Dynamique de la matière organique et de l'azote dans le système mucuna-maïs sur un sol ferrallitique (terres de barre) au Sud-Benin

Abstract

Depuis des décennies, les sols du Bénin sont en proie à une dégradation importante suite à leur surexploitation. Cette dégradation affecte tout particulièrement les sols ferrallitiques sableux à argilo-sableux du sud-Bénin communément appelés "terres de barre". Ce qui entraine une baisse constante des rendements et menace l'autosuffisance alimentaire. Pour restaurer ces sols dégradés, de nombreux systèmes de culture sont mis en essai aussi bien en station qu'en milieu paysan. Notre étude compare quatre systèmes de culture pendant 8 ans ; le système Mucuna-maïs (Ml) où le Mucuna, une légumineuse de couverture, est renouvelé tous les ans; le système conventionnel de fertilisation minéral (NPK) avec 76 N, 30 P et 30 K ; le système Mucuna-maïs où le Mucuna est renouvelé tous les deux ans (M2) et le système traditionnel (T) d'agriculture minière où le sol ne reçoit que les restitutions végétales. Après 8 ans d'essai, le système Mucuna-maïs (Ml) s'est révélé, en terme de productivité végétale et d'amélioration de certaines propriétés physico-chimiques du sol, une alternative particulièrement intéressante pour la gestion des terres dans le sud Bénin, non seulement par rapport aux systèmes traditionnels (T), mais aussi par rapport aux systèmes plus intensifiés avec fertilisation chimique (NPK). (AZONTONDE et al., 1998). Globalement, les taux et stocks de C diminuent de la surface vers la profondeur du sol. Et si l'on se réfère aux modes de gestion des sols, le sens de variation des teneurs ou stocks en C organique est le suivant: Ml > M2 = NPK > T. Par ailleurs, le rendement en maïs est étroitement corrélé avec C de la couche 0-10 cm (r = 0,98) qui peut donc servir, pour ces systèmes d'indicateur de fertilité. Pour préciser l'effet du Mucuna sur le stockage de C et les compartiments organiques responsables des variations de C dans ces sols, une étude spécifique de la matière organique a été faite à partir d'un fractionnement granulométrique du sol. Cette méthode conduit entre autres à la conclusion que ce sont prioritairement les fractions > 50 Jlm et dans une moindre mesure, la fraction 2-20 Jlm. Ce dernier aspect apparaît comme une «nouveauté» car généralement les variations des teneurs en C sur cette fraction sont relativement faibles. Ceci résulte peut-être d'un effet spécifique des modes de gestion avec mulch et/ou plantes de couverture. Les teneurs en azote (N) minéral au cours du cycle cultural dépendent du niveau organique du sol. Par ailleurs, les teneurs d'azote ammoniacal sont 2 à 10 fois plus élevées que celles de N nitrique. La variation de N est plus sensible en surface qu'en profondeur et l'amplitude de ces variations change suivant les traitements. Mais le sens d'évolution des teneurs en azote minéral varie dans le même sens que 1'humidité du sol liée à la pluviométrie. TI suit, indépendamment des traitements, quatre phases bien distinctes faisant ressortir un décalage entre la période de la forte minéralisation (flush) et celle où les besoins en azote sont grands (floraison-épiaison du maïs). Le système Mucuna-maïs (Ml) fournit au sol par rapport aux autres traitements, les taux d'azote les plus élevés; cet effet se manifeste également sur le flush de minéralisation confirmant ainsi la fixation de N2 (NFix) élevée par le Mucuna (fixations libre et symbiotique). La vitesse de minéralisation dépend peu de l'azote total et du potentiel de minéralisation. Les traitements NPK, M2 et Ml fournissent des valeurs très similaires de potentielle de minéralisation (41-43 mg kg-l sol). Par contre, celle du témoin est nettement plus basse (10,5 mg kil sol). De plus ce système, après 8 ans de pratique, a conduit à un bilan en N qui indique que toutes les pratiques culturales mises en oeuvre occasionnent des pertes en N. Mais dans la pratique traditionnelle T, les pertes épuisent le sol tandis que les autres systèmes (Ml, M2, NPK), la perte est due à l'abondance de N. Ce système (Ml) constitue donc une alternative à la fumure minérale azotée et une pratique adaptée à la restauration des sols ferrallitiques du sud-Bénin.