Efficience d’utilisation des nutriments par la culture de mil dans le bassin arachidier du Sénégal : Effet des pratiques de gestion organique et des rotations culturales
Thèse soutenue le 8 avril 2021 - Université Iba Der Thiam de Thiès, Sénégal
Cette thèse visait à analyser l’efficience d’utilisation des apports d’engrais minéraux pour la production du mil dans le contexte des agrosystèmes du centre du Sénégal. Nous testons l’hypothèse que : les pratiques de gestion organique en cours d’une part et les rotations culturales d’autre part, jouent un rôle clé dans la variabilité du rendement du mil et sa réponse à un apport d’engrais minéral. Ainsi, deux dispositifs expérimentaux ont été mis en place. Le premier est un dispositif expérimental mis en place sur un réseau de 19 parcelles paysannes représentatives de la diversité des stratégies de gestion organique et de rotations culturales. Deux couples de traitements avec et sans engrais minéral ont été testés sur ces parcelles durant deux saisons agricoles (2016 et 2017). Le deuxième est un dispositif expérimental constitué de deux parcelles de champ de case (CC) et de champ de brousse (CB) dans lesquelles des apports croissants de fumiers et d’engrais minéraux ont été testés. Cette expérimentation a été conduite pendant trois saisons agricoles (2015, 2016 et 2017). Différentes observations et mesures ont été réalisées sur ces dispositifs : suivi de la croissance et des mesures de rendements et de statut hydrique de la plante, évaluation des disponibilités en eau et en azote dans les sols et, des mesures de paramètres climatiques. Ces différentes mesures ont été utilisées pour paramétrer le modèle de culture CELSIUS permettant une meilleure compréhension des processus et une simulation de divers scénarios de fertilisation organo-minérale. Ce travail montre, bien que les risques de sécheresse soient élevés, les nutriments en particulier le phosphore sont les principaux facteurs limitants la production du mil dans la zone d’étude et pendant les années étudiées. Le mode de gestion organique de la fertilité a un effet non seulement sur les caractéristiques physico-chimiques des sols, mais aussi sur le rendement du mil et l’efficience d’utilisation de l’engrais apporté. Les meilleurs rendements et efficiences de l’engrais sont associés aux parcelles de CC cultivées en monoculture de mil et recevant régulièrement de la fumure organique à des quantités différentes. Les sols des parcelles de champ de brousse (CB) qui ne reçoivent pas ou très peu de fumier sont significativement moins fertiles, que ce soit en monoculture de mil ou en rotation biennale arachide/mil ou triennale arachide/mil/jachère. La densité apparente du sol, la faible disponibilité en P du sol et l'infestation du mil par Striga hermontica se sont révélées comme étant les principaux facteurs de variation de l’efficience de l’engrais minéral des parcelles paysannes. Ces résultats indiquent que l’application d’engrais minéraux doit se faire de préférence sur des sols régulièrement amendés en matière organique tels que les CC, et que ces apports sont plus efficaces d’un point de vue du rendement l’année où les apports organiques sont effectués. L'apport d’engrais minéral en revanche ne serait pas nécessaire l'année suivante de l’apport organique du fait d’un arrière-effet de ces apports. Dans les champs très peu fumés tels que les CB, pour une meilleure efficience des apports de fertilisants minéraux, il est nécessaire d’apporter des amendements organiques afin d’améliorer la qualité des sols et la disponibilité en P particulièrement. Ce travail fournit des pistes de recherche pour améliorer la gestion des nutriments : 1) une meilleure connaissance du délai de réponse des fumiers actuellement utilisés par les agriculteurs ; 2) la prise en compte de la diversité des pratiques de gestion organique et des rotations culturales.
Mots clés : mil ; gestion organique ; rotation culturale ; engrais inorganique ; efficience d’utilisation des engrais.
