Effets des amendements organiques sur l’évolution des propriétés physicochimiques d’un sol brunifié dans la région Cap Negro-Nefza (Nord-Ouest de la Tunisie)

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1 Effets des amendements organiques sur l’évolution des propriétés physicochimiques d’un sol brunifié dans la région Cap Negro-Nefza (Nord-Ouest de la Tunisie) Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université de Tunis el Manar Faculté des Sciences de Tunis Département de Géologie Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université de Tunis el Manar Faculté des Sciences de Tunis Département de Géologie Année universitaire: 2017-2018 Présenté par Assia MAAOUI 1

2 Plan 2 Introduction Problématiques et Objectif Présentation de la zone d’étude Matériels et méthodes Résultats et discussion Conclusion générale et perspectives 1 1 2 2 3 3 6 6 4 4 5 5

3 3 Dégradation des sols (95%) : favorisée par o Conditions physiques o Géomorphologiques o Hydro-climatiques o Socio- économiques Introduction

4 Dégradation des sols Baisse de la fertilité Dégradation physique Dégradation chimique Dégradation biologique  Destruction de la structure, Compaction, battance, Engorgement et réduction de l’infiltration,…  Acidification, Perte des nutriments du sol, Pollution par les intrants chimiques,…  Baisse de l’activité biologique du sol suite à une diminution de la MOS Baisses de rendement 4

5 Evaluer les effets des amendements organiques BRF, fumier de bovins combiné aux résidus de ray-grass de l’Italie) sur l’évolution des propriétés physicochimiques du sol Les amendements organiques sont capables d’améliorer les propriétés physiques, chimiques et biologiques du sol ainsi que sa fertilité Sur le plan socioéconomique et environnemental, les amendements organiques peuvent constituer une meilleure solution que l’utilisation des engrais minéraux chimiques Hypothèse 1Hypothèse 2 Objectif 5

6 Eviter la pollution de l’environnement La valorisation des amendements organiques offre une solution double: Avoir une source de MO pour enrichir nos sols de nature pauvres en cette matière afin de grader la qualité de l’eau, l’air, le sol et la productivité  Les composts  Les boues de STEP  Les Fumiers  Les MO provenant de l’industrie  Le BRF (Bois Raméal Fragmenté),… 6

7 Ajouter de la MO Augmentation de l’activité biologique Décomposition Agrégation, amélioration de la porosité, Amélioration du stockage et de la rétention d’eau Libération des nutriments Humus et autres substances favorisent la croissance Réduction des maladies transmises par les sol et des substances nocives Plantes saines 7

8 Fertilité forestière Le BRF: technique de fertilisation naturelle à pour objectifs de restaurer les sols dégradés Terre agricole Apportée cette fertilité à travers le BRF Pour obtenir une fertilité agricole o Très riche en nutriments (75%) o les champignons sont les principaux décomposeurs du BRF o le carbone du BRF se transforme en humus et le reste serve à nourrir l’activité biologique du sol o Epandage: mois d’octobre - novembre jusqu’au mois de février o BRF + 1 ère culture de légumineuse (fixation naturelle d’azote) 8

9  Un bon ancrage du racines des plantes  Un bon pénétration et circulation d’eau et d’oxygène  Un bon stockage hydrique Un sol fertile Dépendent de la texture et la structure des sols en relation avec sa composition granulométrique, sa perméabilité, sa porosité, sa profondeur et sa réserve en eau 9

10 10  Extrême Nord de la Tunisie  Relief accidenté  Domaine des flysch (unité numidienne)  Humide inférieur à hiver doux  La pluviométrie moyenne annuelle dépasse 1000 mm  Le régime saisonnier des pluies est du type HAPE.  La température moyenne annuelle  varie de 12°C au mois de janvier et de 26°C au mois d’aout.

11  sous climat à fortes pluviométrie hivernale et selon la nature et la dégradation de la couverture végétale: la roche mère oligocène a donné naissance à des sols bruns plus ou moins lessivés  sous les forêts de Chênes, on rencontre des sols bruns forestiers évolués  En cas de coupes abusives, de surpâturage ou d'incendie, ces sols bruns forestiers passent à des sols lessivés podzoliques.  Présence des sols hydromorphes localement, suite à une forte pluviosité créant un engorgement du sol par suite d'un drainage insuffisant des eaux pluviales  Présence des sols peu évolués sur les formations dunaires littorales d'origine éolienne. 11

12 La région de Nefza est dominée par les formations forestières se composent de:  chêne liège, de feuillus divers, de résineux divers (pin pignon essentiellement) et d’Eucalyptus  maquis arborés suite à la dégradation des subéraies et de maquis à chêne kermès. Le secteur agricole: céréale, puis cultures fourragères et l’oléiculture, et de moindre importance, les légumineuses, les cultures maraichères et l’arboriculture fruitière. 12

13 13 Parcelle d’étude

14 14 BRF 1: appliqué en 2016 BRF2: appliqué en 2017 FB+RC: appliqué en 2017

15 Technique d’épandage de BRF sur la culture de fraise 15

16 Analyses physico- chimiques  Granulométrie (Pipette de Robinson)  Stabilité structurale (Humectation rapide, humectation lente, désagrégation mécanique)  Densité apparente (des fonctions de pédotransfert )  Carbone organique total(Walkley et Black)  Azote organique total (Kjeldahl)  pH (pH-mètre)  Conductivité électrique (conductimètre)  Calcaire total (calcimétre de Bernard)  Phosphore assimilable (OLSEN)  Bases échangeables: K + et Na + (photomètre à flamme) Ca 2+ et Mg 2+ ( complexométrie avec l’EDTA) Analyse biologique  Activité biologique globale (C-CO2 dégagé) (méthode du test respirométrique) 16

17 Pour les horizons de surface, le sol caractérisé par:  une bonne structure (friable)  Une bonne porosité  Une texture grossière En profondeur:  peu friable polyédrique  peu poreux  Texture argilo-limoneuse 17 Caractéristiques morphologie du sol étudié Sol brun lessivé

18 Variation de la stabilité structurale o Le DMP a augmenté en fonction d’amendement appliqué o En moyenne, la stabilité structurale est augmentée d’une manière significative en situation d’apport de BRF puis de fumier.  Le BRF permet de réduire les effets de l’érosion hydrique et améliorent l’infiltration de l’eau.  La stabilité structurale du sol est dépend de la composition de la matière organique appliquée, en particulier leur teneur en acide humique. 18

19 19 Les effets positifs observés suite à l’ajout d’amendements sont liés:  la texture et à l’augmentation de la teneur en MO  l’activité biologique  Ces résultats sont accord avec les travaux d’Annabi et al. (2005) ont vérifié aussi l’effet positif des composts qui confère au sol une meilleure stabilité des agrégats pour un sol limoneux.

20 Variation de la densité apparente et la porosité totale du sol 20 Cette diminution de la densité apparente explique l’augmentation de la porosité totale du sol

21 Variation de la conductivité électrique et du pH 21 La diminution du pH est principalement liée à la nature, le mode de dégradation de MO et à la présence d’une activité biologique au sein du sol. Cette situation est bien expliquée par la minéralisation de la MO qui fournit l’acide humique et l’acide fulvique, donc elle va abaisser le pH.

22 Variation des teneurs en matière organique du sol 22  La richesse du BRF en C org est expliquée par la concentration la plus élevée en lignine qui se trouve dans les tissus des plantes utilisées.  Effet à court terme du BRF

23 Variation de l’azote organique total et du rapport C/N 23 2  les amendements organiques enrichissent le sol en azote selon la nature d’amendement appliqué et selon le degré de minéralisation.  Les variations du rapport C/N traduisent l’élévation du potentiel de minéralisation des sols amendés. Le pH Les conditions climatiques L’assolement La rotation des cultures,…

24 Variation du stock de carbone 24  Efficacité des deux produits apportés.  Pour son intérêt environnemental, l’agriculture biologique à travers l’introduction d’amendements organiques entraine la séquestration du carbone du sol dans le but de limiter les émissions de GES, cas du CO 2.

25 Variation des teneurs en bases échangeables 25 Les deux amendements apportés constituent une source et une réserve d’éléments nutritifs à travers la minéralisation Valeur fertilisante

26 Effet des amendements organiques sur la minéralisation du carbone 26  Le CO 2 libéré par les sols amendés, peut avoir une origine de minéralisation de la MO apportée.  Nos résultats sont en désaccord avec plusieurs résultats qui montrent que quel que soit la matière organique apportée, le flux de CO 2 est supérieur au flux mesuré avec le sol témoin (Annabi et al. 2007 ; Bahri et Annabi, 2011 ; Bouajila et al. 2014 ; Zaouchi, 2015 ; Dakhli, 2017 )

27 Effets du BRF sur la productivité de la cultures Nombre de plantes ProductionRendement Rendement (Plat) Prix de chaque plat et tasse (dt) Prix (dt) Superficie (m 2 ) Fraise 60000,800Kg480055120000 3000 Laitue 10001000 (laitue)10004520000 Fenouille 500500(Fenouille)5004510000 Pastèque 700700Kg70011 Total 150700  Le BRF est nécessaire pour maintenir la fertilité des sols et la productivité des cultures.  L’application des amendements organiques au sol permet de maintenir la qualité du sol, augmente le rendement de la récolte et fournit une garantie sanitaire à tous les êtres vivants, et donc de l’humanité. 27

28 Le bon produit Le bon moment Le bon placement La bonne dose Comment Avec quoi Pourquoi  Efficacité d’un amendement organique: Valorisation optimale  Sol fertile et de qualité 28

29 Conclusion générale  Le sol étudié est de type brun lessivé  Importance de la MO dans l’amélioration des propriétés des sols.  Effet d’apport des amendements organiques sur les propriétés physiques du sol par rapport notamment la stabilité structurale, la densité apparente et la porosité totale du sol.  Amélioration des teneurs en COT et en NOT  Enrichissement du sol en éléments nutritifs  Variation au niveau du pH, de la CE et du rapport C/N suite à la processus de minéralisation de la MO  Amélioration du stock de carbone comparativement au témoin (réduction des émissions des GES)  Augmentation de la production  L’évolution des propriétés physico-chimiques du sol étudié est liée à la composition de chaque amendement appliqué  Un sol fonctionne correctement, est un sol de bonne qualité, sain, vivant et fertile. 29

30 Perspectives Continuer le travail sur la valorisation de différents types d’amendements organiques sur d’autres types des sols tunisiens. Depuis longtemps et jusqu'à présent, plusieurs travaux ont démontré le rôle des fertilisants organiques et leurs impacts sur l’évolution de la fertilité des sols. Cependant, jusqu'à présent, aucune étude n’a été réalisée à long terme. Aussi, aucune étude ne s’est focalisée sur la production de BRF par les arbres agro- forestiers. Cette technique innovante permet de discuter une nouvelle approche agronomique. Les recherches doivent être aujourd’hui focalisées sur l’identification des espèces les mieux adaptées à la production de BRF en fonction du climat, du sol et des cultures envisagées. 30