Dynamique de la matière organique d'Acacia auriculaeformis (Cunn. A. ) ex Benth.(Mimosaceae). Et influence de la fertilisation organique et minérale dans les systèmes agroforestiers( Télécharger le fichier original )par Aballo Georges Agbahungba Université de Cocody- Abidjan - Docteur de l'Université de Cocody- Abidjan 2007 |
ANNEXESANNEXES Annexe 1 : Méthodologie de collecte des données sur l'essai 102/APRRA/CRA-SUD Comment faire la récolte ?
Pour mieux caractériser la structure spatiale de cette communauté en terme écologique, la distribution des individus au niveau des quadrats, l'indice de dispersion de Blackman (1942) a été calculé : IB = ó2 /u. Tableau A11 : Inventaire des semis de la régénération naturelle d'A. auriculaeformis 3-5 mois d'âge
Tableau A12 : Inventaire des semis de la régénération naturelle d'A. auriculaeformis 3-5 mois d'âge, rapportés à l'hectare
Acacia crassicarpa (Cunn. A.) ex Benth. MIMOSACEAE, 12 Acacia holosericea, (Cunn. A.) ex G. Don. MIMOSACEAE, xvii, 12, 150, 152, 188, 209 Acacia leptocarpa (Cunn. A.) ex Benth. MIMOSACEAE, 12 Acacia mangium (Cunn. A.) ex Benth. MIMOSACEAE, 11, 12, 123, 170, 182, 194, 209, 211 Aeschynomene FABACEAE, 34 Aeschynomene histrix Poiret FABACEAE, 34 Albizia glaberrima (Schum. & Thonn.) Benth. MIMOSACEAE, 39 Albizia lebbeck (L.) Benth. MIMOSACEAE, 33, 34 Alstonia congensis Engl.APOCYNACEAE, 40 Anacardium occidentale Linn. ANACARDIACEAE, 56 Anogeissus leiocarpus (DC.) Guill. & Perr. COMBRETACEAE,39 Anthocleista djalonensis A. Chev. LOGANIACEAE, 39 Aphania senegalensis (Juss. ex Poir.) Radlk. SAPINDACEAE 39 Avicennia africana (L.) L. AVICENNIACEAE, 37 Avicennia germinans (L.) L. AVICENNIACEAE, 40 B Berlinia grandiflora (Vahl) Hutch. & Dalz. CAESALPINIACEAE, 40 Borassus aethiopum Martius ARECACEAE, 38, 48, 53 Burkea africana Hook. CAESALPINIACEAE, 39 C Caesalpinioïdeae, 77 Cajanus cajan (L.) Millsp.FABACEAE, 6, 206, 207, 212, 214 Cassia sieberiana DC. CAESALPINIACEAE, 39 Casuarina equisetifolia L.CASUARINACEAE, 47, 56 Ceiba pentandra Gaertn. f. BOMBACACEAE, 38 Celtis toka (Forssk) Hepper & Wood ULMACEAE, 40 Celtis zenkeri Engl. ULMACEAE, 38 Chionanthus niloticus (Oliv.) Stearn OLEACEAE, 40 Chrysobalanus orbicularis (Chrysobalanus icaco L. subsp. orbicularis), CHRYSOBALANACEAE, 47, 56 Chrysobalanus ellipticus (Chrysobalanus icaco Soland. ex Sabine subsp. ellipticus), CHRYSOBALANACEAE, 48, 52, 56 Cleistopholis patens (Benth.) Engl. & Diels ANNONACEAE, 40 Cocos nucifera L.ARECACEAE, 12, 47, 56 Cola cordifolia (Cav.) R.Br. STERCULIACEAE, 48 Cola gigantea A. Chev. STERCULIACEAE, 40, 60 Cola laurifolia Mast. STERCULIACEAE, 40 Cyperus crassipes Poir, CYPERACEAE, 47 Cynometra megalophylla Harms CAESALPINIACEAE, 39, 40 Cynometra vogelii Hook. CAESALPINIACEAE, 40 D Dalbergia ecastaphyllum (L.) Taub. FABACEAE, 41 Dialium guineense Willd. CAESALPINIACEAE, 39, Diospyros abyssinica (Hiern) White. EBENACEAE, 39 E Elaeis guineensis Jacq., ARECACEAE, 48, 60 Eucalyptus MYRTACEAE,13, 53, 98, 99 Eucalyptus camaldulensis Dehnh. MYRTACEAE, 47, 56, 99, 209 G Garcinia livingstonei T. Anders. CLUSIACEAE, 40 Gliricidia sepium (Jacq.) Steud. FABACEAE, 4, 6, 32, 33, 184 Gliricidia FABACEAE, 165, 191, 210 H Hildegardia barteri (Mast.) Kosterm. STERCULIACEAE, 39 Holarrhena floribunda (G.Don) Dur. et Schinz APOCYNACEAE, 48 I Ipomoea sp.L.CONVOLVULACEAE, 56 Imperata POACEAE, 213 Imperata cylindrica (L.) Raeuschel POACEAE, 87, 170, 175, 177, 178, 194, Isoberlinia doka Craib & stapf . CAESALPINIACEAE, 39 Isoberlinia tomentosa (Harms) Craib & Stapf. CAESALPINIACEAE, 39 K
Machaerium lunatum (L. f.) Ducke LEGUMINOSEAE - PAPILIONOIDEAE, 41 Manihot esculenta Crantz.. EUPHORBIACEAE, 60, 207 Manilkara multinervis (Baker) Dubard SAPOTACEAE, 39, Maranthes polyandra (Benth.) Prance, CHRYSOBALANACEAE, 40 Melaleuca leucodendron L. MYRTACEAE, 47, 56 Mimosoïdeae, 11 Mimusops kummel Bruce ex A. DC. SAPOTACEAE, 39 Monotes kerstingii Gilg DIPTEROCARPACEAE, 39 Mucuna pruriens (L.) DC., LEGUMINOSEAE - PAPILIONOIDEAE, 5, 6, 208, 213, 215 P Parkia biglobosa Jacq., MIMOSACEAE, Benth., 38, 48, 53 Passiflora foetida L., PASSIFLORACEAE, 47, 56 Poaceae i, 21 Prosopis africana (Guill. & Perr.) Taub, MIMOSACEAE, 34 Prosopis juliflora (Swartz) DC, MIMOSACEAE, 34 Psychotria articulata (Hiern) Petit RUBIACEAE, 40 Pterocarpus erinaceus Poir FABACEAE, 39 Pterocarpus santalinoides DC. FABACEAE, 40 R Racosperma auriculiforme (Cunn. A.) ex Benth., MIMOSACEAE, 11 Rhizophora racemosa G.F.W. Mey, RHIZOPHORACEAE, 37, 40 S Saccharum officinarum L, POACEAE, 56 Senna siamea (Lam.) H. S. Irwin & Barneby CAESALPINIACEAE, xvii, 4, 6, 48, 60, 62, 75, 76, 77, 156, 184 Senna spectabilis (Lam.) H. S. Irwin & Barneby CAESALPINIACEAE, 4 Sesbania, FABACEAE, 34, 184 Sesbania grandiflora (L.) Pers. FABACEAE, 32 Sesbania sesban (L.) Merrill FABACEAE, 34 Symphonia globulifera L. f, CLUSIACEAE, 40, 48, 52 Syzigium guineense (Willd.) DC. var. littorale, MYRTACEAE, 40, 56 T Tamarindus indica L. CAESALPINIACEAE, 39, Tectona grandis L. f., VERBENACEAE, 48, 60, 194 Terminalia glaucescens Planch. ex Benth. COMBRETACEAE, 39 U Uapaca togoensis Pax EUPHORBIACEAE, 39, 40 V Vitellaria paradoxa Gaertn. f. SAPOTACEAE, 38 Vitex doniana Sweet., VERBENACEAE, 48, 53 Z Zea mays L. POACEAE, i, 2, 21, 207 Annexe 6 : Article paru dans le Bulletin de la Recherche Agronomique du Bénin 30, pp. 18-36 Etude de l'évolution des sols sous
Acacia auriculiformis (Cunn. Georges A. AGBAHUNGBA1, et Ayémou ASSA 2 Résumé L'évolution des éléments physico-chimiques des sols sous Acacia auriculiformis a été étudiée sur trois stations forestières dans le Sud du Bénin. L'évolution des sols sous les plantations d'âges variés (0, 5, 8, 11, 18 ans), de A. auriculiformis est perceptible en ce qui concerne la matière organique du sol et l'azote total pour les horizons de surface. La minéralisation a porté sur la teneur en matière organique du sol de la station de Pahou de 0,58 % (clairière), à 2,66 % (plantation de 18 ans). La litière à Pahou, sous les plantations de 8 ans d'âge est évaluée à 41 130 kg/ha de matière sèche avec une teneur en azote total de 403 kg/ha pouvant être libérée progressivement. Des essais de décomposition utilisant des sacs à litière dans les trois stations forestières à Pahou (sol ferrugineux tropical), Sèmè (sol minéral brut) et Ouèdo (sol ferrallitique), ont permis de classer par ordre d'importance les facteurs qui agissent sur la minéralisation du substrat de A. auriculiformis comme suit : Enfouissement > Station > Ombrage. De faibles taux de décomposition ayant été signalés comme un handicap de A. auriculiformis pour la libération des éléments nutritifs dans les tests de criblage des espèces agroforestières, l'enfouissement, la station, l'ombrage sont des facteurs sur lesquels il faut agir pour augmenter ou réduire le taux de décomposition du substrat de cette espèce. On observe que la constante de décomposition (K) de A. auriculiformis sur les sols ferrugineux (Pahou) est supérieur à K sur les sols du cordon littoral (Sèmè). Les valeurs de K évoluent selon le traitement de 0,009 à 0,015 K/jour pour Pahou et de 0,005 à 0,009 K/jour pour Sèmè dans un essai de 90 jours. L'effet de l'ombrage sur la décomposition du substrat de A. auriculiformis n'est pas significatif. Mots clés : évolution des sols, Acacia auriculiformis, matière organique, taux de décomposition, Bénin. Abstract Study of soil evolution under Acacia auriculiformis and organic matter characterization of this species on three forest stations in south Benin. Studies have been done on both soil organic matter and total nitrogen dynamics under A. auriculiformis stands of Pahou forest station in the south of Bénin. The experiment was conducted from September 1998 to February 1999. Results showed significant increasing in both soil organic matter (SOM) and total nitrogen in relation with plantation age. Increase in SOM ranged from 0.58 per cent for natural vegetation to 2.66 per cent under 18 years stand. A. auriculiformis litter characterisation in an eight years old stand showed higher litter accumulation up to 41.13 tons of dry weight per hectare. Total nitrogen content of this litter was estimated up to 403 kg/ha. The decomposition of A. auriculiformis fresh leaves using litter back (method) was also done on three forests stations of the same region in Bénin. Incorporated leaves decomposed faster than surface application. Soil type affected decomposition rate, therefore decomposition rate constant significantly. Tropical ferrugineous soil decomposed A. auriculiformis fresh leaves faster than coastal sandy soil environment. Shade has no significant effect. Key words : soil organic matter, nitrogen, Acacia auriculiformis, decomposition rate, South-Benin. Introduction La dégradation des sols, avec ses corollaires de baisse de fertilité et de chutes drastiques de rendement, constitue de nos jours une préoccupation majeure au Bénin. Le phénomène se trouve sans cesse amplifié par la pression 1 Institut National des Recherches Agricoles du Bénin, 01 BP. 884 Cotonou, Bénin. E-mail : 2 Université de Cocody-Abidjan, Côte d'Ivoire. E-mail : ayemou.assa@csrs.ci démographique et la quasi-disparition de la jachère naturelle des pratiques culturales. Les principaux sols représentés au Bénin sont les sols ferrallitiques, les sols ferrugineux tropicaux, les sols minéraux bruts et les vertisols. Les deux premiers types de sol, les plus importants, s'étendent surtout dans les zones de production du palmier à huile et du coton. Ils représentent 89 % de la superficie totale du pays. Leur caractéristique principale est qu'ils sont pour la plupart très appauvris. En effet, l'argile dominante dans ces sols est la kaolinite (argile de type 1:1), une argile pauvre. La matière organique constitue alors la base de la fertilité desdits sols. Dans le Sud du Bénin, les sols qui abritent le projet du gouvernement intitulé «Plantation de Bois de Feu» (2500 ha), et les cocoteraies de la région littorale du Bénin (plus de 125 000 ha), sont très pauvres. La présente étude a donc pour objectif global, le relèvement de leur fertilité par l'utilisation de la litière produite par les plantations de A. auriculiformis. Les objectifs spécifiques de l'étude sont les suivants : - évaluer l'évolution des paramètres physiques et chimiques des sols sous Acacia auriculiformis. - caractériser la biomasse de Acacia auriculiformis sur les trois grands types de sols du Bénin. Cadre de l'étude Situation géographique Le Bénin est un pays de l'Afrique de l'Ouest au Sud du Sahara, localisé entre les parallèles 6° 30' et 12° 30' de latitude Nord d'une part, et les méridiens 1° et 3° 40' de longitude Est, d'autre part. Situé entre le Togo et le Nigeria, il fait frontière avec le Niger et le Burkina Faso au Nord et sa partie sud s'ouvre sur l'Océan Atlantique. Couloir étroit reliant le golfe de Guinée au Sahel, il couvre une superficie de 112 622 km2 . Sa population est d'environ 6 000 000 habitants avec un taux de croissance de plus de 3 % depuis 1990 (INSAE,1995). Les présents travaux ont été effectués au Sud du Bénin (zone d'étude) où se situent les trois stations forestières. Climat Le climat est subéquatorial, de type soudano-guinéen, à deux saisons de pluies et deux saisons sèches (de durées inégales et alternées au cours de l'année, ou plus précisément), un climat de type "côtier dahoméen" (Volkoff et Willaime, 1965), pour le littoral et le Sub-littoral jusqu'au parallèle d'Abomey (7° - 10°). Une grande saison pluvieuse s'étalant de mi-mars à mi-juillet, est suivie par une petite saison sèche allant jusqu'à mi-septembre. La petite saison des pluies débute alors pour céder place à la grande saison sèche de mi-novembre à mi-mars. La pluviométrie moyenne dans le Sud-Bénin est de 1100 mm d'eau par an. Les trois stations couvertes par les travaux présentent les moyennes suivantes, calculées sur les 20 dernières années : - Pahou : 944 mm en 56 journées de pluies ; - Sèmè :1470 mm en 73 journées de pluies ; - Ouèdo : 1127 mm d'eau en 60 journées de pluies (station d'Agonkanmey). Les variations annuelles et journalières de température sont faibles. Les températures moyennes journalières oscillent entre 22°C et 33°C. La moyenne annuelle est de 27°C. Les températures les plus basses s'observent au mois de juillet et août (20°C - 23°C), et les plus élevées au mois de février ou mars (32°C - 33 °C). L'humidité relative ou hygrométrie est partout assez élevée pendant toute l'année et proche des valeurs 84 % à Sèmè et 80 % à Pahou et à Ouèdo. Géomorphologie et types de sol Le Sud du Bénin est sur un bassin sédimentaire côtier ouest africain, s'étendant du Nigeria au Ghana. La topographie est assez plane avec des pentes inférieures à 1 %. Les grandes unités de sols rencontrées sur le site forestier de Sèmè, sur ce bassin sédimentaire sont les sols minéraux bruts et les sols ferrugineux tropicaux dans les zones de transition ; avec une proportion importante de sables grossiers. Ces sols sont de sables grossiers, extrêmement pauvres en bases, en azote et en phosphore (Zech & Kaupenjohann, 1985). Sur des dépôts anciens du Cordon littoral, la station forestière de Pahou est sur sables jaunes à texture moyenne, avec ou sans phénomène d'hydromorphie. Ouèdo est le troisième site expérimental. Il est situé sur le plateau de terre de barre au nord de Pahou. Il s'agit ici de sols ferrallitiques faiblement desaturés, appauvris en argile dans la partie supérieure. Formée sur les dépôts sabloargileux du "continental terminal, la terre de barre est considérée comme un sol ferrallitique par les pédologues (Volkoff et Willaime, 1976), et comme une formation géologique par les géologues (Houessou, 1974). Elles sont formées sur les dépôts sablo-argileux du continental terminal (fin tertiaire). Végétation Elle est caractéristique pour chacune des stations. Bien que l'ensemble des stations concernées par l'étude se situent dans la région littorale et sub-littorale, le botaniste peut y distinguer successivement : - à Sèmè, une végétation rase et clairsemée, formée essentiellement d'halophytes comme Cyperus maritimus, Ipomea spp sur le cordon littoral fonctionnel. A l'arrière plan, un « bush », prélittoral formé de ligneux fonctionnel buissonnant comme Chrysobalanus orbicularis et quelques lianes, comme Passiflora faetida. Cette végétation a presque partout disparu . - à Pahou, sur le cordon ancien et sur les sables jaunes, la végétation climacique est une forêt arbustive à Lophira lanceolata. Cette espèce est la plus abondante. Selon Descoings (1971), elle forme par endroits une formation simple, unistrate arbustive haute, avec quelques arbres bas, claire, et serrée. Les espèces éparses en association avec Lophira lanceolata sont : Chrysobalanus ellipticus, Symphonia globulifera, Borassus aethiopum et quelques espèces zoochores comme Vitex doniana, Parkia biglobosa (Paradis, de Souza & Houngnon, 1978). - à Ouèdo : on peut distinguer des formations végétales du plateau de terre de barre au Nord du cordon ancien sur le continental terminal. Activités humaines La station de Sèmè sur le cordon littoral récent abrite surtout des plantations de Casuarina equisetifolia, Acacia auriculiformis, Eucalyptus camaldulensis, Cocos nucifera et dans les zones basses temporairement inondées, Melaleuca leucodendron exploitée pour la production d'une huile essentielle pour la pharmacie. En dehors de la zone de la réserve forestière d'Etat, les populations cultivent le manioc, la canne à sucre et la tomate et installent des plantations d'anacardier. Le site de Pahou sur sols ferrugineux tropicaux, avec une végétation originelle monospécifique à Lophira lanceolata, est remplacée aujourd'hui en grande partie par des plantations de A. auriculiformis sur toute la station forestière. Les régions de terre de barre témoignent d'une occupation humaine très ancienne et la jachère naturelle presque partout disparue (Aubreville, 1937 ; Mondjannagni, 1977). Ouèdo n'est maintenant qu'une forêt plantée de main d'homme en terme forestier. On y rencontre Tectona grandis, Acacia auriculiformis, et dans les environs hors de la station forestière, Elaeis guineensis. Les populations riveraines s'adonnent aussi à la culture du manioc et du maïs. Matériel et méthodes Matériel Matériel végétal Le matériel végétal pour les essais de décomposition, est constitué des parties aériennes de A. auriculiformis et surtout des feuilles fraîches récoltées la veille de l'implantation de l'essai. Les semences ayant servi à l'établissement des plantations cadres des essais, proviennent de Cirad-Forêt (France), et ont été introduites au Bénin en 1979. Autres matériels Des sacs de décomposition ou sacs à litière en fibre de verre ont été utilisés. Les plantations de A. Auriculiformis d'âges variés, installées par le projet `'Plantation de Bois de Feu dans le SudBénin» ont servi de cadre aux présentes études. Méthodologie Evaluation de l'évolution des paramètres physico-chimiques sous Acacia auriculiformis Le dispositif pour l'étude de l'évolution des sols sous A. auriculiformis a été limité à la seule station forestière de Pahou pour plusieurs raisons. Les unités de sol dominant, sols ferrugineux tropicaux y sont relativement homogènes, suivant le sondage à la tarière. De plus, les plantations qui s'y trouvent sont d'âges variés (0 an, 5 ans, 8 ans, 11 ans et 18 ans), permettant de suivre leur évolution dans l'espace et dans le temps. Après la description des sols, un prélèvement d'échantillon de sol est fait pour les analyses physiques et chimiques au laboratoire. La granulométrie a été déterminée par sédimentation et tamisage, puis par densimétrie (hydromètre ASTM 152 H) : 5 fractions. Les textures ont été définies à partir des résultats d'analyses granulométriques et le triangle textural. Le carbone a été déterminé par la méthode de Walkley et Black et l'azote total par la méthode semi-micro Kjeldahl. Le pH (eau 1/2,5), et le pH (KCl 1/2,5) sont déterminés au pH-mètre. Les bases échangeables (Ca2+ ,Mg2+, K+, Na+), ont été analysées au spectrophotomètre d'absorption atomique. La capacité d'échange cationique a été déterminée par la méthode à l'acétate d'ammonium à pH 7. Caractérisation de la biomasse de A. auriculiformis Evaluation de la litiere Pour l'évaluation de la litière sous les plantations, des carrés de densité ont été posés à Pahou. Au total, 25 carrés de densité ont été installés systématiquement aux croisements des layons quadrillant un placeau de 50 m X 50 m, délimité dans la parcelle P1-90. Décomposition de la matière organique fraîche de Acacia auriculiformis Pour l'étude de la décomposition de la matière organique fraîche de Acacia auriculiformis, l'essai est multifactoriel avec comme facteurs l'ombrage et la profondeur d'enfouissement. La variable mesurée est la décomposition dans le temps. Ainsi, des sacs à litière de dimension 30 cm x 30 cm en fibre de verre, de mailles 2 mm x 2 mm ont été remplis de feuilles fraîches d'Acacia auriculiformis pesant 45 g équivalent matière sèche. Ils ont été installés sur trois stations forestières du Sud du Bénin (Pahou, Sèmè et Ouèdo), correspondant respectivement aux trois types de sols suivants: sols ferrugineux tropicaux, sols minéraux bruts, sols ferrallitiques. Le dispositif observé dans le plan d'expérimentation était de type split-plot. La litière dans chaque carré de densité a d'abord été séparée en trois couches : - une première couche de substrat relativement intact, constituée de feuilles mortes et autres débris divers ; - une couche intermédiaire envahie par - une dernière couche en décomposition plus avancée, avec des turicules et des enchevêtrements de racines fines d'Acacia auriculiformis. Chaque couche a été pesée et échantillonnée pour analyse au laboratoire, en vue de déterminer sa composition qualitative et quantitative en azote, potassium, phosphore, magnésium et calcium. Sur chaque site, les sacs de décomposition ont été disposés à deux niveaux : - en surface (en mode paillis ou mulching), - enfouis à 10 cm de profondeur (en mode enfouissement). Sur chaque station, le dispositif a été installé ; soit à l'ombre des arbres d'Acacia auriculiformis ; soit dans une clairière à ciel ouvert. Notons qu'à Ouèdo, l'essai a été installé uniquement à ciel-ouvert. Outils d'analyses Evolution des sols sous A. auriculiformis Les résultats de laboratoire sont traités au logiciel type »The SAS System, General Linear Models» pour analyses de variance.. Les résultats jugés significatifs sont traités au logiciel `'Grapher» version 1.23 pour l'illustration des figures. Caractérisation de la matière organique de Acacia auriculiformis Les variables mesurées ont été traitées au logiciel `'Genstat 532» pour analyse de variances. Le logiciel `'Grapher» version 1.23 a été utilisé pour les figures d'illustration, le calcul des fonctions de tendance et des déterminants R2. Résultats et discussion Evolution des paramètres physico- chimiques des sols sous Acacia auriculiformis Les données physiques n'offrent aucune information particulière. Au niveau de l'ensemble des paramètres chimiques, le stock organique paraît être l'indicateur de fertilité le plus important pour la station. La valeur la plus élevée est celle de 2,66 % dans la plantation de 18 ans d'âge. Pour réduire ce temps relativement long, il faudrait pouvoir identifier des technologies (épandage ou enfouissement) ; pouvant agir sur le taux de décomposition de la matière organique fraîche tout en tenant compte des facteurs du milieu (station, ombrage). Les tendances à l'accroissement observées pour les différents éléments de fertilité des sols peuvent être prometteuses pour la station de Pahou. Mais une fois un état d'équilibre atteint, on observera une stagnation. En effet, les écosystèmes en équilibre ou sous végétation climacique, sont improductifs en ce sens qu'ils forment des systèmes fermés (Wambeke, 1995). L'évolution de la matière organique et de l'azote total des horizons de surface des sols sous plantations de Acacia auriculiformis d'âge variés (0, 5, 11 et 18 ans), est perceptible (Tableau 1; Fig.1 et 2). La minéralisation a porté la teneur en matière organique du sol de la station de Pahou, qui est passé de 0,58 % sous clairière à 2,66 % sous plantation âgée de 18 ans. Caractérisation de la biomasse de Acacia auriculiformis Litière La litière à Pahou, sous les plantations de huit ans d'âge est évaluée à 41 130 kg/ha de matière sèche, avec une teneur en azote total de 403 kg/ha pouvant être progressivement libérée. Cette valeur est proche de celle obtenue par Zakra (1997), dans la région du littoral du Sud-Est de la Côte d'Ivoire, avec un potentiel de restitution de 350 kg/ha et 420 kg/ha ; respectivement pour A. auriculiformis et A. mangium après un traitement de recépage tous les quatre ans. Mais la litière à Pahou est pauvre en K (10,08 kg/ha) et Mg (9,3 kg/ha) contre respectivement 38 kg/ha et 25 kg/ha signalés en Côte d'Ivoire. Le rythme de libération de ces éléments au sol sera fonction de deux types de facteurs : - les facteurs intrinsèques dépendant de la qualité de la litière, notamment de sa teneur en certains éléments chimiques et biochimiques comme : C, N, lignine, polyphénols, et les rapports C/N, et lignine/azote (Palm et Sanchez, 1991 ; Mulongoy et al., 1993). les facteurs extrinsèques relatifs à l'environnement écologique comme la température du sol, l'humidité, et l'activité biologique notamment celle des microorganismes (Van Wankebe, 1995). Tableau 1 : Evolution des caractéristiques chimiques des sols de Pahou en fonction de l'âge des parcelles de A. auriculiformis Caractéristiques Profondeur Clairière Forêt plantée (âge des parcelles) analytiques des sols (cm) 0,58 0,32 0,16 0,06 0,028 0,016 0,008 0,003 0,420 0,100 0,080 0,075 0,035 0,017 0,006 0,006 1,03 0,32 0,21 0,15 0,050 0,016 0,011 0,007 2,66 0,48 0,30 0,04 0,132 0,024 0,017 0,002 1,360 0,740 0,130 0,002 0,0680 0,0320 0,0060 0,0001 0 - 10 10 - 30 30 - 70 70 - 140 0 - 10 10 - 30 30 - 70 70 - 140 Matière organique (%) Azote total (%) 12,23 11,85 11,87 6,08 12,00 10,60 13,33 12,90 12,14 11,90 12,25 12,25 11,61 13,40 11,68 10,00 11,66 11,66 10,58 11,50 0 - 10 10 - 30 30 - 70 70 - 140 Rapport C/N 5,52 5,30 5,35 5,10 5,5 5,3 5,9 5,9 5,25 5,15 5,3 5,35 4,8 5,4 5,8 5,9 5,1 5,2 5,8 5,9 0 - 10 10 - 30 30 - 70 70 - 140 pH eau (1/2,5) 4,80 4,55 4,50 4,40 4,8 4,8 4,7 4,7 4,8 4,8 4,7 4,7 4,4 4,5 4,9 5,4 4,6 4,8 4,7 5,1 0 - 10 10 - 30 30 - 70 70 - 140 pH KCl (1/2,5) 2,10 1,87 2,25 1,55 2,7 1,9 1,7 2,4 3,00 2,45 2,85 2,85 2,90 2,40 0,85 1,25 3,70 2,05 1,85 1,10 0 - 10 10 - 30 30 - 70 70 - 140 Capacité d'échange des cations CEC (meq/100g) 1,16 0,83 0,70 0,98 0,88 0,95 0,69 1,20 1,65 1,09 1,09 0,94 1,42 1,35 1,15 1,22 3,46 1,67 1,58 0,90 0 - 10 10 - 30 30 - 70 70 - 140 Somme des bases échangeables (meq/100g) 0,31 0,19 0,17 0,29 0,27 0,35 0,15 0,36 0,63 0,34 0,31 0,20 0,21 0,08 0,04 0,04 0,58 0,19 0,17 0,17 0 - 10 10 - 30 30 - 70 70 - 140 Mg++ meq/100g 0,130 0,070 0,060 0,045 0,19 0,12 0,11 0,09 0,13 0,14 0,09 0,12 0,20 0,20 0,12 0,13 0,19 0,15 0,17 0,14 0 - 10 10 - 30 30 - 70 70 - 140 K+ meq/100g 0,070 0,075 0,065 0,085 0,11 0,07 0,20 0,10 0,120 0,110 0,110 0,115 0,07 0,11 0,08 0,08 0,11 0,27 0,30 0,34 0 - 10 10 - 30 30 - 70 70 - 140 Na+ meq/100g 60,25 47,00 43,00 62,00 32,59 50,00 41,59 36,00 57,0 52,5 38,5 32,5 49 56 - 97 93,50 81,50 85,40 81,82 0 - 10 10 - 30 30 - 70 70 - 140 % V = S/T*100g 0,67 0,50 0,40 0,56 0,31 0,41 0,60 0,52 0,77 0,50 0,58 0,36 0,94 0,95 0,91 0,96 2,58 1,06 0,98 0,20 0 - 10 10 - 30 30 - 70 70 - 140 Ca++ meq/100g 0 5 8 11 18 P.C. Matiere organique du sol 2.00 3.00 1.00 LEGENDE matière organique du sol R2 = O,8370 0.00 0 4 8 12 16 20 âge de la plantation (ans) Figure 1 : Relation entre la matière organique du sol(MOS) et l'âge des arbres des parcelles à Pahou 0.16 LEGENDE 26 N total P.C. R2=0,8285 Biomasse fraîche Taux de décomposition Des études de décomposition effectuées avec des sacs à litière dans les trois stations forestières de Pahou à sols ferrugineux tropicaux, de Sèmè sur les sols minéraux bruts et de Ouèdo à sols ferrallitiques, ont permis d'observer que le facteur de minéralisation le plus important est l'enfouissement (Fig. 3, 4 et 5). Elles montrent de même que la minéralisation varie en fonction de la station (Fig. 4 et 5), et subit une très faible influence de l'ombrage (Fig. 3). Constantes de décomposition On observe également que les K successifs sont plus élevés dans un traitement enfouissement que dans un traitement en mode paillis ou épandage (Fig. 6, 7 et 8). On constate cependant que K sous forêt (ombrage), est peu différent de K dans la clairière de la même station pour la même durée de décomposition (Fig. 6 et 7). Ce dernier résultat semble différent de celui de Jenkinson et Ayanaba (1977), qui observèrent à Ibadan (Nigeria), que la minéralisation est plus rapide sous ombrage qu'en pleine lumière. A Pahou, le gradient d'humidité du sol entre la forêt et la clairière, ne serait pas aussi important pour induire une différence aussi significative des constantes de décomposition. En effet, la clairière de Pahou, bien que recevant la pleine lumière n'est qu'un petit placeau de moins de 6 ha, au milieu du bloc de plantations P1-90 et P3-90 totalisant 100 ha. Il en est de même pour la clairière à Sèmè. La station étant ici confondue avec la classe de sol, on observe que les constantes de décomposition K de A. auriculiformis sur les sols ferrugineux tropicaux (Pahou) sont supérieures aux K de l'espèce sur les sols du cordon littoral (Sèmè) - Fig.8 -, [K évoluant selon le traitement de 0,009 à 0,015 K/jour pour Pahou et de 0,005 à 0,009 K/jour pour Sèmè dans un essais de 90 jours]. L'effet ombrage sur la constante de décomposition n'est pas significatif. 50 40 s. at. m C. 70 P. n stio o p m co 60 de x ta u LEGENDE sans ombrage surface R2=0,741 sans ombrage enfoui R2=0,978 avec ombrage surface R2=0,997 avec ombrage enfoui R2=0,990 Bulletin de la recherche agronomique Numéro 30 - Décembre 2000 90 80 20 40 60 80 100 120 temps de décomposition (Jours) Figure 3: Effets ombrage et enfouissement sur les taux moyens de décomposition de A.auriculiformis à Pahou at. m C. P. n stio o p m co é d de xTau 60 50 40 30 80 70 e ch sè LEGENDE Pahou surface R2=0,889 Pahou enfoui R2=0,998 Sèmè surface R2=0,596 Sèmè enfoui R2=0,959 20 40 60 80 100 120 Temps de décomposition (jours) Figure 4: Effets station et enfouissement sur les taux moyens de décomposition de A. auriculiformis à Pahou et Sèmè. LEGENDE Pahou surface Pahou enfoui Sèmè surface Sèmè enfoui Ouèdo surface Ouèdo enfoui
100 80 0 20 40 60 80 100 120 temps de décomposition (jours) Figure 5: Décomposition de la matière organique fraîche de Acacia auriculiformis: Effet station (Pahou, Sèmè et Ouèdo) sur les taux de décomposition Sans ombrage en surface R2=0,847 Avec ombrage en surface R2=0,968 Sans ombrage enfoui R2=0,922 Avec ombrage enfoui R2=0,996 Bulletin de la recherche agronomique Numéro 30 - Décembre 2000 0.03 0.02 0.01 0.01 K/jour 0.02 LEGENDE 20 40 60 80 100 120 Jours Fig. 6: Effet des facteurs ombrage et enfouissement sur
les valeurs 0.03 0.02 0.01 0.00 0.02 I</ Jour 0.01 LEGENDE Seme sans ombrage surface R20,934 Seme sans ombrage enfoui R20,926 Seme avec ombrage enfoui R20,912 Seme avec ombrage enfoui R20,950 Pahou sans ombrage surface R20,847 Pahou sans ombrage enfoui R20,922 Pahou avec ombrage enfoui R20,996 Pahou avec ombrage surface R20,968 20 40 60 80 100 120 temps (jours) Figure 7: Effets comparés ombrage et enfouissement sur la constante de décomposition de A.auriculiformis à Pahou et Sèmè Pahou surface Pahou enfoui Sèmè surface Sèmè enfoui Ouèdo surface Ouèdo enfoui Bulletin de la recherche agronomique Numéro 30 - Décembre 2000 0.03 0.02 0.01 0.00 0.02 Wjour 0.01 LEGENDE 20 40 60 80 100 120 temps de décomposition(jours) Figure 8: Effets station et enfouissement sur les valeurs de la constante de décomposition de Acacia auriculiformis à Pahou, Sèmè et Ouèdo Conclusion L'évolution des sols sous Acacia auriculiformis est perceptible, en ce qui concerne la matière organique du sol et l'azote total pour les horizons de surface. Des observations de décomposition utilisant des sacs à litière en fibres de verre dans les trois stations forestières (Pahou, Sèmè et Ouèdo), correspondant respectivement aux sols ferrugineux tropicaux, aux sols minéraux bruts du cordon littoral et aux sols ferralitiques ont permis de classer par ordre d'importance les facteurs de minéralisation du substrat de Acacia auriculiformis testés comme suit : enfouissement > station > ombrage suivant les valeurs déterminées des taux et constantes de décomposition. De faibles taux de décomposition étant signalés comme un handicap à l'utilisation de Acacia auriculiformis dans les systèmes de production agroforestiers associant à l'arbre, une culture annuelle de base, les facteurs enfouissement, station et ombrage ont été identifiés pour augmenter ou réduire le taux de décomposition de la matière organique de Acacia auriculiformis. Suivant les valeurs de la constante K. On pourrait classer ainsi qu'il suit les stations ou types de sols ci-après: Pahou > Sèmè. Des façons culturales appropriées sont donc à tester suivant les stations et types de pédoclimat pour en ressortir celles qui favoriseraient la gestion efficace de cette biomasse avec une productivité conséquente. Références bibliographiques AUBREVILLE A. 1937. Les forêts du Dahomey et du Togo. Bull. Com. Etud. hist. Scient. Afr. occid. fr., 20 (1-2 ): 1- 112. DESCOINGS B. 1971. Méthode de description des formations herbeuses intertropicales par la structure de végétation. Candellea, 26,2 : 223 - 257. HOUESSOU A. 1974. Etude de formations détritiques de l'Ouest du bassin sédimentaire côtier du Dahomey. Thèse 3è cycle, Lille : 138p. JENKINSON D. S. and AYANABA A. 1977. Decomposition of carbon-14 labelled plant material under tropical conditions. Soil Sci. Soc. Am. J.41. pp912-15. MONDJANNAGNI A. 1977. Campagnes et villes du Sud de la République Populaire du Bénin, Mouton, Paris ; 615p. MULONGOY K., IBEWIRO E. B., KILUMBA N.,OPARA-NADI A. O. and OSONUDI
lanceolata dans la mosaïque forêtsavane du Sud-Bénin (ex SudDahomey) in Bulletin Mus. National. Histoire naturelles, Paris, 3è série, N°521. nov. Déc. 1978 Botanique 35 : 39 - 58. VAN WAMBEKE A. 1995. Sols des tropiques propriétés et appréciation. (Soil of tropics, Properties and Appraisal). Department of Soil, Crop, and Atmospheric Sciences Cornell University Ithaca, New York .Traduit de l'anglais par Jean Lozet et Jean Chapelle. Institut Supérieur Industriel Huy, Belgique. Edition CTA et Huy Trop ASBL pour la Version française ISBN 92 9081 135 8.Version originale éditée par Mc Graw-Hill, Inc .1992. VOLKOFF B., WILLAINE P. 1965. Mission Dahomey. Notice explicative de la carte des sols au 1/1000000 de la République du Dahomey, Rapport annuel 1962 - 2è partie, ORSTOM p.66. ZAKRA A. 1997. Contribution à l'étude de la restauration et du maintien de la fertilité des sables quaternaires du littoral ivoirien : cas de l'utilisation des arbres fixateurs d'azote comme plantes associatives avec les cocotiers. Thèse doct. Ing., Université de Cocody, Côte d'Ivoire. 152p. ZECH W., KAUPENJOHANN M. 1985. Rapport final sur la mission du 7 au 31 Octobre 1985 pour l'établissement d'une cartographie pédo-écologique des sites du Projet Bois de Feu dans le Sud-Bénin, DFS GmbH. P 33. Résumé L'évolution des paramètres physico-chimiques des sols sous forêts d'Acacia auriculaeformis a montré des corrélations positives entre les teneurs en MOS et l'âge des arbres sur la station de Pahou. L'accroissement en MOS est passé de 0,58 p.c. pour la végétation naturelle à 2,66 p.c. sous des plantations de 18 ans d'âge. Des corrélations positives significatives ont été aussi établies entre certaines caractéristiques physiques et chimiques du sol. La caractérisation de la biomasse d'Acacia auriculaeformis, sur les trois grands types de sols du Bénin a montré, que la teneur moyenne en azote (N total) des émondes est deux fois plus élevée (2,9 p.c.) que celle de la litière (1,5 p.c.) Les sols ferrugineux tropicaux décomposent les émondes d'Acacia auriculaeformis plus vite que les sols minéraux bruts du cordon littoral. L'évaluation des capacités symbiotiques de l'espèce a montré que le nombre de nodules ainsi que leur poids sec par plant sont plus élevés sur les substrats des plantations d'Acacia que sur les sols de la végétation naturelle. En testant les technologies d'exploitation pouvant accroître la vitesse de décomposition de la matière organique et partant l'efficacité du système Acacia - Maïs, il ressort plutôt que l'apport complémentaire d'urée (60 kg.ha-1) a augmenté de 1,2 t.ha-1 le rendement maïs grain (QPM OBATANPA). Dans ce système agroforestier la régénération naturelle d'Acacia auriculaeformis sur les stations forestières du Sud-Bénin a révélé un potentiel séminal édaphique important de l'espèce et en rapport avec le type de sol. Enfin, l'examen au plan socio-économique des modèles agroforestiers vulgarisés a permis de constater que les plantations d'Acacia auriculaeformis gagnent du terrain dans les zones péri urbaines du Sud-Bénin. Les résultats ont montré que l'accroissement des superficies plantées est plus corrélé avec les besoins de sécurisation foncière. Pour certaines des technologies proposées, les planteurs les ont d'abord adaptées à leurs besoins avant leur adoption. Mots clés : Agroforesterie, fertilité, maïs, plantation, Sud-Bénin. Abstract Acacia auriculaeformis (Cunn. A.) ex Benth. (Mimosaceae) organic matter dynamic and organic and inorganic fertilizer influence in maize : Zea mays L. (Poaceae) based systems in southern Bénin. Under Acacia auriculaeformis plantations of Pahou forest station in the South of Bénin, significant increasing in both soil organic matter (SOM) and total Nitrogen in relation with plantation age ranged from 0.58 per cent for natural vegetation to 2.66 per cent under 18 years stands. Increase in SOM content was highly correlated with soil physical properties (soil texture, silt+loam) and soil chemical means characteristics such as SCE, CEC, Ca++.. Acacia auriculaeformis leaf litter characterised for there agro chemical concentrations indicated that pruning nitrogen concentration (2.9 p.c.) was twice higher than litter biomass nitrogen concentration (1.5 p.c.) . Fresh leaves decomposition rate and half-life study showed: Tropical ferrugineous soil decomposed Acacia auriculaeformis faster to release nutrients than coastal sandy soil environnement. Tillage improved decomposition rate than mulching treatement did. Acacia auriculaeformis nitrogen fixation potential on three soils types was investigated in green house experiment. Nodule numbers and nodule weigh were rather sensitive to soil from Acacia plantations. At Ouèdo site, terre de barre: urea higher rate (60 kg.ha-1) showed increase in yield (1.2 t.ha-1) of QPM OBATANPA maize grain compared to urea rate zero ; significant differences had been found between fresh leaves and litter manure ; then between biomass manure management (mulch ) and tillage. On farm research at Zouzouvou, only litter management and urea manure were tested. Responses were more sensitive to urea complementation than litter management. In agroforestry system natural regeneration of Acacia auriculaeformis showed important seed rain potential in relation with soil type. Adoption of this agroforestry based system has been observed gaining in popularity with tree farmers in periurban areas. The study showed that tree planting increasing is in relation with land tenure. Some provided technologies by extension services such as tree density has been adapted by beneficiaries to their own needs before adoption. Therefore technology adoption by population might not be a simple process of adoption. Key words: Agroforestry, fertility, maize, plantation, Southern Bénin. |
|