Restauration de la fertilité du sol

Lisez cet article pour en savoir plus sur le rétablissement de la fertilité du sol.

Sujet de la fertilité du sol:

Le sol est la couverture de la croûte solide de la masse terrestre. C'est un mélange complexe de roches érodées, d'éléments minéraux, de matières organiques en décomposition, d'eau, d'air et de milliards d'organismes vivants, pour la plupart des décomposeurs microscopiques. C'est une ressource potentiellement renouvelable pour laquelle il n'y a pas de substitut, mais elle est produite très lentement par l'altération des roches, par les sédiments déposés par l'érosion et par la décomposition de la matière organique dans des organismes morts. Les sols se développent et mûrissent lentement.

Les sols matures actuels de la Terre varient considérablement d'un biome à l'autre, en couleur, en contenu, en espace de pore, en acidité et en profondeur. Les sols matures sont organisés en une série de zones appelées horizons de sol, chacune avec une texture et une composition distinctes qui varient en fonction du type de sol.

La plupart des sols matures contiennent trois horizons:

i) la couche supérieure, la litière de surface ou horizon O, constituée principalement de feuilles, de brindilles, de déchets d’animaux, de champignons et d’autres matières organiques fraîchement tombés et partiellement décomposés;

(ii) la couche de terre arable, ou horizon A, avec un mélange poreux de matière organique partiellement décomposée (humus) et de certaines particules minérales inorganiques; et

(iii) l'horizon B du sous-sol contient la plupart des matières inorganiques du sol. Il s'agit principalement de roches concassées composées de divers mélanges de sable, de limon, d'argile et de gravier.

Les racines de la plupart des plantes et de la majeure partie de la matière organique d'un sol se concentrent dans ces deux couches supérieures. Tant que ces couches sont ancrées dans la végétation, le sol stocke l’eau et la rejette dans un filet nourrissant au lieu d’une inondation dévastatrice. Les deux couches supérieures des sols les plus développés regorgent de bactéries, de champignons, de vers de terre et de petits insectes qui interagissent dans des réseaux alimentaires complexes.

Une partie de la litière organique dans les deux couches supérieures est décomposée en un résidu collant brun de matière organique partiellement décomposée appelée humus. Étant donné que l'humus n'est que légèrement soluble dans l'eau, il reste principalement dans la couche arable. L'humus enrobe les particules de sable, de limon et d'argile dans la terre arable et les lie ensemble en touffes, donnant à un sol sa structure.

Il aide également la couche arable à retenir l’eau et les éléments nutritifs absorbés par les racines des plantes, et fournit des espaces pour la croissance de poils absorbants et d’une catégorie de champignons appelés mycorhizes, partenaires mutualistes de certains arbres et autres plantes.

La fertilité des sols:

La fertilité du sol est la capacité du sol à fournir les nutriments essentiels à la croissance et à la subsistance des plantes. Le sol est un système dynamique composé de composants physiques, chimiques et biologiques. Le niveau de fertilité du sol est lié à ses composants physiques et chimiques, tandis que sa productivité dépend de la population microbienne.

Le sol sec de surface est généralement croustillant en raison de la croissance de micro-organismes tels que les cyanobactéries, les algues et les lichens. Ces organismes sont présents ici en raison de la disponibilité de la lumière pour leurs activités photosynthétiques et de la disponibilité d'une quantité moindre d'eau fournissant un habitat favorable. En étant sur place, les cyanobactéries fixatrices d’azote vivant librement contribuent à la fixation d’azote dans l’écosystème des sols arides.

Les croûtes biologiques ont une valeur écologique, en particulier en fournissant des terrains de germination pour les graines de plantes à fleurs. Les particules de sol forment une association intime avec ces micro-organismes et forment une croûte biologique qui recouvre la surface du sol en une couche cohérente. Les croûtes de sol biologiques se produisent dans des régimes environnementaux hostiles tels que les températures extrêmes et la pénurie de lumière et d'eau.

Les micro-organismes présents dans ces croûtes résistent aux conditions écologiques défavorables et jouent le rôle de pionniers de la succession sur le sol, de réservoirs d'éléments nutritifs pour les plantes et d'agents pour l'incorporation de carbone organique et d'azote par la photosynthèse et la fixation de l'azote.

Sans un sol fertile et la faune microbienne qui l'habitait, la nourriture ne pousserait pas, les choses mortes ne se décomposeraient pas et les éléments nutritifs ne seraient pas recyclés. La vie sur terre dépend directement du sol vivant et des écosystèmes aquatiques des rivières. Une estimation a montré que 10% des sols fertiles de la planète ont été transférés des activités forestières des forêts au désert, tandis que 25% ou plus sont menacés. Les terres cultivées sont déjà rares dans de nombreux pays en développement et se raréfient avec l'expansion de l'urbanisation. Par conséquent, la fertilité des sols est une question importante pour l’existence même de la vie en général et de l’humanité en particulier.

Restauration de la fertilité du sol:

Les engrais restaurent les éléments nutritifs perdus par l'érosion, la récolte et la lixiviation. Les agriculteurs peuvent utiliser soit des engrais organiques à partir de matières végétales et animales, soit des engrais inorganiques commerciaux produits à partir de divers minéraux. Les trois principaux types d'engrais organiques sont le fumier animal, le fumier vert et le compost. Le fumier animal comprend les excréments et l'urine de bovins, de chevaux, de volailles et d'autres animaux de la ferme.

Il améliore la structure du sol, ajoute de l'azote organique et stimule les bactéries et les champignons bénéfiques dans le sol. L’engrais vert est une végétation verte fraîche ou en pleine croissance plantée dans le sol pour augmenter la matière organique et l’humus disponibles pour la prochaine culture. Les engrais verts sous forme de légumineuses constituent une option importante pour améliorer la charge en azote dans le sol.

Le compost est un engrais naturel riche et un conditionneur de sol qui aère le sol, améliore sa capacité à retenir l'eau et les nutriments, aide à prévenir l'érosion et empêche le gaspillage de nutriments dans les sites d'enfouissement. Les agriculteurs et les propriétaires produisent du compost en empilant des couches alternées de déchets riches en azote, de mauvaises herbes, de fumier animal, de déchets de cuisine, de déchets végétaux riches en carbone et de terre végétale.

Ce mélange constitue un foyer pour les micro-organismes qui facilitent la décomposition des couches de plantes et de fumier. Le compostage réduit également la quantité de déchets entraînés par les décharges et les incinérateurs et peut être fait facilement avec peu de travail.

Les agriculteurs utilisent des superficies ou des bandes en rotation avec des cultures qui appauvrissent les nutriments pendant un an; l'année suivante, ils plantent dans les mêmes zones des légumineuses dont les nodules racinaires ajoutent de l'azote au sol. Cette méthode aide à restaurer les éléments nutritifs du sol et à réduire l'érosion en gardant le sol couvert de végétation. Il aide également à réduire les pertes de récoltes causées aux insectes en leur présentant une cible en évolution.

L'érosion des sols est un problème important dans les terres arides. Les sols affectés par le sel et l'engorgement des sols sont les principaux problèmes des terres irriguées. ils entraînent une baisse croissante de la productivité au fil des années et, au fil du temps, mènent à l’abandon des terres. Ces problèmes sont encore aggravés par la mise en valeur de plus en plus de nouveaux terrains irrigués par des canaux sans gérer correctement les terrains existants. Le problème de l'engorgement des terres irriguées doit être résolu en fournissant de meilleures installations de drainage.

Les problèmes de salinité et d'alcalinité sont beaucoup plus graves dans les zones où il existe plus d'une source d'irrigation par écoulement, de faibles précipitations, une utilisation non scientifique de l'eau et des installations de drainage inadéquates. La nappe phréatique souterraine monte et entraîne avec elle les sels dissous des substrats lorsque l'utilisation de l'eau est excessive. Lorsque l'eau s'évapore, elle laisse des sels durcis à la surface, rendant le sol inutilisable au final sur le plan agronomique. Les sels avec des installations de drainage internes médiocres sont principalement responsables de l'accumulation de sel dans la zone racinaire.

La gestion intégrée des bassins hydrographiques est une méthode préventive majeure qui implique des efforts de conservation du sol et de l’eau intégrés à un modèle de culture adapté. Cette méthode implique des constructions telles que des barrages de contrôle le long des ravines, des terrasses sur un banc, des diguettes, un nivellement du terrain et la plantation de graminées le long de contours. Ceux-ci augmenteront la percolation de l'eau dans le système de sous-sol, réduiront le ruissellement en surface, réduiront l'érosion du sol et amélioreront la disponibilité de l'eau. Le contrôle de l'érosion du sol implique de maintenir une bonne couverture végétale sur le bassin versant pour empêcher la sédimentation.

La surveillance de la dégradation des sols est nécessaire pour formuler des stratégies de conservation pour une utilisation durable des ressources en terres. La télédétection par satellite est un outil technique très utile et populaire, complété par d’autres outils tels que l’information géographique et le système de positionnement global. Une estimation approximative de l’érosion des sols et de la sédimentation en Inde montre qu’environ 5 300 millions de tonnes de terre arable sont érodées chaque année et que 24% de cette quantité est transportée par les rivières sous forme de sédiments et se dépose dans la mer, et près de 10% se déposent dans des réservoirs, ce qui réduit leur capacité de stockage de 2%.

En ce qui concerne l'engorgement et la salinisation de l'eau, les estimations montrent que la zone de contrôle du canal constitue 48% de la superficie totale absorbée par l'eau et 45% de la superficie totale affectée par le sel en Inde. La zone irriguée par le canal occupe 100% de la superficie totale en eau consommée dans l’Andhra Pradesh, le Tamil Nadu, l’Orissa, le Punjab et le Gujarat.

La gestion des sols et la végétation sont essentielles à la réhabilitation des terres dégradées. Sa gestion dépend de la capacité du sol, des conditions climatiques, des espèces de plantes, des infrastructures et des politiques locales. Un sol riche en matière organique et recouvert de végétation minimise l'envasement et améliore l'apport en eau dans le bassin versant.

Le reboisement en tant que mesure de réhabilitation devrait être fondé sur des données scientifiques. Les conditions locales, la survie, l'adaptabilité et la productivité occupent une place importante dans la sélection des espèces. La qualité génétique d'espèces sélectionnées pour résister à un environnement défavorable est importante pour la croissance et l'adaptabilité au sol avec différentes capacités de rétention d'eau et de profondeur.

L'établissement des espèces de plantes dépend principalement du développement d'un bon système racinaire. Les caractéristiques inhérentes à une espèce végétale de se multiplier ou de se régénérer de manière végétative, lorsqu'elles sont endommagées, sont également importantes pour la survie. Les paramètres de base pour la sélection des espèces en vue de l’adaptabilité des terres incultes comprennent la survie en pépinière et la transplantation sur le site, un taux d’établissement élevé, un bon système racinaire et de croissance, une fertilité reproductive élevée, l’amélioration de l’état nutritif du sol, une bonne régénération, la ensemencer et répondre aux besoins locaux en carburant, nourriture et fourrage.

Les facteurs décisifs dans la sélection des espèces sont les espèces locales spécifiques au site, les caractéristiques sylvicoles de l’espèce et le potentiel d’utilisation des espèces. Les espèces exotiques prennent la dernière considération et cela uniquement lorsque les espèces indigènes sont incapables de prospérer dans un écosystème dégradé. Avec les espèces sélectionnées, le boisement doit être effectué avec une approche multi-espèces.

Cette approche avec des espèces indigènes serait plus avantageuse du point de vue de la résistance aux parasites et aux maladies, de la satisfaction de la demande locale, de la source d’eau pérenne et de l’utilisation plus efficace des ressources environnementales. Cela sert à mieux couvrir le sol et aide à la régénération du sol.

Les espèces de plantes suggérées pour le reboisement dans les terres dégradées des régions subtropicales et tropicales de l’Inde sont notamment Acacia catechu, A. auriculiformis, Butea superba, Pongamia pinnata, Schleichera oleosa, Madhuca latifolia, Emblica officialis, Cassia fistula, Cassia fistula, Strychnos nux-vomica, Odina wodier, Buchanania lanzan, Careya arborea, Terminalia chebula, Pterocarpus marsupium, Phoenix sylvestris, Mangifera indica, Bambusa arundinacea, Dendrocalamus strictus, Azadirachta indica, Aegle marmelos et Sapindus emarginatus.

La réhabilitation et la gestion durable des terres sont essentielles pour combler le fossé entre l'offre et la demande, créer des emplois dans les zones rurales et renforcer les infrastructures rurales, lutter contre l'érosion des sols et la malnutrition, réduire le ruissellement hydrique et éolien, maintenir la diversité biologique et le stockage des éléments nutritifs dans le sol. .

Les pratiques de gestion du sol et de la végétation améliorent la productivité de la biomasse et restituent au sol davantage de biomasse, aérienne et souterraine. Les cultures de couverture et les feuillages profondément enracinés améliorent le stock de carbone organique dans le sous-sol.

La plantation de forêts d'espèces à croissance rapide pour le stockage du carbone ou pour la récolte sous forme de biocarburants permet de séquestrer une quantité considérable de carbone. Les zones soumises à une forte érosion et celles qui en sont aux premières étapes de l'érosion en nappe doivent être prioritaires afin d'éviter de nouveaux dommages au sol, et ces terres peuvent être complétées avec du fumier organique afin de renforcer la capacité de liaison du sol. Des gaules adaptées au type de texture du sol doivent être plantées pour établir les forêts dégradées.