L’enfouissement des résidus de récolte et son impact sur la fertilité du sol et sur le rendement de la culture suivante.

La technique de l’enfouissement a pour but d’incorporer, suite à un labour, les résidus de récolte dans le sol, de sorte a favoriser leur transformation en compost et en éléments nutritifs. Ils permettent ainsi d’enrichir le sol et d’améliorer le rendement des cultures. Plusieurs études ont montré que le retour des résidus de récolte au sol augmente la teneur de la matière organique, l’activité microbienne, la disponibilité des nutriments, l’infiltration et le stockage de l’eau et les rendements des cultures (Fribourg et al, 1965).

La vitesse de décomposition des résidus de récolte lors de l’implantation de la culture suivante est d’autant plus élevée que la quantité de résidus enfouie est importante. Quand au degré de décomposition de ces résidus, il dépend de plusieurs facteurs, parmi lesquels: La durée de l’interculture, l’activité biologique du sol, les conditions dans lesquelles ont été enfouis les résidus de récolte ainsi que leur teneur en cellulose. En effet, plus le résidu est riche en cellulose moins son degré décomposition sera avancé.

Effet de l’enfouissement des résidus de récolte sur la disponibilité des éléments minéraux du sol

Les résidus de récolte contiennent à la fois les micros et les macros éléments, cependant seulement le Phosphore, l’Azote, le Potassium et le Sulfate sont économiquement signifiant.

L’Azote

Selon le rapport C/N (Carbone/Azote), l’effet de l’enfouissement des résidus de récolte sur la libération de l’Azote diffère d’une culture à une autre. Pour les résidus dont le rapport C/N est faible et inférieur à 25 (tel que les résidus de légumes en plein champ, de légumineuses et celui des prairies), la transformation de ces produits fermentescibles libère rapidement (dans le mois qui suit leur enfouissement) une grande quantité d’Azote minéral dans le sol, cependant, les risques de lixiviation hivernale après enfouissement de ces résidus sont importants car l’Azote minéral libéré dans le sol y est très peu stocké.

Tandis que la transformation des résidus incorporés riche en Carbone et ayant un rapport C/N élevé et supérieur à 25 (tel que les pailles de céréales, de colza et de tournesol) consomme dans un premier temps l’Azote minéral pour former de l’humus. Les pailles de céréales par exemple, sont capables d’immobiliser en quelques semaines 15kg d’Azote/Tonne. Dans un second temps, une partie de cet Azote sera reminéralisée et disponible pour la culture suivante. Cependant, cette immobilisation peut avoir un effet positif ou négatif dans le cas où ces résidus pauvres en Azote se sont enfouis peu de temps avant l’implantation de la culture suivante.

Dans ce cadre, un essai a été réalisé à l’INRA en 1980 par Muller qui a pu suivre l’évolution de l’Azote minérale suite à une incorporation des résidus suivants: Paille de blé, paille de maïs, et le vert de la betterave. Les résultats obtenus mettent nettement en évidence la succession des deux phases: Immobilisation dominante et minéralisation dominante dont l’ampleur varie avec la composition du végétal.

Le Phosphore

Le Phosphore est un des éléments essentiels de la nutrition des plantes et il tient une place importante dans le domaine de la fertilisation puisqu’il facilite le développement radiculaire, hâte la végétation et accélère la maturation. Pour évaluer la contribution du Phosphore des résidus végétaux dans la nutrition de la plante, une étude à été effectuée par THIBAUD au Gemos en 1987 concernant l’utilisation par une culture de ray-grass du Phosphore des résidus de récolte enfouis. Les résultats ont montré que d’une part, la plante prélève à la fois le Phosphore du sol et des résidus enfouis dans des proportions non négligeables: En effet, l’enfouissement des résidus de récolte augmente la disponibilité des ions PO₄^3-du sol pour la plante. D’autre part, le prélèvement du Phosphore des résidus varie avec le type du matériel enfoui et le traitement préalable appliqué. Il peut atteindre des valeurs supérieures à celles obtenues avec le phosphore minéral.

Effet de l’enfouissement des résidus de récolte sur le rendement

Pour évaluer l’effet de l’incorporation des résidus de récolte sur le rendement d’une culture suivante, plusieurs études ont été mobilisées: Une étude a été effectuée dans le centre du Benin dans le but d’évaluer l’effet d’incorporation des résidus de récolte d’une culture de soja sur le rendement d’une culture de maïs. L’essai a été mis en place selon trois traitements: (T0) dispositif témoin, (T1) dispositif avec enfouissement des résidus de récole de soja, (T2) dispositif dans lequel les résidus de récolte ont été brulés.

Les résultats indiquent qu’en moyenne l’enfouissement des résidus de soja a accru le rendement du maïs-grain de 67% par rapport à une parcelle sans précédent soja et de 29% par rapport à une parcelle où les résidus de soja ont été brûlés. Ce gain s’explique en une grande partie par l’amélioration de la structure du sol et par la décomposition de la biomasse de soja dans le sol.

Un autre essai a été réalisé par Power et coll en 1998 dans le but d’étudier les effets de différents niveaux d’enfouissement des résidus de récolte (0, 50, 100 et 150% de la quantité produite par la culture précédente) sur le rendement du maïs. Les résultats ont indiqué que les effets résiduels de la quantité de résidus de 150% ont augmenté la production de grains de maïs 16% par rapport au témoin.

Effet dépressif de l’enfouissement des résidus de récolte

Afin de vérifier l’effet dépressif de l’enfouissement des résidus de paille sur le rendement de la culture suivante et d’en déterminer les causes, un essai a été effectué au Sénégal avec l’incorporation des résidus de paille de mil. Les résultats ont permis d’une part de confirmer cet effet dépressif sur le rendement, et d’autre part de déterminer les causes impliquées dans cet effet. En effet, leur phytotoxicité semble jouer un rôle important, affectant tout particulièrement le début du cycle végétatif de la plante. Cette phytotoxicité pourrait être mise en relation avec la teneur élevée de ces pailles en acides-phénols. L’expérience d’extraction des composés phénoliques par percolation indique que ces composés peuvent être libérés dans le milieu pendant trois semaines. D’un autre côté, les observations au champ montrent que l’effet dépressif de l’enfouissement de paille sur la germination et la levée des plantules se manifeste essentiellement dans les quinze jours qui suivent l’enfouissement, puis décroît ensuite pour s’annuler au trentième jour environ, à la suite de l’élimination des composés phénoliques par biodégradation ou par lessivage.

En pratique, il serait possible d’éviter cet effet phytotoxique en enfouissant des pailles en sol humide, et en fin de cycle de culture afin que les composés phytotoxiques soient éliminés avant la germination ou aussi en compostant des pailles avant enfouissement. En effet, les résultats agronomiques publiés par Gueye et Ganry (1978) montrent que l’enfouissement des résidus de récolte compostés a supprimé l’effet dépressif des pailles sur le rendement du mil en matière sèche.

Pour conclure, la technique de l’enfouissement des résidus de récolte influence d’une part positivement la végétation, du fait qu’elle favorise la libération progressive de l’Azote et stimule l’activité biologique. D’autre part, elle a un effet sur la cohésion du sol. Cependant, il est a noter qu’elle présente certains obstacles surtout en l’appliquant avec de la paille, son effet est conditionné par deux facteurs intrinsèques qui sont la rapport C/N, et la composition en acides organiques solubles, et par trois facteurs du milieu qui sont l’humidité à l’enfouissement, l’alternance humectation-dessiccation et enfin l’acidité du sol.