Search

The goal of the international '4 per mille' initiative is to demonstrate that agricultural soils can play a crucial role for food security and climate change, and particularly in tropical areas where knowledge on soil carbon potential sequestration is still needed. The study is located at Reunion, a young tropical volcanic island in the Indian Ocean, 700km east of Madagascar, that presents a range of tropical soils comprising almost half of the 30 types recorded worldwide. Our work is focused on the drivers of soil organic carbon (SOC) content dynamics in the different types of volcanic soils under long-term sugarcane crops (more than 60% of the agricultural area). For doing so, a huge database on soil constituents has been mobilized. It was built over the last 20 years and represents more than 20 000 soil samples predominantly originated from sugarcane plots. Long-term diachronic series on SOC contents should be extracted from the database. Geolocated data combined with GIS tools allowed us to create a SOC map of Reunion and data mining tools, such as BRT, have been used to prioritize the drivers of SOC contents and evaluate the storage capacities of these young volcanic soils. In the conditions of the study, soil type was the main driver of SOC content, ahead of climate conditions and agricultural practices. Ferralsols, on the west and north coast, exhibit the lowest SOC content whereas Andisols, at higher altitudes, show the highest SOC contents for the 0-30cm layer. Long-term diachronic series showed almost constant SOC contents under sugarcane crops on the whole range of soils over time. Sugarcane cropping system produce high organic carbon inputs (residues and roots, 1.2 Mg C ha-1y-1) and agricultural practices in Reunion (mulching, one tillage every ten years on average) would maintain high SOC contents. All those considerations will suggest that soil carbon saturation is reached under sugarcane crops for all soil types. And hence, no more SOC storage is possible, but any land use change could decrease the soil organic carbon already stored in these soils. Soil carbon saturation rate, showed by long-term diachronic series, is therefore a better indicator than SOC content to develop soil carbon potential storage scenarios.

Les recommandations de fertilisation de la canne à sucre sont généralement calculées à partir d'analyses minérales des parties foliaires au cours du cycle. Cette technique est difficilement applicable à la Réunion où la production provient de quelque 5 000 exploitations différentes, cultivant en moyenne 5 ha de canne à sucre, sur des sols variés avec des moyens de production hétérogènes. Un diagnostic sol a donc été développé. Les prélèvements sont réalisés au moment des plantations, fréquence en adéquation avec le nombre de recommandations à diffuser annuellement. La recommandation est produite par un système expert évolutif, qui élabore annuellement 2 000 à 2 500 recommandations. Le lieu de prélèvement du sol permet d'identifier l'unité de sol. Des grilles de seuils chimiques spécifiques à chacune des six unités de sols de l'île permettent d'élaborer des diagnostics de fertilité et de calculer les fumures de redressement du sol et d'entretien annuel de la culture entre deux replantations. La comparaison avec la fertilisation usuelle des agriculteurs a permis de valider la recommandation et de démontrer son intérêt en matière de productivité et d'environnement. Son application se heurte encore à des problèmes organisationnels relatifs au temps de diffusion des informations et à l'approvisionnement en engrais. L'étude statistique de la distribution spatiale des recommandations montre que celles-ci ne peuvent être régionalisées. En réponse aux demandes des utilisateurs et aux contraintes environnementales, une évolution du système expert est à l'étude pour améliorer la recommandation de chaulage et adapter la fertilisation aux rendements élevés et à la gestion des résidus de récolte. (Texte intégral)

Les formulations d'engrais ternaires disponibles aujourd'hui sur le marché réunionnais pour la fertilisation d'entretien de la canne à sucre, ne correspondent plus aux équilibres résultants des conseils du laboratoire d'analyse des sol du CIRAD. Les agriculteurs qui veulent suivre le conseil technique adapté à leurs parcelles doivent donc employer plusieurs engrais au lieu d'une seule formulation ternaire. Les contraintes de gestion qui en résultent diminuent l'attrait du conseil et présentent un impact négatif potentiel sur la productivité. Une étude de distribution des conseils en fertilisation d'entretien a donc été conduite pour donner à la filière plus d'informations sur les principales formules conseillées.

Le laboratoire d'analyse du Cirad à La Réunion produit des conseils en fertilisation pour les principales cultures, à partir d'analyses de sol. Ces conseils géoréférencés concernent la correction du sol pour l'acidité et le phosphore et l'entretien annuel de la culture en éléments majeurs. Le but de cette étude est de voir dans quelle mesure le niveau moyen des conseils par unité de sol peut permettre d'en caractériser Ia fertilité relative et son évolution dans le temps. Les principales unités de sol peuvent être statistiquement différenciées en fonction de leur niveau de fertilité évalué sous forme d'indices caractérisant les éléments majeurs (N, P et K) et l'acidité (pH, Ca et Mg). La rigueur de cette caractérisation est cependant pondérée par une représentation spatiale limitée des analyses. L'évolution dans le temps des indices de fertilité est globalement difficile à apprécier sur la période limitée dont nous disposons. On note toutefois une amélioration légère de Ia fertilité azotée de l'ensemble de la zone cannière sur 11 ans et l'absence de lien entre l'indice potassique et le temps.

Le reccommendations de fertilisation de la canne à sucre sont généralement calculées à partir d'analyses minérales des parties foliaires au cours du cycle. Cette technique est difficilement applicable à La Réunion où la production provient de quelques 5000 exploitations différentes, cultivant en moyenne 5 ha de canne à sucre, sur des sois variés avec des moyens de production hétérogènes. Un diagnostic sol a donc été développé. Les prélèvements sont réalisés au moment des plantations, fréquence en adéquation avec le nombre de recommendations à diffuser annuellement. La recommendation est produite par un système expert évolutif, qui élabore annuellement 2000 à 2500 recommendations. Le lieu de prélèvement du sol permet d'identifier l'unité de sol. Des grilles de seuils chimiques spécifiques à chacune des six unités de sols de l'île permettent d'élaborer des diagnostics de fertilité et de calculer les fumures de redressement du sol et d'entretien annuel de la culture entre deux replantations. La comparaison avec la fertilisation usuelle des agriculteurs a permis de valider la recommendation et de démontrer son intérêt en matière de productivité et d'environnement. Son application se heurte encore à des problèmes organisationnels relatifs au temps de diffusion des informations et à l'approvisionnement en engrais. L'étude statistique de la distribution spatiale des recommendations montre que celles-ci ne peuvent être régionalisées. En réponse aux demandes des utilisateurs et aux contraintes environnementales, une évolution du système expert est à l'étude pour améliorer la recommendation de chaulage et adapter la fertilisation aux rendements élevés et à la gestion des résidus de récolte.

Confronté à la demande des agriculteurs et des institutions du développement, le Cirad-Réunion s'est préoccupé très tôt de définir des normes d'interprétation des analyses de sol pour élaborer des conseils en fertilisation. Un système expert opérationnel d'interprétation automatique des analyses de sol et de conseil en fertilisation en résulte. Ce système repose sur une classification préalable des sols en fonction de leurs origines morphopédologiques et de leurs caractéristiques chimiques. Des clefs d'interprétation spécifiques à chaque type de sol ainsi définies autorisent un diagnostic de fertilité pour l'acidité, les éléments minéraux majeurs et les oligoéléments. Ces diagnostics sont utilisés, d'une part pour rectifier les principales carences du sol par un amendement approprié et, d'autre part pour élaborer un conseil en fertilisation d'entretien adapté aux besoins des cultures. Le système expert a été conçu pour la canne à sucre, principale culture de l'île. Il a été ensuite étendu aux graminées fourragères, à l'ananas et au bananier.

La valorisation de la banque de données, regroupant les analyses de sols pratiquées entre 1986 et 1992, a été effectuée à partir de l'extraction et du regroupement des sols présentant des caractéristiques communes. On a ainsi recherché des distributions et des relations statistiques entre les variables au sein de certains ensembles, afin de préciser le calibrage des grilles d'interprétation par unité de sols homogènes. Des traitements cartographiques ont été réalisés à partir d'extractions fondées sur des critères géographiques et analytiques. A terme, un système informatique automatique permettra d'éditer régulièrement des cartes à une échelle plus précise que celle de la micro-région actuellement utilisée

Cette synthèse a été réalisée à partir des analyses effectuées par le laboratoire du CIRAD depuis 1986 et d'un zonage microrégional fondé sur des contraintes définies. Les données statistiques pour chaque variable de chacune des régions ont été étudiées. Les cartes présentent la valeur moyenne de ces variables, classées en cinq niveaux, et la probabilité de trouver des carences en ces éléments. Ce travail permet une meilleure connaissance générale des sols et fait ressortir, par zone, les problèmes de fertilité