Projet, rapport de stage, et mémoire de fin d’études ESTIMATION DE L’EFFET DES SYSTEMES EN SEMIS DIRECT SUR COUVERTURE VEGETALE SUR L’EROSION HYDRIQUE DES SOLS DES TANETY AU LAC ALAOTRA en PDF
Luttes biologiques
Les luttes biologiques confèrent aux sols une résistance accrue à l’attaque hydrique par le rôle de la végétation cultivée suivant des différentes procédées dites « conservatrices » dont les principales méthodes utilisées sont: Haies vives : qui consistent à planter suivant la courbe de niveau des plantes disposant des systèmes racinaires bien développés. Des espèces fourragères légumineuses ou graminées sont proposées, telles que les Tithonia diversifolia, Crotalaria grahamiana, Brachiaria ruziziensis etc. Jachères améliorées : la jachère améliorée de courte durée à base des Légumineuses est souvent proposée mais l’utilisation des Graminées n’est pas interdite. Les plantes de couvertures sont installées en culture dérobée après la culture principale. Les espèces utilisées comprennent les Desmodium uncinatum, Stylosanthes guanensis.
Rotation culturale : les différentes racines agissent sur la structure du sol et sur la création d’une bonne porosité du sol afin de favoriser l’infiltration de l’eau. Cela peut se faire en favorisant l’activité biologique dans le sol. Paillage : le paillage figure parmi les meilleures techniques pour protéger les sols contre l’érosion hydrique. Il réduit d’une manière significative le ruissellement et favorise à ce titre l’infiltration de l’eau.
Les systèmes en semis direct sur couverture végétale permanente ou systèmes SCV : Il s’agit d’une nouvelle approche de la gestion des eaux en surface, de la biomasse et de la fertilité des sols. Les systèmes SCV sont reconnus comme une technique prometteuse de conservation et de restauration des sols dégradées.
Description du dispositif expérimental
L’expérimentation a été entreprise sur un dispositif expérimental d’érosion sous conditions naturelles. Avant 2009, le futur dispositif expérimental est une ancienne parcelle culturale paysanne. Depuis 2009, le terrain a été pris par le FOFIFA du Lac Alaotra. Un an après (novembre 2010), le dispositif expérimental d’érosion a été mis en place par le CIRAD et le FOFIFA, réunis dans l’URP SCRiD. Le dispositif expérimental est composé de six parcelles élémentaires, qui sont placées les unes à côtés des autres, de 6 m de large et 3 m de long de chaque. Trois parcelles sont placées sur un terrain orienté vers le sud, avec une pente faible de l’ordre de 8 % ; les trois autres sont situés sur un terrain exposé au nord et la pente est plus importante, de l’ordre de 24 %. Chaque parcelle comporte trois micro-lots d’érosion de 1 m2 de façon à avoir trois répétitions internes pour chaque traitement .
Les systèmes en semis direct sur couverture végétale permanente (SCV)
a) Définition Les systèmes en semis direct sur couverture végétale permanente (SCV) sont des systèmes conservatoires de gestion des sols, qui consiste à implanter directement une culture, sans travail du sol, dans des plantes productrices de biomasses dites de couverture, annuelles ou vivaces, permettant de couvrir le sol aussi permanente que possible. Ces plantes constituent un mulch qui, soit des résidus végétaux de précédentes récoltes, appelés « couvertures mortes », soit des « couvertures vives » constituées par des cultures de second cycle installées en association ou en relais avec la culture principale de premier cycle (Séguy et al., 2001 ; AFD, 2007).
b) Historique des systèmes SCV A Madagascar, les systèmes SCV sont proposés pour améliorer la fertilité du sol, lutter contre l’érosion des sols en versants de collines et augmenter l’efficience en eau du sol dans la région semi-aride du sud-ouest de Madagascar (Husson & Rakotondramanana, 2006). Les premières expérimentations ont été conduites au cours de la campagne 1991-1992 à la ferme expérimentale « mécanisée » de la KOBAMA à Andranomanelatra dans la Région du Vakinankaratra (Charpentier et al., 1999). En 1995, la structure a été relayée par l’ONG TAFA (Tany sy Fampandrosoana ou Terre et Développement) puis en 2004, par le Groupement Semis Direct de Madagascar (GSDM), avec l’appui du CIRAD qui est donc l’organisme pionnier dans la mise au point de l’adaptation des systèmes SCV à Madagascar. À partir de l’année 1995, les zones d’essais allaient progressivement s’élargir vers d’autres zones de la Grande Ile dont actuellement les Hautes Terres, le Moyen Ouest, le Sud-Est et le Sud-Ouest.
c) Principes de base des systèmes SCV Les systèmes SCV représentent un nouveau type de gestion du milieu que l’on qualifie d’agroécologique.
En effet, pour s’approcher des caractéristiques des écosystèmes naturels, ils sont basés sur trois principes fondamentaux: (i) l’absence du travail du sol; (ii) la présence de couverture permanente (iii) l’adoption d’une association et rotation culturale (Séguy et al., 2009 ; FAO, 2008).
Modélisation de l’érosion
1. Érosion potentielle L’érosion potentielle est définie par le produit des trois facteurs liés au climat (pluie-R) et au sol (caractéristiques-K et topographie-LS).
a) Facteur d’érosivité de la pluie (R) La figure 13 montre la valeur moyenne mensuelle de R obtenues à partir des différentes méthodes de calcul des données pluviométriques recueillis sur 4 ans (2006 à 2010).D’une manière générale, le facteur d’érosivité des pluies (R) est directement proportionnel à la précipitation et à son intensité. Pendant la saison pluvieuse (novembre à avril), il s’élève jusqu’à 2122 MJ·mm·ha-1.h-1 tandis que durant la saison sèche (mai à octobre), R est très faible, de l’ordre de 47 MJ·mm·ha-1.h-1 .
b) Facteur d’érodibilité du sol (K) La granulométrie du sol à l’état initial ainsi que les méthodes de calcul à partir de l’équation de régression de la texture de sols mondiaux pour obtenir le facteur d’érodibilité K .
2. Paramètres de gestion et d’effet de la culture A part les trois facteurs précités (R, K et LS), les facteurs de protection du sol par la couverture végétale (C) et par les pratiques antiérosives (P) constituent les paramètres complémentaires d’évaluation des pertes en terre par le modèle RUSLE. LAB-R-faible SCV-R-faible SCV-MD-faible LAB-R-Forte SCV-R-Forte SCV-MD-Forte .
Facteur de protection du sol par la couverture végétale (C) La valeur de C dépend principalement du pourcentage de couverture par le paillis et de la phase de croissance des plantes.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE 1. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
1.1. Généralités sur l’érosion hydrique
1.2. Erosion hydrique au Lac Alaotra
1.3. Les systèmes en semis direct sur couverture végétale permanente (SCV)
PARTIE 2 : MATERIELS ET METHODES
2.1. Milieu d’étude
2.2. Dispositif expérimental
2.3. Mesures directes
2.4. Modélisation de l’érosion hydrique par le modèle RUSLE
PARTIE 3. RESULTATS
3.1. Mesures directes de l’érosion
3.2. Modélisation de l’érosion
3.3. Comparaison des pertes en terre calculées à partir du modèle RUSLE avec celles mesurées directement
3.4. Production des biomasses et rendements des cultures
PARTIE 4. DISCUSSION
4.1. Effets du mode de gestion sur le taux d’érosion hydrique
4.2. Effets du mode de gestion sur les pertes en éléments par érosion hydrique
4.3. Utilisation du modèle RUSLE pour prédire les pertes en terre par érosion hydrique au Lac Alaotra
4.4. Effets du mode de gestion sur la production des biomasses et rendements des cultures.
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
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