6.3. Matière organique, argile et limon et
stabilitéstructurale des sols sous A. auriculaeformis
La matière organique du sol et la fraction
minérale du sol interagissent par deux types de mécanismes
:
· influence des facteurs physiques sur la dynamique
de la MOS ;
· influence des facteurs chimiques sur la dynamique
de la MOS.
6.3.1. Influence des facteurs physiques sur la
dynamique
de la MOS
Pour l'examen des interactions entre MOS et A+L, a
été considéré l'indice de déstructuration ou
stabilité structurale des horizons (St) qui intègre les deux
substances sous chacune des plantations de différents âges. La
stabilité structurale sous chacune des plantations a été
calculée et les résultats présentés au tableau XXI.
Les relations entre les niveaux de MOS et les taux (en p.c.) des
éléments fins texturaux (A+L) d'une part et entre les St
calculés et les pourcentages de A+L d'autre part, ont été
examinées à travers des fonctions de tendance et leurs
déterminants (R2) respectifs.
Tableau XXI. Evolution de la stabilite structurale des
sols sous Acacia
auriculaeformis a Pahou
Horizons
(cm )
|
Clairière (témoin )
|
Plantations d'Acacia auriculaeformis
âgees de
|
|
8 ans
|
11 ans
|
18 ans
|
|
A+L
|
St
|
MOS
|
A+L
|
St
|
MOS
|
A+L
|
St
|
MOS
|
A+L
|
St
|
MOS
|
A+L
|
St
|
0 -10
|
0,58
|
7,7
|
7,53
|
0,42
|
4,70
|
8,94
|
1,03
|
6,53
|
15,77
|
1,36
|
8,12
|
16,75
|
2,66
|
5,32
|
50,00
|
10 - 30
|
0,32
|
8,3
|
3,86
|
0,10
|
5,26
|
1,90
|
0,32
|
5,76
|
5,56
|
0,74
|
8,47
|
8,74
|
0,48
|
5,70
|
8,42
|
30 - 70
|
0,16
|
11,8
|
1,36
|
0,08
|
5,31
|
1,51
|
0,21
|
8,82
|
2,38
|
0,13
|
5,92
|
2,20
|
0,30
|
5,73
|
5,24
|
70 -140
|
0,06
|
15,7
|
0,39
|
0,075
|
13,64
|
0,55
|
0,15
|
12,68
|
1,18
|
0,002
|
5,66
|
0,035
|
0,04
|
4,95
|
0,81
|
|
MOS = Matiere organique du sol ; A+L = Argile + Limon ;
St = Stabilite structurale des horizons
La synthèse des résultats est faite
à travers les illustrations de la figure 31 sur le plan horizontal et
des figures 32 à 36 sur le plan vertical suivant l'âge des
plantations. De l'analyse de la figure 31 il y a une relation positive entre
les valeurs de la stabilité structurale des horizons (St) 0-10 cm, 10-30
cm et 30- 70 cm respectifs et l'âge des plantations (avec les
coefficients successifs de corrélation r = 0,9060 ; 0,7900 ; 0,9100).
Ces valeurs de la stabilité structurale ont augmenté dans
l'épaisseur 0-10 cm à partir du témoin (7,53 p.c.)
jusqu'aux plantations de 18 ans (50 p.c.). Dans l'horizon 10-30 cm, St n'a
atteint des valeurs appréciables qu'à partir des plantations de
11 ans (8,74 p.c.) et 18 ans (8,42 p.c.). Dans les horizons inférieurs
30-70 cm et 70-140 cm, les valeurs de St ont gardé une tendance à
l'accroissement, mais sont restées bien en dessous des valeurs critiques
définies par Pieri (1989) pour la sous région en ce qui concerne
la sensibilité des horizons à la
déstructuration.
40.00
% St
20.00
0.00
60.00
LEGENDE
St0-10=f(âge plantations) y=2,3377x+0,1612
R2 = 0,821
St10-30=f(âge plantations) y=0,3446x+2,8011
R2 = 0,624
St30-70=f(âge plantations) y=0,2125x+0,7526
R2 = 0,828
St70-140=f(âge plantations) y=0,0124x+0,4887
R2 = 0,0374
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00
âge plantations(ans)
Figure 31. Evolution des stabilites structurales des
horizons des sols sous
plantations d'Acacia auriculaeformis en
fonction de l'age des plantations
MOS = f(A+L) y = -0,07329x + 1,0466 R2 =
0,3117
St = f(A+L) y = - 1,35743x + 17,6894 R2 = 0,
4048
12.00
4.00
0.00
4.00 8.00 12.00 16.00
% A+L
Figure 32. Relations entre MOS, St et A+L a partir des
horizons de surface vers la
profondeur dans la clairiere, parcelle temoin a
vegetation naturelle de Pahou
Les pentes des deux (2) droites de la figure 32 (MOS
= f (A+L) soit y =- 0,05454x + 0,8732 et St = f (A+L) soit y =-0,7517x +
11,46), ainsi que leurs coefficients de corrélations respectifs (r =
-0,8870 et r = -0,8708) sont négatifs. Leurs déterminants
respectifs, R2 = 0,7870 et R2 = 0,7584 sont conformes aux
relations linéaires observées entre d'une part MOS et A+L et
d'autre part entre St et A+L. Par ailleurs, les valeurs de St n'ont
évolué que dans la zone critique de stabilité structurale
définie par Pieri (1989). En effet, St a varié de 7,53 p.c. dans
l'horizon 0-10 cm à 0,39 p.c. dans l'horizon 70-140 cm.
% MOS et % St5
4.00
0.00
12.00
8.00
LEGENDE
MOS = f(A+L) y = - 0,0169x + 0,2909 R2 =
0,1862
St = f(A+L) y = - 0,4668x +6,5991 R2 =
0,26956
4.00 8.00 12.00 16.00
%. A+L
Figure 33. Relations entre MOS, St et A+L a partir des
horizons de surface vers la
profondeur (profil P4-93 ) sous plantations d'A.
auriculaeformis de 5 ans d'age a Pahou
Les pentes des deux (2) droites de la Figure 33, MOS
= f (A+L) et St = f (A+L), sont négatives. Pourtant, ici leurs
déterminants respectifs sont restés faibles. Par ailleurs, si les
valeurs de St ont atteint 8,94 p.c. dans l'horizon de surface 0-10 cm, ces
valeurs sont aussi dans la zone critique de stabilité
structurale.
16.00
12.00
% MOS et % St8
8.00
4.00
0.00
LEGENDE
MOS = f(A+L) y = -0,07329x + 1,0466 R2 =
0,3117
St = f(A+L) y = - 1,35743x + 17,6894 R2 = 0,
4048
4.00 8.00 12.00 16.00
% A+L
Figure 34. Relations entre MOS, St et A+L a partir des
horizons de surface vers la
profondeur (profil P1-90 ) sous plantations d'A.
auriculaeformis de 8 ans d'age a Pahou
Les pentes des deux (2) droites de la Figure 34,
définies par les fonctions, MOS = f (A+L) et St = f (A+L), sont
négatives. Ces relations négatives entre MOS et A+L d'une part et
St et A+L d'autre part, sont corroborées par leurs coefficients de
corrélation respectifs. Toutefois, leurs déterminants respectifs
qui, bien qu'élevés sont faibles, ne confirment pas les liens de
linéarités entre les paramètres de chacune des droites de
régression. Cependant, St dans l'horizon de surface 0-10 cm a atteint
15,77 p.c., valeur au-dessus du chiffre seuil de 9 où il n'y plus de
risque de déstructuration.
% MOS et % St1 1
20.00 LEGENDE
MOS = f(A+L) y = 0,3725x - 2,06556 R2 =
0,7564
St = f(A+L) y = 4,3966x - 24,0317
R2 = 0,7259
15.00
5.00 6.00 7.00 8.00 9.00
% A+L
Figure 35. Relations entre MOS, St et A+L a partir des
horizons de surface vers la
profondeur (profil P6-87 ) sous plantations d'A.
auriculaeformis de 11 ans d'age a Pahou
En ce qui concerne la Figure 35, contrairement
à ce qu'ont révélé les graphes
précédents, les pentes des deux droites de régression
caractéristiques, MOS = f (A+L) soit y = 0,3725x-2,06556 et St = f (A+L)
soit y = 4,3966x-24,0317 ainsi que leurs corrélations respectives (r =
0,8697 et r = 0,8519) sont positives. Les déterminants correspondants
respectifs (R2 = 0,7564 et R2 = 0,7259) confirment les
relations linéaires observées d'une part entre MOS et A+L et
d'autre part entre St et A+L. St dans l'horizon de surface 0-10 cm a atteint la
valeur de 16,75 p.c, valeur aussi au-dessus du chiffre seuil de 9 où il
n'y plus de risque de déstructuration.
LEGENDE
MOS = f(A+L) y = - 0,184553x + 1,8712 R2 =
0,00315892
St = f(A+L) y = -4,24634x + 39,1539 R2 =
0,0046849
60.00
40.00
% MOS et % St18
20.00
4.80 5.20 5.60 6.00
% A+L
Figure 36. Relations MOS puis St et A+L a partir des
horizons de surface vers la
profondeur (profil P5-80 ) sous plantations d'A.
auriculaeformis de 18 ans d'age a Pahou
Les pentes des deux (2) droites de régression
de la figure 36, MOS = f (A+L) et St = f (A+L), sont négatives. Les
R2 observés restent très faibles et ne corroborent pas
les liens de linéarité entre les paramètres des droites de
régression. La figure 35 est proche de celle de Pieri (1989). La droite
de régression St = f (A+L) délimite une aire de stabilité
qui est plus restreinte que celle délimitée par la droite de
régression MOS = f (A+L).
Comme l'illustrent les figures 32 à 36, en ce
qui concerne l'influence des paramètres physiques sur la dynamique de la
MOS, nous observons que quand (A+L) croît franchement, MOS augmente.
Ainsi, quand les éléments de la texture fine du sol augmentent,
le taux de décomposition de la MOS diminue et le stock organique
s'élève. Ces observations rejoignent les conclusions de
Sôrensen (1975) et Jenkinson (1977) où le taux de
décomposition des résidus organiques est typiquement plus bas
avec les sols à texture fine qu'avec les sols à texture
grossière.
Dans ces interactions entre MOS et A+L, la MOS qui
devrait diminuer par minéralisation persiste et s'accroît. Il
apparaît un aspect de protection physique de la MOS (Hassink, 1994). En
effet, les molécules organiques interagissent avec des surfaces de
substances minérales par une diversité de mécanismes dont
celui d'adsorption de MO sur des surfaces d'argile ou particules fines de la
texture (A+L). En d'autres termes, l'effet stabilisant observé peut
être attribué à l'adsorption de matières organiques
sur des surfaces telles que des particules d'argiles ou des
éléments de texture fine A+L (Oades, 1989), à la formation
de capsules avec des particules d'argiles autour des MOS (Tisdall et Oades,
1982) ou au piégeage de ces MOS dans de petits pores en agrégats
inaccessibles aux micro-organismes (Elliott et Coleman, 1988). Toutefois, les
résultats des travaux indiquent aussi que les éléments de
texture fine du sol ne sont pas toujours le facteur dominant qui
détermine la teneur en C organique des sols (Figure 36), les facteurs
chimiques aussi interagissent aussi avec la MOS et influent sur la dynamique de
la MOS comme dans les aspects ci-après :
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