Témoin
fmo
fm
FMO
FM
Traitements
_
C.TOT
_
F200
DF50
_FOM
figure
48
en mgC/g sol
173

174
Tableau 42 : Effet des fumures sur la répartitio
L C. TOT
F 200
F 50
FOM
mg Cg'
Indice
1
2
3
1
2
3
1
2
3
'501
Jachère
4,08
100
1,12
27,6
100
1,48
36,2
100
1,48
36,2
100
Témoin
2,05
45,1
0,26
12,7
23,2
0,39
19
26,4
1,40
68,3
94,6
fmo
3
74,5
0,54
17,8
48,2
0,68
22,4
45,9
1,82
59,8
123
fm
2,51
66
0,40
15,9
35,7
0,45
17,9
32,1
1,66
66,2
112
FMO
6,32
155
1,98
31,3
177
2,54
40,2
172
1,80
28,5
122
FM
2,61
64
0,50
19,2
44,6
0,46
17,6
31
1,65
63,2
111
1 : mgCg'1 sol
2 : p.c. C. TOT
3 : Indice

Dans le sol sous jachère, la F 200 représente 27,6 p.c. de la matière
organique, F 50 et FOM, 36,2 p.c. chacune. Les variations du stock organique
enregistrées avec les fumures n'affectent pas les fractions de la même manière.

La Fraction F 200 :
Sa teneur en carbone (par rapport au sol) baisse au niveau de tous les
traitements sauf FMO. Elle représente seulement 13 p.c. du carbone du sol au
niveau du témoin, 18 p.c. pour fmo, 16 p.c. pour fm et 19 p.c. pour FM. Elle
augmente pour FMO et représente alors 31 p.c. du carbone du sol. Par rapport à
la jachère, F 200 baisse de 77 p.c., 52 p.c., 64 p.c. et 55 p.c. respectivement au
niveau du témoin fmo, fm et FM. Elle augmente de 77 p.c. au niveau de FMO.
• La Fraction F 50 :
Ses teneurs augmentent par rapport à celle de la précédente. Elle représente
36, 19, 22, 18, 40, et 17 p.c. du carbone du sol respectivement chez le témoin,
fmo, fm, FMO et FM. Par rapport à la jachère, on enregistre une baisse de 74 p.c.
pour le témoin, 54 p.c. pour fmo, 8 p.c. pour fm et 69 p.c. pour FM. Avec FMO
il y a une augmentation de 72 p.c.
• La Fraction FOM :
Ses teneurs varient entre 1AO et 1,82 mg C g,1 de sol. Cette fraction
représente 36 p.c. de la matière organique du sol au niveau de la jachère. Avec le
témoin, elle est de 68 p.c. et respectivement de 60, 66, 29 et 63 p.c chez fmo,
fm, FMO et FM. La comparaison avec la jachère montre qu'il y a une baisse de 6
p.c. seulement chez le témoin. Par contre il y a une augmentation de 23, 12, 22
et 11 p.c. respectivement pour fmo, fm, FMO et FM. L'augmentation est donc plus
élevée au niveau des fumures organo-minérales.
175

Les résultats montrent donc que les plus grandes variations du stock sont
enregistrées dans les deux fractions supérieure à 50 Pm' Globalement la fraction
supérieure à 50 Pm présente 63,8 p.c. de la matière organique du sol au niveau de
la jachère. Elle baisse de 75 p.c. chez le témoin, 53, 67 et 63 p.c. respectivement
chez fmo, fm et FM. Avec FMO par contre, le stock organique du compartiment
supérieur à 50 Pm augmente de 74 p.c.
7.1.1.2. Effets des apports répétés de substrats organiques
Cette étude a été réalisée à partir d'échantillons prélevés sur l'essai
comparatif (SEDOGO et al., 1992), soit 10 ans après la mise en culture). Les
différents traitements ont été comparés au sol sous jachère comme précédemment.
Rappelons que cet essai compare les effets de l'enfouissement ou non de divers
substrats organiques (pailles, fumier, composts aérobies et composts anaérobies)
en présence ou non d'engrais azotés sur le sorgho et l'évolution du sol.
Les résultats relatifs à la répartition de la matière organique dans les
différentes fractions granulométriques sont regroupés dans le tableau 43 et les
figures 49a, 49b, 50a et 50b.
D'une manière générale ces résultats montrent une variation globale du stock
organique du sol comme observé précédemment: baisse de 33 p.c. en absence de
tout apport organique. En absence d'apport engrais azotés, les apports annuels de
10 t de pailles stabilisent le niveau du stock organique. Avec les autres substrats,
on enregistre des pertes de l'ordre de 5 p.c. en moyenne. Avec les engrais azotés,
on constate une baisse au niveau des pailles et des composts aérobies. Par contre
avec le fumier et les composts anaérobies, on enregistre une augmentation du
stock organique du sol (3,5 p.c. en moyenne). Les variations observées sont donc
fonction de la nature du substrat incorporé.
176

Tableau 43 : Effets des substrats organiques sur la répartition de la Matière organique du sol dans les fractions granulométriques
1
C. TOT
F 200
F 50
FOM
mgCg'1 sol
Indice
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Jachère
4,08 100
1,12
27,6
100
1,48
36,2
100
1,48
36,2
100
Sol sans
ON
2,73
67
0,45
16,6
40,2
1,14
41,7
77
1,48
41,7
100
apport
60 N
2,79
68,3
0,32
11,5
28,6
1,12
40,1
75,7
1,35
48,4
91,2
Pailles
ON
4,25 104
0,88
20,7
78,6
1,43
33,6
96,6
1,94
45,7
131
60 N
3,73
91,4
0,83
22,2
74,1
1,44
38,6
97,3
1,46
39,2
98,6
Fumier
ON
3,83
93,9
0,92
24
82,1
1,28
33,4
86,5
1,63
42,6
110
60 N
4,26 104,4
1,32
31
118
1,37
32,2
92,6
1,57
36,8
106
C. AER
ON
3,87
94,8
0,93
24
83
1,44
37,2
97,3
1,50
38,8
101,3
60 N
3,77
92,4
0,98
26
87,5
1,42
37,7
95,9
1,37
36,3
92,6
C.ANAE
ON
3,97
97,3
0,87
22
77,7
1,59
40,4
107,4
1,48
37,7
100
60 N
4,20 103
1,16
27,5
104
1,60
38,1
108
144
34,3
97,3
(1) mgCg'1 sol
(2) p.c. C. TOTAL SOL
(3) Indice par rapport à la Jachère (100).
177

EFFETS DES SUBSTRATS ORGANIQUES ET DES ENGRAIS AZOTES
SUR LA REPARTITION GRANULOMETRIQUE DE LA MATIERE ORGANIQUE DU SOL
_
FOI.<
~ F50
0
F200
_
FOl.<
~ F50
0
F200
5
3
3
2
a
a
jaen'r.
101 101"1. opporl
poil\\n
fuml,r
(",01"10',
101
IOrll
opporl
pailln
fumi"
0.0"0'.
troitaments
traIte monts
Figure 49 a
en mgC/g Sol (sans azote)
Figure 49 b
en mgC/g Sol (avec azote)
_FOI.<
~ FSO
OF200
_FOI.<
~ F50
OF200
120
120
100
100
Ba
80
60
60
40
40
20
20
0
a
101 sons oppoM
poillu
fu.m!,r
<:.0'.
<:.0'101.
ioch're
sol tan. opporl
paillu
fumi.r
c.a'.
<:.01"10',
traitements
troihtm8nts
Figure 50 a : en p:é-'-:C.-_TotaFSol (sans azote)
Figure 50 b : en p.c C Total Sol (avec azote)


F 200 évolue dans le même sens que la matière organique totale du sol.
En effet, en absence d'engrais azotés, cette fraction évolue à la baisse pour tous
les traitements (par rapport à la jachère). La baisse est de 60 p.c. pour le sol seul,
21,4, 18, 17 et 22 p.c. respectivement avec les pailles, le fumier, les composts
aérobies et les composts anaérobies. Elle est donc plus marquée en absence de
tout apport organique, et au niveau des substrats à C/N élevé (pailles et composts
anaérobies) par rapport à ceux à C/N faible (fumier et composts aérobies).
Avec les fumures azotées, on enregistre une baisse de l'ordre de 61, 18 et
12 p.c. respectivement au niveau du sol sans apport organique, des pailles et des
composts aérobies. Par contre on enregistre une augmentation de 18 et de 4 p.c.
pour le fumier et le composts anaérobies.

F 50 : Les teneurs en carbone sont plus importantes que dans le cas
précédent. Là aussi les variations dues à la culture continue sont fonction de la
nature du substrat incorporé. A l'exception des composts anaérobies pour lesquels
il ya une hausse (7 à 8 p.c.), tous les autres substrats entraînent une baisse du
carbone de cette fraction : 23 à 24 p.c. pour le sol sans apport; 3 p.c. en
moyenne pour les pailles, 7 à 13 p.c. pour le fumier et 3 à 4 p.c. pour les
composts aérobies.

La fraction FOM semble varier très peu. En effet, en absence d'engrais
azotés, elle est stable au niveau du sol et des composts anaérobies; elle augmente
de 31 p.c. avec les pailles, 10 p.c. avec le fumier et 1,3 p.c. avec les composts
aérobies. L'effet des fumures azotées se traduit par une diminution de la matière
organique contenue dans cette fraction, sauf pour le fumier où il y a une
augmentation de 6 p.c. La diminution est de l'ordre de 9 p.c., 1,6 p.c., 7,4 p.c.
et 2,7 p.c. respectivement pour le sol sans apport organique, les pailles, les
composts aérobies et les composts anaérobies.

Comme dans le cas précédent on peut aussi constater que la mise en
culture entraîne une augmentation du carbone de
la fraction FOM, donc une
diminution de celui de la fraction grossière. Ceci est accentué avec les engrais
azotés.
179

L'enfouissement des substrats organiques agit diversement en fonction de la nature
de ces substrats. Mais dans l'ensemble la tendance est l'augmentation du
pourcentage du carbone de la fraction par rapport au carbone total du sol en
absence d'engrais azotés. Quand on apporte les engrais, le pourcentage baisse et
dans certains cas est inférieur à celui du sol sous jachère.
Ainsi donc avec les apports annuels de 10 t de substrats organiques sans
engrais azotés, 54 à 62 p.c. environ de la matière organique du sol se retrouvent
dans la fraction grossière après 10 ans de culture continue. Avec les engrais azotés
ces pourcentages sont respectivement de 61, 63, 64 pour les pailles, le fumier et
les deux composts. En absence de tout apport organique après 10 ans de culture
sans engrais azotés, on retrouve 58 p.c. de la matière organique dans la fraction
grossière. Avec les fumures azotées, on retrouve 56 p.c.
7.1.1.3.
Répartition de la matière organique du sol dans les agro-
systèmes traditionnels
Les résultats concernent 25 échantillons de sol provenant des investigations
en milieu paysan. Ils sont regroupés dans le tableau 44 et les figures 50a et 50b.
Il ya une différenciation nette entre les 3 systèmes identifiés. Rappelons que ces
systèmes peuvent se résumer comme suit:
A: Ce sont d'anciennes parcelles en culture continue, sans jachère avec des
apports fréquents de diverses sources de matière organique.
B : Ce sont d'anciennes parcelles en cultures continue, sans jachère, sans
apports organiques. Ces cas sont les plus fréquents sur le terroir.
C : Ce sont des parcelles de mise en culture récente. Ces cas sont assez
rares, ce qui justifie d'ailleurs qu'il n'y ait que 5 exploitations concernées
lors de nos investigations. L'âge de mise en culture varie entre 4 et 11 ans.
180

Tableau 44 : Etats de la matière organique des sols en milieu paysan

C.TOT
F 200
F 50
FOM
PARCELLE
TYPE
AGE
A+L
mgCg"sol
P.C.
mgCg"
mgCg"
P.C.
mgCg"
mgCg"
P.C.
mgCg"
mgCg"
P.C.
Fraction
sol
C.TOT
Fraction
sol
C.TOT Fraction
sol
C.TOT
1
B
45
27,8
2,67
1,10
0,27
10
1,17
0,28
10,5
4,19
2,21
79,5
2
B
36
17
2,55
0,78
0,35
13,7
1,07
0,28
11
6,98
1,92
75,3
3
B
25
24,8
4,31
1,85
0,75
17,4
2,44
0,64
14,8
8,87
2,92
67,8
4
B
50
24
2,99
1,56
0,54
18,1
1,56
0,37
12,4
5,18
2,08
69,5
5
C
11
33
4,71
1,56
0,53
11,3
3,13
0,66
14,0
7,98
3,52
74,7
6
B
70
18,4
2,24
0,13
0,05
2,2
0,60
0,16
7,1
7,18
2,03
90,7
7
B
95
25,4
2,81
0,93
0,25
8,9
0,40
0,12
4,3
5,39
2,44
86,8
8
B
30
21
2,28
1,04
0,42
18,4
1.33
0,34
14,9
4,58
1,52
66,7
9
B
47
18
2,27
0,70
0,28
12,3
0,66
0,20
8,8
5,98
1,70
78,9
10
C
10
-
3,35
1,30
0,37
11
1,12
0,40
12
7,18
2,58
77
11
A
100
20,7
6,79
2,68
1,27
18,7
5,98
0,96
14, 1
12,60
4,56
67,2
12
A
100
21,4
6,56
3,45
1,41
21,5
4,98
1,10
16,8
11,20
4,05
61,7
13
A
100
22,5
5,61
0,87
1,40
25
3,49
0,56
10
10,74
3,65
65
14
A
100
20,9
4,40
2,10
1,03
23,4
2,49
0,44
10
8,87
2,93
66,6
15
A
40
16,3
8,05
5,36
2,06
25,6
5,98
1,67
20,8
13,07
4,32
53,6
16
A
100
20,4
7,55
3,83
1,38
18,3
4,98
1,49
19,7
13,54
4,68
62
17
A
50
19,2
6,20
2,33
0,97
15,7
4,97
1,10
17,7
11,56
4,13
66,5
18
A
100
16,1
4,80
1,91
1,04
21,7
4,98
0,93
19,3
10,74
2,85
59
19
A
72
18,1
4,38
1,94
0,97
22,2
3,99
0,74
16,9
8,53
2,67
60,9
20
A
75
16,9
4,73
1,36
0,60
12,7
2,99
0,54
11,4
9,53
3,59
75,9
21
B
60
18
2,59
0,76
0,43
16,6
1,50
0,25
9,7
7,07
1,91
73,7
22
B
100
20,4
3,34
1,14
0,61
18,3
3,49
0,47
14
7
2,26
67,7
23
C
3
24,9
-
-
-
-
-
-
-
-
-
24
C
4
12,5
2,90
0,76
0,81
27,9
0,99
0,25
8,6
7,84
1,84
63,5
25
C
5
16,6
4,42
1,34
0,62
14
1,99
0,48
10,9
11,48
3,32
75,1
A 10 exploitations
B 10 exploitations
C 5 exploitations (rares)
181

Le type A correspond généralement aux situations de champs de case, et le
type B à celles de champs de village puisque dans la zone il n' y a pratiquement
plus de brousse.
Le tableau 45 donne les moyennes obtenues dans chaque situation.

Au niveau du système A : Les taux de carbone (somme des 3 fractions)
sont élevés, variant de 4,8 à 8,05 mg de carbone par gramme de sol avec une
moyenne de 5,91. Cependant le carbone n'est pas uniformément réparti dans les
3 fractions F 200, F 50 et FOM.
La fraction F 200 avec une teneur de 2,59 mg C g-' de sol renferme 20,5
p.c. du carbone total du sol, tandis que F 50 renferme 16,1 et FOM 63,4 p.c.
Cette dernière contient donc l'essentiel de la matière organique du sol.

Au niveau du système B : Les taux de carbone sont nettement plus
faibles, variant de 2,27 à 4,31 mg de carbone par gramme
de sol, avec une
moyenne de 2,87. On peut donc constater que sur le terroir, la culture continue,
sans apport organique et sans jachère a comme conséquence de faibles teneurs en
matières organiques. Le carbone est reparti pour 15 p.c. dans la F 200 11,5 p.c.
dans la F 50 et 73,5 p.c. dans la FOM. L'essentiel est donc dans la fraction argilo-
limoneuse. On peut observer que dans ces conditions la proportion dans la FOM
a augmenté. Donc la culture continue sans apport entraîne un transfert de la
matière organique vers la fraction fine du sol.
Le système C concerne les parcelles de culture récente. Le taux de carbone
varie entre 2,90 et 4,71 mg de carbone par gramme de sol, avec une moyenne de
3,87. Ce système semble être intermédiaire entre les deux précédents. Cependant
la répartition du carbone dans les compartiments granulométriques semble
identique à celle du système Bavee 15 p.c. dans F 200, 12,4 p.c. dans F 50 et
72,6 p.c. dans FOM. Donc là aussi l'essentiel de la matière organique se trouve
dans les fractions fines du sol.
182

Tableau 45 :
Répartition de la matière organique des sols de différents
agro-systèmes paysans
SYSTEME A
SYSTEME B
SYSTEME C
1
C.TOTAL
(somme des fractions)
mg C g,l sol
5,91
2,87
3,87
mgCg-1 Fraction
2,59
1,10
1,24
F 200 mgCg,l Sol
1,21
0,43
0,58
p.c. C.TOTAL
20,5
15
15
mgCg-1 Fraction
4,48
1,51
1,81
F 50
mgCg,l Sol
0,95
0,33
0,48
p.c. C. TOTAL
16,1
11,5
12,4
mgCg-1 Fraction
11,04
6,14
8,6
FOM
mgCg-1 Sol
3,74
2,11
2,81
p.c. C. TOTAL
63,4
73,5
72,6
SYSTEME A : moyenne de 10 échantillons
SYSTEME B : moyenne de 10 échantillons
SYSTEME C : moyenne de 5 échantillons
183

REPARTITION DE LA MATIRE ORGANIQUE DES SOLS DE DIFFERENTS
AGRO-SYSTEMES PAYSANS
mg C/9 de sol
~-- -----------~
6
5
3
o
systeme A.
syslême 8
syslême C
Ag,"o-systomes
_
C.TOTAL
_
r 200
0
r 50
_
ra..
Figure 50 a
en rrgC/g de sol
rom
80
i
60
40
20
0
système A
systeme B
syslême C
Agro-systemes
_
r 200
D r 50

ra..
Figure 50 b : en p.c. c. 'IUl'AL
du sol
184

En comparant les 3 systèmes, on peut constater que les apports fréquents
de matière organique permettent d'alimenter les 2 pôles (F 200 et F 50) qui
constituent les compartiments supérieurs à 50 Pm' On enregistre en effet 36,7 p.c.
de la matière organique dans ces compartiments. A l'inverse, la non restitution
baisse le stock organique total mais surtout celui de ces deux compartiments qui
ne représentent alors que 26,5 p.c. du carbone total. A l'inverse, la fraction fine
s'enrichit puisqu'elle renferme 73,5 p.c. du C. total.
Dans le cas des parcelles de culture récente le stock organique semble être
à un niveau intermédiaire mais on observe le même transfert de la matière
organique vers les fractions fines comme dans le système B, résultat de la mise en
culture des sols.
7.1.2. Discussions - conclusion
Les analyses faites dans les chapitres précédents ont montré que la
productivité des sols du terroir dépendait largement de la matière organique et que
celle-ci subissait une évolution très
rapide après
la mise en culture.
Le
fractionnement granulométrique va nous permettre de mieux évaluer qualitative-
ment et quantitativement, les processus intervenant au cours de l'évolution du
stock organique du sol dans les différents agro-systèmes. La façon dont ces agro-
systèmes sont effectivement gérés va fortement influer sur le sens de l'évolution
de la matière organique dans les fractions granulométriques. Sous végétation
naturelle (jachère), la matière organique se retrouve majoritairement dans les
fractions grossières (sables et limons grossiers). Ceci confirme le rôle de
compartiment de stockage que jouent les fractions F 200 et F 50 (FELLER, 1988).
Que ce soit en milieu contrôlé (station de recherche) ou en milieu réel (conditions
paysannes), la culture continue va entraîner de profondes modifications en fonction
des systèmes pratiqués. La baisse du stock organique ne se répercute pas de
manière uniforme dans les différents compartiments du sol. Elle
concerne
particulièrement F 200 et F 50, donc tout le compartiment supérieur à 50 Pm' Par
contre il y a une augmentation de FOM. La mise en culture provoque ainsi une
sorte de transfert du carbone des fractions sableuses vers les fractions argileuses.
185

Ceci est vérifié en comparant la situation du sol sous jachère à celle des témoins
des essais en station ou le comportement des systèmes B à celui des systèmes C
en parcelles paysannes. Même si le taux de carbone du système C est supérieur à
celui du système B, il n'en demeure pas moins que la teneur en carbone chez ce
dernier est nettement supérieur à celui du système C, de culture plus récente. Ces
résultats confirment les observations faites par plusieurs auteurs, en particulier par
FELLER et al. (1983) dans les sols sableux tropicaux. En zone tempérée, TIESSEN
et STEWARD (1983), CHRISTENSEN (1987) ELUSTONDO et al. (1990), ont aussi
observé une réduction de la matière organique liée à la fraction grossière dans le
cas de la culture continue, au profit de la fraction fine. Ceci traduirait le caractère
labile de la matière organique contenue dans la fraction grossière. La mise en
culture provoquerait une minéralisation intense et rapide du carbone de cette
fraction.
Les divers modes de gestion de la fertilité vont avoir une incidence
particulière dans cette minéralisation. Les apports du fumures minérales, en
particulier les engrais azotés vont accélérer la minéralisation du carbone de la
fraction grossière. Par contre, les apports organiques vont contribuer à enrichir
cette fraction. Cependant, les faibles apports ne compensent pas les pertes par
minéralisation . C'est ce qui explique que sur l'essai "Entretien de la Fertilité", avec
5 t/ha tous les deux ans, on enregistre une perte de près de la moitié du stock
organique de la fraction grossière. De même on peut constater que sur l'essai
comparatif,
en
dépit
des
apports
de
10t/an
de
substrats
organiques,
le
comportement du sol est variable en fonction de la nature du substrat. Le fumier
et les composts anaérobies permettent d'enrichir plus le stock de la fraction
grossière que les pailles, surtout en présence de fumure azotée. Ce n'est qu'avec
les forts apports organiques qu'on enrichit tous les compartiments du sol. Ceci est
vérifié avec le traitement FMO et le système A des parcelles paysannes.
L'accumulation de la matière organique générée par ces modes de gestion de la
fertilité se répercute dans les différentes fractions granulométriques. Comme le
souligne FELLER (1992) pour ces sols sableux, il est donc nécessaire de chercher
à augmenter le carbone de la fraction grossière par des apports fréquents
d'amendements organiques ou toute autre pratique. Ces résultats illustrent bien
cette problématique de la matière organique dans les sols ferrugineux lessivés.
186

7.2.
CARACTERISATION DE LA NATURE DES COMPOSES ORGANIQUES DES
SOLS FERRUGINEUX LESSIVES
7.2.1. Détermination des Polysaccharides des sols
Les polysaccharides sont des sucres libres présents dans les sols et dont le
rôle est déterminant dans le comportement de ces sols. C'est d'ailleurs la raison
pour laquelle beaucoup d'efforts de recherche ont été consacrés à ces composés
organiques. Ce sont des hydrates de carbone dont les teneurs peuvent représenter
10 p.c. de la matière organique du sol, avec des fonctions multiples : source
d'énergie pour les micro-organismes, effets sur les mécanismes d'agrégation ou de
désagrégation, agent de complexation des métaux lourds (BACHELIER, 1968 ;
SCHNITZER, 1991).
Dans cette partie de notre travail, nous avons étudié le devenir de ses
polysaccharides après la mise en culture. L'étude est faite à partir des échantillons
de sols provenant de l'essai "Entretien de la Fertilité" et de 1'''Essai Comparatif".
7.2.1.1. Résultats

Etude des effets des fumures sur les teneurs en polysacchari-
des des sols
Des échantillons ont été prélevés en 1990 sur l'essai "Entretien de la
Fertilité" et comparés à ceux d'une jachère de longue durée. Les résultats sont
regroupés dans le tableau 46 et la figure 51. Ils concernent les teneurs en sucres
hydrosolubles, les sucres extraits après hydrolyse avec H S04 3N et les sucres
2
totaux qui sont la somme de deux formes.
187

• Au niveau des sucres hydrosolubles, on constate qu'à l'exception de FMO
leurs teneurs baissent par rapport au sol sous jachère. La baisse est de l'ordre de
16 p.c. pour le témoin, 37, 42, et 26 p.c. respectivement pour fmo, fm et FM. Il
ya une augmentation de 5 p.c. avec FMO.
Après hydrolyse du sol avec H S04 3N, on constate qu'il y a une baisse
2
globale des sucres extraits. La baisse est plus importante chez le témoin (56 p.c.).
Elle est de 54, 58 p.c. pour fmo, fm et FM et 25 p.c. néanmoins pour FMO. Quelle
que soit la fumure utilisée les teneurs en sucres acido-solubles baissent après la
mise en culture.
En tenant compte des polysaccharides totaux on confirme cette tendance.
Sous jachère, les polysaccharides représentent 12 p.c. de la matière
organique du sol. On constate que les différentes fumures affectent ce rapport:
- Au niveau du témoin, ils ne représentent que 9 p.c. de la matière
organique du sol. En valeur absolue la fumure minérale baisse la
teneur en glucides totaux. Mais ceux-ci restent quand même élevés
par rapport à la matière organique du sol.
- C'est avec les fumures organo-minérales que les rapports sont
faibles: 7,8 p.c. fmo et 5,7 p.c. pour FMO bien que cette dernière
formule de fumure ait causé une augmentation globale de la matière
organique du sol.
188

Tableau 46 : Effets des fumures sur la teneur en polysaccharides du sol
Sucres hydrosolubles
Sucres
Polysaccharides totaux
MO S (1)
hyd rolysables
H S04 3N
2
mg Kg-' sol
mg Kg-'
Indice
mg Kg-' sol
Indice
mg Kg-' sol
Indice
p.c.
sol
MOS
Jachère
7.516
19
100
882
100
901
100
12
Témoin
4.472
16
84
387
44
403
45
9
fmo
6.192
12
63
472
54
484
54
7.8
fm
4.644
1 1
58
519
59
530
59
11.4
FMO
12.040
20
105
666
76
686
76
5.7
FM
5.848
14
74
506
57
520
58
8.9
(1) M 0 S : matière organique du sol
189

190
Effets des modes de gestion de la fertilité sur les
polysaccharides des sols
L.cJ .ucr•• extr H2S04 3N
~ polysacch.tolaux
_
sueree extr H2S04-N
~ sucr•• extr H2S04+N
o
polyueeh totaux -N
~ polyaaceh totaux ·N
1000
mg /kg sol
1000 -(ni- = - - - - - ' = - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ,
800
800
800
800
400
400
200
200
o
o
jachère
temoin
Imo
lm
FMO
FM
jachère
sol
pailles
fumier
C.ae
c.anae
traitements
traitements
Figure 51
Effets des fumures
Figure 52 : Effets des substrats
organiques et des engrais azotés


Effets des apports répétés de substrats organiques sur la
teneur en polysaccharides des sols ( tableau 47 et figure 52)
Des analyses ont été aussi faites sur l'Essai comparatif en 1990, soit onze
ans après la mise en culture avec des apports annuels de 10 t/ha de substrats
organiques, en présence ou non de fumure azotée (urée à 60 unités par hectare).
On enregistre la même baisse des teneurs en sucres hydrosolubles. En
absence de tout apport organique, la baisse est plus importante avec la fumure
azotée (53 et 58 p.c.).
Les apports annuels de 10 t/ha ne freinent pas le processus. Bien qu'il n'y
ait pas de différence significative entre les substrats organiques, les pertes
enregistrées varient entre 21 et 37 p.c.
Il en est de même en ce qui concerne les sucres extraits à l'acide (H S04
2
3N) et des polysaccharides totaux. A ce niveau, il faut signaler des valeurs plus
faibles quand on apporte l'urée au niveau du fumier, des composts anaérobies et
des sols sans apport organique. Avec les pailles la tendance semble s'inverser.
191

192
Tableau 47 : Effets des substrats organiques sur la teneur en polysaccharides du sol
Sucres hydrosolubles
Sucres hydrolysables
Polysaccharides totaux
H S04 3N
2
mg Kg-'
Indice
mg Kg-' sol
Indice
mg Kg-' sol
Indice
p.c
sol
MOS
Jachère
19
100
882
100
901
100
12
Sol sans
apport
ON
9
47
535
67
544
60
60 N
8
42
531
60
539
60
10
Pailles
ON
13
68
554
63
567
63
60 N
12
63
567
64
579
64
6,2
Fumier
ON
15
79
579
66
594
66
60 N
14
71
550
62
564
63
6,3
C. AER
ON
13
68
566
64
579
64
60 N
13
68
571
65
584
65
7,1
C.ANAE
ON
12
63
664
75
676
75
60 N
15
79
615
70
630
70
7,1

7.2.1.2. Discussions - conclusion
Nos précédentes études ont montré que sous végétation naturelle (jachère
de longue durée). il y avait une forme de stockage de la matière organique et que
cette matière organique avait un caractère labile et évoluait sous l'effet de la
culture continue. Les résultats obtenus sur les polysaccharides confirment cette
évolution rapide. En effet les différentes études faites sur les sols sous jachère
(FELLER,
1988,
1992,
FELLER et al.
1991)
ont
permis
d'identifier des
polysaccharides parmi les composés constituant le stock organique des sols
vierges. De même, GUCKERT (1973). ELUSTONDO et al. (1990) en condition
tempérée ont montré que les sols de prairie renfermaient plus de polysaccharides
que les sols sous culture. Dans le cas des sols ferrugineux lessivés de SARI A, la
différence de teneurs en polysaccharides entre la jachère et les sols cultivés rejoint
les analyses faites par les auteurs précités. Ceci va donc avoir de graves
conséquences sur certaines propriétés du sol. Selon LOWE (1978) dans les
conditions naturelles, le sol est caractérisé par des processus continus d'apports
et de dégradation des polysaccharides du sol. Toute perturbation de ces processus,
en particulier la mise en culture avec les différents modes de gestion de la fertilité
entraîne des changements avec souvent des conséquences irréversibles. C'est ce
qui explique que même les apports annuels de 10 t de substrats organiques
d'origines diverses ou les apports de 40 t de fumier tous les deux ans ne
permettent pas de retrouver les teneurs initiales du sol en polysaccharides. Compte
tenu du rôle fondamental que jouent ces composés (BACHELIER, 1968 ; DECAU,
1968; GUCKERT, 1973 ; LOWE, 1978 ; KOnO, 1980; SCHNITZER, 1978 et
1991). leur dégradation rapide et irréversible va fortement affecter les facteurs de
fertilité
de
ces
sols.
Selon
DECAU,
(1968)
les
polysaccharides forment
généralement des complexes avec le fer et l'aluminium. Leur baisse due à la mise
en culture entraîne une libération de certains métaux, en particulier l'aluminium
échangeable, avec comme conséquence l'apparition progressive de phénomène
d'acidification et de toxicité aluminique. Ceci pourrait donc expliquer la tendance
inéluctable observée dans la première partie de notre travail, à savoir l'acidification
des sols intervenant après la mise en culture.
193

7.2.2. Caractérisation des composés humiques
Dans cette partie, nous nous proposons d'étudier les effets des modes de
gestion de la fertilité des sols, de la nature des substrats organiques sur les
processus d'humification de la matière organique dans les sols ferrugineux de
SARI A à travers la caractérisation des composés humiques.
La méthode utilisée est celle de DABIN (1976) décrite dans la partie
matériels et méthodes. Il faut rappeler que cette méthode permet de séparer Ja
matière organique du sol selon les fractions suivantes:
- les Matières Légères (ML)
- les Acides Fulviques Libres (AFL) dissous dans H P04
3
- l'extrait total (pyrophosphate + soude) (MHT)
- les Acides Fulviques (AF)
- les Acides Humiques (AH)
- les Humines (Hum), fractions non extractibles.
Les processus d'humification ont été définis à partir des paramètres suivants:
- teneurs respectives des différents composés,
- leurs proportions par rapport à celle du sol sous jachère,
- leur degré d'évolution avec les taux d'extraction, de polymérisation
et J'indice de polymérisation.
A cet effet, nous avons travaillé avec les échantillons provenant:
a) du sol sous jachère;
b) des traitements de l'essai entretien de la fertilité (témoin, fmo, fm,
FMO et FM) ;
c) des traitements de l'essai comparatif.
194

7.2.2.1. Résultats
• Effets des fumures sur les composés humiques du sol
Les résultats sont regroupés dans le tableau 48 et les figures 53, 54 et 55.
Les prélèvements effectués en 1990 montrent clairement un effet des
fumures sur le stock organique du sol, confirmant ainsi les analyses faites
précédemment. En effet, à l'exception de FMO qui entraîne une augmentation du
stock organique par rapport au sol sous jachère, tous les autres traitements
entraînent une baisse variant entre 22 et 40 p.c. de C. Total. Mais là encore,
toutes les composantes de cette matière organique ne varient pas de la même
façon.
• les acides fulviques libres (AFL)
Cette fraction est dissoute par l'acide orthophosphorique 3M. Sous jachère,
cette fraction représente 13,7 p.c. de la matière organique. Sous culture, elle varie
entre 3,8 et 5,8 en fonction des traitements. Par rapport aux teneurs du sol sous
jachère, il y a une baisse respectivement de 41, 18, 38 et 22 p.c. pour le témoin,
fmo, fm, et FM. Par contre pour FMO, même si cette fraction ne représente que de
5,7 p.c. de la matière organique, elle augmente de 60 p.c. par rapport à celle de
la jachère.
• les matières humiques totales (MHT)
Le mélange phyrophosphate-soude a permis d'extraire les matières humiques
représentant 44 à 53 p.c. de la matière organique du sol. Par rapport à la jachère,
les plus grandes variations s'observent au niveau de fm, FMO et FM pour lesquels
le taux d'extraction est égal ou supérieur à 50 p.c. Deux produits sont isolés de cet
extrait: les acides fulviques (AF) et les acides humiques (AH).
195

EFFETS DES FUMURES SUR LA TENEUR EN SUBSTANCES HUMIQUES
DES SOLS
% C Total
50 - - , - - - - - - - - - - - - - -
40
30
20
10
o
Jachère
Témoin
fIno
fm
FMü
FM
Traitements
_
Humines
~ A.H.
[~I A.F.
_
A.F.I
IH:mH M.L.
Figure 53
en p.c. C. TOTAL sur sol
196

EFFETS DES FUMURES SUR LA TENEUR EN
SUBSTANCES HUMIQUES DES SOLS
% C Jachère
500
400
300
200
100 -
o
Jachère Témoin
fmo
fm
FMO
FM
Traitements
_
Humines
_
A.H.
D
A.r.
_
A.r.l
IHHH!m:1
M.L.
D
CTOTAL
Figure 54
Indace par rapport au carbone des sols
sous Jachère
197

EFFETS DES FUMURES SUR LA TENEUR EN
SUBSTANCES HUMIQUES DES SOLS
mgC/g Sol
8 --,-----------.. -.. -- .. - - - - - - - - - - - - - - . - - -
Jachère
Témoin
fmo
fm
FMO
FM
Traitements
_
Humines
~ A.H.
e
A.F.
_
A.F.l
Hnm:ill M.L.
e
CTüTAL
Figure 55
en mgc/g sol
198

Tableau 48 : Effets des fumures sur la teneur en substances humiques du sol
TAUX D'EXTR·
TAUX Dl!
IN'DlœDE
C.TOT
AFL
AF
AH
HUMINEl>
ML
ACIl'"
PŒ.Y>œRI-
PŒ.YMI!-
C.1J+AHI.
SAn",
RISAnCl'l
c.ror
""AlI
"'INHT
mac,'1 101
maC&·I~1
Ldiœ
p.c.
meC&l~l
Ldiœ
p.c.
IT\\iC"I KI (
hdiœ
p.c.
meC,I,ol
Ldioc
p.c.
ITlIC,i ao!
lndioc
p.c.
c. TOT
c. TOT
c. TOT
C.TOT
C. TOT
"
J-chère
4,37
100
0,00
100
13,7
0,80
100
18,3
1,18
100
27
1,72
100
39,3~
0,07
100
l,.
4~.3
0,68
0,40
TmtoÎll
2,00
'9
0,10
11
3,8
0,32
40
12,3
0,88
75
34
l,ID
64
42,3
0,2
28'
7,7
46,1
0,3<5
0,27
fmo
3,00
82
0,20
33
',.
0,82
103
22,8
0,78
66
21,7
1,70
99
47,2
0,1
143
2,8
44,4
I,O~
O.~l
Fm
2,70
61,8
0,20
33
7,4
0,30
37,5
10,7
1,10
93
39,3
1,0
"
3~.3
0,10
143
3,7
~\\,9
0,21
0,21
FMO
7
'00
0,40
.7
',7
2,62
331
37,3
0,88
74,6
12,6
1,80
163
40
0,3
429
4,3
SO
2,98
0,75
FM
3,40
78
0,30
50
8,8
0,40
50
Il ,8
',40
119
41,2
1,10
70
39,4
0,1
143
2,9
"
0,29
0,11
C, TOT = Carbone Total du sol
A F L = Acides Fulviques Libres
A F
= Acides Fulviques (extrait Pyro + soude)
A H
= Acides Humiques
M L
= Matières Légères.
199

• Acides fulviques
Cette fraction représente 18,3 p.c. de la matière organique du sol sous
jachère. Elle est de l'ordre de 12, 11 et 11,8 p.c. pour le témoin, fm et FM et de
23 et 37 p.c. pour fmo et FMO. On peut donc constater que les AF baissent sous
l'effet des fumures minérales et augmentent sous celui des fumures organo-
minérales. L'augmentation est fonction des quantités de fumier apportées.
• Acides humiques
Ils représentent 27 p.c. de la matière organique du sol sous jachère et 34,
22, 41, 13 et 41 p.c. respectivement pour le témoin, fmo, fm, FMO et FM. A
l'exception de celle de FM, les teneurs des autres traitements baissent par rapport
à la jachère.
Le rapport AF/AH traduit le degré de polymérisation des substances
humiques. Sous jachère il est de 68 p.c. mais baisse (36, 27 et 29 p.c.) avec le
témoin, fm et FM). Par contre il augmente avec fmo et FMO (105 et 298 p.c.).
En tenant compte de l'indice de polymérisation (AF/MHT), on a la même
tendance : baisse avec la mise en culture et les fumures minérales seules,
augmentation quand on apporte du fumier.

Les Humines constituent la partie insoluble au mélange pyrophosphate-
soude. Sous jachère, cette fraction représente 42 p.c. de la matière organique du
sol. Après une trentaine d'années de culture, elle représente 47,37,40,35 et 39
p.c. respectivement chez le témoin, fmo, fm, FMO et FM. Au niveau des indices,
la comparaison des traitements avec la jachère (référence) montre un certain
équilibre pour fmo (99 p.c.), une augmentation pour FMO (163 p.c.) et une baisse
de l'ordre de 36 p.c. pour le témoin, 42 p.c. pour fm et 30 p.c. pour FM.

Les Matières Libres (ML) constituent la fraction surnageante lors de
l'extraction à l'acide orthophosphorique. Elle représente moins de 2 p.c. de la
matière organique du sol sous jachère et augmente aussi bien en valeur relative
qu'absolue pour tous les traitements, surtout FMO.
200

• Effets des substrats organiques sur les composés humiques du sol
Le tableau 49 et les Figures 56, 57 et 58 nous donnent les résultats obtenus
à partir des extractions sur les échantillons de l'essai comparatif prélevés en 1990.
Le carbone total du sol utilisé constitue la somme de toutes les fractions à
l'exception de la fraction libre non dosée.
En absence de fumure azotée:

Les acides fulviques libres diminuent avec la mise en culture et quel que
soit le type de substrat organique incorporé au sol. Leurs teneurs respectives sont
de moins de 10 p.c. de la matière organique du sol. Ces teneurs ne représentent
que 33 à 45 p.c. de celles du
sol sous jachère (sauf pour les pailles où elles
représentent 65 p.c.).

Les matières humiques totales: Sous jachère, elles représentent 46 p.c.
de l'ensemble des fractions. Pour tous les traitements, les teneurs augmentent de
telle sorte que ces composés représentent alors 54 à 63 p.c. de l'ensemble des
fractions. L'augmentation est plus importante au niveau du sol sans apport que des
traitements avec les divers substrats organiques.
La comparaison avec la jachère montre aussi une augmentation de ces
composés: 21 et 25 p.c. pour le fumier et les composts aérobies (C/N faible), 18
et 13 p.c. pour les pailles et les composts anaérobies (C/N élevé).
L'augmentation est seulement de 8 p.c. pour le sol sans apport organique.
Cependant, même s'il y a une augmentation des matières humiques totales, cette
augmentation ne concerne pas toutes les 2 formes (acides fulviques et acides
humiques).
201

202
Tableau 49
Effets des substrats organiques sur les composés humiques du sol
~ C.TOTAL AC.Fulvlquos
AF
AH
M H T
H _
Af/AH
AFrMJIT
(fn.diona)
lib1al
1
}
1
2
}
1
2
}
1
2
}
1
2
}
1
2
}
h~",
4,31
100
0,'"
l,'
100
0,'"
18,6
100
1,18
27,4
100
1,98
46
100
1,72
40
100
0,68
0,40
Sol
3,39
18,6
0,23
6,'
"
l,'"
35,4
IJO
0,93
27,4
19
2,13
62,8
108
1,03
30
'"
1,29
0,56
Sol + N
2,96
68,7
0,39
13,2
6l
0,46
15,5
5'
1,03
3<1,8
87
1,49
JO,}
7l
1,08
36,5
62,'
0,45
0,31
Pa,"",
4,34
128
0,40
',2
67
1,47
)),9
18'
0,87
'"
n,7
2,l4
5'
"'
l,'"
36,9
93
l,"
0,63
Parne. + N
',72
110
O,JO
10,6
8l
0,33
7
41
2,27
48,1
192
2,'"
55,2
III
\\.62
)4,3
94,2
0,15
0,13
FUMIER
4,43
10}
0,23
5,2
"
1,23
27,8
"'
1,17
26,4
99
2,40
54,2
121,4
1.80
40,6
10l
l,OS
0,51
FUMIER +
4,,42
10}
0,35
7,'
lB
0,71
,6
••
1,29
29,2
109
2,0
4S,2
101
2,07
46,'
1'"
0,55
0,36
N
',JO
104
0,'"
','
}}
l,'"
26,7
1JO
1,27
28,2
107,6
2,47
54,9
125
1,83
40,'
106
0,9<0
0,49
ç, AER
4,31
100
0,4S
10,4
7l
0,74
17,2
93
1,25
2'
106
1,99
46,2
100
1,87
43,.
109
0,59
0,J7
C.AER + N
},97
92
0,27
6,'
"
1,13
28,l
141
l,JO
27,7
93,2
2,23
56,2
III
1,47
}7
8l
1,02
0,51
C. ANAE
',08
"
0,44
10,8
n
1,04
25,l
130
l,'"
29,'
102
2,24
S<l,9
III
1,40
)4,3
81,4
0,87
0,46
C. ANAE +
N
1 = mgCg-1 sol
2 = p,c. C. TOTAL
3 = Indice (par rapport à la jachère),

EFFETS DES SUBSTRATS ORGANIQUES SUR LES
COMPOSES HUMIQUES DU SOL
_
AFL
~AF
[<1 AH
_
NHT
r::::::l
~ Humine
mgC/g de sol
3
2,5 -f-
§
~
~
~
..
r=~
2
~ =
[~
';'
-
L
~
k
~~
~ :
1
- r
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1 ,5
~
:.
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~
~
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~
~
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:
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v
:
r:::1"
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1
1
1
1
1
1
1
1
Jachère
Sol
Sol+N
Pailles Pailles+NFumierFumier+N C.ae.
C.ae+N C.anae.C.anae+N
Traitements
Figure 56
En mgC/g SOL
203

204
EFFETS DES SUBSTRATS ORGANIQUES SUR LES
SUBSTANCES HUMIQUES DU SOL
PC C total
70
60
50
40
30
20
10
o
Jachère
Sol
Sol+N
Pailles Pailles+N FumierFumier+N C.ae.
C.ae+N C.anae.C.anae+N
Traitements
" A F L
~ AF
FI] AH
_
NHT
[:::::1 Humine
Figure 51 : En p. c.
C TOTAL SOL

_
C total
~AFL
1><1 AF
~AH
~NHT
~
~ Humine
Indice par rapport à la jachère
200
F
150 -f-
F
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f-::
v
Jachère
Sol
Sol+N
Pailles Pailles+NFumierFumier+N C.ae.
C.ae+N C.anae.C.anae+N
Figure 58
INDICE PAR RAPPORT A LA JACHERE
205


Les acides fulviques (AF) augmentent beaucoup. Sous jachère, ils
représentent 19 p.c. de l'ensemble des fractions. Avec les traitements, ils sont de
35 p.c. pour le témoin, 34, 28, 27 et 29 p.c. pour les pailles, le fumier, les
composts aérobies et les composts anaérobies. Par rapport à la jachère, les teneurs
augmentent respectivement de 50 p.c. au niveau du sol seul, du fumier des
composts aérobies, de 41 p.c. au niveau des composts anaérobies et 84 p.c. au
niveau des pailles.

Les acides humiques (AH) représentent 27 p.c. de toutes les fractions.
A l'exception des pailles (20 p.c.) cette proportion est maintenue pour tous les
traitements. Cependant, on enregistre une baisse de 21 p.c. au niveau du sol seul
(par rapport au témoin), 27 et 7 p.c. au niveau des pailles et des composts
anaérobies. Le rapport AF/AH de 0,68 sous jachère
augmente sous l'effet des
traitements traduisant l'augmentation des acides fulviques. Il en est de même pour
le rapport AF/MHT.

Les humines représentent 40 p.c. de l'ensemble des fractions sous
jachère. Ces proportions semblent maintenues
avec le fumier et les composts
aérobies (C/N faible) mais ne sont plus que de 37 p.c. au niveau des pailles et des
composts anaérobies. Par rapport à la jachère, on enregistre une baisse de 40 p.c.,
15 p.c. et 7 p.c. chez le sol sans apport, les composts anaérobies et les pailles.
Avec le fumier et les composts aérobies, il y a une augmentation de 5 à 6 p.c.
En présence de fumure azotée
• En absence de toute restitution organique le stock organique baisse de 31
p.c. On enregistre des augmentations de 3 à 10 p.c. avec le fumier et les pailles.

Les teneurs en acides fulviques libres sont plus importantes que dans le
cas précédent. Leur baisse par rapport à celles de la jachère est de 17 à 42 p.c.
Elle est plus importante au niveau du fumier que des autres traitements.
206


Les matières humiques totales représentent 46 p.c. de la matière
organique sous jachère. On constate que leurs teneurs baissent au niveau du sol,
et augmentent sous l'effet des pailles, du fumier et des composts anaérobies. Par
rapport à l'ensemble des fractions, elles augmentent au niveau du sol, des pailles
et des composts anaérobies (substrats à C/N élevé). Par contre leurs proportions
restent stables avec le fumier ou avec les composts aérobies (substrats à C/N
faible) .

Les acides fulviques (à l'exception des composts anaérobies) diminuent.
On enregistre les plus faibles teneurs avec les pailles et le sol sans apport
organique. Avec les composts aérobies et le fumier la baisse est de 7 et 11 p.c.

Les acides humiques (AH) augmentent sauf pour le sol. Ils représentent
27 p.c. de l'ensemble des fractions au niveau de la jachère. Ces proportions
augmentent au niveau du sol et avec les pailles. Elles restent relativement stables
pour les 3 autres substrats. Par rapport à la jachère, on enregistre une baisse de
13 p.c. au niveau du sol et une augmentation variant de 92 p.c. avec les pailles à
2, 6 et 9 p.c. avec respectivement les composts anaérobies, aérobies et le fumier.

Le rapport AF/AH baisse pour tous les traitements, à l'exception des
composts anaérobies. La baisse est plus importante avec les pailles. Il en est de
même du rapport AF/MHT. Ce rapport dans tous les cas est inférieur à 0,50.

Les Humines augmentent de 20 et 9 p.c. pour le fumier et les composts
aérobies mais baissent de 37,6 et de 15 p.c. pour le sol, les pailles et les composts
anaérobies. Cette fraction ne représente que 37 et 34 p.c. de l'ensemble au niveau
du sol des pailles et des composts anaérobies alors qu'elle est de 40 p.c. et 44 p.c.
au niveau de la jachère, du fumier et des composts aérobies.
207

7.2.2.2. Discussions - conclusion
D'une façon générale, la composition de la matière organique des sols
ferrugineux de Saria est légèrement différente de celle qu'on a trouvée dans
d'autres situations écologiques du Burkina Faso. En particulier SOURABIE (1979)
dans les sols ferrugineux de Banfora et PALLO (1982) dans ceux de Fada ont
trouvé que les humines représentaient 60 p.c. de la matière organique totale, alors
que dans notre cas, elles sont de l'ordre de 46 p.c. Cependant dans les deux cas,
les auteurs ont utilisé des méthodes d'extraction séquentielle (pyrophosphate puis
soude), alors que dans notre cas nous avons fait une extraction globale à partir du
mélange des deux produits. En outre, DABIN (1980) dans une étude sur une
gamme de sols de l'Afrique de l'Ouest a trouvé des proportions variant de 30 à 80
p.c. pour ces types de sol.
Au niveau du comportement de ces sols, les divers résultats obtenus à Saria
concordent parfaitement avec ceux de PALLO et SOURABIE. La mise en culture
entraîne une modification de la composition de la matière organique totale. Il y a
une baisse de toutes les fractions chimiques, en particulier les produits transitoires
comme les acides fulviques libres et les acides fulviques extraits aux réactifs
alcalins. Ces substances subissent donc une minéralisation rapide. Mais on peut
constater que la baisse affecte aussi les acides humiques et les humines, donc les
composés fortement polymérisés. Dans l'ensemble, le taux d'extraction augmente
même s'il y a une accumulation des humines. Ceci signifie qu'il y a une oxydation
de ces composés stables provoquant une augmentation des substances humiques
extractibles.
L'apport des engrais accélère ce processus. Par contre, les apports
organiques entraînent une augmentation des acides fulviques et des
humines.
SOURABIE (1979) avait observé le même phénomène dans les sols ferrugineux
sous canne à sucre. Ainsi, les apports organiques augmentent les teneurs des sols
en composés transitoires. Tout comme
les polysaccharides, ces composés
complexent les cations comme le fer et l'aluminium dans le sol.
208

Comme le soulignent BOYER (1982) et SCHNITZER (1991), leur dégradation
entraîne une libération de ces cations dans le sol ou leur migration dans les
horizons sous-jacents. L'augmentation des AF sous l'influence des apports
organiques explique donc l'absence d'aluminium échangeable sous FMO ou ses
faibles quantités sous fmo. A l'inverse, leur dégradation sous fm et FM permet
d'expliquer les fortes quantités d'aluminium échangeable sous ses traitements.
Un aspect important des fumures organo-minéraJes est leur effet sur les
humines, augmentant ainsi le complexe argilo-humique.
L'étude sur les divers substrats organiques montre que ces substrats n'ont
pas les mêmes effets sur le sol. Les substrats à CIN élevé (pailles et composts
anaérobies) agissent surtout sur les acides fulviques mais très peu sur les humines.
Ils ne favorisent donc pas la formation d'humus stables. A l'inverse, le fumier et
les composts aérobies favorisent la formation de composés humiques stables. De
même les apports d'engrais azotés entraînent une humification plus poussée de la
matière organique. En absence de toute restitution, on assiste au contraire à une
perte des composés humifiés, résultat de la dépolymérisation de ces composés
(FELLER, 1977).
209

CHAPITRE VIII
ETUDE DE L'EVOLUTION DE LA MATIERE
ORGANIQUE DU SOL
INTRODUCTION
La complexité de la nature des constituants de la matière organique du sol
et surtout leur évolution rapide sous la dépendance de plusieurs facteurs a justifié
qu'une attention particulière soit portée aux différents paramètres intervenant dans
leur dynamique.
L'interdépendance de ces
facteurs
rend
souvent difficile
l'interprétation de certaines données prises isolément.
Néanmoins nous abordons la question en étudiant en milieu contrôlé, par les
tests respirométriques le comportement de divers substrats organiques dans le sol,
le comportement des sols cultivés à partir des échantillons provenant de parcelles
paysannes et d'expérimentations en station.
Deux objectifs fondamentaux sont visés:
1) apprécier le comportement des sols ferrugineux lessivés en
fonction de la nature et des quantités de substrats organiques
incorporés;
2) évaluer les effets à moyen et long terme des modes de gestion des
terres sur les processus de biodégradation et de minéralisation de la
matière organique des sols.
8.1.
ETUDE DE LA BIODEGRADATION DE DIVERS SUBSTRATS ORGANIQUES
DANS LES SOLS FERRUGINEUX LESSIVES
L'expérience mise en place avait pour but de tester l'aptitude à la
biodégradation et à la minéralisation de divers substrats organiques. Elle a été
réalisée au laboratoire de Sciences du sol de l'ENSAIA de Nancy en utilisant le
dispositif mis au point par MOREL et al., (1979). Pendant 21 jours les sols ont été
210

mis à incuber à 30°C et 80 p.c. de l'humidité équivalente en présence des
substrats suivants : glucose, fumier, pailles de sorgho, composts aérobies,
composts anaérobies. Deux niveaux d'apports ont été étudiés: l'équivalent de 150
mg de carbone pour 100 9 de sol et 750 mg de carbone pour 100 9 de sol. La
mesure quotidienne du CO
dégagé a permis de suivre les processus de
2
biodégradation et minéralisation des divers substrats incorporés au sol.
DISPOSITIF: C'est un factoriel 5 x 2 avec un traitement additionnel (sol
sans apport organique) en 3 répétitions:
SOL + GLUCOSE (GLUC)
-
150 mgC/lOO gsol
SOL
PAILLE (PAIL)
SOL
FUMIER (FUM)
SOL
COMPOSTS AEROBIES (CAER)
SOL
COMPOSTS ANAEROBIES (CANAE)
-
750 mgC/lOO g sol
SOL
SANS APPORT (SOL)
TRAITEMENTS :
1 SOL SANS APPORT (SOL)
2 SOL GLUCOSE 150 mgC/100 9 de sol (GLUC 150)
3 SOL GLUCOSE 750 mgC/100 9 de sol (GLUC 750)
4 SOL PAILLES 150 mgC/100 9 sol (PAIL 150)
5 SOL PAILLES 750 mgC/100 9 sol (PAIL 750)
6 SOL FUMIER 150 mgC/100 9 de sol (FUM 150)
7 SOL FUMIER 750 mgC/100 9 de sol (FUM 750)
8 SOL COMPOSTS AEROBIES 150 mgC/100 9 sol (CAER 150)
9 SOL COMPOSTS AEROBIES 750 mgC/100 9 sol (CAER 750)
10 SOL COMPOSTS ANAEROBIES 150 mgC/100 9 de sol (CANAE 150)
11 SOL COMPOSTS ANAEROBIES 750 mgC/100 9 de sol (CANAE 750)
211

MESURES:
Les mesures ont été faites sur:
- le dégagement cumulé de COz pendant 21 jours,
- le taux de minéralisation complémentaire cumulé pendant 21 jours.
TMC = C dégagé ( sol + substrat)
- C dégagé ( sol)
p. c.
C TOTAL DU MELANGE
ANALYSES STATISTIQUES
Nous avons effectué le test de NEWMAN-KEUlS avec le logiciel STATITCF
sur le CO cumulé et le TMC cumulé aux 7e, 14e et 21 e jours d'incubation.
2
8.1.1. Résultats
8.1.1.1. Quantités cumulées du COz dégagé:
Le tableau 50 et les figures 59 et 60 nous donnent les quantités de COz
dégagé exprimées en mg de carbone .

L'apport de faibles quantités de substrats permet de voir une différence
de comportement de ce substrat. En effet, la cinétique d'évolution obtenue avec
le glucose est totalement différente de celle du fumier, des composts et pailles et
du sol sans apport. En effet, on constate que la minéralisation du carbone
endogène du sol reste faible pendant la durée de l'incubation. Elle atteint son
maximum dès les 7 premiers jours.
212

L'adjonction
du
glucose
modifie
radicalement
la
cinétique
de
la
minéralisation. Celle-ci a une allure exponentielle avec un maximum au 7e jour.
L'effet des substrats organiques est inférieur à celui du glucose, avec
cependant une supériorité du fumier sur la paille et les composts. Dans ces cas
aussi, on peut observer que la minéralisation maximum est faite dès le 7e jour
d'incubation. Ainsi, au 21 è jour, les quantités de carbone dégagé sous forme de
CO sont respectivement de 99 mg pour le glucose, 38 mg pour le fumier, 30 mg
2
pour la paille 30 et 29 mg pour le compost anaérobie.

Quand on augmente la quantité de substrat incorporé, on observe
toujours la même tendance. Cependant, il convient de noter l'existence d'une
période de latence de 3 jours environ avec le glucose. Au cours de cette période,
le dégagement de CO est faible, en-dessous même de celui obtenu avec le fumier
2
et les composts. Il y a aussi un décalage de 2 jours au niveau de la date de
minéralisation maximum. Celle-ci se situe alors vers le ge jour d'incubation. Tout
se passe donc comme si l'apport de forte dose de glucose avait entraîné une
inhibition de la minéralisation pendant 2 ou 3 jours.

La comparaison des deux doses (150 et 750 mg de carbone pour 100 g
de sol) confirme ce qui vient d'être écrit. Pendant les 4 premiers jours, la quantité
de CO
dégagé avec la faible dose est supérieure à celle de la forte dose. Par
2
contre, au niveau des autres substrats, c'est le phénomène inverse et ce dès le
premier jour.
Le test de NEWMAN-KEULS au seuil de 5 p.c. montre qu'il y a une
différence significative entre les substrats, avec une supériorité nette du glucose,
suivi du fumier, des composts et pailles qui sont pratiquement équivalents et enfin
du sol seul. Il convient cependant de noter le coefficient de variation de l'étude est
assez élevé (34 p.c.l, Cela peut s'expliquer par des difficultés enregistrées pour la
stabilisation de la température à 30°C au sein du dispositif pendant la durée de
"expérimentation.
213

214
Tableau 50 : Effets des substrats sur les quantités cumulées de CO dégagé (mg C)
2
TEMPS
SOL
GLU 150 GLU 750 PAIL 150
PAIL 750
FUM 150 FUM 750 CAER 150
CAER
CANAE
CANAE
(jours)
750
150
750
1
0,96
4,88
1,48
1,20
8,95
3,36
8,40
1,88
3,48
2,20
3,12
2
2,32
9,44
4,85
2,84
15,23
6,52
12,59
3,26
7,68
3,76
8,88
3
3,84
15,32
8,61
4,76
20,47
10,64
17,15
5,70
12,81
6,92
12,88
4
4,64
21,96
15,97
7,44
24,95
13,16
24,02
8,30
18,57
9,88
17,40
5
5,96
31,60
30,49
9,48
28,95
16,64
29,62
10,58
23,22
12,36
24,28
6
6,76
44,72
46,44
11,08
31,59
18,52
35,54
11,70
29,58
13,80
26,68
7
7,28
60,36
74,60
13,0
34,27
20,48
40,02
12,90
34,10
14,48
31,12
8
8,08
69,44
90,0
13,88
37,64
22,0
44,46
15,22
38,61
15,44
34,88
9
8,76
75,80
124,88
15,32
39,98
24,56
48,86
16,62
42,97
16,52
38,04
10
9,36
80,40
158,32
17,84
42,54
28,12
52,30
17,86
47,29
18,96
41,28
12
10,16
85,86
182,38
19,76
46,56
30,50
58,58
20,18
52,95
20,50
46,48
14
10,60
90,14
196,06
22,60
50,96
31,86
64,46
22,26
58,95
22,18
51,72
16
11,20
92,98
210,74
24,84
55,08
33,66
70,38
24,38
63,67
24,14
56,88
18
12,20
95,94
234,22
27,28
59,44
36,22
76,54
27,14
68,83
26,70
61,60
20
12,76
97,98
252,34
28,76
64,08
37,94
81,94
29,14
74,11
28,42
66,92
22
13,60
100,78
266,54
30,48
67,48
39,86
86,10
30,54
78,99
30,82
70,36

EFFETS DES DOSES DE SUBSTRATS ORGANIQUES SUR LA MINERALISATION DE LA
MATIERE ORGANIQUE
loi
-+- GlU150
..
PAIL 150
loi
-+- GLU160
'" PAIl750
-G1-
-a - FUM15Q
4+-
CAEllS0
-+- CANAe150
FUM75Q
.......jol-
CAE7150
........
CANAE7lS0
Dégagement cumulé de C (mg)
Dégagement cumulé C (mg)
120[
l
300
100
260J
200
~
1
80
60r
~
160
~O
~
100
"14nnHn,H.HoH'
1
60
-.- .' .' -rTT::
~
t
:
1
:
!
:
!
:
!
:
t
0
oo 1
6
10
16
20
0
1
6
10
15
20
Joure
jours
Figure 69 : Evolution du C02 cumulé (160 mgC/100 g Sol)
Figure 60 : Evolution du C02 cumulé (750 mgC/100 g Sol)
Effets des doses de substrats organiques sur la minéralisation de la
ma tière organique
-+- GLU1150
~ PA1L1150
-G- FUM1150
......jolo-
CAE1150
~ CANAEH50
-+- BLU7l50
...
PAll7150
-o. FUM7150
-+1- CAE7150
~ CANAE7150
TMC cumul"
35 fMC cumulé p.c
60
l
30
25 1
20 ~~15
20
10
:i.,,<~.::::':"~':::"~"~"~"j: ,:
6
10
15
20
o
6
10
15
20
joura
jours
Figure 61 : Evolution du TMC (160 mgC/100 g Sol)
Figure 62 : Evolution du TMC cumulé (750 mgC/100 g Sol)
215

216
Tableau 51 : Effets des substrats organiques sur le taux de minéralisation complémentaire (TMC) cumulé en p.c.
TEMPS
GLU
GLU
PAIL
PAIL
FUM
FUM
CAER
CAER
CANAE
CANAE
(jours)
150
750
150
750
150
750
150
750
150
750
1
2,61
0,07
0,16
1,07
1,60
0,99
0,61
0,34
0,83
0,29
2
4,75
0,34
0,35
1,72
2,80
1,37
0,63
0,71
0,96
0,87
3
7,65
0,64
0,61
2,22
4,53
1,77
1,24
1,20
2,05
1,21
4
11,55
1,51
1,87
2,71
5,68
2,58
2,44
1,86
3,49
1,70
5
17,09
3,27
2,35
3,07
7,12
3,15
3,08
2,30
4,27
2,44
6
25,31
5,29
2,88
3,31
7,84
3,84
3,29
3,04
4,69
2,66
7
35,39
8,98
3,81
3,60
8,80
4,37
3,75
3,58
4,80
3,18
8
40,91
10,92
3,87
3,94
9,28
4,85
4,76
4,07
4,91
3,57
9
44,69
15,48
4,37
4,16
10,53
5,35
5,24
4,56
5,17
3,90
10
47,36
19,86
5,65
4,42
12,51
5,73
5,67
5,06
6,4
4,26
12
50,47
22,96
6,40
4,85
13,56
6,46
6,68
5,71
6,89
4,84
14
53,02
24,73
8,0
5,38
14,17
7,18
7,78
6,45
7,72
5,48
16
54,52
26,60
9,09
5,85
14,97
7,89
8,79
7,0
8,63
6,09
18
55,83
29,60
10,05
6,30
16,01
8,58
9,96
7,55
9,67
6,59
20
56,81
31,94
10,67
6,84
16,79
9,22
10,92
8,18
10,44
7,22
22
58,12
33,73
11,25
7,18
17,51
9,67
11,29
8,72
11,40
7,56

8.1.1.2. Taux de minéralisation complémentaire (TMC)
Cumulé (tableau 51 et figures 61 et 62). Les résultats montrent là aussi une
différence de comportement entre les substrats et entre les doses apportées .

Avec la faible dose, on constate une minéralisation rapide du glucose. A
21 jours, l'équivalent de 57 p.c. du glucose apporté a été perdu sous forme de
CO 2 • Le TMC à 21 jours est de l'ordre de 17 p.c. pour le fumier et 11 p.c. pour les
pailles et les deux composts. Dans le cas du glucose, la cinétique de la
minéralisation est sous forme exponentielle avec un maximum au 7e jour où le
TMC cumulé est de 35,4 p.c.

La forte dose entraîne une sorte d'inhibition de la minéralisation du
glucose pendant les 3 premiers jours. Au cours de cette période, le TMC cumulé
est très faible, inférieur à celui du fumier, paille et compost. La cinétique de la
minéralisation se situe vers les 9 et 10e jours, ce qui confirme les observations
antérieures.
Les analyses statistiques montrent que les résultats sont significatifs au test
de NEWMAN-KEULS au seuil de 5 p.c., avec une supériorité du glucose (après le
5e jour pour la dose forte) sur le fumier et les autres substrats. Au niveau de la
faible dose, la différence entre le fumier, la paille est les deux composts n'est pas
significative. Elle ne l'est pas aussi entre la paille et le compost anaérobie à forte
dose. Ce qui mérite d'être noté aussi c'est le TMC élevé avec les pailles à 750 mg
de C pendant les 3 premièrs jours, traduisant ainsi une présence plus importante
de composés facilement biodégradables.
8.1.2. Discussions - conclusion
Les résultats de cette étude permettent d'avoir une idée du comportement
de la matière organique incorporée dans le sol, en fonction de sa nature et en
fonction des quantités apportées. En effet, comme on le sait, l'apport de la matière
organique au sol va déclencher un ensemble de processus étroitement liés, en
217

particulier la biodégradation et la minéralisation de cette matière organique. Ces
processus sont sous la dépendance de nombreux facteurs régissant l'activité
biologique dont l'intensité est mesurée par la quantité de CO dégagé.
2
L'ensemble des résultats montre une différence de comportement des
substrats, différence liée d'une part à leur nature et d'autre part aux quantités
apportées. D'une
manière générale, et le glucose l'illustre bien, on observe 3
phases: une phase de latence, une phase de dégradation rapide et une phase de
plateau. Ces trois phases donnent à l'ensemble du processus une cinétique de
minéralisation ayant une allure de courbe exponentielle. Elles ont été observées par
de nombreux auteurs, en particulier DOMMERGUES et MAI\\JGENOT (1970). YAGHI
(1973). MOREL et al. (1979), lors de diverses études portant sur la biodégradation
du glucose, des pesticides, des composts provenant des résidus urbains etc. Selon
ces auteurs, la phase de latence correspondrait à une phase d'adaptation des
micro-organismes aux substrats; la phase active correspondrait à une dégradation
intense des produits introduits ou néoformés. La phase de décroissance et de
stabilisation serait liée à un ralentissement de l'activité biologique due à
l'épuisement de composés facilement minéralisables.
Ce qui mérite d'être fortement souligné, c'est la faible minéralisation du
carbone endogène, conséquence de la faible teneur en matière organique des sols
du terroir de Saria. Quand on apporte au sol du carbone exogène, on augmente la
quantité de CO dégagé. Ces quantités sont fonction de la nature du substrat. Ainsi
2
le glucose, glucide hydrosoluble, se minéralise très vite. Entre les autres substrats,
on peut noter que le fumier à C/N faible se minéralise plus vite que les composts
aérobies, les composts anaérobies et les pailles. Le C/N aurait donc un effet
prépondérant sur la cinétique de minéralisation. Les résultats font apparaître l'effet
de la nature chimique et biochimique des substrats, confirmant ainsi les
observations de DOMMERGUES et MANGENOT (1970), MOREL et al. (1979).
KOTIO (1980). En outre, selon CAMPBELL (1978). au cours des processus de
biodégradation et minéralisation, les composés hydrosolubles (glucose) sont
généralement les premiers à être décomposés, suivis des divers polysaccharides,
de la cellulose et des hémicelluloses; la lignine plus résistante, tend à s'accumuler
218

dans le sol. C'est ce qui explique d'ailleurs que la forte dose de paille (750 mgC)
entraîne d'une part des dégagements importants de CO pendant les 3 premiers
2
jours et d'autre part a un TMC faible au bout de 21 jours d'incubation. En raison
de leurs teneurs élevées en polysaccharides totaux (SEDOGO, 1981). le CO 2
dégagé augmente pendant les premiers jours. Après un épuisement rapide de ces
composés, leur biodégradation est ralentie du fait de leur C/N élevé et de leur forte
teneur en lignine.
Les résultats montrent aussi que la phase active semble être liée à la dose
apportée. Elle est très rapide pour les faibles doses et décalée pour les fortes
doses. Tout se passe comme si les forts apports entraînaient une baisse de
l'activité biologique. En fait, il pourrait s'agir d'une sorte "d'over dose", les
quantités disponibles dépassant largement les capacités des micro-organismes.
D'après JENKINSON (1977). CAMPBELL (1978). MOREL et al. (1979). KOnO
(1980). la décomposition de la matière organique est d'autant plus rapide que les
quantités incorporées au sol sont faibles. Ces résultats permettent aussi de
comprendre les processus intervenant après la mise en culture des terres, en
particulier la minéralisation rapide des polysaccharides. Ils permettent aussi de
comprendre la différence de comportement entre les fumures organo-minérales
faibles (fmo) et fortes (FMO) dans les mécanismes de maintien ou d'augmentation
du stock de la matière organique du sol.
8.2.
ETUDE DES EFFETS DES MODES DE GESTION DE LA FERTILITE SUR
L'APTITUDE A LA MINERALISATION DE LA MATIERE ORGANIQUE DES
SOLS FERRUGINEUX DE SARIA
Les études ont été faites à partir d'échantillons de sol prélevés sur l'essai
ENTRETIEN DE LA FERTILITE DE SARIA et sur des parcelles paysannes (15 cas).
L'objectif visé est d'évaluer pour ce type de sol, les effets à moyen et long terme
de divers modes de gestion de la fertilité sur les processus de biodégradation et
minéralisation de la matière organique du sol sous culture et de déterminer parmi
les fractions et compartiments du sol ceux qui sont susceptibles d'être au centre
de ces processus.
219

En effet, comme nous l'avons montré dans les précédents chapitres, et dans
le même sens que les travaux de CHARREAU (1972), SIBAND (1972). PICHOT et
al. (1981). SEDOGO (1981) PIERI (1989). HIEN (1990). on sait que la mise en
culture et la pratique de certains modes de gestion de la fertilité entraînent de
profondes modifications du stock organique du sol. Ces modifications concernent
les
fractions
chimiques
de
la
matière
organique
que
les
compartiments
granulométriques.
Il s'agit alors de voir le comportement global du sol et les divers paramètres
objets de processus de biodégradation et minéralisation.
8.2.1. Résultats
8.2.1.1.
Effets induits des fumures sur les minéralisations de
carbone du sol
L'étude des effets à long terme des fumures est faite à partir d'échantillons
prélevés en 1990 sur l'essai "Entretien de la Fertilité de SARI A ". Ces échantillons
ont été incubés à Kamboinsé pendant 21 jours à 30° ±
2°C dans des bocaux de
2 litres. Les traitements concernés sont: le témoin, fmo, fm, FMO et FM. Au cours
de la période d'incubation on a mesuré:
- le CO dégagé par jour,
2
- le CO cumulé
2
- le taux de minéralisation global (TMG) journalier
- le taux de minéralisation global (TMG) cumulé.
Rappelons que le TMG est calculé de la manière suivante;
220

Tableau 52 : Effets induits des fumures sur la minéralisation du carbone du sol - Essai Entretien - Sada
TRAITEMENTS
MESURES
°
1
2
3
4
5
6
7
9
11
13
15
17
19
21
TEMOIN
CO,IJ (mg)
° 2,22 0,56 0,54 0,76 0,44 0,46 0,42 0,29 0,19 0,18 0,09 0,09 0,01 0,20
C = 0,24 p.c.
CO, cum (mg)
° 0,22 2,78 3,32 4,08 4,52 4,98 5,40 5,69 5,88 6,06 6,15 6,24 6,25 6,45
TMG/J (p.c.)
° 0,92 0,23 0,23 0,32 0,18 0,19 0,18 0,12 0,08 0,08 0,04 0,04 0,04 0,08
TMG cum (p.c.)
° 0,93 1,16 1,38 1,70 1,88 2,07 2,25 2,37 2,45 2,52 2,56 2,60 2,64 2,69
fmo
C02/J
° 2,54 0,82 0,34 0,70 0,32 0,40 0,64 0,25 0,21 0,36 0,19 0,15 0,14 0,37
C = 0,36 p.c.
C02 cum
° 2,54 3,36 3,70 4,40 4,72 5,12 5,76 6,01 6,22 6,58 6,77 6,92 7,06 7,43
TMG/J
° 0,71 0,23 0,09 0,19 0,09 0,11 1,18 0,07 0,06 0,10 0,05 0,04 0,04 0,10
TMG cum
° 0,71 0,94 1,03 1,22 1,31 1,42 1,60 1,67 1,73 1,83 1,88 1,92 1,96 2,06
fm
C02/J
° 1,86 0,88 0,36 0,56 0,20 0,30 0,44 0,29 0,32 0,23 0,12 0,12 0,14 0,13
C = 0,28 p.c.
C02 cum
° 1,86 2,74 3,10 3,66 3,86 4,16 4,60 4,89 5,21 5,44 5,56 5,68 5,82 5,95
TMG/J
° 0,66 0,31 0,13 0,20 0,07 0,11 0,16 0,10 0,11 0,08 0,04 0,04 0,05 0,05
TMG cum
° 0,66 0,97 1,11 1,31 1,38 1,49 1,65 1,75 1,86 1,94 1,99 2,03 2,08 2,12
FMO
C02/J
° 3,74 1,70 1,26 0,94 0,68 0,76 0,54 0,25 0,40 0,38 0,39 0,30 0,24 0,29
C = 0,64 p.c.
C02 cum
° 3,74 5,44 6,70 7,64 8,32 9,08 9,62 9,87 10,27 10,65 11,04 11,34 11,58 11,87
TMG/J
° 0,58 0,27 0,20 0,15 0,11 0,12 0,08 0,04 0,06 0,06 0,06 0,05 0,04 0,05
TMG cum
° 0,58 0,85 1,05 1,19 1,30 1,42 1,50 1,54 1,61 1,66 1,73 1,77 1,81 1,86
FM
C02/J
° 1,66 0,98 0,76 0,62 0,48 0,50 0,50 0,24 0,11 0,17 0,09 0,07 0,14 0,09
C = 0,24 p.c.
C02 cum
° 1,66 2,64 3,40 4,02 4,50 5
5,50
5,74
5,85
6,02
6,11
6,18
6,32
6,41
TMG/J
° 0,69 0,41 0,32 0,26 0,20 0,21 0,21 0,10 0,05 0,07 0,04 0,03 0,06 0,04
TMG cum
° 0,69 1,10 1,42 1,68 1,88 2,08 2,29 2,39 2,44 2,51 2,55 2,58 2,63 2,67
221

222
Effets induits des fumures sur la minéralisation
de la matière organique du sol
~- Temoin
--+- fma
~- Temoin
--+- fme
" l m
- 0- - FMO
--- FM
" lm
-O-' FMO
--- FM
TMG cumulé en p.e
TMG en p.e
3 ri- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
l1 A
0,8
0,6
"l".,
..
Il!
0,4
0,2
0
0
1
5
10
15
20
5
10
15
20
joura
jours
Figure 63 : Evolution du TMG journalier
Figure 64 : Evolution du TMG cumulé

Les différents résultats sont regroupés dans le tableau 52 et les figures 63
et 64.
Au niveau du CO dégagé par jour, on constate Que les Quantités maximales
2
se situent dès le premier jour pour tous les traitements. Ensuite le dégagement de
CO baisse progressivement avec cependant des petits pics jusqu'au 7e jour, puis
2
se stabilise. Entre les traitements, on observe une supériorité nette dès le premier
jour
de FMO, suivi de fmo et du témoin, les deux fumures organo-minérales viennent
en dernière position. Les résultats sur les Quantités cumulées de CO permettent
2
de mieux comparer les différents traitements. On constate en effet Que le
dégagement est rapide pendant les 7 premiers jours. Il y a une nette supériorité de
FMO sur tous les autres traitements. Bien Que le témoin, fmo, FM et fm soient au
même niveau, on observe une légère supériorité de fmo. Le témoin et FM sont
confondus ; fm a la Quantité cumulée la plus faible pendant la durée de
l'incubation.
Les résultats sur le taux de minéralisation globale montrent cependant une
autre tendance. Le TMG maximum se situe dès le premier jour. La valeur la plus
élevée est observée au niveau du témoin, alors Que la plus faible provient de FMO.
A ce niveau aussi on remarque une phase active au cours des 7 premiers jours.
Le TMG cumulé met en exergue cette phase active pour tous les traitements.
Cependant, on peut observer Que le témoin et FM ont le même TMG. A 21 jours,
il est de 2,5 p.c. environ pour ces deux traitements. FMO et fmo ont les TMG
cumulés les plus faibles. A la fin de l'incubation, le TMG cumulé correspondant aux
pertes de carbone du sol est respectivement de 2,68 ; 2,67 ; 2,12 ; 2,06 et 1,86
p.c. pour le témoin, FM fm, fmo et FMO.
8.2.1.2.
Effet des modes de gestion paysanne de la fertilité sur la
minéralisation du carbone du sol
Cette étude a été réalisée avec 15 échantillons de sol provenant des
parcelles paysannes et comprenant 8 échantillons du système B, 2 du système A
et 5 du système C. Il convient de rappeler Que:
223

224
Tableau 53 : Evolution du TMG cumulé des sols des parcelles paysannes (en p,c,)
SYS-
TENE-
TEMPS D'INCUBATION EN JOURS
TEME
URS EN
C
mgCg-lso1
1
2
3
4
5
6
7
9
Il
13
15
17
19
21
SARlA 1
B
2,67
0,51
0,78
0,97
1,05
1,17
1,23
1,27
1,34
1,39
1,42
1,44
1,50
l,55
l,59
II
B
2,55
0,51
0,75
0,92
0,96
0,98
1,06
1,09
1,18
1,24
1,33
1,38
1,46
l,53
1,58
lIT
B
4,31
0,48
0,72
0,92
1,04
1,14
1,24
1,31
l,4O
1,45
1,48
l,52
l,57
1,63
1,66
lV
B
2,99
0,53
0,74
0,98
l,1O
1,26
1,39
l,50
l,6O
1,70
1,77
1,81
1,88
1,95
2,0
v
C
4,71
0,52
0,78
1,0
1,07
1,18
1,28
1,49
l,58
1,65
1,71
1,75
l,8O
1,86
1,90
VI
B
2,24
0,41
0,57
0,72
0,80
0,91
1,01
1,14
1,19
1,22
1,26
1,29
1,33
1,37
1,39
VII
B
2,81
0,58
0,93
1,14
1,29
1,49
1,67
1,88
2,0
2,13
2,21
2,26
2,33
2,41
2,46
VIIT
B
2,28
0,40
0,56
0,77
0,84
0,93
1,01
1,08
1,16
l,2O
1,25
1,29
1,34
l,4O
1,45
IX
B
2,27
0,31
0,45
0,60
0,64
0,72
0,79
0,81
0,95
1,02
1,08
1,13
1,18
1,22
1,28
X
C
3,35
0,25
0,59
0,80
0,90
1,05
l,2O
1,26
1,35
1,44
l,53
l,57
1,64
1,70
1,76
XI
C
6,17
0,10
0,17
0,21
0,28
0,35
0,40
0,43
0,53
0,61
0,70
0,78
0,86
0,93
0,99
XII
C
4,65
0,08
0,15
0,20
0,25
0,29
0,34
0,38
0,47
0,56
0,67
0,77
0,85
0,94
1,0
XIIT
A
4,38
0,08
0,14
0,19
0,22
0,28
0,33
0,37
0,46
0,54
0,60
0,69
0,76
0,84
0,90
XlV
A
4,40
0,09
0,16
0,24
0,28
0,33
0,37
0,40
0,47
0,55
0,63
0,71
0,78
0,86
0,91
xv
C
2,90
0,13
0,27
0,40
0,49
0,62
0,76
0,86
1,09
1,28
1,45
1,68
1,88
2,07
2,23
A
4,60
0,38
0,91
B
3,27
1,26
1,67
C
3,85
1,0
1,72

Effets des modes de gestion paysanne sur la minéralisa tion
de la matière organique
-
s.-.RIA XI
- - S,t,Rl,t, XII

SARI'" Xlii
-C}
5./;Rl,t, XI"
-
SARI.... xv
Tt.4G cumul. en p.e
2.5
1.5
~- Sorial
--+-- Sariall
..
Sarlalll
~ G - SarialV
"'"""*"- SariaV
0.5
TMG cumulé en p.c
10
'5
20
2,5
jours
Figure 66 ; Rhultch du parcell., VI 0 X
2
_o- __ ~~.-I3- -
0
, ,5
'"
'"
0,5
-
Serlo....1
- - Sono.... 11
~
50<10 .... 111
-,Q •
SerlalX
-
5<=,",0)(
TMG cumul. en p.c
o ~JIIf--r-'-"----'----'----'----'-'------'--.----'--'---'-r-'---'--'----.------r--'-----'
o
5
10
15
20
2.5
jours
Figure 55 : Résultats des parcelles 1 à V
1.5
0.5
10
15
20
jours
Figur. 67 : Rhullctt du parcelles XI 0 XV
225

- Le système A correspond aux champs de case recevant régulièrement de
la fumure organique. Les parcelles sont généralement de petite taille, même
si elles sont intensément cultivées depuis de nombreuses années.
- Le système B, le plus répandu correspond aux champs de grande culture.
Ces champs ne reçoivent pas ou reçoivent très peu d'engrais organiques.
- Le système C correspond aux champs de mise en culture assez récente.
Les résultats du tableau 53 et des figures 65, 66 et 67 concernent
uniquement l'évolution du TMG cumulé des différents sols. Dans l'ensemble cette
évolution est semblable à ce qui a été observé précédemment. Elle met en exergue
la phase active des 7 premiers jours. Entre les différents sols, on peut aussi
observer une différence de comportement. L'évolution du TMG est plus lente en
début d'incubation au niveau des parcelles récentes (C) et au niveau des parcelles
riches en matières organiques (A). Par contre, pour la plupart des parcelles du
système B, cette évolution est rapide. Dans tous les cas le TMG cumulé dans ce
système est plus élevé que celui du A et du C. En tenant compte des moyennes
arithmétiques, on constate qu'au 7e jour, le TMG est de 0,38 p.c. pour le système
A, 1 p.c. pour le système C alors qu'il est de 1,26 p.c. pour le B. Au 21 e jour le
TMG du système A reste toujours faible (0,91 p.c.) et ceux du B et C sont
pratiquement équivalents avec respectivement 1,67 et 1,72 p.c.
Ainsi, plus le sol est riche en matière organique et moins les pertes par
minéralisation sont importantes. Ces résultats sont similaires à ce qui a été observé
sur l'essai Entretien de la Fertilité entre le témoin et les fumures minérales d'une
part (fm et FM) et FMO d'autre part.
226

8.2.1.3.
Relations entre le carbone des différents compartiments du sol
et le carbone minéralisé
Il s'agit de voir quel est le compartiment du sol responsable des processus
de minéralisation-biodégradation. Pour cela nous avons recherché des corrélations
possibles entre le carbone des fractions sableuses (supérieures à 50 Pm). de la
fraction organo-minérale (FOM), le carbone total et les quantités cumulées CO2
dégagé à 7 jours et à 21 jours. Nous avons utilisé une gamme assez variée
d'échantillons pour tenir compte des diversités de situations pouvant exister :
échantillons de l'essai entretien de la fertilité et échantillons des parcelles
paysannes dont les résultats ont été commentés précédemment.
Les résultats des tableaux 54 et 55 et les figures 68, 69 et 70 nous donnent
les différents cas étudiés, les matrices et les droites de corrélations. On peut
observer que le CO dégagé après 7 jours d'incubation est plus corrélé avec le
2
carbone de la fraction
grossière (r = 0,4227) qu'avec le carbone total (r =
0,2378). Il en est de même du CO total dégagé après 21 jours avec r = 0,6116
2
pour F > 50 pm et r = 0,4768 pour C. TOTAL. On peut donc dire que dans le sol
c'est la fraction grossière qui est sujette aux processus de minéralisation. Cela est
d'ailleurs confirmé en tenant compte des corrélations (négatives) entre le CO 2
dégagé à 7 et 21 jours d'incubation et le carbone de la fraction FOM. La fraction
organo-minérale n'interviendrait donc pas de façon significative dans les processus
de biodégradation et minéralisation de la matière organique du sol, du moins à
l'échelle de temps de notre expérimentation.
8.2.2. Discussions - conclusion
Les résultats obtenus dans cette partie de notre travail permettent de mieux
comprendre les mécanismes régissant la dynamique de la matière organique des
sols sous culture et "incidence des systèmes de gestion de la fertilité. En effet, la
mise en culture et la fumure minérale provoquent une minéralisation de la matière
organique du sol. Cette minéralisation se fait essentiellement à partir du stock
organique de la fraction grossière, ce qui confirme les travaux de FELLER (1988),
ELUSTONDO et al. (1990). FELLER et al. (1991) et nos résultats sur les
fractionnements physiques.
227

L'intensité de la minéralisation est fonction de la quantité d'engrais apportés.
Ces résultats mettent ainsi en exergue le caractère stable de la matière organique
de la fraction organo-minérale, inférieure à 50 Pm' On n'a pas de corrélation entre
le carbone de ce compartiment et la quantité totale de CO dégagé au 7e et au 21
2
jour, alors que cette corrélation existe bien avec le carbone de la fraction grossière.
Ainsi la mise en culture entraîne une minéralisation de la "fraction végétale" qui
diminue et une augmentation avec stabilisation de la fraction organo-minérale.
Cette augmentation et cette stabilisation seraient dues selon DUCHAUFOUR
(1965), DOMMERGUES et MANGE NOT (1970) à des processus de néoformation
et d'humification intervenant dans les sols. Ceci permet de comprendre l'augmen-
tation des stocks organiques des fractions FOM des témoins, fm, FM de l'essai
entretien de la fertilité et des parcelles du système B chez les paysans.
Ce qui est important et mérite d'être souligné dans le cas de ces agro-
systèmes, c'est le faible TMG dans le cas des apports massifs de matière
organique (FMO et système Al. Ces résultats sont une confirmation des
observations de CAMPBELL (1978) et des résultats que nous avons obtenus en
apportant plusieurs doses de substrats organiques. Comme CAMPBELL, nous
avons montré en effet que la décomposition de la matière organique était d'autant
plus importante que les quantités apportées étaient faibles. Les forts apports
organiques induisent de faibles TMG.
En fait, en tenant compte des résultats sur le système C, on se rend compte
que ce phénomène a un lien étroit avec le stock organique de la fraction grossière.
Avec la mise en culture, il y a une destruction du carbone dans le compartiment
supérieur à 50 Pm' Plus le stock baisse, plus la minéralisation est intense,
provoquant ainsi une baisse continue du taux global de matière organique. Par
contre quand on augmente ce stock par apports répétés et massifs de substrats
organiques ou par toute autre pratique culturale (jachère de longue durée), on crée
une situation semblable à ce qui a été observé précédemment : baisse de la
biodégradation, donc faible TMG et accumulation de la matière organique dans le
sol. C'est ce qui explique
228

Tableau 54 : Variables sur les relations entre le CO dégagé et le carbone des compartiments du sol
2

Parcelle
C.TOT
CO 7 Jours
CO
21 Jours
2
F > 50 J1
2
m
F < 50 J1m
(mgC g'\\ol)
mgC
(mgC g'\\o,)
(mgC g'\\ol)
1
SARIA 1
2,67
3,98
4,99
0,46
2,21
2
SARIA Il
2,55
3,06
4,47
0,63
1,92
3
SARIA III
4,31
6,39
8,08
1,39
2,92
4
SARIA IV
2,99
5,22
7,08
0,91
2,08
5
SARIA V
4,71
6,60
8,58
1,19
3,52
6
SARIA VI
2,24
5,34
6,51
0,21
2,03
7
SARIA VII
2,81
5,64
7,42
0,37
2,44
8
SARIA V3
2,28
3,78
5,06
0,76
1,52
9
SARIA IX
2,27
2,16
3,03
0,57
1,70
10
SARIA X
3,35
3,96
5,55
0,77
2,58
1 1
SARIA XI
3,85
2,64
6,08
1,03
2,82
12
SARIA XII
4,42
1,78
4,67
1,10
3,32
13
SARIA XIII
4,80
1,81
4,35
1,95
2,85
14
SARIA XIV
4,40
1,79
4,08
1,47
2,93
15
SARIA XV
2,90
2,50
6,49
1,06
1,84
16
TEMOIN
2,05
5,40
6,45
0,65
1,40
17
fmo
3,04
5,76
7,43
1,22
1,82
18
fm
2,51
4,16
5,95
0,85
1,66
19
FMO
6,32
9,08
11,87
4,52
1,80
20
FM
2,61
5,00
6,41
0,96
1,65
229

Relation C minéralisé et carbone des fractions du sol
.
• TF,>__
.o--'--"m
_
F) 50 ~m
, ' - - - - - ' - - - - - - - - - - - - - - ,


o

10
"
6
8
10
12
C02 7éme jour mgC
C02 21éme jour mgC
FIgure 66
Re~allon5 entre co2 ou 7ème jour el Cf}6QJm
FIgure 6Q: RelaUons entre C02 ou 21éme Jour el CF)6QJm
CTOT en mg/g de sol
7 - , - - - - - - - - = - - = - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ,
6
5
4
3
2
o +------,------.------,----,-------.-~
o
2
4
6
8
10
12
C02 21ème jour mgC
Figure 70 . relations C02 au 2téme lour et CToTAL
230

Tableau 55 : Matrice des corrélations
C. Fraction> 50 J1
C. Fraction < 50 J1
C.TOTAL
m
m
(FOM)
1
CO
7 j
0,4227
- 0,1769
0,2378
2
CO 21 j
0,6116
- 0,0160
0,4768
2
231

les faibles TMG de FMO et du système A par rapport à ceux de témoin, fm, FM et
des systèmes B. Le système C (parcelles de culture récente) est intermédiaire entre
les deux situations.
Ces résultats montrent donc que dans ces sols sableux tout mode de gestion
sans restitution organique ou avec de faibles niveaux de restitution cause
inéluctablement une destruction du stock organique par minéralisation de la fraction
dite végétale contenue dans la fraction grossière du sol.
232

CHAPITRE IX: ETATS, NATURE ET EVOLUTION DES COMPOSES
AZOTES DANS LES SOLS FERRUGINEUX
9.1. ETATS ET NATURE DES COMPOSES AZOTES
9.1.1.
Etude des effets de la culture continue sur la répartition de
l'azote dans les fractions granulométriques du sol
L'azote du sol est à 95 p.c. sous forme organique. De ce fait sa répartition
dans les différentes fractions granulométriques peut être étudiée de la même
manière que celle de la matière organique. Nous avons donc utilisé les mêmes
dispositifs et équipements dans les deux cas, en particulier la méthode FELLER.
L'étude a concerné l'essai comparatif avec les divers substrats organiques
et 10 parcelles paysannes.
9.1.1.1. Résultats
• Effets des apports des substrats organiques (tableau 56)
• L'azote de la fraction F 200 : sous jachère, cette fraction représente 22
p.c. de l'azote total du sol. La culture continue sans restitution organique entraîne
une baisse de ces proportions dans le sol et une baisse de l'ordre de 40 p.c. par
rapport aux teneurs observées sur la jachère.
Les apports des substrats organiques, en absence de toute fumure azotée
n'enrichissent pas cette fraction en azote, notamment avec les substrats à C/N
élevé (pailles de sorgho, composts anaérobies). Dans ces conditions, cette fraction
représente 17 p.c. de l'azote total au niveau des pailles et 16 p.c. au niveau des
composts anaérobies. Par contre les substrats à C/N faibles (fumier et composts
aérobies) permettent d'augmenter l'azote de la fraction F 200.
233

En présence de fumure azotée, tous les substrats, à l'exception des pailles,
augmentent les teneurs de cette fraction et son indice par rapport à la jachère.
L'augmentation est plus importante au niveau du fumier que des autres
substrats (53 p.c. par rapport à la jachère). Ainsi, ce substrat à C/N faible permet
d'augmenter le stock d'azote organique de la fraction F 200, en absence ou en
présence de fumure azotée.

La fraction F 50 est plus riche en azote que la précédente. Sous jachère
elle contient 38 p.c. de l'azote total du sol. Avec la culture continue sans apport
organique, on enregistre une baisse des teneurs. Cette baisse est de 10 p.c.
(traitement sans azote) et 13 p.c. (avec azote) par rapport à la jachère.
Avec les substrats organiques, les effets dépendent de la nature du substrats
et des engrais azotés. En absence de fumure azotée, la baisse persiste avec les
pailles (13 p.c.), le fumier (18 p.c.). Par contre il y a une augmentation avec les 2
composts (1 p.c. pour les composts aérobies et 8 p.c. pour les composts
anaérobies), Avec les engrais azotés, on enregistre une baisse de 10 p.c. avec les
fumiers alors que tous les autres substrats favorisent un équilibre (paille) ou une
augmentation (2 p.c. pour les composts aérobies et 12 p.c. pour les composts
anaérobies) .
Pour l'ensemble du compartiment composé des fractions grossières
(supérieur à 50 Pm), l'azote représente environ 60 p.c. du total. la culture continue
varie ce stock à la baisse. Dans certains cas, les apports organiques permettent
d'enrichir ce compartiment. Il s'agit des apports combinés de fumier et d'azote (14
p.c.), compost aérobies et d'azote (5 p.c.) et du composts anaérobies et d'azote
(14 p.c.). Les apports de substrats sans azote et même les pailles avec azote,
234

Tableau 56 : Effets des substrats sur la répartition de l'azote dans les compartiments du sol
N.TOT
F 200
F 50
F 0 M
mgNKg"
Indice
1
2
3
1
2
3
1
2
3
sol
Jachère
281
100
62
22
100
108
38,4
100
111
39,6
100
Sol
ON
240
85,4
36
15
58
98
40,8
90,7
106
44,3
95,5
60 N
240
85,4
37
15,4
60
94
39,2
87
109
45,4
98,2
Pailles
ON
274
97,5
47
17,1
75,8
94
34,3
87
133
45,7
120
60 N
291
103,6
54
18,6
87
108
37,1
100
130
47,4
117
Fumier
ON
274
97,5
70
25,5
113
89
32,5
82,4
115
34,5
103,6
60 N
333
118,5
95
28,5
153
98
29,4
90,7
140
42
126
C.AER
ON
284
101
60
21,1
97
109
38,4
101
115
54,6
103,6
60 N
277
98,6
69
24,9
111
110
39,7
102
98
35,4
88,2
C.ANAE
ON
287
102
45
15,7
73
117
40,8
108
125
43,6
112,6
60 N
312
111
73
23,4
117,7
121
38,8
112
118
37,8
106,3
(1) mgN Kg"
sol
(2) p.c. N. TOTAL
(3) Indice (par rapport à la jachère).
235

n'empêchent pas une baisse du stock d'azote organique de la fraction grossière.
Cette baisse est de 1 à 5 p.c., alors qu'elle est de 22 p.c. en moyenne dans le
cadre de la culture continue sans apport.
• l'azote de la fraction FOM représente 40 p.c. de l'azote total sous
jachère. Ce pourcentage augmente de 5 p.c. avec la culture continue sans apport
organique. Un examen des résultats permet aussi de constater deux phénomènes:
• tous les substrats organiques (sauf les composts aérobies avec
azote) entraînent une augmentation de stock d'azote de cette
fraction. l'augmentation est plus importante avec les substrats à C/N
élevé que les substrats à C/N faibles (fumier).
• les apports d'engrais azotés dans le cas du fumier induisent un
meilleur stockage de "azote dans cette fraction. A un degré moindre
on observe le même processus au niveau du sol sans apports
organiques. A l'inverse, avec les substrats à C/N élevé, il n'y a pas
d'accumulation de l'azote dans cette fraction.
Par rapport à l'azote total du sol, la mise en culture provoque une
augmentation du pourcentage de l'azote de FOM. Tout se passe comme s'il y avait
un transfert de l'azote des fractions grossières vers les fractions fines.
• Effets des modes de gestion paysanne (tableau 57)
Cette étude a été réalisée à partir de 10 cas pris parmi les exploitations du
terroir de SARIA. En moyenne les sols contiennent 292 mg NKg-' sol.
la fraction F 200 contient très peu d'azote. Elle représente en moyenne 6,2
p.c. de l'azote moyen total.
la fraction F 50 est légèrement plus riche que la présente. Elle renferme en
moyenne 9 p.c. de l'azote moyen total.
236

Tableau 57 : Répartition de l'azote dans les compartiments du sol des parcelles paysannes
N.TOT
F 200
F 50
FOM
PARCELLE
AGE

mgN Kg- 1
mgN Kg- 1
p.c. N.
mgN Kg-1
p.c. N.TOT
mgN Kg,l
p.c. N.
sol
sol
TOT
sol
sol
TOT
SARIA 1
45
364
170
4,7
18
4,9
329
90,4
SARIA Il
36
216
15
6,9
16
7,4
185
85,7
SARIA III
25
366
32
8,7
57
15,6
277
75,7
SARIA IV
50
294
17
5,8
24
8,2
253
86
SARIA V
11
355
19
5,4
27
7,6
309
87
SARIA VI
70
253
15
5,9
21
8,3
217
85,8
SARIA VII
95
279
17
6,1
26
9,3
236
84,6
SARIA VIII
30
285
20
7
19
6,7
246
86,3
SARIA IX
47
228
16
7
18
7,9
194
85,1
SARIA X
10
279
16
5,7
30
10,8
233
83,5
Moyenne
292
18
6,2
26
8,9
248
84,9
237

Pour l'ensemble du compartiment supérieur à 50 Pm' on constate que l'azote
ne représente que 15 P.c. de l'azote total du sol.
La fraction FOM : Elle renferme dans le cas des exploitations paysannes,
l'essentiel de l'azote total du sol (85 p.c.). La moyenne observée varie entre 76
p.c. et 90 p.c. dans certaines conditions.
9.1.1.2. Discussions - conclusion
La répartition de "azote dans les différents compartiments du sol obéit à la
même logique que celle des composés organiques. Le fractionnement par la
méthode mise au point par FELLER permet là encore de comprendre un certain
nombre de mécanismes régissant la dynamique de l'azote organique dans ces types
de sol à texture grossière.
Dans les sols sous jachère, "essentiel de l'azote se trouve dans la fraction
sableuse. L'influence de la mise en culture se traduit par une baisse du stock
d'azote contenu dans cette fraction, alors que la variation est faible au niveau de
la fraction fine.
Ces résultats confirme ceux de FELLER et al., (1983,1991) ELUSTONDO et
al. (1990).
Les modes de gestion de la fertilité, en particulier la nature des substrats
enfouis et les apports d'engrais azotés vont avoir des répercussions sur l'évolution
des stocks au sein des compartiments d'une part et entre les compartiments
d'autre part.
L'enfouissement de 10 tian de substrat, en absence de toute fumure azotée
n'empêche pas une baisse du stock d'azote de la fraction grossière alors qu'il
enrichit la fraction fine. En présence d'engrais azoté, à exception des pailles, les
apports permettent d'augmenter les stocks des divers compartiments. Le fumier
est plus efficace que les autres substrats. Les apports organiques et d'azote
permettent de mieux stocker l'azote dans le sol.
238

Un aspect important qui mérite d'être souligné, c'est l'effet de la culture
continue sur le transfert des stocks d'azote des fractions grossières vers les
fractions fines. Ce phénomène a déjà été observé par BERNHARD - REVERSAT
(1981), FELLER et al., (1983), ELUSTONDO et al., (1990) et DJEGUI (1992). Les
résultats obtenus en milieu paysan mettent en exergue cet appauvrissement des
fractions grossières vers les fractions fines. Cette situation va avoir une forte
incidence sur le pouvoir minéralisateur de ces sols et leur capacité à assurer
conséquemment
la
nutrition
azotée
des
cultures
dans
les
agro-systèmes
traditionnels. BLONDEL (1971) avait effectivement souligné le rôle de la matière
organique libre dans la nutrition azotée du mil au Sénégal. La quasi-disparition du
stock d'azote de la fraction supérieure à 50 Pm va donc être un facteur limitant de
la productivité dans les agro-systèmes traditionnels du Plateau Central.
9.1.2. Etudes de la répartition des composés azotés du
sol par les fractionnements chimiques
Dans cette partie de notre travail, nous essayons d'évaluer les effets des
divers modes de gestion de la fertilité sur la nature des composés azotés du sol,
tant au niveau de chaque traitement qu'entre les différents horizons. Pour ce faire,
nous avons travaillé à partir d'échantillons prélevés sur les essais "Entretien de la
Fertilité et l'essai comparatif" de SARIA. La méthode utilisée est celle de
STEWARD et al. (1963) décrite dans la partie Matériels et méthodes. Cependant,
il convient de souligner que les hydrolyses et les dosages ont été faits soit à
Montpellier, soit à Saria/Kamboinsé au Burkina Faso. Dans le premier cas, les
fractions non hydrolysables sont déterminées après centrifugation. Dans le
deuxième cas, on recueille la fraction hydrolysable totale après filtration (papier
filtre Watmann, filtration lente). La fraction non hydrolysable est déterminée par
différence entre l'azote total du sol et la fraction hydrolysable totale. IL y a
généralement une surestimation de cette dernière donc une sous-estimation de la
fraction non hydrolysable.
239

Dans tous les cas, la méthode utilisée permet d'identifier 3 fractions:
- une fraction hydrolysable distillable - NhD
- une fraction hydrolysable non distillable - NhnD
- une fraction non hydrolysable - NnH.
La fraction NhD appelée par certains auteurs (DECAU, 1968 ; SEDOGO,
1981; EGOUMENIDES et al., 1987) "azote ammoniacal" comprendrait l'ammonium
échangeable et celui provenant de la désamination de certains sucres aminés par
la soude lors des distillations (DJEGUI, 1992) ou d'autres composés labiles.
La fraction NhnD serait issue des acides aminés provenant de l'hydrolyse des
protéines ou de produits non identifiés.
La fraction non hydrolysable NnH, insoluble, serait sous formes de
complexes hétérocycliques (DECAU, 1968 ; EGOUMENIDES et al., 1987 ;
JOCTEUR-MONROZIER, 1984).
9.1.2.1. Résultats
• Effets des fumures sur les formes de l'azote organique
Des fractionnements par hydrolyse ont été effectués sur les échantillons de
l'essai entretien en 1987 (horizons 0-10, 10-20, 20-40 et 40-60 cm) à Montpellier
et portant sur la jachère, le témoin, fm fmo, FM et FMO. Les tableaux 58 et 59 et
les figures 71 à 74 récapitulent les différents résultats obtenus .
• L'azote hydrolysable distillable (NhD) représente 28 p.c de l'azote total
pour l'ensemble du profil au niveau du sol sous jachère. On peut cependant
observer que les teneurs sont plus faibles en surface qu'en profondeur où ils
représentent 34 p.c du total. Avec le culture continue on observe de faibles
240

Tableau 58 : Etat de l'azote organique du sol. Essai Entretien 1987
N.TOTAL
NhD
NhnD
NnH
NHnD/NhD
... N
Traitement
Profondeur
(ppm)
ppm
p.c. N.TOT
ppm
p.c. N.TOT
ppm
p.c.
N.TOT
0-10 cm
239
62
25,9
111
46,4
66
27,6
1,79
49
Témoin
10-20 cm
261
62
23,8
141
54
58
22,2
2,27
78
20-40 cm
316
107
33,8
116
36,7
94
29,7
1,08
9
40-60 cm
334
114
34,1
119
35,6
101
30,2
1,04
5
0-10 cm
304
73
24
170
60
41
13,4
2,32
97
fmo
10-20 cm
290
78
26,9
146
50,3
62
21,4
1,87
68
20-40 cm
314
98
31,2
145
46,2
84
26,8
1,48
47
40-60 cm
276
106
38,4
126
45,6
113
40,9
1,19
20
0-10 cm
284
78
27,5
134
47,2
92
32,3
1,72
56
fm
10-20 cm
286
79
27,6
136
47,6
75
26,2
1,72
57
20-40 cm
327
111
33,9
135
41,3
68
20,8
1,22
24
40-60 cm
345
112
32,5
117
34
47
13,6
1,04
5
0-10 cm
265
67
25,3
121
45,7
77
29,1
1,80
54
FM
10-20 cm
262
78
29,8
122
46,6
62
23,7
1,56
44
20-40 cm
310
111
35,8
125
40,3
74
23,9
1,13
14
40-60 cm
310
113
36,5
117
37,7
70
22,6
1,04
4
0-10 cm
692
155
22,4
398
57,5
139
20
2,57 243
FMO
10-20 cm
589
137
23,3
295
50
157
26,7
2,15 156
20-40 cm
444
134
30,2
220
49,5
90
20,2
1,64
86
40-60 cm
354
132
37,3
152
42,9
70
19,7
1,15
20
0-10 cm
336
85
25,3
193
57,4
58
17,3
2,27 108
Jachère
10-20 cm
291
74
25,4
146
50,2
71
24,3
1,97
72
20-40 cm
294
92
31,3
132
44,9
70
23,8
1,43
40
40-60 cm
317
101
31,9
119
37,5
98
30,9
1,18
18
... N = NhnD - NhD
241

variations
au niveau du témoin, fmo, fm et FM. Comme l'azote total de ces
traitements baisse, le pourcentage de NhD augmente dans ces conditions. Au
niveau de FMO les quantités de NhD augmentent. Leurs proportions par rapport à
l'azote total baissent par contre.
Pour tous les traitements on peut observer des tendances à la hausse de
NhD en fonction de la profondeur. Sur les 60 cm de sol, cette fraction représente
28 p.c au niveau de FM et 27 p.c au niveau de FMO.

NhnD est la fraction qui subit le plus de variation en fonction des
traitements et en fonction de la profondeur des traitements et en fonction de la
profondeur. Sous jachère elle représente 57 p.c de l'azote total en surface. Ses
quantités diminuent au niveau du témoin, fm et FM où elle ne représente que 46,
44 et 45,7 p.c respectivement. Avec fmo, ces quantités sont faibles sur les 10
premiers cm du sol. Avec FMO il y a une forte augmentation de NhnD sur tout le
profil. En tenant compte du bilan sur 60 cm, on constate que NhnD représente 48
p.c de l'azote total au niveau de la jachère contre respectivement 34 et 42 p.c chez
le témoin, fm et FM d'une part, 50 et 51 p.c chez fmo et FMO d'autre part. Pour
tous les traitements, NhnD diminue avec la profondeur .
• Le rapport NhnD/NhD varie avec les traitements. Il est plu faible au niveau
du témoin, fm et FM. Par contre il est élevé FMO, fmo et la jachère. Sur les 60 cm,
ce rapport est respectivement de 1,67 ; 1,12 ; 1,65 ; 1,37 ; 1,91 et 1,31 au
niveau de la jachère, du témoin, de fmo, de FMO et de FM. Le rapport NhnD/NhD
tend vers 1 dans certaines conditions (témoin, fm et FM).
242

EFFETS DES FUMURES SUR L'AZOTE ORGANIQUE DU SOL
(ESSAI ENTRETIEN DE LA FERTILITE-1987)
Prol (cm)
Prot (cm)
0-10
0-10
10-20
"
ro,.
'/
- - -
Temoin
10-20
X
~
Temoin
1
-+- fmo
/
-+- fma
'" lm
'" lm
-8-
....
/
-G- FM
"'*" ....
/
"'*""
0
FMO
20-40
"
m
'/
-+ lach~re
20-40
1
-+ Jach6re
40-60
40-60
100
200
300
400
500
600
700
600
o
100
200
300
400
500
Figure 71 : N TOTAL (ppm)
nhnD (opm)
Figure 72
Prot (cm)
Prot (cm)
0-10
0-10
,
10-20
"
~
*
---
Temoin
10-20
---
Temoin
-+- 'ma
-+- 'mO
JI<-
lm
'" lm
-G- FM
-G. FM
"'*"" FMO
~ FMO
20-40
~
~\\-'-;$
t
-+ Jach6re
20-40
-e-- Jach6re
40-80
40-60
o
20
40
80
80
100
120
140
180
o
20
40
80
80
100 120 140 160 180
Figure 73 : nhD
(ppin)
Figure 74 : nnH (ppm)
243

244
Tableau 59 : Bilan des formes d'azote dans le profil (0-60 cm)
N.TOTAL
NhD
NhnD
NnH
NhnD/NhD
... N
1
2
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Jachère
1238
100 352
00
28
590
100
48
297
100
24
1,67
238
Témoin
1150
93
345
98
30
387
66
34
319
107
28
1,12
42
fmo
1184
96
355
01
30
587
99
50
300
101
25
1,65
232
fm
1242
100 380
08
31
522
88
42
282
95
23
1,37
142
FMO
2079
168 558
58
27
1065 181
51
456
154
22
1,91
507
FM
1147
93
369
05
32
485
82
42
283
95
25
1,31
116
1
: mgN kg" sol
2
: Indice (par rapport à la jachère)
3
: p.c. N. TOTAL
... N : NhnD - NhD

Le bilan sur 60 cm montre aussi que la valeur ~N (NhnD-NhD) subit elle
aussi des variations en fonction de la nature des traitements. Cette valeur est faible
au niveau du témoin (42), fm (142) et FM (116). Par contre elle est élevée chez la
jachère (238), fmo (232) et FMO (507).

NnD est en quantité plus faible par rapport aux autres fractions. Sous
jachère elle représente 17 p.c de l'azote total en surface et 34 p.c en profondeur.
Au niveau du témoin, elle est de 28 p.c en surface et 30 p.c en profondeur. Par
contre avec fmo elle est de 14 p.c en surface et 33 p.c en profondeur.
Les fumures minérales seules (fm et FM) augmentent NnH en surface
seulement. Seul FMO permet d'augmenter cette fraction. Le bilan sur 60 cm
confirme ce qui vient d'être dit: on peut effectivement observer que cette fraction
ne représente que 22 p.c de l'azote total chez FMO.

Effets des apports répétés de substrats organiques et d'urée sur les
fractions de l'azote du sol
Le tableau 60 montre que tous les substrats en
présence d'azote
augmentent l'azote organique total du sol. En comparant les divers traitements à
la jachère, on constate des variations des teneurs des fractions en fonction du type
de substrats organiques .

La fraction NhD, en absence de tout apport organique augmente de 13
p.c par rapport à celle de la jachère. Elle représente aussi 36 p.c de l'azote du sol,
alors qu'elle n'est que de 27 p.c sous jachère. Les différents substrats accroissent
ces teneurs (augmentation de 37 à 76 p.c). Par contre ils entraînent une réduction
de taux de cette fraction par rapport à l'azote total.
245

246
Tableau 60 : Effets des substrats et de l'urée sur les fractions de l'azote du sol.
(0 - 20 cm)
N.TOTAL
NhD
NHnD
NnH
NHnD
~N
NhD
1
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
Jachère
309
100
82
27
100
163
53
100
64
21
100
1,99
81
Sol sans apport
261
84
93
36
113
124
48
76
44
16
69
1,33
31
Pailles
377
122
120
32
149
183
49
112
74
19
116
1,52
63
Fumier
420
136
128
30
156
184
44
113
106
26
166
1,43
56
C. aérobies
390
126
141
36
172
181
46
111
66
18
103
1,28
40
C. anaérobies
416
135
112
27
137
205
49
126
99
24
155
1,83
85
(1) : mg N kg" sol
(2) : p.c N Total
(3) : indice (par rapport è la jachère)
~N : NhnD - NhD

• La fraction NhnD : subit elle aussi des variations liées aux substrats. Sous
jachère, cette fraction représente 53 p.c de l'azote total. Tous les traitements ont
induit une baisse de ce taux (46-49 p.c N. Total). Par rapport à la jachère, la
culture sans restitution organique a provoqué une baisse de 24 p.c de cette
fraction. L'apport des substrats l'a augmenté de 11 à 26 p.c .

La fraction NnH représente 21 p.c de l'azote total sous jachère. Ce taux
baisse à 16 p.c au niveau du sol, 19 p.c avec les pailles et 18 p.c avec les
composts aérobies. Il augmente à 26 p.c avec le fumier et 24 p.c avec les
composts anaérobies. La comparaison avec la jachère permet de voir une baisse
de 41 p.c de cette fraction au niveau du sol et une augmentation de 3, 16, 55 et
66 p.c respectivement avec les composts aérobies, les pailles, les composts
anaérobies et le fumier.
Le rapport NhnD/NhD montre ici aussi que le divers substrats (sauf les
composts aérobies) permettent de l'augmenter. De même ... N est plus faible chez
le témoin que chez la jachère et les traitements avec substrats organiques.
9.1.2.2. Discussions - conclusion
La répartition des fractions de l'azote organique dans les profils au niveau
de l'Essai Entretien de la Fertilité et du Sol sous jachère est une bonne illustration
du comportement de la matière organique des sols ferrugineux sous les effets de
la culture continue.
L'azote ammoniacal NhD augmente d'une manière générale avec la
profondeur. Cette augmentation est liée à la texture. En effet, comme nous l'avons
souligné dans la partie descriptive et dans la troisième partie, le taux d'argile dans
ces sols augmente en profondeur, ainsi que la CEC, provoquant une rétention des
ions NH4 + sous forme échangeable. Ce phénomène déjà observé par DECAU
(1968) sur une gamme très variée de sols, a été récemment décrit par DJEGUI
(1992) sur les terres de barre du Togo. L'augmentation des colloïdes argileux serait
donc responsable de celle de la fraction NhD en profondeur. Ces colloïdes
247

favorisent la fixation de NH4 + sous forme échangeable ou sous forme rétrogradée
dans les feuillets des argiles et l'hydrolyse acide permettrait de libérer ces ions
NH4+.
La comparaison entre les traitements montre aussi que la fraction NhD
augmente dans les parcelles cultivées. Cette augmentation est plus importante
dans les sols non fumés que dans les sols recevant de la fumure organique. Dans
le chapitre précédent nous avons aussi montré que la mise en culture provoquait
une augmentation de la fraction organo-minérale et celle des matières humiques
totales. L'augmentation est plus importante en absence de restitutions organiques.
Ainsi donc les processus d'humification interviendraient aussi dans les teneurs des
fractions NhD. La mise en culture entraîne une humification plus poussée de la
matière organique avec une fixation des ions NH4+ sur les colloïdes organiques. Au
cours de l'hydrolyse, il y a une libération de ces ions ce qui explique que NhD soit
plus importante dans les sols avec restitution organique que dans les sols sans
restitution organique. Les mêmes observations ont été faites par DECAU (1968)
;
SEDOGO
(1981)
;
JOCTEUR
MONROZIER
(1984)
;
VONG
(1987)
;
EGOUMENIDES et al. (1987) ; HIEN (1990) et DJEGUI (1992).
En ce qui concerne la fraction aminée NhnD, son évolution dans le profil va
en sens contraire de celle de NhD. Elle est plus importante dans les horizons de
surface que dans les horizons profonds. Ces résultats vont dans le même sens que
ceux de DECAU et DJEGUI déjà cités. Ceci explique d'ailleurs la baisse du rapport
NhnD/NhD. Selon EGOUMENIDES (19891. WANEUKEM (1991), ce rapport peut
être considéré comme un critère d'appréciation du statut azoté du sol en terme de
fertilité. Plus ce rapport est élevé et plus la fertilité azotée est importante. Cette
fertilité décroît avec la profondeur dans toutes les situations.
La fraction NHnD représente plus de 50 p.c de l'azote total dans les horizons
du sol sous jachère, ce qui montre toute l'importance de cette fraction sur le plan
agronomique. La mise en culture provoque une baisse de NhnD, du rapport
NhnD/NhD ainsi que de la valeur ... N. Les différentes pratiques culturales ont une
incidence directe sur la fraction NhnD. Elle subit une baisse en absence de toute
248

fumure mais augmente sous l'effet des fumures organo-minérales. De même les
rapports NhnD/NhD ainsi que les valeurs .t. N subissent des variations allant dans
le même sens, traduisant ainsi selon les cas, une baisse ou une augmentation de
la fertilité azotée des sols. La fraction NHnD serait donc le siège des processus de
minéralisation ou de réorganisation de l'azote du sol.
L'azote non hydrolysable (NnH) augmente avec la profondeur, donc en est
relation avec le taux d'argile. Elle varie aussi en fonction des traitements. La culture
continue sans fertilisants entraîne son augmentation dans la couche 0-60 cm du
sol. Il en est de même, des fumures organo-minérales. Comme on l'avait déjà
souligné, ces situations correspondent à des états d'humification plus poussé de
la matière organique. Ainsi, une des conséquences de la culture continue ou des
apports organiques est d'entraîner une polycondensation d'une partie de l'azote
(JOCTEUR-MONROZIER, 1984 ; HIEN, 1990).
9.2. EVOLUTION DES FRACTIONS DE L'AZOTE ORGANIQUE
9.2.1. Résultats
9.2.1.1. Etude en milieu contrôlé
(tableaux 61 et 62, figures 75 à 77a et b)
Au cours des tests d'incubation, nous avons suivi toutes les 4 semaines
l'évolution des fractions de l'azote organique obtenues par hydrolyse acide. Le
tableau 39 et les figures 50 à 54 donnent les résultats obtenus .
• L'azote hydrolysable distillable (NhD) reste relativement stable pendant la
durée de l'incubation. Cependant on constate que les 2 types de composts ont un
effet positif. Il en est de même du fumier qui augmente cette fraction de près de
40 p.c. L'apport d'urée n'a pas une grande influence. On retrouve dans ces
conditions les différences liées à la nature de substrats organiques .
• L'azote hydrolysable non distillable (NhnD) est la fraction qui évolue
beaucoup. En absence d'urée, et d'apport organique, elle baisse à la 4e et à la 8e
249

250
Tableau 61 : Effets des substrats sur les fractions de l'azote organique du sol.
Temps
N. Hydrolysable
NhD
NhnD
Nnh
Traitement
semaines
N Total
mg kg"
p.e
mg kg"
p.e
mg kg"
p.e
mg kg"
p.e
0
280
238
85
83
30
155
55
42
15
4
248
196
79
82
33
114
46
52
21
Sol
8
236
223
94,5
78
33
145
61,4
13
5,5
12
259
200
77
86
33,2
114
44
59
22,8
0
318
265
83,3
88
27,6
177
55,6
53
16,7
4
268
228
85
72
26,9
156
58,2
40
15
Pailles
8
281
254
90
84
30
170
60,4
27
09,6
12
289
237
82
85
29,4
152
52,6
52
18
0
513
438
85,4
132
25,7
306
59,6
75
14,6
4
456
360
79
122
26,8
238
52,2
96
21
Fumier
8
470
384
81,7
122
26
262
55,7
86
18,3
12
515
371
72
118
23
253
49
144
28
0
361
301
83
95
26,3
206
57
60
16,6
4
308
276
90
94
30,5
182
59
32
10,4
Composts
8
318
283
89
91
28,6
192
60,4
35
11
aérobie
12
336
267
79
77
23
190
56,5
63
18,8
0
323
272
84,2
89
27,6
183
56,7
51
15,8
4
372
232
85
92
33,8
140
51,5
40
14,7
Composts
8
277
252
91
89
32
164
59,2
35
12,6
anaérobies
12
280
244
87
79
28,2
165
58,9
36
12,9

Tableau 62 : Effets des substrats et de l'urée sur les formes de l'azote organique du sol.
Temps
N Total
N. Hydrolysable
NhD
NhnD
Nnh
Traitement
semaines
mg kg-'
mg kg-'
p.e
mg kg-'
p.e
mg kg-'
p.e
mg kg-'
p.e
0
230
288
87,3
83
25,2
205
62,1
42
12,7
4
280
232
83
100
36
132
47,1
48
17,1
8
288
228
79
89
31
139
48,3
60
20,8
Sol + N
12
291
213
73,2
92
32
121
41,6
78
26,8
0
368
315
85,6
88
23,9
227
61,7
53
14,4
4
316
280
88,6
96
30,4
184
58,2
36
11,4
Pailles + N
8
326
288
88
95
29
193
59,2
38
11,7
12
321
280
87,2
90
30
190
59,2
41
12,8
0
563
488
86,7
132
23,4
356
63,2
75
13,3
4
500
428
85,6
152
30
276
55,2
72
14,4
Fumier + N
8
499
402
80
130
26
272
54,5
97
19,4
12
506
388
72,1
121
22
267
52,8
118
23,3
0
411
351
85,4
95
23,1
256
62,3
60
14,6
4
348
308
89
106
30,5
202
57
40
11,5
Composts
8
354
306
86
106
30
200
56,5
48
13,6
aérobie + N
12
342
276
74
90
24
186
54,4
66
19,3
0
373
322
86,3
89
23,9
233
62,5
51
13,7
4
308
284
92
98
32
186
60,4
24
07,8
Composts
8
311
283
91
90
29
193
62
28
9
anaérobies + N
12
315
268
77
84
29
184
58,4
47
14,9
251

semaine. Les pailles et les composts anaérobies ont les mêmes effets. L'apport de
cette fraction. Les composts aérobies se situent entre le fumier et le groupe des
pailles et composts anaérobies. L'apport d'urée ne modifie ces effets liés aux
substrats organiques.

L'azote non hydrolysable (NnH) subit des fluctuations au niveau du sol:
tendance à la hausse entre 0 et 4 semaines, baisse entre 4 et 8 semaines, puis
hausse.
Avec les pailles et les composts anaérobies et aérobies, la tendance globale
est à la baisse jusqu'à la 8e semaine.
Avec le fumier au contraire, il y a une légère hausse puis une augmentation
entre 8 et 12 semaines.
Quant on apporte l'urée, NnH augmente pendant la durée de l'incubation au
niveau du sol. Par contre il ya une baisse avec les composts anaérobies, les pailles
et les composts aérobies, bien qu'à la fin ceux-ci enregistrent une hausse. Avec le
fumier il y a une augmentation de NnH et une tendance à la hausse.

Le rappport NHnD/NhD est plus élevé en présence de substrat. Au cours
de la période d'incubation, on constate que ce rapport augmente entre la 4e et la
12e semaine pour le fumier, les deux composts. Il diminue pour les pailles. ceci est
vrai aussi bien en présence qu'en absence d'urée. Au niveau du traitement
l'évolution du rapport n'est pas aussi nette.

La valeur AN évolue de la même façon. Il est plus élevé avec le fumier
qu'avec les autres substrats. Il est faible pour le sol et fluctue entre la 4e et 12e
semaine.
252

EFFETS DES SUBSTRATS ORGANIQUES SUR L'EVOLUTION
DES FRACTIONS DE L'AZOTE EN MILIEU CONTROLE
_
sol
~ pailles
0
fumier
~ c.ae.
EJ c.anae.
_
lIol·N
~ pail lu toN
D
fumier·N
~ c.lIe. • N
o c.lInas. .oN
NHD (mg/kg)
NHD (mg/kg)
130
160
110
130
90
110
70
90
60
70
o
4
8
12
o
4
8
12
temps (semaines)
temps (semaines)
Figure
75 a: Evolution NhD (sans azote)
Figure
75b
Evolution NhD (avec azote)
_
sol
~ pailles
0
fumier
~ c.ae.
0
c.anae.
_
101·N
~ paillel "N
o fumier·N
~ c.lIe.·N
~ C.8na8. • N
NnH (mg/kg)
160 ~-=----=----------
NnH (mg/kg)
140 "'
120
100
80
80
40
20
20
o
o
o
4
8
12
o
4
8
12
temps (semaines)
temps (semaines)
Figure 76a
: Evolution NnH (sans azote)
Figure 76b
: Evolution de NnH (avec azote)
253

254
Effets des substrats organiques sur l'évolution des
fractions de l'azote en milieu controlé
_
801·N
_
001
~ poilleo
0
fumier
~ c.ae.
0
c.anaa.
~ pallles·N
D
fUrTller·N
~ c.... ·N
L-J c.anae.·N
NHnD (mg/kg)
350
NHnD (mg/kg)
300
370
1
320
250
270
200
220
1
170
150
120
100
70
o
4
a
12
o
4
a
12
tempa (aemaines)
temps (semaines)
Figure 7ï a: Evolution de NhnD
Figure 77 b : Evolution de NhnD
(sans Azote)
(avec Azote)

9.2.1.2.
Evolution des fractions de l'azote organique dans les agro-systèmes
• Effets des fumures
L'évolution des fractions a été suivie sur l'Essai Entretien de la Fertilité
pendant plusieurs années. Les différentes données ont été comparées à la moyenne
des sols sous jachère (tableau 63 et figures 78 à 81).
• NhD : en dehors des données de 1978, on constate une certaine stabilité
de cette fraction au niveau du témoin, fmo. fm et FM. Par contre un effet positif
net de FMO.
• NHnD : la tendance est à la baisse pour le témoin, ainsi que pour fm et
FM. Avec fmo cette fraction reste pratiquement au même niveau. FMO entraîne
une augmentation de NhnD.
• NnH : baisse au niveau du témoin, fmo, fm et FM. Par contre avec FMO,
il y a une tendance à la hausse.

Effets des substrats organiques et d'azote sur l'évolution des
fractions de l'azote (tableau 64 et figures 82 à 85).
Au niveau de l'essai comparatif, il existe des données de départ, ce qui
permet de suivre effectivement l'évolution des fractions de l'azote.

D'une manière générale, on peut observer un effet des substrats sur la
fraction NhD qui est quand même stable pendant les 10 ans pour l'ensemble des
traitements.

La fraction NhnD évolue à la baisse pour le traitement sans substrat mais
augmente dès que l'on apporte des pailles ou des composts ou du fumier. Dans ces
conditions, les apports provoquent une stabilité dans le temps de NhnD.
255

Tableau 63 :
Effets des fumures sur l'évolution des fractions de
l'azote organique du sol
ANNEE
NT
NhD
NhnD
Nnh
TO
309
82
163
64
1978
265
117
143
05
1982
211
63
112
36
TEMOIN
1987
250
62
126
63
1990
224
78
124
22
TO
309
82
163
64
1978
469
168
271
30
1982
290
75
145
30
fmo
1987
286
76
158
52
1990
308
90
196
22
TO
309
82
163
64
1978
258
105
132
21
1982
265
74
152
38
fm
1987
298
79
135
84
1990
280
91
155
34
TO
309
82
163
64
1978
781
240
426
115
1982
690
169
384
137
FMO
1987
641
146
347
148
1990
521
143
344
34
TO
309
82
163
64
1978
252
109
128
15
1982
326
77
205
10
FM
1987
265
73
122
70
1990
232
81
109
42
256

EFFETS DES FUMURES SUR L'EVOLUTION DES FRACTIONS DE L'AZOTE AU CHAMP
_
TO
~ 197B
0
19B2
~ 19B7
0 , 9 9 0
_
TO
~ 197B
0
19B2
~ 19B7
0 1 9 9 0
N totol (mg/kg)
1000r·~-
BOO
600
1
1
400 ~
100
200
50
o
o
temoln
'mo
lm
FMO
FM
temoln
fmo
lm
FMO
FM
traItements
troitements
Fi,gure 78
Evolution de l'Azote total
Fi,gure 79
Evolution de NhD
_
TO
~ 1978
L-I1982
~ 19B7
L-I1990
_
TO
~ 197B
0
19B2
~ 19B7
0 1 9 9 0
"N",h".:nO~(m,::,=,9/~k::,9~)
,
Nnh (mg/kg)
500 ....,.,-
160 r - ' - - - ' - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
140JI
~
400
120
100
BD
60
40
100
20
o
o
temoln
Imo
lm
FMO
FM
t.moin
fmo
lm
FMO
FM
trol~em8nt,
Figure 80 :EvomtlOn de NhnD
Fi,gure 81
E~o~T{]'tion de Nnh
257

Tableau 64 :
Effets des substrats et de l'azote sur l'évolution
des fractions de l'azote du sol
ANNEE
NT
NhD
NhnD
Nnh
NhnD/NhD
1980
328
101
190
37
1,88
Sol
1981
298
101
179
18
1,77
1982
309
95
165
50
1,74
1990
261
93
124
44
1,32
1980
328
101
190
37
1,88
Pailles
1981
302
115
176
11
1,53
1982
390
112
217
61
1,94
1990
377
120
183
74
1,53
1980
328
101
190
37
1,88
Fumier
1981
312
101
188
23
1,86
1982
519
112
342
56
3,05
1990
420
128
184
106
1,43
1980
328
101
190
37
1,88
C. AER
1981
293
95
180
18
1,89
1982
353
105
197
65
1,88
1990
390
141
181
66
-
1980
328
101
190
37
1,88
C.ANAE
1981
277
98
166
13
1,63
1982
366
110
200
53
1,82
1990
416
112
205
99
1,83
258

EFFETS DES SUBSTRATS ORGANIQUES ET DES ENGRAIS AZOTES
SUR L'EVOLUTION DES FRACTIONS DE L'AZOTE AU CHAMP
_
aol
~ paillas
D
fumiar
~ c.ae.
l-J c.anae.
_
sol
~ pailles
0
fumier
~ c.ae.
L-:::J c.anae.
N lolal (mg/kg)
NhD (mg/kg)
r·--=-----------------,
570
150
470
1 3 J
370
110
270
90
170
70
70
1960
1961
1962
1990
1960
1961
1962
1990
Figure 82
Evolution de l'Azote total
Figure 83
Evolution de NhD
_
sol
~ pailles
D
fumiar
~ c.aa.
D
c.anae.
_
sol
~ paillea
D
fumier
~ C.88.
D
c.anaa.
..
N...
n..
H--,(...
m",g~/k",g,--)
j
NhnD (mg/kg)
120 -<r
370
100
l
320
270
220
40
170
20
120
o
70
1960
1961
1962
1990
1960
1961
1962
1990
Figure 84 : Evolution de NnH
Figure 85 : Evolution de NhnD
259


NnH fluctue dans le temps. Ces fluctuations sont à lier en partie aux
méthodes analytiques utilisées. Dans tous les cas, on peut observer que les
substrats, en particulier le fumier, provoquent une hausse de cette fraction.
9.2.2. Discussions - conclusion
Les tests d'incubation représentent un système fermé du cycle de l'azote
dans le sol. En effet, il n'y a pas de flux de sortie dû aux prélèvements de l'azote
par les plantes si bien que ce système peut permettre de suivre les processus
internes de minéralisation et de réorganisation. Les divers résultats montrent donc
que l'évolution des fractions de l'azote organique est très liée à la nature du
substrat incorporé, particulièrement à son C/N. Les substrats à C/N élevé (pailles
et composts anaérobies) n'ont pas d'effets nets sur les fractions NhD et NnH. Par
contre l'effet existe au niveau de NhnD confirmant ainsi le rôle actif de cette
fraction dans les processus d'organisation et de minéralisation. Le fumier a une
action sur toutes les fractions. Il permet donc d'enrichir la fraction active mais
aussi la fraction humifiée représentée par Nnh constituée d'azote hétérocyclique.
HIEN (1990) a fait les mêmes observations sur les sols de l'Ouest du Burkina dans
les systèmes à base de coton.
Pour tous les traitements, en particulier ceux avec le fumier, l'azote apporté
sous forme d'urée se retrouve essentiellement dans la fraction NhnD mais aussi
dans la fraction NnH-NhnD constitue un centre important où passent les processus
d'immobilisation de l'azote (GUIRAUD et FARDEAU, 1977; PICHOT et al., 1981;
VELLY et al., 1980).
Les expérimentations au champ constituent des milieux ouverts. Cependant
on dénote les mêmes comportements de l'azote des différentes fractions: effets
liés à la nature des traitements. La culture continue sans engrais entraîne une
polycondensation d'une partie de l'azote dans la fraction NnH. Il en est de même
des apports organo-minéraux avec le fumier comme support. Les variations de
l'azote total dues aux modes de gestion de la fertilité se répercutent sur NhnD dont
l'évolution suit une certaine cinétique: baisse continue en absence de toute
260

restitution organique, augmentation en présence de substrats. A ce niveau le
fumier confirme son intérêt en tant que matière organique permettant d'augmenter
le stock azoté mais donnant des composés polymérisés, stables (HIEN, 1990).
9.3. ETUDE DES PROCESSUS DE REORGANISATION DE L'AZOTE
Cette étude a été faite à partir de l'expérimentation en vases de végétation
à azote constant et de l'essai comparatif conduit en 1990 avec l'urée marquée à
10,2 p.c. A partir d'échantillons de sol après culture, il s'agit de déterminer la
répartition de l'azote immobilisé dans le sol dans les différentes fractions de l'azote
organique.
9.3.1. Résultats
9.3.1.1.
Etude de la réorganisation en vases de végétation
Tableau 65 :
Bilan de l'azote immobilisé (I\\li) dans les différentes fractions de l'azote
du sol (culture du fonio avec "urée à 5 p.c 15 N)
NIS
Ni NHT
Ni NhD
Ni NhnD
NiNnH
mgN kg''..,
mgN kg''.••
p,e NiS mgN kg''.o' p,e NiS
mgN kg''.o'
p.e NiS
p.e.NiS
mgN kg".ol
Sol
19,58
19,32
98,6
5,2
26,6
14,14
73
0,26
1,4
Pailles
34,14
31,9
93,4
8,92
26,9
22,98
67,3
2,24
6,6
Fumier
22,4
23,37
100
5,72
25,2
17,65
78,8
-
-
C. AER
28,12
24,28
86,4
6,72
24,4
17,56
62,4
3,84
13,6
C.ANAE
32,60
32,85
100
6,56
28,4
26,29
80,6
-
-
261

Rappelons que l'étude qui a été conduite avec le fonio a duré 8 semaines,
avec deux coupes. L'urée marquée à 5 p.c 15 N a été apportée en une seule fois
au semis à la dose de 50 mgN par kilogramme de sol. Le tableau 65 fait le bilan de
l'azote immobilisé dans le sols.
On peut observer que la quasi-totalité de l'azote immobilisé se retrouve dans
la forme hydrolysable de l'azote organique. Mais la fraction NhD en contient très
peu (24 à 28 p.c). Le reste est localisé dans la fraction NhnD.
Tous les traitements avec substrats organiques se distinguent du sol sans
apports: ces substrats favorisent le stockage de l'azote engrais dans le sol et
l'azote stocké se retrouve essentiellement dans la fraction NHnD. Les pailles et les
composts anaérobies à C/N élevé favorisent un meilleur stockage. On peut aussi
noter que dans cette expérimentation, très peu d'engrais a été réorganisé dans la
fraction NnH. Les substrats favorisent un meilleur stockage de l'azote dans cette
fraction.
9.3.1.2. Etude au champ de la réorganisation de l'azote
Le bilan de l'azote immobilisé a été réalisé à partir des échantillons prélevés
sur l'essai comparatif conduit en 1990 avec l'urée à 10,2 p.c 15 N. Les tableaux
66 et 67 récapitulent les résultats de ce bilan. On peut observer que le stockage
de l'azote engrais est important au niveau des traitements avec pailles et avec
composts anaérobies. Par contre, avec le fumier et les composts aérobies, les
quantités stockées sont inférieures à celles du témoin.
L'azote immobilisé dans le sol est à plus de 50 p.c sous forme hydrolysable.
Là aussi les pailles ont un effet prépondérant par rapport aux autres substrats, en
particulier le fumier. Au niveau des formes hydrolysables, la fraction NhD ne
représente que 17 à 20 p.c, le reste (39 à 50 p.c environ) étant localisé dans la
fraction NhnD. A ce niveau, tous les substrats sont pratiquement équivalents du
point de vue effet mais tous sont supérieurs au sol sans restitution.
262

Tableau 66 : Etat du sol après culture de sorgho avec l'urée à 10,2 poe 15 N
N Total
NHT
NhD
NhnD
NnH
ppm
E'
Nd fF poe
ppm
E'
NdfF
ppm
E'
NdfF
ppm
ppm
p.c
poe
Sol
261
0,2352
2,3
217
0,1665
1,63
93
0,1287
1,26
124
44
Pailles
377
0,1996
1,96
303
0,1706
1,67
120
0,1273
1,25
183
74
Fumier
420
0,1157
1,13
312
0,1019
1
128
0,0705
0,69
184
108
Co AER
390
0,1563
1,53
322
0,1267
1,24
141
0,0801
0,79
181
68
CoANAE
416
0,1531
1,50
317
0,1301
1,28
112
0,0967
0,95
205
99
263

264
Tableau 67 : Bilan de l'azote immobilisé dans le sol après culture de sorgho avec l'urée à 10,2 p.e 15 N
NIS
NiNHT
Ni NnH
Ni NhD
Ni NhnD
kg ha"
kg ha"
p.e Nis
kg ha"
p.e Nis
kg ha"
p.e NIS
kg ha"
p.e Nis
Sol
18,06
10,62
58,8
7,44
41,2
3,52
19,5
07,1
39,3
Pailles
22,13
15,20
68,7
6,93
31,3
4,49
20,28
10,71
48,4
Fumier
14,29
09,35
65,4
4,94
34,6
2,65
18,4
06,07
46,9
C.AER
17,93
12,00
66,9
5,93
33,00
3,32
18,5
08,88
49,5
C.ANAE
18,73
12,13
64,9
6,60
35,2
3,19
17,00
08,94
47,7

Il convient aussi de souligner l'importance des quantités d'azote immobilisées
dans la fraction NnH. Ces quantités varient entre 33 et 41 p.c de l'azote immobilisé
dans le sol. Elles sont plus importantes au niveau du traitement sans substrat
organique.
9.3.1.3.
Test de l'efficacité de l'azote engrais immobilisé dans le
sol
Cette étude aussi conduite en vases de végétation a utilisé les échantillons
de sol prélevés sur l'essai comparatif de Saria en 1990 après une culture de sorgho
fertilisée avec 60 unités d'urée marquée à 10,2 p.c. L'objectif est de voir si l'azote
immobilisé dans le sol pouvait à nouveau être disponible pour une culture et quel
rôle pouvait jouer la nature de la matière organique incorporée au sol dans ce
processus.
A partir d'échantillons moyens par traitement nous avons effectué une
culture de mil en micro-vases. Le dispositif comprend donc les 5 traitements
principaux de l'essai comparatif. Quatre répétitions ont été effectuées. Tous les
pots ont reçu une fumure phospho-potassique uniforme à base de phosphate
monopotassique et de sulfate de potassium. Une seule coupe a été réalisée à la 4è
semaine, à partir de laquelle on a déterminé la matière sèche des parties aériennes,
l'azote absorbé et les excès isotopiques. Les résultats figurent dans le tableau 68.
Le bilan de la culture du mil en vases de végétation (tableau 68) montre que
l'azote absorbé provient essentiellement du sol (plus de 95 p.c). L'azote provenant
de l'engrais ne représente alors que 4 à 5 p.c. Le taux de récupération est faible
(12 p.c) en absence de substrats organiques et élevé avec les pailles, le fumier et
les composts anaérobies. Ceci montre que l'azote immobilisé n'est pas directement
accessible aux plantes.
265

266
Tableau 68 : Efficacité de l'azote engrais immobilisé dans le sol
Poids M.S.
N. absorbé
E'
NdfF
NIS
Taux de ré-
k -,
mg
g
p.c
801
kg ha"
cupération
p.c
mgN kg-'.ol
p.c
mgN kg-\\o'
kgN ha"
p.c
Sol
2275
7,341
16,70
0,4398
4,31
0,72
2,16
18,06
12
Pailles
2875
8,261
23,75
0,4735
4,62
1,10
3,29
22,13
14,9
Fumier
3083
7,379
22,75
0,3204
3,14
0,71
2,14
14,29
15
C. AER
3233
6,077
19,65
0,4075
3,99
0,78
2,35
17,93
13,1
C.ANAE
3150
8,559
26,96
0,3550
3,48
0,94
2,81
18,73
15

9.3.2. Discussions - conclusion
Les résultats de ces deux expérimentations mettent en exergue un autre
aspect des processus intervenant au niveau de la matière organique des sols, celui
de la réorganisation. Cette réorganisation est fonction de la nature du substrat
organique incorporé. Selon JACQUIN e,t al. (1985). plus le C/N du substrat est
élevé, plus la réorganisation est intense.
Lorsqu'on apporte un engrais soluble, une partie est utilisée par la plante,
une autre est perdue par volatilisation ou par lixiviation et une autre est
réorganisée. Cette réorganisation est faite à l'intérieur de molécules organiques plus
ou moins complexes (NhnD et NnH), donc sous des formes non accessibles
directement aux plantes. Ce phénomène a été observé par ailleurs par CHABALIER
(1976) ; OLIVER et al. (1978) PICHOT et EGOUMENIDES (1981).
Au niveau de l'expérimentation en vase de végétation, plus de 95 p.c en
moyenne de l'azote immobilisé sont sous forme hydrolysable. L'essentiel de cet
azote est localisé dans la fraction NhnD. Il ya en a très peu dans la fraction NhD.
Avec l'expérimentation au champ, les proportions sous forme hydrolysable sont
moindres, avec néanmoins l'essentiel dans NhnD. Par contre on retrouve une
grande partie de l'azote immobilisé dans la fraction NnH. Il ya donc une différence
de comportement de la matière organique et de l'azote dans les deux situations.
En milieu réel,
les différents processus qui existent : pluies,
alternances
d'humectation et de dessiccation, de température, de luminosité etc, ont dû
influencer le sens de ces processus de réorganisation, Dans tous les cas
l'importance de l'azote immobilisé dans les fractions
NhnD au NnH montre que la réorganisation est de nature microbienne. L'apport de
substrats carbonés favorisent l'activité microbienne du sol et l'humification de la
matière organique. L'azote de l'engrais serait intégré dans ces processus (HIEN,
1990). En outre, l'exemple du témoin confirme ce qui vient d'être dit. Dans le
267

précédent, nous avons montré que le taux d'humine dans ce traitement était plus
chapitre élevé. Les quantités d'azote immobilisées dans la fraction NnH montrent
que l'humine est de nature microbienne d'une part et que l'azote était réorganisé
dans des complexes stables (hétérocycliques), non hydrolysables. C'est ce qui a
d'ailleurs amené JOCTEUR MONROZIER (1984) à assimiler cette fraction à
l'humine.
Le caractère stable de l'azote réorganisé est aussi mis en évidence à travers
le test sur l'arrière effet de 15 N. Le taux de récupération de l'azote-engrais par la
première culture qui suit, varie entre 12 et 15 p.c. en fonction des traitements. Ce
taux est plus élevé en présence de substrat organique. JACQUIN et al., (1985),
VONG et JACQUIN (1989) ont trouvé des résultats analogues. Donc au niveau du
sol, l'azote réorganisé a subit une humification plus poussé, le rendant plus
inaccessible aux plantes, confirmant toujours le caractère microbien des processus
de réorganisation intervenant dans le sol.
Ainsi, comme le soulignent VONG (1987) ; GANRY (1990) ; HIEN (1990) la
matière organique joue un rôle essentiel dans le cycle de l'azote. Elle favorise le
stockage à court terme de l'azote-engrais. L'azote récemment organisé dans le sol
apparaît donc peu disponible.
268

CONCLUSION GENERALE
La problématique de la productivité des sols ferrugineux lessivés de SARIA
dans le Plateau Central du BURKINA FASO a été abordée dans cette étude à l'aide
de dispositifs de longue durée en station de recherches et d'investigations en milieu
paysan.
Une des conclusions majeures est que cette productivité est sous la
dépendance de la nature et des quantités de matière organique présente dans le
sol. Celle-ci évolue rapidement dès la mise en culture des sols, en fonction des
modes de gestion de la fertilité, surtout organique.
Notre objectif à travers cette étude est d'apporter des éléments de réponses
par rapport aux nombreuses interrogations que suscite l'exploitation des sols dans
le Plateau Central caractérisé par des systèmes de culture continue de sorgho.
Peut-on raisonnablement maintenir, voir augmenter la production vivrière et dans
quelles conditions? A travers ce document, nous avons essayé à l'aide des
résultats obtenus en station et chez les paysans de répondre à ces interrogations
et surtout d'expliquer ce qui se passe dans ces conditions.
Il ressort de cette étude que la culture continue de type minier (sans apport
d'engrais organiques et/ou
minéraux)
est
incompatible
avec
les
objectifs
d'intensification de la production agricole. Ce système provoque obligatoirement
une baisse de la productivité des sols.
L'emploi exclusif des engrais chimiques n'empêche pas la baisse de la
production intervenant quelques années après la mise en culture. Bien au contraire,
celle-ci s'intensifie si on augmente les doses.
269

L'emploi des engrais avec le fumier permet d'accroître la production agricole.
Les composts à cet égard ont des effets comparables à ceux du fumier. Par contre
le recyclage des pailles brutes n'empêche pas le processus de baisse de production
de s'installer.
La baisse de la productivité des sols s'explique par des phénomènes
d'acidification et par des variations des quantités et de la nature de la matière
organique.
La culture continue, sans restitution organique et surtout avec des fortes
doses d'engrais chimiques cause une désaturation du complexe adsorbant avec
comme résultat l'acidification des sols et l'apparition d'aluminium échangeable.
Des chaulages périodiques permettent de juguler ce phénomène. Cependant,
l'action de la chaux est circonscrite aux horizons superficiels. Le fumier exerce une
action sur l'acidification sur tout le profil, ce qui montre son intérêt tant
agronomique qu'économique. Les pailles permettent seulement de freiner les
processus d'acidification mais ne les éliminent pas.
La matière organique évolue rapidement après la mise en culture en fonction
des modes de gestion de la fertilité. Sous jachère, cette matière organique est
stockée essentiellement dans la fraction grossière, donc supérieure à 50 Pm' La
mise en culture va fortement affecter cette fraction, surtout l'emploi des engrais
azotés. Par contre les apports organiques permettent d'augmenter le stock de la
fraction grossière.
Les études sur l'évolution de la matière organique montrent que celle-ci se
minéralise rapidement. Les faibles apports sont vite dégradés et induisent même
la minéralisation de la matière organique endogène. La fraction grossière est le
siège des processus de minéralisation.
270

La mise en culture va aussi affecter la nature des composés organiques. Les
polysaccharides subissent une baisse que mêmes les apports organiques n'arrivent
pas à compenser. En absence de toute restitution organique, on enregistre une
baisse de toutes les fractions chimiques, en particulier des produits transitoires
(acides
fulviques).
Ces
produits
transitoires
sont
responsables
avec
les
polysaccharides de la complexation de certains cations dont l'aluminium. leur
dégradation peut expliquer l'apparition de l'aluminium échangeable dans le sol. Les
apports organiques augmentent les teneurs des acides fulviques. Ceci peut aussi
expliquer la neutralisation de l'aluminium échangeable dans certaines conditions
(FMO). Contrairement au fumier, les pailles n'augmentent pas le taux des humines
du sol. Les substrats à C/N élevé ne permettent donc pas la formation d'humus
stable.
La matière organique a un effet favorable sur le développement et la nutrition
azotée du sorgho. L'utilisation de
l'urée marquée (15 N) a permis de mieux
préciser les conditions d'utilisation des engrais azotés. Dans l'ensemble, les
coefficients réels d'utilisation (CRU) sont faibles (35-45 p.c.). Les pertes sont
importantes. Une bonne partie des engrais est réorganisée dans le sol. 80 p.c. des
engrais réorganisés sont localisés dans les horizons superficiels (20 cm), ce qui
montre le rôle de la matière organique dans les processus de réorganisation de
l'azote du sol.
L'azote organique dans les sols sous jachère se trouve dans la fraction
grossière. Il évolue comme les composés organiques sous l'effet des divers modes
de gestion de la fertilité. Ces modes de gestion vont fortement jouer sur les teneurs
des différentes fractions obtenues par hydrolyse acide, en particulier la fraction
hydrolysable non distillable (NhnD). Celle-ci serait le siège des processus de
minéralisation et de réorganisation de l'azote du sol. L'essentiel de l'azote
réorganisé est localisé en effet dans cette fraction.
271

Au terme de cette étude, on peut
dire qu'il est
possible d'accroître la
production dans les conditions des agro-systèmes du Plateau Central du Burkina
Faso. La matière organique s'avère une fois de plus une solution incontournable
pour assurer la pérennité des systèmes.
Les réflexions doivent forcement chercher à travers des solutions intégrées
à résoudre les problèmes liés aux processus d'acidification, de baisse des stocks
organiques et surtout de la dégradation de la qualité des composés organiques
(destruction des polysaccharides). Ceci nécessite que soit repensé sérieusement
le problème de la jachère, du moins de J'existence d'une sole fourragère dans
l'exploitation. C'est en effet par le biais des systèmes racinaires qu'il y a
accumulation des polysaccharides dans les sols sous jachère.
272

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. . . .
296


Annexe 1. Récapitulatif des fumures.
Essai Entretien de la Fertilité
fm NPK kg/ha
fmo
FM NPK kg/ha
FMO
Té-
moin
NPK kg/ha
fumier
NPK kg/ha
fumier
t/ha
t/ha
1960
0
8-24-0
8-24-0
5
8-24-0
8-24-0
5
1961
0
8-24-0
8-24-0
5
8-24-0
8-24-0
5
1962
0
8-24-0
8-24-0
5
8-24-0
8-24-0
5
1963
0
8-24-0
8-24-0
5
50-50-25
50-50-25
40
1964
0
8-24-0
8-24-0
5
50-50-25
50-50-25
40
1965
0
8-24-0
8-24-0
5
50-50-25
50-50-25
40
1966
0
8-24-0
8-24-0
5
50-50-25
50-50-25
40
1967
0
8-24-0
8-24-0
5
50-50-25
50-50-25
40
1968
0
8-24-0
8-24-0
5
50-50-25
50-50-25
40
1969
0
50-24-50
50-24-50
5
100-24-50
100-24-50
40
1970
0
50-24-50
50-24-50
5
100-24-50
100-24-50
40
1971
0
41-50-25
41-50-25
5
96-75-100
96-75-100
40
1972
0
41-50-25
41-50-25
5
96-75-100
96-75-100
40
1973
0
41-50-0
41-50-0
5
87-50-30
87-50-30
40
1974
0
41-50-25
41-50-25
5
87-50-30
87-50-30
40
1975
0
42-35-0
42-35-0
5
65-35-30
65-35-30
40
1976
0
42-35-0
42-35-0
5
65-35-30
65-35-30
40
1977
0
42-35-0
42-35-0
-
65-35-30
65-35-30
-
1978
0
37-23-14
37-23-14
5
60-23-44
60-23-44
40
1979
0
37-23-14
37-23-14
-
60-23-44
60-23-44
-
1980
0
57-23-14
57-23-14
5
60-23-44
60-23-44
40
1981
0
37-23-14
37-23-14
-
60-23-44
60-23-44
-
1982
0
37-23-14
37-23-14
5
60-23-44
60-23-44
40
1983
0
37-23-14
37-23-14
-
60-23-44
60-23-44
-
1984
0
37-23-14
37-23-14
5
60-23-44
60-23-44
40
1985
0
37-23-14
37-23-14
-
60-23-44
60-23-44
-
1986
0
37-23-14
37-23-14
5
60-23-44
60-23-44
40
1987
0
37-23-14
37-23-14
-
60-23-44
60-23-44
-
1988
0
37-23-14
37-23-14
5
60-23-44
60-23-44
40
1989
0
37-23-14
37-23-14
-
60-23-44
60-23-44
-
1990
0
37-23-14
37-23-14
5
60-23-44
60-23-44
40
1991
0
37-23-14
37-23-14
-
60-23-44
60-23-44
-
TOTAUX
0
980-991-371
980-891-371-120t
1725-1097-1216
1725-1097-1216-855t
297

Annexe 2:
VARIETES DE SORGHO UTILISEES DANS LES EXPERIMENTATIONS
1. VARIETE S.29 (1960-1973)
Origine:
Population locale améliorée à la station de Saria par l'(RAT
Classification botanique: Guineensia
Caractéristiques végétatives et de grain:
· Cycle semis-épiaison: 85 jours (variété photo sensible)
· Cycle semis-maturité: 125 jours
· Hauteur de tige: 3,5 à 4,5 m
· Panicule lâche, retombante
· Grain blanc ivoire, de grosseur moyenne (24 à 27 grammes
pour 1000 grains).
Aire d'adaptation et potentialités
· Zone de culture comprise entre les isohyètes 750 et 950 mm
· Productivité de 3000 à 3500 kg/ha dans de bonnes conditions
· Résistance à la sécheresse assez bonne.
2. VARIETE S.6 (1973-1982)
Origine:
Lignée Y2 locale issue du croisement (CK 60 x S.29) obtenue par
l'IRAT/MALI.
Classification botanique: Guineensis
298

Caractéristiques végétatives et de grain:
· Cycle semis-épiaison: 85 jours (variété photo sensible)
· Cycle semis-maturité: 120 jours
· Hauteur de tige: 2 m à 2,5 m
· Panicule lâche, incliné
· Grain blanc, assez petit (20 à 22 g pour 1000 grains).
Aire d'adaptation et potentialités
· Zone de culture comprise entre les isohyètes 600 et 800 mm
rendement potentiel 3 à 4 t/ha.
3. VARIETE S.6 11983-19851
Origine: Lignée obtenue à la Station de Tarna (IRAT/NIGER)
Classification botanique: Caudatum
Caractéristiques végétatives et de grain:
· Cycle semis-épiaison: 70 à 75 jours
· Cycle semis-maturité : 105 à 110 jours
· Hauteur de tige: 1,80 m à 2 m
· Panicule compacte et dressée
· Grain blanc mat, assez petit (20 à 22 g pour 1000 grains).
· Zone de culture: isohyètes 600 et 800 mm
rendement potentiel 3,5 à 4 t/ha.
299

4. VARIETE S.6 (1986-1988)
Origine: Variété améliorée par l'ICRISAT et originaire d'ETHIOPIE
Classification botanique: Caudatum
· Cycle semis-floraison: 85 jours (partiellement
photosensible)
· Cycle semis-maturité: 125 jours
· Hauteur de tige: 2 m
· Panicule compacte à compacte
· Grain blanc et gros, bonne vitrosité.
Zone d'adaptation et potentialité
Zone pluviométrie de 650 à 800 mm
Rendement potentiel 4 T/ha
5. VARIETE ICSV 1049 lÀ PARTIR DE 19891.
Issue du croisement E35-1 et Framida
· Cycle semis-épiaison: 70-75 jours
· Cycle semis-maturité: 105-110 jours
· Rendement maximum en essai: 5100 kg/ha à Saria en 1986
· Zone de culture: zone comprise entre les isohyètes 700 et
900 mm
300

Annexe 3 : Caractéristiques des substrats organiques
1981 (1)
1988 (2)
C. total
N. total
C/N
C. total
N. total
C/N
(p.c)
(p.c.)
(p.c.)
(p.c)
Fumier
21,7
1,47
15
22,32
1,27
17,57
Pailles
39,4
0,42
93
42,51
0,60
70,85
C. AER
32,5
0,76
43
17
0,88
19,32
C.ANAE
42,2
0,52
81
30,58
0,98
31,20
(1) Source: SEDOGO, 1981
(2) Source: BONZI, 1988
. C. AER :
Composts de pailles de sorgho issus de fermentation en fosse .
. C. ANAE : Composts de pailles de sorgho (75 p.c. pailles et 25 p.c. bouse
de vache) issus de fermentation dans des cuves étanches.
301

302
Annexe 4
Evolution
des
rendements
(en
kg/ha).
Essai
Résidus
de
Récolte.
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980 Moyenne
1
Export
Grains
938
880
740
2702
2220
1532
1120
603
625
625
1199
TRAVAIL
Panicules
1387
1387
1172
3776
3134
2100
1593
1198
984
947
1768
Pailles
4014
6341
5265
5573
5729
3819
2334
3746
2431
1736
4099
Ms. totales
5401
7728
6437
9505
8862
5919
3927
4944
3415
2683
5867
Brûlis
Grains
1064
789
919
2606
205E
205E
1572
1028
824
487
1151
Panicules
130C
1299
1203
3628
288C
288C
2079
1389
1522
825
1678
Pailles
4500
5860
5205
552E
5579
5579
4480
2587
4480
MANUEL
2997
4027
Ms. totales
5829
7155
6408
838E
8361
8361
5221
4197
5990
2744
5705
Mulch
Grains
945
895
1345
2838
2326
1901
1089
1063
586
737
1373
Panicules
1429
1429
1913
3828
322E
256C
1553
1762
1037
1041
1978
Pailles
4161
5831
5831
6106
525:2
4427
2040
4609
2257
2126
4264
Ms. totales
559C
7260
7744
9934
8477
6987
3593
6371
3294
3167
6242
Export
Grains
867
698
1070
283é
2326
163~
1719
1207
816
719
1367
Panicules
1195
1195
1628
382é
322E
218é
2695
198<1
1345
1090
2026
Pailles
396~
5435
6953
6106
525~
4079
3646
4362
3906
2300
4643
Ms. totales
515é
6630
8581
936E
9367
6267
6341
6346
5251
3390
6669
Brûlis
Grains
973
831
1300
2069
295C
135C
2688
1871
508
873
1556
Panicules
1381
1381
1846
587é
2189
291.1i
LABOUR
2435
277C
1039
1177
2217
Pailles
4274
6482
6256
5546
542E
380S
3625
475C
2695
2360
4798
Ms. totales
5655
7863
8102
9977
900~
6936
6342
7843
4440
3989
7015
Enfouis Grains
1032
771
1319
297C
267é
173:2
2135
1658
738
889
1592
Panicules
1392
1391
1840
401<1
368~
2287
3030
2526
1181
1194
2254
Pailles
4274
6284
7360
606~
6076
425~
3993
4727
3906
2343
4543
Ms. totales
5666
7675
9200
1067
975S
654C
7023
725~
5087
3537
6797
Pluviométrie
637
755
747
727
70é
78"
713
101 C
810
701
759

303
Annexe 5
:,
Evolution
des
rende~nts. Essai Azote-Pailles
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
Moyenne
1
Grains'
86~
626
645
1120
779
582
880
645
210
678
732
641 689 62,5 16,5
T1 Panic.
127C
965
868
1559
116E
902
1227
1264
514
1138
1277
1071 1102
21,4
Pailles
4100
5500
2307
3287
3799
2286
2273
3435
2063
2666
317-4
189€ 3074
73,6
Ms Tot.
5370
6465
3175
584E
4965
3188
3600
4699
2577
380-4
4451
3967 4176
Grains
1380
1328
931
28H
161-4
1311
124-4
1538
390
885
1289
592 1277 65,8 18,2
T2 Panic.
2270
2002
1322
368S
2321
1976
1762
2467
843
1368
2182
107-4 1940
27,7
Pailles
6300
9000
597:1
5972
6811
4851
3125
5078
322-4
3038
5332
2012 5060
72,3
Ms Tot.
8570
11002
729~
9661
9131
6827
4887
7545
4067
440-4
751-4
3082 7000
Grains
1370
1162
794
2741
1517
1597
147C
1693
955
1248
1296
96C 1400 66,5 18,06
T3 Panic.
2470
1868
1210
3632
2295
2583
232€
2411
158C
1492
1884
1519 2106
27,2
Pailles
7300
9600
7133
613-4
7542
5671
3819
5121
3968
3782
5642
2042 5646
72,8
Ms Tot.
9770
11468
8343
976€
9837
8254
6145
7532
554S
5274
7526
3561 7752
Grains
605
470
624
933
65€
527
961
800
273
571
868
722 668 64
16,4
. T4 Panic.
930
740
849
1265
94€
976
1279
1340
595
902
1599
1136 1044
25,6
Pailles
270e
5100
236-4
2777
3235
2836
2315
3937
2604
2542
4042
2009 3038
74,4
Ms Tot.
363e
5840
321:1
4042
4181
3782
3594
5277
3199
3444
5641
3145 4082
Grains
1515
1492
1295
299-4
1824
1415
1302
1817
508
1522
1717
1275 1556 67,3 20,2
T5 Panic.
225C
2154
1792
383E
2509
215€
2536
2821
849
2165
2709
1945 2311
30
Pailles
5400
9300
588E
5717
6576
6105
3125
5940
3720
4464
570-4
2828 5397
70
Ms Tot.
7650
11452
7680
955~
8185
8261
5661
8761
4569
6629
8413
4773 7708
Grains
1680
1861
143-4
3742
2179
2159
1889
1854
688
1254
1717
863 1777 74
20,4
T6 Panic.
274e
2720
1998
4581
276C
2910
2697
2635
1116
1800
2362
1475 2400
27,5
Pailles
710e
11400
8251
666€
835-4
6071
4803
5933
4216
419-4
669€
2287 6328
72,5
Ms Tot.
984C
14120
10249
11247
1111-4
8981
7400
8568
5322
5954
805S
3762 8728

304
Annexe 6
Rendements du sorgho - Essai comparatif sans azote
11980
1981 1982 1983
1984 1985 1986 1987 1988
1989 1990 1991 Total
Moyenne
Sol
Grains
1850
1227 1980
990
1550
970 1075 1250 1210
1200
730
680 13495
1227
Panic.
3150
1668 2500 1380
1975 1410 1410 1580 1490
1670
930
850 18345
1668
Paille
5400
3895 5940 3830
3890 3110 3010 4900 3970
4650 1820 2325 42845
3895
MS Tot.
8550
5563 8440 5210
5865 4520 4420 6480 5460
6320 2750 3125
5563
PAILLES
Grains
1650
1503 2045 1540
1970 1065
990 2400 1580
1475
920
900 16535
1503
Panic.
2900
2025 2600 2000
2290 1660 1330 3140 1910
1810 1350 1290 22280
2025
Paille
4450
4555 6235 4820
4340 3865 3600 6230 5540
6075 1825 3110 50105
4555
MS Tot.
7350
6580 8836 6820
6630 5545 4930 9370 7450
7885 3175 4400
6580
FUMIER
Grains
2400
1780 2550 1775
1790 1450 1735 1870 2330
2130 1250 12075 19575
1780
Panic.
3800
2543 2940 2270
2250 12075 12290 2400 2790
2770 1670 12720 27975
2543
Paille
7650
5447 4460 5350
4325 5310 4510 6375 7475
6410 3030 5020 59915
5447
MS Tot.
11450 7990 7400 7620
6575 7385 6800 8775 10265 9180 4700 17740
7990
C.AEROBIE
Grains
2200
1737 2390 1475
1740 1500 1200 1950 1850
2190 1075 1540 19110
1737
Panic.
3450
2257 2960 1910
2200 12200 1480 2390 2220
2725 1425 1870 24830
2257
Paille
5950
5218 6480 4880
4800 5115 4080 6190 6430
7010 2345 4115 57395
5218
MS Tot.
9400
7475 9440 6790
7000 7315 5560 8580 6650
9735 3770 5982
7475
C.ANAEROBIE Grains
2300
1792 2125 12315
2350 1160 1240 2075 1690
1860 1025 1570 19710
1792
Panic.
3850
2411 2670 12950
2925 1630 1620 2490 2030
2400 1470 12190 26525
2411
Paille
5850
5317 6140 6330
6430 4185 4070 6350 5690
6275 2510 4660 58490
5317
MS Tot.
9700
7728 8810 9280
9355 5815 5690 8840 7740
8675 3980 6850
7728

305
An n e x e 7
: Rendements du sorgho - Essai comparatif avec azote
11980
1981 1982
1983
1984 1985 1986 1987
1988
1989
1990 1991 Total
Moyenne
SOL
Grains
12800
1717 2245
1165
1660 1220 1760 1340
12400
1625
1120 1550 18885
1717
Panic.
5160
2393 2960
1550
2150 1825 2275 1620
12900
2230
1485 2170 26325
2393
Paille
18300 5068 6710
3720
4350 4775 4330 5170
6810
5680
2345 3560 55750
5068
MS Tot.
13460 7461 9670
5270
6500 6600 6605 6790
9710
7910
3830 5730
7461
PAILLES
Grains
3400
2367 3050
2350
2380 2090 1300 3000
2720
2010
1490 2250 26040
2367
Panic.
5600
3177 3870
3100
3030 3030 1720 3690
3275
2610
1990 3030 34945
3177
Paille
8700
6253 7800
6330
5325 5900 4290 7520
6440
8110
3030 5340 68785
6253
MS Tot.
14300 9430 11670 9430
8355 8930 6010 11210 9715
10720 5020 8370
9430
FUMIER
Grains
~600
2303 2830
2000
1710 1490 1810 12120
3450
2250
1380 2650 25330
2303
Panic.
5750
3063 3600
2610
2190 12150 2440 12560
4110
2890
1820 3570 33690
3063
Paille
8300
5875 6700
5630
3840 5375 4570 ~190
8080
7310
3210 5360 64625
5875
MS Tot.
14050 8938 10300 8240
6030 7523 7010 8750
12190 10200 5030 8930
8938
C.AEROBIE
Grains
3700
2194 2450
1545
1970 1220 1900 12310
3210
2020
1210 2600 24135
2194
Panic.
5800
3034 3160
2100
2520 1850 2520 12800
3850
2650
1625 3500 33375
3034
Paille
8850
5703 6880
4910
4300 5960 4525 6170
7900
5830
3290 5020 62735
5703
MS Tot.
14650 8737 10040 7010
6820 7810 7045 8970
11750 8480
4915 8520
8737
C.ANAEROBIE Grains
3600
2495 2910
2345
~180 1290 2130 2325
3525
2950
1070 2520 27445
2495
Panic.
5350
3214 3710
3075
2850 1890 2740 2875
4220
3830
1430 3380 35350
3214
Paille
8700
6013 6540
5530
4940 5860 4970 6980
~080
6770
2950 4825 66145
6013
MS Tot.
14050 9227 10250 8650
7790 7750 7710 9855
12300 10600 4380 8205
9227

A~~EXE 8 : RESULTAIS DES A~ALYSES STATISTIQUES
1) ESSAI ENTRETIEN DE LA FERTILITE (1987)
0-60
cm)
1ère VARIABLE
NnH
cv : 55.5 %
Test de NEWMAN - KEULS (seuil de 5%)
FI
Libellé
Moyenne
Groupes Homogènes
4
FMO
90.75
A
5
FM
49.47
B
3
fmo
41.17
B
1
sol
36.00
B
2
fm
35.33
B
2 ème VARIABLE : NhD
CV
:
13.8 %
Test de NEWMAN - KEULS (seuil de 5 %)
FI
Libellé
Moyenne
Groupes Homogènes
4
FMO
138.67
A
5
FM
96.00
B
2
fm
94.17
B
1
sol
91.00
B
3
fmo
89.33
B
3ème VARIABLE : NhT
CV : 14.3 %
Test de NEWMAN - KEULS (seuil de 5 %)
FI
Libellé
Moyenne
Groupes homogènes
4
FMO
405.33
A
3
fmo
229.47
B
2
fm
225.50
B
5
FM
217.08
B
1
sol
211.25
B
306

FRACTIONNEMENT M.O.
(Essai comparatif)
1ère VARIABLE : AFL % C
CV : 27.4 %
"Je;
2ème VARIABLE
MHT % C
CV . 23.8 %
"J5
"
3ème VARIABLE : Humin es
CV : 20.6 %
Test de NEWMAN -
KEULS (seuil de 5 %)
FI
Libellé
Moyennes
Groupes Homogènes
3
T6
0.21
A
4
T8
0.19
A
B
2
T4
0.16
A
B
5
TIO
0.14
A
B
1
T2
0.11
B
4ème VARIABLE : ML
CV : 47. 6 %
~, <;
Sème VARIABLE : CT
CV
11.4 %
FI
Libellé
Moyennes
Groupes Homogènes
2
T4
0.54
A
3
T6
0.52
A
4
T8
0.49
A
5
TIO
0.48
A
1
T2
0.32
B
307

TESTS RESPIROMETRIOUES
3 )
(Essai Comparatif)
CV : 42.3 %
Test de NEWMAN - KEULS (seuil de 5 %)
FI
Libellé
Moyennes
Groupes Homogènes
2
Glucose
6.31
A
6
Fumier
2.49
B
4
Compost anaér.
1. 90
C
5
Compost aér.
1. 89
C
3
Pailles
1. 88
C
l
Sol
0.86
D
II.
750 mgC( 100g_d~ sol
CV : 34.5 %
Test de NEWMAN - KEULS (seuil de 5 %)
FI
Libellé
Moyennes
Groupes Homogènes
2
Glucose
17.07
A
6
Fumier
5.37
B
5
Compost aér.
4.94
B
C
4
Compost anaér.
4.40
B
C
3
Paille
4.24
C
l
Sol
0.86
D
308

ESSAI AZOTE 15 (1990)
(Essai Comparatif)
RENDEMENTS
1ère VARIABLE : GRAINS
CV : 39.3 %
Test de NEWMAN -
KEULS (seuil de 5 %)
Fl
Libellé
Moyennes
Groupes Homogènes
3
Fumier
0.32
A
2
Paille
0.32
A
l
Sol
0.18
A
5
Compost anaér.
0.15
A
4
Compost aér.
0.15
A
2ème VARIABLE : Pailles
CV : 14.6 %
"J:.i
3ème VARIABLE
: Panicules vides
CV : 32.0 %
Test de NEWMAN -
KEULS 5SEUIL DE 5 %)
Fl
Libellé
Moyennes
Groupes Homogènes
3
Fumier
0.15
A
2
Pai lle
0.12
A
B
4
Compost aér.
0.07
B
C
5
Compost anaér.
0.07
B
C
l
Sol
0.05
C
309

RESULTATS otS-ATF - E"JQY,ETE~ :::'''J MIl:'IEU PMSAt\\J.
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313

ESSAI AVEC UREE à 10.2 p.e 15 N
4)
(
Essai Comparatif)
1ère VARIABLE
Azote N
CV : 18.6 %
Test de NEWMAN -
KEULS (seuil de 5 %)
FI
Libellé
Moyennes
Groupes Homogènes
4
Compost aér.
1. 56
A
5
Compost anaér.
1. 46
A
B
3
Fumier
1. 25
B
C
l
Sol
1. 23
B
C
2
Paille
1. 05
C
2ème VARIABLE : Azote 15
CV : 15.0 %
Test de r-.JEl~MAr-.J
-
KEULS (seui l de 5 %)
F2
Libellé
Moyennes
Groupes Homogènes
l
Tiges
3.73
A
2
Glumes
3.32
A
3
Grains
3.28
A
314

LISTE DES TABLEAUX
Tableau
1.
Caractéristiques physico-chimiques des sols de SARIA
Tableau
2.
Pluviométrie du plateau central
Tableau
3.
Caractéristiques des différents champs de SARI A
Tableau
4.
Composition granulométrique des sols
Tableau
5.
Caractéristiques physiques des sols de SARIA
Tableau
6.
Evolution des rendements grains, essai entretien de la fertilité
SARIA
Tableau
7.
Evolution des rapports grains/panicules. Période 1976-1987
Tableau
8.
Evolution des composantes de rendements. Période 1976-1987
Tableau
9.
Bilan théorique de l'azote, essai entretien de la fertilité. Période
1960-1991
Tableau 10.
Bilan théorique du calcium de 1960 à 1977
Tableau 11.
Bilan théorique du calcium de 1978 à 1987
Tableau 12.
Evolution des caractéristiques chimiques du sol
Tableau 13.
Caractéristiques physico-chimiques après 28 ans de culture
Tableau 14.
Rendements en coton - essai résidus de récolte
Tableau 15.
Moyenne de rendements en coton
Tableau 16.
Effets des modes de gestion des résidus de récolte
Tableau 17.
Moyennes des productions de sorgho (sur 8 ans)
Tableau 18.
Effets des modes de gestion des résidus de récolte sur la
production du sorgho
Tableau 19.
Etats du sol sous culture-série coton
Tableau 20.
Etats du sol sous culture-série sorgho
Tableau 21.
Effets des engrais azotés sur le sorgho - essai azote-pailles
Tableau 22.
Effets des modes de gestions des résidus sur le sorgho
Tableau 23.
Résultats moyens de l'essai azote-pailles
Tableau 24.
Caractéristique du sol sous culture - essai azote-paille
Tableau 25.
Effets des substrats organiques sur le sorgho - essai comparatif
Tableau 26.
Effets de l'azote sur le sorgho - essai comparatif
315

Tableau 27.
Productivité de kg d'azote - essai comparatif
Tableau 28.
Croissance journalière du sorgho
Tableau 29.
Production journalière de matières sèches de sorgho
Tableau 30.
Mobilisation journalière en azote du sorgho
Tableau 31.
Etat de la matière organique du sol après 8 ans de culture
Tableau 32.
Evaluation de la productivité en milieu paysan
Tableau 33.
Effets des apports de 35 mgC/1 00 g de sol sur le bilan de
l'azote
Tableau 34.
Effets des apports de 350 mgC
Tableau 35.
Bilan de l'azote 15 N dans le sol après culture de ray grass
avec 350 mgC/100 g de sol
Tableau 36.
Bilan de la culture de mil avec 15 N
Tableau 37.
Bilan de la culture du sorgho avec 15 N
- système A
- système B
Tableau 38.
Bilan de la culture du sorgho
Tableau 39.
Bilan estimé des 2 apports
Tableau 40.
Bilan de la l'azote engrais-1990
Tableau 41.
Bilan de la culture du sorgho à l'urée à 10, 2 p.c. 15 N
Tableau 42.
Effets des fumures sur la répartition de la matière organique
dans les fractions granulométriques du sol
Tableau 43.
Effets des substrats organiques sur la répartition de la MOS
dans les fractions granulométriques du sol
Tableau 44.
Etat de la matière organique des sols en milieu paysan
Tableau 45.
Répartition de la matière organique des sols dans les différents
agro-systèmes paysans
Tableau 46.
Effets des fumures sur les polysaccharides du sol
Tableau 47.
Effets des substrats organiques sur les polysaccharides du sol
Tableau 48.
Effets des fumures sur les substances humiques du sol
Tableau 49.
Effets des substrats organiques sur les substances humiques
du sol
Tableau 50.
Effets des substrats organiques sur les quantités cumulées de
C02 dégagé
316

Tableau 51.
Effets des substrats sur les TMC cumulé
Tableau 52.
Effets induits des fumures sur la minéralisation du carbone du
sol
Tableau 53.
Evolution du TMG cumulé des sols des parcelles paysannes
Tableau 54.
Relation entre le C02 dégagé et le carbone des compartiments
Tableau 55.
Matrices des corrélations entre C02 et C des compartiments
Tableau 56.
Effets du substrats sur la répartition de l'azote dans les
compartiments du sol
Tableau 57.
Répartition de l'azote dans les compartiments du sol des
parcelles paysannes
Tableau 58.
Etat de l'azote organique du sol- essai entretien de la fertilité
Tableau 59.
Bilan des formes d'azote dans le profit (60 cm)
Tableau 60.
Effet des substrats et d'urée sur les fractions de l'azote du sol
Tableau 61.
Etude en milieu contrôlé des effets des substrats sur l'évolution
des fractions de l'azote
Tableau 62.
Etude au milieu contrôlé des effets des substrats et d'urée sur
l'évolution des fractions de l'azote du sol
Tableau 63.
Effets des fumures sur l'évolution des fractions de l'azote
Tableau 64.
Effets des substrats sur l'évolution des fractions de l'azote
Tableau 65.
Bilan de l'azote immobilisé dans le sol après culture du fonio
avec l'urée à 5 p.c. 15 N
Tableau 66.
Etat du sol après culture du sorgho avec l'urée à 10,2 p.c. 15
N
Tableau 67.
Bilan de l'azote immobilisé dans le sol après culture de sorgho
avec l'urée à 10,2 p.c. 15 N
Tableau 68.
Efficacité de l'azote engrais immobilisé dans le sol.
317

LISTE DES FIGURES
ESSAI ENTRETIEN DE LA FERTILITE
Figure 1.
Evolution annuelle des rendements
Figure 2.
Evolution des moyennes mobiles - Témoin fmo et FMO
Figure 3.
Evolution des moyennes mobiles - Témoin fm et FM
Figure 4.
Evolution des tendances (rendements grains)
Figure 5.
Evolution du poids de panicules (1976-1987)
Figure 6.
Evolution du poids de pailles (1976-1987)
Figure 7.
Evolution du poids de matières sèches totales (1976-1986)
Figure 8.
Evolution du rapport poids de grains/MST (1976-1986)
Figure 9.
Moyenne des productions de MST (1976-1986)
Figure 10.
Rapport moyen grain/MST (1976-1987)
Figure 11.
Rapport moyen grains/panicules (1976-1987)
Figure 12.
Rendement moyen au battage (1976-1987)
Figure 13.
Evolution des bilans azotés
EFFETS DES FUMURES SUR LES CARACTERISTIQUE DES SOLS
Figure 14.
Teneurs en azote total du sol
Figure 15.
Carbone total du sol
Figure 16.
CEC du sol
Figure 17.
Teneurs en Ca échangeable
Figure 18.
Teneurs en Mg échangeable
Figure 19.
Teneurs en K échangeable
Figure 20.
Somme des bases échangeables
Figure 21.
pH du sol
Figure 22.
Teneurs en AI échangeable
318

EFFETS DES MODES DE GESTION DES RESIDUS SUR LA
PRODUCTION DU SORGHO ET LA MATIERE ORGANIQUE DU SOL
Figure 23.
Evolution des MST (travail manuel du sol)
Figure 23.
Evolution des MST (labour)
Figure 24.
Matière organique du sol - série coton
Figure 25.
Matière organique du sol - série sorgho
Figure 26.
Bases échangeables, série coton
Figure 27.
Bases échangeables, série sorgho
Figure 28.
pH du sol - série coton
Figure 29.
pH du sol - série sorgho
ESSAI AZOTE - PAILLES
Figure 30.
Evolution des rendements grains
Figure 31.
Evolution des rendements pailles
Figure 32.
Evolution des matières sèches totales
Figure 33.
Evolution des moyennes mobiles (grains)
Figure 34.
Evolution des moyennes mobiles (MST)
Figure 35.
Evolution des tendances (grains)
Figure 36.
Evolution du rapport grains/MST
EFFETS DES SUBSTRATS ORGANIQUES
Figure 37 a.
Evolution MST du sorgho (sans azote)
Figure 37 b.
Evolution MST du sorgho (avec azote)
Figure 38 a.
Croissance journalière du sorgho (sans azote)
Figure 38 b.
Croissance journalière du sorgho (avec azote)
Figure 39 a.
Production journalière de MST (sans azote)
319

Figure 39 b.
Production journalière de MST (avec azote)
Figure 40 a.
Mobilisation journalière d'azote (sans azote)
Figure 40 b.
Mobilisation journalière d'azote (avec azote)
Figure 41 a.
Carbone du sol sous culture (sans azote)
Figure 41 b.
Carbone du sol sous culture (avec azote)
Figure 42 a.
Azote du sol sous culture (sans azote)
Figure 42 b.
Azote du sol sous culture (avec azote)
ENQUETES EN MILIEU PAYSAN
Figure 43 a. Relations rendements grains-carbone du sol
Figure 43 b.
Relations rendements grains-azote du sol
Figure 43 c. Relations rendements grains A + L
Figure 44 a. Relations rendements pailles-carbone du sol
Figure 44 b.
Relations rendements pailles-azote du sol
Figure 44 c. Relations rendements pailles-éléments fins (A + L)
EFFETS DES FUMURES SUR LES REPARTITION GRANULOMETRIQUE
DE LA MATIERE ORGANIQUE DU SOL
Figure 45.
en p.c. c. TOTAL
Figure 46.
en p.c. c. jachère
Figure 47.
en mg/Cg sol
320

EFFETS DES MODES DE GESTION DE LA FERTILITE
EN MILIEU PAYSAN SUR LA REPARTITION DE LA MOS
Figure 50 a. en p.mg c/g sol
Figure 50 b.
en p.c. C. TOTAL
Figure 51.
Effets des fumures sur les polysaccharides du sol
Figure 52.
Effets des substrats organiques sur les polysaccharides du sol.
EFFETS DES FUMURES SUR LA TENEUR EN SUBSTANCES HUMIDES
Figure 53.
en p.c. C. TOTAL sol
Figure 54.
en p.c. C. Jachère
Figure 55.
en mg c/g sol
EFFETS DES SUBSTRATS SUR LES COMPOSES HUMIQUES DU SOL
Figure 56.
en mgC/g sol
Figure 57.
en p.c. C TOTAL
Figure 58.
Indice par rapport à la jachère
EFFETS DES DOSES DE SUBSTRATS SUR LA MINERALISATION
DE LA MATIERE ORGANIQUE
Figure 59.
Evolution du C02 cumulé (150 mgC/100 g sol)
Figure 60.
Evolution du C02 cumulé (750 mgC/100 g sol)
Figure 61.
TMC cumulé (150 mgC/100 g sol)
Figure 62.
TMC cumulé (750 mgC/1 00 g sol)
321

EFFETS INDUITS DES FUMURES SUR LA MINERALISATION
DE LA MATIERE ORGANIQUE
Figure 63.
Evolution du TMG journalier
Figure 64.
Evolution du TMG cumulé
EFFETS DES MODES DE GESTION PAYSANNE
Figure 65.
Résultats des parcelles 1 à V
Figure 66.
Résultats des parcelles VI à X
Figure 67.
Résultats des parcelles XI à XV.
RELATIONS ENTRE MINERALISE ET C DES
DIFFERENTES FRACTIONS
Figure 68.
CO 7ème jour et C. F > 50 pm
2
Figure 69.
CO 21éme jour et C. F > 50 pm
2
Figure 70.
CO 21 éme jour et C. F TOTAL
2
EFFETS DES FUMURES SUR L'AZOTE ORGANIQUE DU SOL
Figure 71.
N. TOTAL sol
Figure 72.
NhnD
Figure 73.
NhD
Figure 74.
NnH.
322

EFFETS DES SUBSTRATS SUR L'EVOLUTION DES FRACTIONS
DE L'AZOTE EN MILIEU CONTROLE
Figure 75a. Evolution NhD (sans azote)
Figure 75b. Evolution NhD (avec azote)
Figure 76a. Evolution de NnH (sans aozte)
Figure 76b. Evolution de NnH (avec azote)
Figure 77a. Evolution de NhnD (sans azote)
Figure 77b. Evolution de NhnD (avec azote)
EFFETS DES FUMURES SUR L'EVOLUTION DES
FRACTIONS AU CHAMP
Figure 78.
Evolution de l'azote total
Figure 79.
Evolution de NhD
Figure 80.
Evolution de NhnD
Figure 81.
Evolution de NnH
EFFETS DES SUBSTRATS SUR L'EVOLUTION DES
FRACTIONS AU CHAMP
Figure 82.
Evolution de l'azote total
Figure 83.
Evolution de NhD
Figure 84.
Evolution de NnH
Figure 85.
Evolution de NhnD.
LISTE DES CARTES
Carte N° 1.
Carte agro-phyto-c1imatique du Burkina Faso
Carte N°2.
Carte des processus pédogénétiques et géologie du Burkina Faso
323

Carte N°3.
Carte de la localisation du plateau central
Carte N°4.
Carte des sols du plateau central
Carte N°5.
Carte morphologique de reconnaissance de Saria.
LISTE DES SCHEMAS
Fractionnement physique de la matière organique (FELLER,
1979)
Schéma N°2.
Fractionnement chimique de la matière organique selon la
méthode DABIN.
324

SIGLES ET ABREVIATIONS
1. AF
Acides fulviques
2. AFL
Acides fulviques libres
3. AH
Acides humiques
4. CAER
Compost aérobie
5. CANAE
Compost anaérobie
6. CIRAD
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour
le Développement
7. CNLD
Comité National de Lutte contre la Désertification
8. CRU
Coefficient réel d'utilisation de l'azote engrais
9. ENSAIA Ecole Nationale Supérieure d' Agronomie et des Industries Alimentaires
de Nancy
10. ESFIMA Programme Eau - Sol - Fertilisation - Irrigation et Machinisme Agricole
(de l'IN.E.R.A.)
11. fm
Fumure minérale faible
12. fmo
Fumure organo-minérale faible
13. FM
Fumure minérale forte
14. FMO
Fumure organo-minérale forte
15. F200
Fraction de la matière organique supérieure à 200 Nm
16. F50
Fraction de la matière organique supérieure à 50 Nm
17. FOM
Fraction de la matière organique inférieure à 50 Nm
18. GLUC
Glucose
19. IFDC
Centre International de Recherche et de Développement sur les
Engrais
20. 1t'lIERA
Institut d'Etudes et de Recherches Agricoles
21. INPL
Institut National Polytechnique de Lorraine
22.IRAT
Institut de Recherches Agronomiques Tropicales et des Cultures
Vivrières
23. MOS
Matière organique du sol
24 NdfF
Azote absorbé par la culture provenant de l'engrais
25. NdfS
Azote absorbé par la culture provenant du sol
26. NF
Azote engrais apporté
325

27. NhD
Azote hydrolysable distillable
28. NhnD
Azote hydrolysable non distillable
29. NHT
Azote hydrolysable total
30. NhN
Azote non hydrolysable
31. TMC
Taux de minéralisation complémentaire
32. TMG
Taux de minéralisation global.
326

RESUME
Le Burkina Faso, à l'instar des pays du SAHEL est confronté depuis de
nombreuses années à une grosse crise touchant principalement la sécurité
alimentaire, la gestion des ressources naturelles, en particulier celles en terres.
C'est le cas du PLATEAU CENTRAL du pays où vivent près de 50 p.c. de la
population. Cette zone est touchée de plein fouet par les aléas climatiques avec les
multiples phases de sécheresse qui ont caractérisé la zone sahélienne ces dernières
années. La croissance démographique dépasse largement celle de la production
agricole créant ainsi des situations de déficits alimentaires chrononiques. En outre,
la pression démographique a entraîné la disposition de la jachère, moyen
traditionnel de régénération des sols, entraînant progressivement une baisse de la
productivité de ces sols. Pour faire face aux besoins alimentaires, les systèmes
d'exploitations sont orientés vers la culture continue des produits vivriers, du
sorgho en particulier.
Le terroir de SARIA est représentatif, tant du point de vue des sols que du
climat,
de
l'ensemble du Plateau Central.
Face aux
nombreux problèmes
agronomiques que connaît la zone, les institutions de recherche mènent depuis de
nombreuses années des travaux dans l'optique de contribuer à résoudre ces
problèmes.
La question qui se pose fondamentalement est de savoir comment maintenir,
voir accroître la production agricole dans le cadre de ces agro-systèmes orientés
vers la culture continue du sorgho.
C'est dans ce cadre que se situe notre travail qui comprend quatre parties:
la première partie est consacrée à la présentation du contexte
du Burkina Faso, du Plateau Central et du terroir de SARIA ;
327

la deuxième partie est consacrée à
la présentation des
méthodes et du matériel d'étude;
la troisième partie étudie la problématique de la productivité
des sols à partir d'expérimentations en station et des résultats
d'enquêtes chez les paysans;
la quatrième étudie, la nature et les mécanismes d'évolution
des composés organiques du sol.
Les différents résultats que nous avons obtenus à travers cette étude
montrent clairement la complexité des problèmes relatifs à l'accroissement de la
production vivrière dans le Plateau Central du Burkina Faso. Cet accroissement est
intimement lié à la productivité des terres qui elle même est fortement sous la
dépendance des modes de gestion de la fertilité. Ces résultats permettent de
comprendre les différents processus intervenant dès la mise en culture des terres
et d'entrevoir les solutions pour faire face à la situation.
En effet, il ressort des résultats de l'Essai "Entretien de la Fertilité de Saria
que le système de culture continue sans apport organique et/ou minéral est
incompatible avec les objectifs d'intensification de la production agricole. Ce
système entraîne obligatoirement après quelques années, une baisse inéluctable de
la production agricole.
Contrairement à ce qu'on pourrait penser, l'utilisation exclusive des engrais
chimiques n'empêche pas une baisse des rendements après la mise en culture des
sols. Bien au contraire, celle-ci devient plus importante après plusieurs années
d'application de fortes doses d'engrais, surtout azotés.
328

L'intensification
de
l'agriculture,
le
maintien
ou
l'augmentation
des
productions à un niveau élevé, passe par l'utilisation conjointe de la matière
organique en l'occurrence le fumier et des engrais chimiques.
Les effets sont fonction des quantités apportées. Mais des apports de 5t/ha
tous les deux ans
peuvent permettre d'avoir des
niveaux de
production
acceptables. Le recyclage des pailles de sorgho peut dans certaines conditions
produire les mêmes effets que l'apport du fumier. Les essais résidus de récolte,
azote pailles et comparatifs ont permis de préciser les modes d'action de ces
pailles. Dans tous les cas, il s'avère que ces recyclages sont plus intéressants que
les exportations de ces pailles. Que ce soit sous forme de mulch ou enfouies, la
restitution des pailles brutes permet d'avoir des rendements élevés. Cependant, elle
n'empêche pas la tendance à la baisse de la production au fil du temps. On assiste
même dans ces conditions à une baisse de l'efficacité des engrais, surtout azotés.
La transformation de ces pailles en composts, donc leur fermentation
préalable avant incorporation au sol donne des résultats comparables à ceux du
fumier.
D'une manière générale les résultats ont montré le rôle spécifique de la
matière organique sur le développement du sorgho. Les substrats organiques,
surtout ceux à C/N faible favorisent le développement végétatif et la nutrition
azotée du sorgho. Ils entraînent des taux de mobilisation minérale 2 à 3 fois plus
élevés pendant la période 20-60 jours après semis.
L'utilisation d'azote quinze (15 N) tant en milieu contrôlé qu'au champ a
permis de mieux comprendre les mécanismes d'utilisation des engrais azotés dans
ces types de sols et en fonction de la nature des substrats organiques. Le
coefficient réel d'utilisation (CRU) de l'engrais est faible, inférieur à 50 p.c.
329

Le coefficient réel d'utilisation est plus élevé avec les substrats à C/N faibles
qu'avec ceux à C/N élevé. Il y a une immobilisation d'une partie de l'engrais dans
le sol. Les quantités immobilisées sont fonction du C/N. Les résultats obtenus au
champ montrent également l'importance du fractionnement de la fumure azotée.
Le premier apport effectué à la levée est toutefois mieux valorisé que le second qui
est apporté à la montaison.
L'établissement des bilans calciques sur plusieurs années montre que la
fumure exclusivement minérale induit des déficits en calcium. Les pertes sont plus
élevées dans les parcelles labourées sans matière organique. L'apport du fumier
entraîne un bilan calcique positif. Ces bilans sont fonction des caractéristiques du
sol. Les bilans négatifs s'expliquent par une désaturation du complexe adsorbant
avec comme résultat une acidification du sol avec apparition d'aluminium
échangeable. Le chaulage permet d'équilibrer les bilans, de relever le pH et de
neutraliser l'aluminium échangeable. Mais l'action de la chaux est circonscrite aux
horizons de surface. Le fumier permet aussi de neutraliser l'aluminium échangeable.
Cette neutralisation se fait sur tout le profil. Ceci met en exergue l'intérêt
agronomique et même économique du fumier. Les pailles de céréales n'ont pas la
même action sur l'acidification des sols que le fumier. Elles freinent donc le
processus mais n'élimine pas.
Notre travail fait ressortir le rôle des caractéristiques du sol sur la production.

La culture continue avec exportation totale des résidus culturaux,
provoque dans le temps et dans l'espace une baisse de la matière organique du sol.
L'emploi exclusif des engrais minéraux accélère ce processus qui s'observe dès la
mise en culture des sols. L'utilisation combinée des engrais et du fumier permet de
limiter la baisse de la matière organique du sol et même d'augmenter les teneurs.
Les substrats organiques n'ont pas les mêmes effets. En absence d'engrais azotés,
les
substrats
à
C/N
tels
que
les
pailles
de
sorgho
ne
modifient
pas
fondamentalement les stocks organiques du sol.
330


Les faibles apports organiques n'augmentent pas non plus le taux
de matière organique du sol. Au contraire, ils induisent une baisse. Seuls les
apports répétés et/ou massifs permettent d'augmenter les stocks de matières
organiques. C'est le cas du traitement FMO et des champs de case chez les
paysans (système A).

Le fractionnement granulométrique a permis de mieux comprendre
le comportement de la matière organique dans les différents agro-systèmes. La
baisse de la matière organique intervenant après la mise en culture affecte
principalement la fraction contenue dans la fraction grossière. dite "végétale",
montrant le caractère labile de celle-ci. Les apports d'engrais accélèrent la
minéralisation du carbone de cette fraction. Par contre les apports organiques vont
contribuer à l'enrichir. Il ressort donc un intérêt évident de cette fraction tant pour
l'alimentation minérale de la plante que pour la reconstitution du stock d'humus du
sol.

L'étude sur la nature des composés organiques fait ressortir le rôle
capital des polysaccharides. Ceux-ci sont fortement affectés par la mise en culture
et aucun apport organique ne permet de les régénérer. Ces polysaccharides forment
généralement des complexes avec les cations dont l'aluminium. Leur dégradation
suite à la mise en culture va avoir des conséquences graves. notamment la
décomplexation de ces cations, d'où l'apparition progressive des phénomènes de
toxicité aluminique.

Les résultats montrent aussi que la mise en culture entraîne des
profondes modifications dans la composition de la matière organique des sols. Il y
a une baisse de toutes les fractions chimiques, en particulier des produits
transitoires comme les acides fulviques. Mais elle affecte aussi les composés
polymérisés. Les apports organiques augmentent les teneurs en acides fulviques
et en humines. Les acides fulviques seraient responsables de la complexation de
certaines cations, d'où l'absence d'aluminium échangeable dans les profils. Les
fumures organo-minérales augmentent les humines, donc le complexe argilo-
humique. Les substrats à C/N élevé ont peu d'effet sur le taux d'humine donc ne
favorisent pas la formation d'humus stable.
331


Les cinétiques d'évolution des matières organiques montre que la
minéralisation de la matière organique est très rapide. Les faibles doses ont
tendance à être totalement minéralisées. Ceci s'observe aussi bien en milieu
contrôlé qu'au champ. Les résultats obtenus tant en station qu'en milieu paysan
montrent bien que c'est la matière organique contenue dans la fraction grossière
(sa bio-limoneuse) qui serait le siège des processus de minéralisation.

Une étude fine a été faite sur l'azote organique du sol. Cela est dû
au rôle que joue l'azote du sol qui est à 95 p.c sous fumure organique, dans la
nutrition des cultures, surtout dans les agro-systèmes traditionnels.
La répartition de l'azote dans les compartiments granulométriques obéit à la
même logique que celle des composés organiques. Sous jachère, l'azote organique
est essentiellement localisé dans la fraction grossière. La mise en culture entraîne
une sorte de transfert vers les fractions fines. Ceci est mis en exergue avec les
résultats obtenus en milieu paysan. Cette situation va avoir des conséquences
graves dans la nutrition azotée. Il est reconnu que la matière organique libre joue
un rôle fondamental dans la nutrition azotée. Ceci pourrait être une contrainte
sérieuse au niveau de la productivité de ces agro-systèmes.
• L'hydrolyse acide permet de séparer 3 fractions Nhd, NhnD et NnH.
L'azote ammoniacal (NhD) augmente en profondeur dans le sol. Il augmente aussi
dans les parcelles cultivées. Ceci est lié à l'importance de colloïde en présence. En
profondeur il s'agit surtout de l'effet des argiles qui fixent plus d'ions NH4 + à leur
surface. Dans les sols cultivés la maturation de l'humus qui en résulte entraîne une
plus grande fixation de ces ions.
La fraction aminée (NhnD) évolue en sens contraire. Elle baisse sous l'effet
de la mise en culture et en absence de toute fumure. Par contre, elle augmente
sous l'effet des fumures organo-minérales. La fraction NhnD serait donc le siège
des processus de minéralisation et de réorganisation.
332

L'azote non hydrolysable (NnH) augmente aussi en profondeur. Sans
évolution en fonction
des
pratiques culturales confirme son caractère
de
substances polymérisées. Cette fraction traduirait un état d'humification de la
matière organique du sol.

L'utilisation de l'azote quinze a permis de mieux comprendre les
processus de réorganisation dans le sol. Cette réorganisation est fonction de la
nature des substrats incorporés. Elle est plus importance avec les substrats à C/N
élevé. L'essentiel de l'azote réorganisé (80 p.c.) est localisé dans les couches
superficielles du sol, correspondant aux zones d'accumulation de la matière
organique.
Ceci
illustre
bien
le
caractère
biologique
des
processus
de
réorganisation. L'azote réorganisé se retrouve dans la fraction NhnD. Il n'est pas
immédiatement accessible par les plantes.
Au terme de cette étude, on peut dire qu'il est possible d'accroître la
production agricole et de manière soutenue dans le Plateau Central. La matière
organique apparaît dans ces conditions une solution incontournable. En fait, le
problème de maintien ou d'amélioration de la productivité des sols passe par des
solutions intégrant plusieurs facteurs. Il faut résoudre simultanément le problème
de désaturation du complexe absorbant, celui de la baisse des stocks organiques
et celui de la qualité des composés organiques. La question des polysaccharides
mériterait beaucoup plus d'attention au cours des prochaines années. Ceci implique
que soit revue sérieusement la question de la jachère ou du moins celle de
l'introduction d'une sole fourragère sous forme de jachère de courte durée
améliorée dans le système d'exploitation.
333

SUMMARY
The evolution of cultivated, leached, ferruginous soils was studied in long-term
field experiments and through questionaires pertaining to 25 farmers' fields within
the jurisdiction of SA RIA.
SARIA is a village on the Central Plateau of Burkina
Faso.
The evolution of the soil was evaluated under systems of fertility
management currently practiced in this region. The objectives were to explain the
causes of the reduction in the productivity of these soils after the commencement
of cultivation, to characterise the mechanisms governing variations in effectiveness
among different sources of organic matter levels, and to define conditions that will
permit sustained, high production on this type of soil.
The study showed that continuous cultivation without organic or minerai fertilizer
application results in a reduction in soir productivity.
Exclusive use of inorganic
fertilizers
intensified this
process,
however combination
with
organic soil
amendments maintained, or even increased soir productivity.
The reduction in productivity was due to soil acidification and to variations in the
quantity and qua lity of soir organic matter.
Liming reduced soil acidification, but this benefit was limited to the surface
horizon. On the other hand, manure stabilized the pH throughout the whole profile.
The annual return of crop residues diminished the reduction in pH, but they did not
completely eliminate acidification.
Cultivation also brought about a reduction in the organic matter content of the soil.
This reduction, due to the type of fertility management employed, was more rapid
in the presence of inorganic (especially nitrogenous) fertilizers. On the other hand,
high doses of organic amendments, with or without inorganic fertilizer (including
the inorganic plus organic fertilizer - FMO - treatment, and the home fields of
farmers) maintained or increased organic matter levels. Organic matter variations
were primarily in the greater than 50 pm, or the coarse fraction. The processes of
biodegradation and minéralisation were primarily in this fraction.
334

Minéralisation was very rapid and depended on the type and quantity of organic
substrate applied.
Cultivation resulted in a reduction in the level of soil polysaccharides.
Even
massive quantities of organic amendments did not fully eliminate this reduction.
Humic substances also varied depending on the type of management. There was
a reduction in transitional substances (fulvic acidsl in the absence of any
replenishment of organic matter, however they were augmented by regular, large
doses of manure. Substrates with a high C/N did not allow formation of stable
humus (humins).
Use of tagged nitrogen (15N) allowed better characterization of the fate of nitrogen
fertilizers, and also the completion of the study of soil organic matter. The nitrogen
utilization efficiencies (NUE) were low (35% to 45%), and 80% of immobilized
nitrogen was in the surface horizon. The results of fractionation by acid hydrolysis
depended on the type of fertility management, especially the non-distillable
hydrolysable fraction (NhnD). This wou Id be the site of minéralisation and
reorganisation of organic nitrogen.
Maintenance or augmentation of productivity of leached ferruginous soils requires
integrated solutions. These solutions must resolve the problems of acidification and
reduction of organic matter levels in these soils.
Key words:
Central Plateau of Burkina Faso - leached ferruginous soils -
productivity -organic matter - fallow - acidification - organic fractions - NUE -
particle size analysis -nitrogen fractions.
335

TABLE DE MATIERES
INTRODUCTION GENERALE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
1
PREMIERE PARTIE: GENERALITES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
5
CHAPITRE 1 : CONTEXTE GENERAL DU BURKINA FASO .. . . . . . . . . . ..
6
1.1. LE CLIMAT
6
1.1 .1. Pluviométrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
7
1.1.2. Température. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
8
1.1.3. Les Vents
9
1.104. L'insolation
9
1.1.5. L'humidité relative. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
11
1.1.6. La demande évaporative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
11
1.2. LA VEGETATION NATURElLE
11
1.3. GEOLOGIE - GEOMORPHOLOGIE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
12
1 A. LES RESSOURCES EN SOLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
13
1.5. SITUATION DES POPULATIONS
18
1 .5.1. Les estimations démographiques . . . . . . . . . . . . . . ..
18
1.5.2. Les mouvements migratoires et leurs causes . . . . . . ..
18
1.6. LES ZONES DE PRODUCTION AGRICOLE . . . . . . . . . . . . . . ..
19
CHAPITRE Il :
LE CONTEXTE PARTICULIER DU PLATEAU CENTRAL..
22
2.1. DONNEES CLIMATIQUES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
22
2.2. LE COUVERT VEGETAL
24
2.3. LES SOLS
24
204. LES SYSTEMES DE PRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
26
336

CHAPITRE III : LE MILIEU D'ETUDE, LE TERROIR DE SARIA
"
30
3.1. LE CLIMAT
30
3.2. LA VEGETATION
31
3.3. MORPHOPEDOLOGIE
31
3.4. LES SYSTEMES DE PRODUCTION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
36
DEUXIEME PARTIE:
MATERIEL. METHODES D'ETUDE, METHODES
D'ANAL YSES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
38
CHAPITRE IV :
MATERiElS,
METHODES
D'ETUDE
ET
METHODES
D'ANALYSES
39
4.1. LES MATERIElS D'ETUDE '"
"
39
4.1.1. Le Matériel végétal
39
4.1.2. Les substrats organiques
40
4.1.3. Les engrais. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
41
4.1 .4. Les sols
"
41
4.2. LES METHODES D'ETUDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
42
4.2.1. Expérimentations en milieux contrôlés
42
4.2.1.1. Les tests respirométriques
42
4.2.1.2.
Etude en milieu contrôlé de l'évolution des
fractions de l'azote organique
43
4.2.1.3. Les études en vase de végétation
43
4.2.2. Les expérimentations au champ en station
45
4.2.2.1. Essai entretien de la fertilité de Saria
45
4.2.2.2. Essai résidus de récoltes. . . . . . . . . . . . . . ..
46
4.2.2.3. Essai azote - paille . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
48
4.2.2.4. Essai comparatif
"
49
337

4.3. METHODES D'ANALYSES
. . . . . . . . . . . . . . . . ..
50
4.3.1. Dosages du carbone
50
4.3.2. Dosages de l'azote
52
4.3.3. Fractionnements de la matière organique
53
4.3.4. Dosage des polysaccharides . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
57
4.3.5. Mesures du pH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
57
4.3.6. Dosage de l'aluminium échangeable. . . . . . . . . . . . ..
57
4.3.7. Mesures de la CEC et des bases échangeables
57
4.3.8. Dosage du CO dégagé
58
2
4.4. ANALYSES ISOTOPIQUES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
58
4.4.1. Principes sur l'utilisation de l'azote quinze (15N) . . . ..
58
4.4.2. Expression des résultats. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
59
TROISIEME PARTIE:
ETUDE
DES
MODES
DE
GESTION
DE
LA
MAllERE ORGANIQUE SUR LA PRODUCTIVITE
DES SOLS FERRUGINEUX LESSIVES. . . . . . . ..
61
CHAPITRE V:
EFFETS DES MODES DE GESTION DE LA MATIERE
ORGANIQUE SUR LA PRODUCTIVITE DES SOLS . . . ..
62
5.1.
EFFETS DE LA CULTURE CONTINUE ET DES TYPES DE
FUMURE SUR LA PRODUCTIVITE DES SOLS
64
5.1.1. RESULTATS
65
5.1.1.1. Résultats des rendements grains 1960-1991 ..
66
5.1.1.2.
Résultats des productions totales de la
période 1976 - 1987
72
5.1.1.3. Résultats sur les bilans minéraux
78
5.1.1.4. Effets des fumures sur le sol . . . . . . . . . . . ..
84
5.1.2. Discussions - conclusion
91
338

5.2.
EFFETS DES MODES DE GESTION DES RESIDUS DE RECOLTE
ET DU TRAVAIL DU SOL SUR LA PRODUCTION. . . . . . . . ..
94
5.2.1. Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
94
5.2.1.1. Résultats sur le cotonnier . . . . . . . . . . . . . ..
94
5.2.1.2. Résultats sur le sorgho. . . . . . . . . . . . . . . ..
96
5.2.1.3.
Effets des modes de gestion des résidus de
récolte sur les caractéristiques du sol
...
100
5.2.2. Discussions - conclusion
104
5.3.
EFFETS
DES
APPORTS
DES
RESIDUS
ET
D'ENGRAIS
AZOTES
106
5.3.1. Résultats
108
5.3.1.1. Effets sur l'évolution des rendements
108
5.3.1.2. Effets globaux
111
5.3.1.3. Caractéristiques des Sols sous Culture
117
5.3.2. Discussions - conclusion
119
5.4.
ETUDE
COMPARATIVE
DES
DIVERS
SUBSTRATS
ORGANIQUES
120
5.4.1. Résultats
122
5.4.1.1. Evolution des rendements
122
5.4.1.2. Etude des effets
124
5.4.1.3.
Effets des substrats sur le développement
et la nutrition azotée du sorgho
127
5.4.1.4. Données sur "état du sol sous culture
135
5.4.2. Discussions - conclusion
139
339

5.5.
EVALUATION DES EFFETS DES MODES DE GESTION DE LA
MATIERE ORGANIQUE SUR LA PRODUCTIVITE DU SORGHO
EN MILIEU PAYSAN
141
5.5.1. Résultats
141
5.5.1.1. Productivité des systèmes
142
5.5.1.2. Caractéristiques des sols sous culture
144
5.5.1.3. Relations entre les variables
144
5.5.2. Discussions - conclusion
147
CHAPITRE VI :
ETUDE DES EFFETS DES MODES DE GESTION DE LA
MATIERE ORGANIQUE SUR LE DEVENIR DE L'AZOTE-
ENGRAIS (UREE 15 N)
149
6.1. RESULTATS
149
6.1.1.
Etude en vases de végétation des effets directs
des substrats organiques et de l'urée
149
6.1.1.1.
Effets des faibles apports de substrats
organiques
150
6.1.1.2.
Effets des apports massifs de substrats
organiques (350 mg C/100 g sol)
151
6.1.1.3. Apports des substrats à azote constant
. . . . . 154
6.1.2. Expérimentations au champ
156
6.1.2.1. Etude avec l'urée marquée à 2,19 p.c. 15N
.. 156
6.1.2.2. Etude avec l'urée marquée à 10,2 p.c. 15N ... 162
6.2. DISCUSSIONS - CONCLUSION
166
QUATRIEME PARTIE:
NATURE
ET
EVOLUTION
DE
LA
MATIERE
ORGANIQUE DES SOLS FERRUGINEUX LESSIVES
DE SARIA
1 70
CHAPITRE VII :
NATURE ET CARACTERISTIQUES DES COMPOSES
ORGANIQUES DES SOLS FERRUGINEUX LESSIVES ... 171
7.1.
ETUDE DE LA REPARTITION DE LA MATIERE ORGANIQUE
DANS LES FRACTIONS GRANULOMETRIQUES DU SOL . . . . . 171
340

7.1.1. Résultats
172
7.1.1.1.
Effets
des
Fumures
sur
la
répartition
granulométrique de la matière organique du
sol.
172
7.1.1.2.
Effets des apports répétés de substrats
organiques
176
7.1.1.3.
Répartition de la matière organique du sol
dans les agro-systèmes traditionnels . . . . . 180
7.1.2. Discussions - conclusion
185
7.2.
CARACTERISATION
DE
LA
NATURE
DES
COMPOSES
ORGANIQUES DES SOLS FERRUGINEUX LESSIVES
187
7.2.1. Détermination des Polysaccharides des sols
187
7.2.1.1. Résultats
187
7.2.1.2. Discussions - conclusion
193
7.2.2. Caractérisation des composés humiques
194
7.2.2.1. Résultats
195
7.2.2.2. Discussions - conclusion
208
CHAPITRE VIII:
ETUDE DE L'EVOLUTION DE LA MATIERE ORGANIQUE
DU SOL
210
8.1.
ETUDE DE LA BIODEGRADATION DE DIVERS SUBSTRATS
ORGANIQUES DANS LES SOLS FERRUGINEUX LESSIVES ... 210
8.1.1. Résultats
212
8.1.1.1. Quantités cumulées du CO dégagé
212
2
8.1.1.2.
Taux
de
minéralisation
complémentaire
(TMC)
217
8.1.2. Discussions - conclusion
217
8.2.
ETUDE DES EFFETS DES
MODES DE GESTION
DE LA
FERTILITE SUR L'APTITUDE A LA MINERALISATION DE LA
MATIERE ORGANIQUE DES SOLS FERRUGINEUX DE SARIA
.219
341

8.2.1. Résultats
220
8.2.1.1.
Effets
induits
des
fumures
sur
les
minéralisations de carbone du sol
220
8.2.1.2.
Effet des modes de gestion paysanne de la
fertilité sur la minéralisation du carbone du
sol
223
8.2.1.3.
Relations entre le carbone des différents
compartiments
du
sol
et
le
carbone
minéralisé
227
8.2.2. Discussions - conclusion
227
CHAPITRE IX :
ETATS, NATURE ET EVOLUTION DES COMPOSES
AZOTES DANS LES SOLS FERRUGINEUX
233
9.1. ETATS ET NATURE DES COMPOSES AZOTES
.233
9.1.1.
Etude des effets de la culture continue sur la
répartition
de
l'azote
dans
les
fractions
granulométriques du sol
233
9.1.1.1. Résultats
233
9.1.1.2. Discussions - conclusion
238
9.1.2.
Etudes de la répartition des composés azotés du
sol par les fractionnements chimiques
239
9.1.2.1. Résultats
240
9.1.2.2. Discussions - conclusion
247
9.2. EVOLUTION DES FRACTIONS DE L'AZOTE ORGANIQUE . . . . . 249
9.2.1. Résultats
249
9.2.1.1. Etude en milieu contrôlé
249
9.2.1.2.
Evolution des fractions de l'azote organique
dans les agro-systèmes
255
9.2.2. Discussions - conclusion
260
342

9.3.
ETUDE
DES
PROCESSUS
DE
REORGANISATION
DE
L'AZOTE
261
9.3.1. Résultats
261
9.3.1.1.
Etude de la réorganisation en vases de
végétation
261
9.3.1.2.
Etude au champ de la réorganisation de
l'azote
262
9.3.1.3.
Test
de
l'efficacité
de
l'azote
engrais
immobilisé dans le sol
265
9.3.2. Discussions - conclusion
267
CONCLUSION GENERALE
269
BIBLIOGRAPHIE
273
ANNEXES
296
LISTE DES TABLEAUX
31 5
LISTE DES FIGURES
318
SIGLES ET ABREVIATIONS
325
RESUME
327
SUMMARY
334
343

RESUME
L'évolution des sols ferrugineux lessivés sous cultures a été étudiée à partir
d'expérimentation de longue durée et d'enquêtes sur 25 parcelles paysannes du terroir de SARtA,
dans le Plateau Central du Burkina Faso. Cette évolution est évaluée sur la base de modes de
gestion de la fertilité couramment pratiqués dans la zone. Les objectifs sont d'expliquer les causes
de baisse de la productivité des sols ferrugineux après leur mise en culture, de caractériser les
mécanismes régissant les variations de la matière organique, de définir les conditions devant
permettre une production élevée et soutenue sur ces types de sols.
Il ressort de cette étude que la culture continue sans apport organique oulet minéral
entraîne une baisse de la productivité des sols. L'emploi exclusif d'engrais chimiques intensifie ce
processus. Par contre l'emploi des engrais avec la matière organique permet de maintenir, voire
accroître la productivité des sols.
La baisse de la productivité est liée aux phénomènes d'acidification et aux variations
de la quantité et de la qualité de la matière organique des sols.
Le chaulage permet de faire face à l'acidification. Mais l'action de la chaux se limite
aux horizons superficiels. Par contre le fumier a une action sur tout le profil. Les pailles ne
permettent pas d'éliminer entièrement le processus d'acidification.
La mise en culture se traduit par une baisse du stock organique du sol. Cette baisse,
fonction des modes de gestion de la fertilité, est accrue en présence d'engrais, surtout azotés. Par
contre les apports organiques ou organo-minéraux (FMO et champs de case) permettent de
stabiliser ou d'augmenter le stock organique. Les variations de celui-ci concerne essentiellement
la fraction supérieure à 50 Jim' donc grossière. Les processus deminéralisation, biodégradation sont
localisés dans cette fraction;
La minéralisation est très rapide et fonction de la nature et des quantités du substrat
organique apporté.
La mise en culture provoque une baisse des taux de polysaccharides. Même les
apports massifs de matières organiques ne compensent pas cette baisse. Les substances humiques
subissent aussi des variations liées aux modes de gestion: baisse des produits transitoires (acides
fulviques) en absence de toute restitution; leur augmentation avec le fumier. Les substrats à CIN
élevé ne permettent pas la formation d'humus stable (Humines).
L'utilisation de l'azote marqué (15 N) a permis de mieux préciser les conditions
d'utilisation des engrais azotés mais surtout de compléter l'étude sur la matière organique du sol.
Les CRU sont faibles (35-45 p.c.) ; 80 p.c. de l'engrais immobilisé sont localisés dans les horizons
superficiels. Les fractions obtenues par hydrolyse acide varient en fonction des modes de gestion
de la fertilité, en particulier la fraction hydrolysable non distillable (NhnD). Celle-ci serait le siège
des processus de minéralisation et réorganisation de l'azote.
Le maintien ou l'augmentation de la productivité des sols ferrugineux lessivés passe
par des solutions intégrées visant à résoudre les problèmes d'acidification et de baisse du stock
organique de ces, sols.
Mot clés:
Plateau central ; sols ferrugineux lessivés ; productivité ; matière organique ; jachère ; substrat
organiques; acidification; composés organiques; CRU; fractionnement (fanulométrîque ; compos'
azotés.

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