Conception d’assemblages complexes de matières fertilisantes organiques et minérales pour accroître la fertilité des Ferralsols des Hautes Terres de
Madagascar
Thèse soutenue le 1 juillet 2021 - Université d'Antananarivo, Madagascar
L’objectif de cette thèse est de proposer une stratégie innovante de méthode d’assemblages de matières fertilisantes (MF) pour accroître la fertilité des sols des Hautes Terres de Madagascar destinés à la riziculture pluviale. Il s’agit de combiner deux approches conceptuellement différentes mais complémentaires : les approches de typologie a priori et a posteriori. L’approche a posteriori offre une classification des matières fertilisantes basée sur les effets d’interaction réellement observés, tandis que les informations a priori des matières fertilisantes sont utilisées pour formuler les explications des résultats issus de la classification a posteriori. Les objectifs spécifiques sont (i) d’identifier et d’hiérarchiser les éléments nutritifs les plus limitants des Ferralsols des Hautes Terres, (ii) de caractériser les matières à l’aide d’analyses physicochimiques standard en laboratoire et des essais spécifiques, et (iii) d’établir par approche a posteriori, une typologie des matières possédant les mêmes réponses afin d’identifier les assemblages performants. A l’aide d’un essai soustractif, le phosphore (P) constitue le premier facteur limitant la productivité des Ferralsols des Hautes Terres. La perte de la production en biomasse du riz en absence du P peut aller jusqu’à 97% par rapport à une fertilisation adéquate. L’azote (N), le calcium et le magnésium agissent comme le second facteur limitant la productivité du riz, mais leurs disponibilités dans le sol varient en fonction de la pédogénèse. Le modèle combinatoire a été utilisé pour la typologie a posteriori des MF. Une centaine d’assemblages de MF composés de trois types de MF ont été testés; à la fin de l’expérience, les réponses des assemblages sur la croissance de la plante et sur les paramètres du sol ont été mesurées. Le modèle classe ensuite les MF dans des groupes fonctionnels (GF). Les MF appartenant aux mêmes GF possèdent les mêmes réponses, quand elles sont en assemblages, sur une fonction étudiée. Apportée à 6T matières sèches ha-1 quels que soit les assemblages, la présence de la corne de zébu, à forte valeur à la fois amendante et fertilisante azotée, induit les performances les plus élevées en termes de production en biomasse et de nutrition des plantes. Les matières appartenant à d’autres GF, telles que la fiente de chauves-souris et la cendre d’Eucalyptus, sont par la suite indispensables pour combler les autres carences. A partir d’une calibration de la dose d’apport à la même masse totale, l’ajout dans un assemblage, d’un GF des matières fabriquées à base de déjections animales [fumiers ou (lombri)composts], avec un GF des matières capables de fournir immédiatement des nutriments (fiente de volailles ou lisier de porc), renforce la production en grains du riz. Les fumiers et leurs dérivés sont nécessaires pour apporter du carbone au sol, de fournir de l’N tout au long du développement du riz et de modifier les propriétés du sol susceptibles d’améliorer la phytodisponibilité en P. Par ailleurs, dans ces conditions de calibration, la capacité individuelle des matières constitutives d’un assemblage influe grandement la performance des assemblages. Cette étude, qui est une approche exploratoire, suggère ainsi un nouveau cadre de fertilisation grâce aux GF formés permettant d’offrir un large choix d’assemblages performants adaptés aux contextes des agriculteurs des Hautes Terres de Madagascar.
Mots clés : analyse combinatoire, fertilité des Ferralsols, phosphore phytodisponible, amendements organiques, engrais, fertilisation.
