On entend par « terres analogues » des zones dans lesquelles le sol, la topographie et les conditions hydrologiques sont similaires. En vue de caractériser les terres analogues, nous élaborons ici une méthodologie qui se fonde sur le concept des zones agroécologiques (ZAE) (FAO, 1978), complétée par une ventilation par classes d'aptitude et de fertilité (CAF) (Buol, 1972; Buol et al., 1975; Sanchez, Couto et Buol, 1982) en liaison avec la Carte mondiale numérique des sols (FAO/UNESCO, 1971-1981; FAO, 1996), révisée récemment. Des algorithmes ont été élaborés pour traduire les informations relatives au sol et au relief que contient la Carte mondiale des sols, notamment en fonction des paramètres ci-après: unités cartographiques et composition des unités pédologiques, classe de texture de l'horizon superficiel, phase de sol indiquée et classe de relief (pente), associées aux indicateurs spécifiques de fertilité des sols caractérisés par les CAF. Sur la base des critères pédologiques et des facteurs de relief identifiés par cette méthode, il devient possible de comparer les sols et les contraintes qu'ils présentent entre différents pays ou régions. Ces résultats peuvent ensuite être affinés au moyen de paramètres climatiques, comme le permet l'approche par zones agroécologiques, notamment en fonction de la durée de la période climatique de végétation (PCV) et du régime thermique, qui permettent d'identifier les contraintes d'humidité et de température par comparaison avec les besoins spécifiques des végétaux.
Le Système d'information géographique (SIG) permet de représenter, de superposer et de caractériser rapidement les zones présentant un potentiel et des contraintes analogues d'utilisation des terres, en se fondant sur l'approche décrite ci-dessus.
La démarche qui consiste à grouper (classer par zones) des terres en fonction des contraintes qui s'exercent sur la production agricole est complexe, du fait que:
Il n'existe qu'une carte des sols couvrant la totalité de la surface des terres du monde avec une résolution permettant de s'attaquer aux problèmes aux échelles mondiale et régionale à la fois, à savoir la Carte mondiale des sols FAO-UNESCO, à l'échelle 1:5 000 000, publiée dans les années 70 en 18 feuillets, et qui a été récemment publiée sous forme numérisée (FAO, 1996). La légende de cette carte constitue la base du système FAO de classification des sols. Cette carte est reconnue comme étant imparfaite à certains égards, mais elle est néanmoins la meilleure dont on dispose actuellement pour extrapoler dans l'espace. A la FAO, le Service des sols - ressources, aménagement et conservation (AGLS) travaille actuellement à la mise à jour de cette carte, région par région, et une nouvelle carte numérisée des sols d'Amérique latine est en préparation en appliquant une méthode SOTER adaptée (FAO/ISSS/ISRIC/PNUE, 1993).
La Carte mondiale des sols donne des informations directes sur la composition de chacune des unités cartographiques quant aux types de sols qui y dominent, y sont associés ou inclus, à la texture de l'horizon superficiel du type de sol dominant (trois classes: grossier, moyen et fin), à la pente de l'unité (trois classes: 0 à 8 pour cent, 8 à 30 pour cent et supérieur à 30 pour cent) et, le cas échéant, à la phase de sol présente (salique, sodique, phases de profondeur, etc.), comme l'illustre la figure 1a.
Ces informations directes sur les sols peuvent être amplifiées sur la base des règles élaborées pour l'interprétation de la Carte mondiale des sols. Ces règles ont été établies dans les études consacrées aux zones agroécologiques effectuées par la Division de la mise en valeur des terres et des eaux (AGL) de la FAO dans plusieurs pays, comme le Mozambique, la Chine, le Bangladesh et le Kenya. Sur la base de ces règles, la figure 1a peut devenir la figure 1b, qui propose des informations plus précises sur les sols.
FIGURE 1a
Informations directes sur les sols contenues dans la Carte mondiale des sols
FIGURE1b
Informations dérivées sur les sols et composition de l'unité cartographique
60% acrisols ferraliques, texture dominante du sol superficiel :
moyenne, pente 8-30%
20% cambisols ferraliques, texture dominante du sol superficiel : moyenne, pente
8-30%
10% lithosols, texture dominante du sol superficiel : moyenne, pente 8-30%
10% lithosols, texture dominante du sol superficiel : moyenne, pente > 30%
Dans une étape suivante, en utilisant les relations connues et statistiquement dérivées entre les unités pédologiques spécifiques et différents attributs pédologiques comme le pH, la teneur en carbone organique, la capacité d'échange cationique (CEC), la saturation alcaline et la profondeur du sol, de nouvelles informations thématiques sur les sols peuvent être générées. Le tableau 1 donne un exemple de ce type de transformation pour le sol dominant présent dans l'unité cartographique décrite ci-dessus. Etant donné que la carte tout entière est numérisée tant vectoriellement que par carroyage (5' x 5') et que la base de données peut être accessible au moyen d'un ordinateur personnel, les résultats thématiques peuvent être générés instantanément sous forme de tableaux ou de cartes thématiques imprimables. Le tableau 2 donne un exemple du résultat obtenu en ce qui concerne la capacité de rétention de l'humidité dans le sol; les aspects théoriques, qui permettent de générer ce tableau, sont exposés dans FAO (1996).
Profondeur du sol (cm) |
pH H2O |
OC (%) |
N (%) |
C/N |
CaCO3 (%) |
B.D. (Mg/m3) |
0-30 |
5,1 |
1,1 |
0,11 |
16 |
0 |
1,4 |
30-100 |
5,2 |
0,4 |
0,03 |
18 |
0 |
1,4 |
Profondeur du sol (cm) |
Argile (%) |
Limon (%) |
Sable (%) |
CEC du sol (mmol/kg ) |
CEC de l'argile (mmol/kg ) |
Saturation alcaline (%) |
0-30 |
24 |
14 |
62 |
9,6 |
31 |
37 |
30-100 |
45 |
11 |
45 |
7,2 |
17 |
28 |
Unité cartographique |
H* |
>200 |
-150 |
-100 |
-60 |
-20 |
-0 |
Bv1 |
0 |
0 |
100 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Bv5-2a |
0 |
0 |
90 |
0 |
0 |
0 |
10 |
Bv7-a |
0 |
0 |
70 |
30 |
0 |
0 |
0 |
Ge1 |
100 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Ge10-1a |
70 |
0 |
30 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Ge5-1a |
70 |
0 |
0 |
30 |
0 |
0 |
0 |
I |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
100 |
I-Lf-Qc |
0 |
0 |
33 |
33 |
0 |
0 |
34 |
I-Lf-Ql |
0 |
0 |
33 |
33 |
0 |
0 |
34 |
I-b |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
100 |
I-bc |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
100 |
Je33-1/3a |
80 |
0 |
20 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Lf18 |
0 |
0 |
100 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Lf 36-1a |
0 |
0 |
100 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Lf40-1a |
0 |
0 |
100 |
0 |
0 |
0 |
0 |
* H: terres humides
Il est admis que cette méthodologie a des limites, principalement en
raison de la petite échelle de la carte et de son manque de fiabilité dans certains
secteurs. Par ailleurs, les algorithmes utilisés doivent être vérifiés et affinés, en
tenant compte de facteurs comme la végétation, les conditions climatiques présentes et
passées, et les caractéristiques géologiques qui influencent les variations locales des
paramètres pédologiques pour un type donné de sol.
Une autre contrainte, notamment pour la modélisation informatique, tient à la
complexité des informations qui sont générées pour chacun des points ou unités
cartographiques de la carte des sols. De fait, comme les unités cartographiques indiquent
différentes classes pour des paramètres de sol spécifiques, et comme la plupart des
paramètres ne sont pas additifs, il est souvent nécessaire d'opérer plusieurs passages
machine pour simuler la réalité. Par exemple, une unité cartographique présentant
50 pour cent de vertisols et 50 pour cent de leptosols peut avoir une capacité
de rétention de l'humidité dans le sol de 100 mm sur une moitié de son étendue,
et de 20 mm sur l'autre moitié: une «moyenne de 60 mm» n'aurait aucun sens.
La complexité de la réalité entraîne un accroissement exponentiel du temps machine
nécessaire et rend l'interprétation des résultats singulièrement complexe. Cette
contrainte est inhérente à toutes les cartes de sol, sauf celles qui ont été établies
à des échelles très détaillées.
La transformation spécifique que nous tentons ici revient à exprimer les informations
contenues dans la Carte mondiale des sols conformément au système de
classification de l'aptitude à la fertilité (CAF) des sols, établi par Buol et ses
collaborateurs (Buol et al., 1975). Cette procédure présente l'avantage
additionnel de permettre de relier les informations relatives aux sols aux interventions
ou options de gestion des terres. Actuellement, la FAO élargit ce système en tenant
compte d'autres facteurs qui caractérisent l'horizon superficiel et sont intéressants du
point de vue de la gestion des terres (FAO, en préparation).
Le système CAF élaboré par Buol, Sanchez et leurs collaborateurs (Buol, 1972; Buol et
al., 1975; Sanchez, Couto et Buol, 1982) sert de grille technique permettant de
grouper les sols en fonction des types de problèmes qu'ils présentent du point de vue de
la gestion agronomique de leurs propriétés chimiques et physiques. Ce système met en
évidence les paramètres quantifiables de l'horizon superficiel, ainsi que les
propriétés du sous-sol qui ont une incidence directe sur le développement des
végétaux et leur rendement. Il consiste en trois niveaux catégoriels: type (texture de
l'horizon superficiel), type de substrat (texture du sous-sol) et 15 modificateurs, y
compris plusieurs changements par rapport à la version initiale (Buol et al.,
1975), ce qui conduit à la deuxième approximation ci-après (Sanchez, Couto et Buol,
1982). Les classes que l'on peut distinguer dans chacun des niveaux catégoriels sont
définies ci-dessous. Les désignations de classes correspondant à ces trois niveaux
catégoriels sont combinées pour former une unité CAF.
Type. Texture de la couche labourable ou des 20 cm
superficiels, la valeur la moins grande étant retenue:
S = horizon superficiel sableux: sableux limoneux et sables (selon définition USDA);
L = horizon superficiel limoneux: < 35 pour cent d'argile, mais non sable
limoneux ou sable;
C = horizon superficiel argileux: > 35 pour cent d'argile;
O = sols organiques: > 30 pour cent de matière organique jusqu'à une
profondeur de 50 cm ou plus.
Type de substrat (texture du sous-sol). Utilisé seulement s'il y a
changement de texture notable par rapport à l'horizon superficiel, ou si une couche
indurée faisant obstacle à la pénétration est présente à moins de 50 cm:
S = sous-sol sableux: texture conforme au type;
L = sous-sol limoneux: texture conforme au type;
C = sous-sol argileux: texture conforme au type;
R = roche ou autre couche dure s'opposant à l'enracinement.
Modificateurs. Quand plusieurs critères sont indiqués pour un
modificateur, on retient en priorité le premier. Les autres peuvent être pris en compte
si le premier ne peut être déterminé.
g = (gley): sol ou agrégats < 2 chroma à moins de 60 cm de la surface du sol, et
sous tous les horizons A, ou sol saturé d'eau pendant > 60 jours la plupart des
années;
d = (sec): sous-sol sec > 90 jours au total par an entre 20 et 60 cm de
profondeur;
e = (faible capacité d'échange cationique): vaut seulement pour la couche arable ou les
20 cm superficiels, la valeur la plus petite étant retenue; CEC
< 4 cmol (+)/kg sol par S bases + Al extractible par KCl (CEC effectif), ou
CEC < 7 cmol (+)/kg de sol par S cations pour pH 7, ou CEC
< 10 cmol (+)/kg sol par S cations + Al + H à pH 8,2;
a = (toxicité due à l'aluminium): saturation Al > 60 pour cent pour CEC
effective jusqu'à 50 cm de la surface du sol, ou saturation acide
> 67 pour cent de CEC par S cations à pH 7, à moins de 50 cm de
la surface du sol, ou saturation acide > 86 pour cent de CEC par S cations à
pH 8,2 à moins de 50 cm de la surface du sol, ou pH inférieur à 5,0 dans 1:1
H2O à moins de 50 cm, sauf dans les sols organiques où le pH doit être
inférieur à 4,7;
h = (acide): saturation par Al de 10-60 pour cent de CEC effective à moins de
50 cm de la surface du sol, ou pH dans 1:1 H2O compris entre 5 et
6 pour cent;
i = (taux élevé de fixation de P par le fer): pourcentage de Fe2O3
libre/pourcentage d'argile > 0,15 et plus de 35 pour cent d'argile, ou nuance
de 7,5 YR (jaune-rouge) ou rouge plus net et structure granulaire. Ce modificateur
n'est utilisé que pour les types argileux (C); il ne s'applique qu'à la couche arable ou
aux 20 cm superficiels, la valeur la plus petite étant retenue;
x = (amorphe aux rayons-X): pH > 10 dans NaF 1 mol/l ou positif au test NaF,
ou autre indice indirect de dominance allophanique dans la fraction argileuse;
v = (vertisol): argile plastique très collante; > 35 pour cent argile et
> 50 pour cent argile expansible à 2:1, ou très fort retrait et enflure de
la couche superficielle;
k = (faibles réserves de K): < 10 pour cent de minéraux dégradables dans
la fraction limoneuse et argileuse à moins de 50 cm de la surface du sol, ou K
échangeable < 0,20 cmol/kg ou, K < 2 pour cent de S bases, et
bases < 10 cmol (+)/kg;
b = (réaction basique): CaCO3 libre à moins de 50 cm de la surface du sol
(effervescence avec HCl), ou pH > 7,3;
s = (salinité): conductivité électrique de l'extrait saturé à 25 °C
> 4 dS/m à moins de 1 m de la surface du sol;
n = (natrique): saturation en Na > 15 pour cent de CEC à moins de 50 cm
de la surface du sol;
c = (argile félioculine, sol sulfoacide): pH dans 1:1 H2O < 3,5
après séchage et taches de jarosite avec teinte de 2,5 Y ou plus jaune, et chroma
de 6 ou plus présent à moins de 60 cm de la surface du sol;
' = (gravier): un signe prime (') dénote 15-35 pour cent de graviers
(> 2 mm) ou des particules plus grossières par volume pour tout type ou type
de substrat (exemple: S'L = sable graveleux sur sol limoneux; SL' = sol sableux sur limon
graveleux); deux signes prime (») dénotent plus de 35 pour cent de graviers
(> 2 mm) ou des particules plus grossières par volume dans tout type de sol
ou de substrat (exemple: LC" = sol limoneux sur sol squelettique argileux; L'C"
= limon graveleux sur sol squelettique argileux);
% = (pente): le pourcentage de pente est indiqué entre parenthèses après le dernier
modificateur de conditions (exemple: Sb (0-8%) = sol uniformément sableux, calcaire, de
réaction basique, avec pente de 0-8%).
La classification des sols se fait en déterminant si telle ou telle caractéristique est présente ou non. La plupart des limites quantitatives sont les critères pouvant être dérivés ou estimés à partir de la légende de la carte mondiale des sols (FAO/UNESCO, 1974, FAO/UNESCO/ISRIC, 1988). Cette procédure peut être automatisée, et un exemple de sortie de programme informatique pour un pays donné (Burkina Faso) est donné au tableau 3. La « formule » intégrale de CAF pour le type, le sous-type et les modificateurs pourrait théoriquement donner un très grand nombre de combinaisons possibles. Mais, en pratique, 24 combinaisons seulement se produisent dans la zone de savane d'Afrique. Celles-ci ont été groupées en sept grandes classes, comme l'illustre le tableau 4.
Burkina Faso Unité - CAF |
Km2 |
% |
|
L R |
(8 - 30%) |
14113 |
5 |
L R |
( > 30%) |
12093 |
4 |
L h |
(8 - 30%) |
3758 |
1 |
L C h |
(0 - 8 %) |
30338 |
11 |
L C h |
(8 - 30%) |
25261 |
9 |
L C g h |
(0 - 8 %) |
16559 |
6 |
L C g h |
(8 - 30%) |
7815 |
3 |
S L g h |
(0 - 8 %) |
1651 |
1 |
L |
(8 - 30%) |
39681 |
14 |
C v |
(0 - 8 %) |
14759 |
5 |
L C a k |
(0 - 8 %) |
2561 |
1 |
S L e |
(0 - 8 %) |
12832 |
5 |
S L e |
(8 - 30%) |
5173 |
2 |
C v |
(8 - 30%) |
9925 |
4 |
L g h |
(0 - 8 %) |
696 |
0 |
C |
(8 - 30%) |
78 |
0 |
L C k |
(8 - 30%) |
320 |
0 |
L C g n |
(0 - 8 %) |
10731 |
4 |
L v |
(8 - 30%) |
433 |
0 |
L v |
(0 - 8 %) |
2129 |
1 |
L' R |
(8 - 30%) |
21 |
0 |
L' R |
( > 30%) |
21 |
0 |
L |
(0 - 8 %) |
604 |
0 |
L g |
(0 - 8 %) |
79 |
0 |
S L h |
(0 - 8 %) |
22631 |
8 |
C g h |
(0 - 8 %) |
2864 |
1 |
L C h k |
(8 - 30%) |
4404 |
2 |
S e |
(0 - 8 %) |
1160 |
0 |
S e |
(8 - 30%) |
1160 |
0 |
S |
(0 - 8 %) |
29901 |
11 |
S C g n |
(0 - 8 %) |
1865 |
1 |
TOTAL: |
275615 km2 |
100 |
|
LIMITATION |
Km2 |
% |
|
Gley (g) |
42262 |
15 |
|
CEC basse (e) |
20324 |
7 |
|
Sec (d) |
0 |
0 |
|
Forte fixation de P (i) |
0 |
0 |
|
Acide (h) |
115977 |
42 |
|
Toxicité due à l'aluminium (a) |
2561 |
0 |
|
Amorphe aux rayons (x) |
0 |
0 |
|
Vertisol (v) |
27245 |
9 |
|
Réserves en K basses (k) |
7285 |
2 |
|
Réaction basique (b) |
0 |
0 |
|
Salinité (s) |
0 |
0 |
|
Natrique (n) |
12579 |
4 |
|
Argile félioculine (c) |
0 |
0 |
|
Pentes soutenues (8 - 30%) |
112142 |
40 |
|
Pentes très soutenues (> 30%) |
12114 |
4 |
|
Terres diverses |
0 |
0 |
|
Sols organiques (O) |
0 |
0 |
|
Faible capacité de rétention d'eau |
76372 |
27 |
|
Sols peu profonds (R) |
26248 |
9 |
|
Sols sujets à l'érosion |
55087 |
19 |
|
Déficience en phosphore |
76372 |
27 |
1. |
Sols peu profonds sur roche |
|
1.1 |
LR (8-30% pente) |
BKF1 (5)2; GUI (15); GBS (6); KEN (6); MLI (6); NER (6); SEN (5); SIL (5); TOG (6); ZIM (5) |
1.2 |
LR (> 30%) |
GUI (6); KEN (7); MLW (11); NIR (5); GBS (6); ZIM (5) |
2. |
Teneur toxique en aluminium et faibles réserves de K |
|
2.1 |
Lak (0-8%) |
ANG (10); PRC (6); CAF (6); BDI (8); CMR (23); GBS (7); GUI (6); LIR (10); MLW (6); MOZ (6); SIL (21); UGA (17); ZAI (12); ZAM (10) |
2.2 |
Lak (8-30%) |
ANG (6); PRC (11); CAF (16); CMR (19); GAB (20); GUI (8); LIR (18); SIL (31); UGA (11) |
2.3 |
LCak (0-8%) |
GHA (9); GUI (13); IVC (24); URT (9); UGA (8) |
2.4 |
LCak (8-30%) |
CAF (10; CMR (6); GHA (11); IVC (14); UGA (8); URT (6); LIR (8) |
2.5 |
Caik (0-8%) |
MLW (5); ZAI (12); ZAM (10) |
2.6 |
Caik (8-30%) |
BDI (24); GAB (6); RWA (12); ZAI (10) |
2.7 |
Seak (0-8%) |
PRC (12); LIR (5); ZAI (10); ZAM (7) |
3. |
Sols argileux lourds à caractères vertiques en terrain plat |
|
3.1 |
Cv (0-8%) |
CHD (6); URT (6); BKF (5); ZIM (8) |
4. |
Sols acides ayant une aptitude au drainage médiocre à très mauvaise en terrain plat |
|
4.1 |
Lga (0-8%) |
GAB (6); ZAI (11) |
4.2 |
Lg (0-8%) |
GAM (14); URT (5); ZAI (5); ZAM (8) |
4.3 |
Lgh (0-8%) |
LIR (13); PRC (14) |
5. |
Sols sableux ayant une faible aptitude à retenir les nutriments en terrain plat |
|
5.1 |
Se (0-8%) |
ANG (8); CHD (12); MOZ (8) |
5.2 |
Sek (0-8%) |
ANG (16); PRC (10); CAF (11); GAB (5); ZAI (8) |
5.3 |
SLe (0-8%) |
SEN (16); BKF (5) |
6. |
Sols à faibles réserves en potassium |
|
6.1 |
LCk (8-30%) |
GUI (5); GBS (8); RWA (7) |
6.2 |
LChk (8-30%) |
BEN (7); BDI (10); CMR (9); TOG (6) |
6.3 |
Chk (>30%) |
BDI (5); RWA (11) |
7. |
Autres sols acides |
|
7.1 |
Lh (0-8%) |
GAB (8); TOG (6) |
7.2 |
Lh (8-30%) |
RWA (7); PRC (6); CAF (6); GAB (11); GUI (5); IVC (9); SIL (8); TOG (6) |
7.3 |
SLh (0-8%) |
BEN (7); GAM (10); GHA (7); NIR (5); GBS (16); BKF (8); TOG (6); SEN (11); ZIM (16) |
7.4 |
LCh (0-8%) |
BKF (11); ZIM (19); BEN (48); GUI (6); KEN (8); MLI (5); MOZ (8); TOG (36); GBS (7); NIR (14) |
7.5 |
LCh (8-30%) |
BEN (8); GHA (29); GUI (6); KEN (6) |
1ANG: Angola; BEN: Bénin; BKF: Burkina Faso; BDI: Burundi; CMR:
Cameroun; CAF: République centrafricaine; CHD: Tchad; PRC: Congo; GAB: Gabon; GAM:
Gambie; GUI: Guinée; GBS: Guinée-Bissau; IVC: Côte d'Ivoire; KEN: Kenya; LIR: Libéria;
MLW: Malawi; MLI: Mali; MOZ: Mozambique; NER: Niger; NIR: Nigéria; RWA: Rwanda; SEN:
Sénégal; SIL: Sierra Leone; URT: Tanzanie, Rép.-Unie; TOG: Togo; UGA: Ouganda; ZAI:
Zaïre; ZAM: Zambie; ZIM: Zimbabwe.
2 ( ): Pourcentage de la superficie terrestre totale du pays (moins de 5%
non compris).
La période climatique de végétation (PCV) a été définie dans l'étude des zones agroécologiques (FAO, 1978) comme étant la période de l'année dans laquelle ni le taux d'humidité ni la température ne limitent le développement des cultures. Le concept de période climatique de végétation ne doit pas être assimilé au cycle effectif de croissance des végétaux, qui est une caractéristique physiologique de la plante, alors que la période climatique de végétation s'entend comme un paramètre strictement environnemental. Aux fins des travaux et des calculs pratiques, la durée de la PCV se définit comme la période (mesurée en jours) de l'année pendant laquelle les précipitations sont supérieures de moitié à l'évapotranspiration potentielle totale, plus la période nécessaire pour éliminer par évapotranspiration un maximum de 100 mm d'humidité provenant des précipitations en excès emmagasinées dans le profil de sol. Toute période de temps pendant laquelle les températures sont trop basses pour permettre le développement des plantes est soustraite de la période climatique de végétation (FAO, 1978).
Au fil des années, cette définition a été affinée et adaptée à des
conditions climatiques particulières: par exemple, par Kassam dans FAO (1984), pour tenir
compte des régimes de pluies bimodaux; par Van Velthuizen et Wood (communication
personnelle), pour tenir compte de la disponibilité de l'humidité sous les climats à
hiver très froid; par Brammer et al. dans FAO (1988), pour tenir compte de
l'influence des inondations, et par plusieurs auteurs pour tenir compte de la variabilité
de l'humidité et des températures d'une année à l'autre, par exemple Bruggeman et
Nachtergaele dans FAO (1986); De Pauw (1982; 1983); Nachtergaele (1985); Nachtergaele et
De Pauw (1985); et FAO (1991). Dans la perspective d'une évaluation régionale à
l'échelle régionale ou mondiale, ces précisions et variantes des définitions initiales
ne sont pas nécessaires, mais elles seront utilement consultées, prises en compte et
adaptées comme de besoin lorsque des études plus détaillées sont entreprises.
La zone de savane d'Afrique est considérée comme présentant une durée de période
climatique de végétation comprise entre 150 et 270 jours, et un régime de
températures tropical chaud (température moyenne sur 24 heures dans toute la
période végétative supérieure à 20 °C). En Afrique, cette zone occupe environ
175 millions d'hectares pour la zone à PCV de 150 à 179 jours,
226 millions d'hectares pour la zone à PCV comprise entre 180 et 209 jours,
130 millions d'hectares pour la zone à PCV comprise entre 210 et 239 jours et
134 millions d'hectares pour la zone à PCV comprise entre 240 et 269 jours;
soit au total 665 millions d'hectares (20 pour cent de la superficie totale du
continent). La carte reproduite à la figure 2 résume la durée des périodes
climatiques de végétation et les régimes thermiques en Afrique.
FIGURE 2
Inventaire climatique généralisé - Afrique: principales divisions climatiques et durée
de la période climatique de végétation
Source: FAO, 1978.
On obtient des unités de terres analogues en superposant les unités climatiques, fondées principalement sur la durée de la période climatique de végétation, et les unités CAF groupées comme indiqué plus haut. Les sols qui présentent des réserves faibles de K et des concentrations toxiques d'aluminium dans les zones de savane africaines sont indiqués à la figure 3a.
Figure 3a
Sols à texture moyenne et fine avec faible teneur en K et teneur toxique en aluminium en
Afrique tropicale (PCV 150-270 jours)
Cette méthode ne se limite pas à un continent donné: des sols analogues apparaissent, pour les mêmes zones climatiques, en Amérique latine et en Asie aux figures 3b et 3c, respectivement. Le tableau 5 donne un exemple des résultats, présentés sous forme de tableau, par pays, pour les trois continents. Les résultats relatifs aux autres combinaisons de groupes CAF et de conditions climatiques sont disponibles auprès du premier auteur.
Figure 3b
Sols à texture moyenne et fine avec faible teneur en K et teneur toxique en aluminium en
Amérique latine tropicale (PCV 150-270 jours)
Figure 3c
Sols à texture moyenne et fine avec faible teneur en K et teneur toxique en aluminium en
Asie tropicale (PCV 150-270 jours)
Pays |
Millions d'hectares |
AFRIQUE |
|
Angola |
4,9 |
Cameroun |
1,3 |
République centrafricaine |
6,9 |
Côte d'Ivoire |
3,5 |
Guinée |
2,1 |
Nigéria |
1,2 |
Soudan |
3,3 |
Ouganda |
2,9 |
Zaire |
3,6 |
ASIE |
|
Cambodge |
1,2 |
Inde |
1,1 |
Philippines |
1,0 |
Thaïlande |
1,4 |
Viet Nam |
2,3 |
AMÉRIQUE DU SUD |
|
Bolivie |
30,3 |
Brésil |
>100 |
Colombie |
14,0 |
Guyana |
3,5 |
Venezuela |
23,2 |
La combinaison des caractéristiques de fertilité du sol, des facteurs liés au relief et des indicateurs climatiques permet d'identifier aisément des secteurs présentant des caractéristiques physiques généralement analogues, ainsi que des potentiels de culture et des contraintes qui peuvent être décrits en termes facilement accessibles aux agronomes et autres scientifiques. Cela permet d'éviter la confusion que génère la nomenclature utilisée pour les cartes pédologiques et climatiques. Ce travail de classement des terres par zone est très précieux en soi, car il permet d'opérer une sélection rationnelle des implantations des établissements de recherche agricole, qui doivent être situés sur des terres présentant des caractéristiques de sol et de climat représentatives de grandes superficies du pays intéressé. Parallèlement, les caractéristiques physiques qui sont identifiées permettent de formuler une première opinion générale sur les pratiques de gestion des terres qui peuvent être recommandées pour surmonter les contraintes diagnostiquées. On trouvera ci-après un exemple des grands groupes de fertilité du sol qui peuvent être identifiés.
Sols peu profonds sur substrat rocheux. Ces sols ne permettent qu'un enracinement insuffisant pour la plupart des cultures, et les problèmes d'emmagasinage de l'humidité dans le sol sont aussi fréquents. Une grande partie de ces sols se rencontrent sur des pentes abruptes et sont sujets à l'érosion. La mise en valeur agricole y exige des mesures de conservation. Dans bien des cas, il conviendra de laisser ces sols sous végétation naturelle, ou de les réensemencer s'ils ont déjà été dénudés.
Sols à teneur toxique en aluminium, avec faibles réserves en potassium. L'excès d'aluminium fait obstacle ou inhibe le développement des productions végétales classiques en l'absence d'application de chaux en quantité modérée. Même dans ces cas, la toxicité de l'aluminium dans les horizons inférieurs du sol peut faire obstacle au développement des racines, et ne pas permettre l'utilisation de l'humidité emmagasinée dans le sol. Ces sols se sont établis sur des matériaux pauvres en potassium, c'est pourquoi il convient de leur appliquer une fumure potassée en sus du chaulage. Certaines cultures se développent bien sur ces sols, malgré l'aluminium. Le thé est exclu, toutefois, en raison du régime thermique défavorable de la région de savane. L'ananas est probablement la culture la mieux adaptée, moyennant des applications adéquates de K, et le mil pousse convenablement, même avec des apports externes faibles.
Sols acides médiocrement à très mal drainés. Ces sols sont présents sur de très grandes superficies de la région de savane africaine, et ailleurs. Ils souffrent d'inondations temporaires ou permanentes, de la hauteur trop élevée de la nappe phréatique une partie de l'année au moins, ou de la présence d'eaux stagnantes en surface. Les opérations de travail du sol sont gênées. Des aménagements de drainage et de protection contre les crues sont appropriés, selon les causes de la situation hydromorphique. Certains de ces sols offrent un potentiel pour des cultures adaptées comme le riz. Quoique ces terres présentent souvent un régime hydrique meilleur que les zones environnantes, en particulier dans la zone de savane la plus sèche (PCV < 180 jours), les interventions nécessaires pour assurer une production durable sont souvent coûteuses, et nombre de ces zones ne sont jusqu'ici utilisées que pour un pâturage saisonnier. Ces indications très générales de gestion doivent être complétées par une analyse de la durée de la période climatique de végétation et du régime thermique, et toute contrainte supplémentaire ou potentielle autre relative à des cultures particulières doit être identifiée: contraintes relatives aux ravageurs et aux maladies, ainsi qu'aux adventices, dans la perspective d'une agriculture à faible apport d'intrants lorsque la PCV est supérieure à 180 jours, en particulier pour le coton; et contraintes de praticabilité des opérations agricoles, y compris celles qui ont trait aux opérations culturales, et notamment à la récolte, aux opérations mécanisées, à la manutention et à l'entreposage des produits dans les zones les plus humides de la savane où la PCV est supérieure à 210 jours. On trouvera au tableau 6 la liste de certaines des contraintes qui s'appliquent aux cultures classiques. La comparaison de la longueur du cycle de développement végétal et de la durée (utile) de la période climatique de végétation permet aussi d'évaluer le déficit hydrique, ainsi que ses effets sur des productions végétales données (voir FAO, 1978).
Durée de la période climatique de végétation (jours) |
Contraintes |
|||||||||||
Classe |
Intrants |
Exemples |
Classe |
Intrants |
Exemples |
Classe |
Intrants |
Exemples |
Classe |
Intrants |
Exemples |
|
Basse abcd |
Haute abcd |
Basse abcd |
Haute abcd |
Basse abcd |
Haute abcd |
Basse abcd |
Haute abcd |
|||||
Mil |
Sorgho |
Maïs |
Soja |
|||||||||
75- 89 |
2010 |
2010 |
Variabilité des précipitations |
2110 |
2010 |
Variabilité des précipitations |
2120 |
2020 |
Variabilité des précipitations |
2020 |
2020 |
Variabilité des précipitations |
90-119 |
1000 |
1000 |
Quelea |
2100 |
2000 |
Quelea; Striga |
2110 |
2010 |
Helminthosporioses |
2010 |
2010 |
|
120-149 |
0000 |
0000 |
1100 |
1000 |
1100 |
1000 |
1000 |
1000 |
||||
150-179 |
0000 |
0000 |
0000 |
0000 |
0000 |
0000 |
1000 |
1000 |
||||
180-209 |
0100 |
0100 |
0000 |
0000 |
0000 |
0000 |
0100 |
0000 |
||||
210-239 |
0110 |
0111 |
0110 |
0011 |
0100 |
0001 |
0110 |
10001 |
||||
240-269 |
0221 |
0222 |
Sclerospora graminicola |
0121 |
0022 |
Sclerospora graminicola |
0101 |
0002 |
0110 |
0002 |
Brûlure des feuilles |
|
270-299 |
0221 |
0222 |
Foreuse |
0221 |
0122 |
Foreuse; mouche de la tige |
0101 |
0102 |
Foreuse |
0111 |
0102 |
Parasites des feuilles |
300-329 |
0221 |
0222 |
Cécidomyie; ergot |
0221 |
0222 |
Moisissure des graines |
0101 |
0102 |
Brûlure des feuilles; cercospora |
0211 |
0112 |
Térébrant des gousses |
330-364 |
0222 |
0222 |
Charbon du grain |
0222 |
0222 |
Charbon; cécidomyie |
0112 |
0112 |
Virus des stries; produit mouillé |
0222 |
0122 |
Produit mouillé |
365 |
0222 |
0222 |
Praticabilité |
0222 |
0222 |
Praticabilité |
0222 |
0222 |
Praticabilité |
0222 |
0222 |
Praticabilité |
Haricot (Phaseolus) |
Coton |
Patate douce |
Manioc |
|||||||||
75- 89 |
2020 |
2020 |
Variabilité des précipitations |
2000 |
2000 |
Variabilité des précipitations |
2010 |
2010 |
Variabilité des précipitations |
2010 |
2010 |
Variabilité des précipitations |
90-119 |
2010 |
2010 |
Qualité médiocre gousse/grain |
2110 |
2000 |
2010 |
2010 |
2010 |
2010 |
|||
120-149 |
1000 |
1000 |
1110 |
1000 |
1001 |
1001 |
Terre sèche/compacte à l'arrachage |
1011 |
1011 |
Terre sèche/compacte à l'arrachage |
||
150-179 |
0000 |
0000 |
0110 |
0000 |
0000 |
0000 |
1101 |
1001 |
||||
180-209 |
0100 |
0000 |
0110 |
0000 |
0000 |
0000 |
0100 |
0000 |
||||
210-239 |
0110 |
0001 |
0110 |
0110 |
Stigmatomycose |
0000 |
0000 |
0100 |
0000 |
|||
240-269 |
0210 |
0002 |
Taches des feuilles |
0110 |
0111 |
Fonte des semis |
0010 |
0000 |
0100 |
0000 |
||
270-299 |
0211 |
0102 |
Mouches blanches |
0121 |
0121 |
Hoja abarquillada; |
0010 |
0001 |
0100 |
0000 |
||
Mosaïque; suceuses |
||||||||||||
300-329 |
0211 |
0112 |
Maladies virales |
0221 |
0122 |
Fusariose |
0020 |
0012 |
Pourriture molle/sèche |
0100 |
0000 |
Mosaïque des feuilles; mildiou |
330-364 |
0222 |
0122 |
Parasites des feuilles |
0222 |
0222 |
Temp. nocturnes élevées |
0020 |
0012 |
Charançon racines; pourriture noire |
0110 |
0011 |
Mouches blanches; nématodes |
365 |
0222 |
0222 |
Praticabilité |
0222 |
0222 |
Praticabilité |
0021 |
0022 |
Praticabilité |
0111 |
0012 |
Praticabilité |
Source : FAO 1978.
Notes : 0 = Contraintes nulles ou légères; 1 = Contraintes modérées; 2 =
Contraintes graves.
Colonne a - Pertes totales de biomasse ou de rendement imputables à un déficit ou à un
excédent hydrique; Colonne b - Pertes de rendement imputables aux effets des ravageurs,
des maladies et des adventices sur le développement des cultures; Colonne c - Pertes
imputables aux effets des ravageurs et des maladies, ainsi qu'aux effets des contraintes
climatiques ( y compris déficit hydrique et chocs dus à la température, à l'humidité
ou aux pluies hors saison) sur les facteurs de rendement potentiel des cultures, la
formation du rendement et la qualité des produits; Colonne d - Pertes des rendement
imputables à des contraintes de praticabilité (toutes opérations culturales, y compris
manutention des produits).
Quoique la méthodologie indiquée ici n'ait été appliquée qu'à une
échelle très petite et générale (1:5 000 000), elle peut être adaptée et
utilisée à des échelles plus grandes, qui donnent des indications beaucoup plus
détaillées sur l'utilisation des terres. Pour ce qui est des sols, le système CAF peut
être appliqué à une échelle quelconque (et des profils individuels de sol peuvent
facilement être caractérisés de cette manière). Les résultats obtenus par Sanchez,
Couto et Buol (1982) montrent que la comparaison directe avec les essais sur exploitation
et les essais des établissements de recherche fait apparaître un excellent niveau de
corrélation pour de multiples cultures.
En ce qui concerne le climat, la méthode faisant intervenir la PCV et le régime
thermique présente des limitations d'échelle. La méthode exposée ici faisant
intervenir des valeurs normales (moyenne sur 30 ans), n'est applicable qu'à
l'échelle d'un continent. En l'affinant (voir caractérisation et inventaire climatiques,
p. 38), on peut obtenir de bons résultats à l'échelon national (1:500 000 à
1:1 000 000) au Bangladesh (Brammer et al. in FAO, 1988) et au Kenya
(FAO, 1991) entre autres. Si l'on veut faire une évaluation plus détaillée, la PCV n'a
qu'un intérêt plus limité, et doit être remplacée par une simulation climatique de la
croissance végétale, et des modèles d'équilibre hydrique qui permettent de faire une
évaluation beaucoup plus détaillée du déficit hydrique aux diverses phases de la
croissance et de ses effets sur les rendements de cultures particulières.
Enfin, l'analyse à l'échelon continental peut être utilisée pour identifier des terres
analogues dans des pays voisins, ou sur d'autres continents, et des relations pourraient
être nouées pour mettre en commun les résultats de recherche, stratifiés par
caractéristiques des terres. C'est là une condition préalable au transfert
d'agrotechnologies. Il est admis que les facteurs culturels, sociaux et économiques
l'emportent souvent dans le choix d'une production végétale particulière par les
agriculteurs locaux, et peuvent fortement limiter les rendements des cultures, par exemple
lorsque les intrants nécessaires ne sont pas disponibles, ou sont trop coûteux. C'est
pourquoi une stratification socioéconomique doit être opérée pour que les résultats
deviennent utilisables pour les besoins de la planification de l'utilisation des terres.
Des corrélations à grande distance peuvent être faites entre des secteurs présentant des contraintes analogues de sol, de relief, et de climat, et un potentiel agricole analogue, sur la base des informations cartographiées. Cette démarche permet de choisir des options de mise en valeur des terres, de transfert de technologies et d'identification d'autres domaines de recherche à la suite d'une estimation des superficies. Des informations et des interprétations analogues permettent d'établir des priorités, en ce qui concerne une fraction de terres connaissant un problème particulier, sur la base des informations déjà disponibles. Cette approche se situe à l'opposé des tentatives de modélisation très détaillées du développement des cultures, qui exigent de déterminer un grand nombre de facteurs liés au sol, et qui, lorsqu'elles sont correctement calibrées, donnent des résultats quantitatifs limités à des sites très particuliers. Les résultats de cette catégorie sont difficiles à généraliser, et ne permettent pas d'extrapoler à des zones différentes.
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