Search

Can. J. Soil Sci. ISI Document Delivery No.: 809ZL Times Cited: 1 Cited Reference Count: 37 Moussadek, Rachid Mrabet, Rachid Zante, Patrick Lamachere, Jean Marie Pepin, Yannick Le Bissonnais, Yves Ye, Liming Verdoodt, Ann Van Ranst, Eric Agricultural inst canada Ottawa; National audience; Soil erosion research on Mediterranean Vertisols under no tillage systems (NT) is still scarce. A rainfall simulator was used on Vertisols to compare water runoff and soil loss in a conventional tillage system (CT), NT system with crop residues removed (NT0), and NT with 50% of crop residues returned to the soil surface (NT50). Runoff and soil loss rates were more than 50% lower under NT50 compared with NT0 and CT. Wet aggregate stability (MWD), soil organic matter (SOM) and soil bulk density (Da) were significantly higher under NT than under CT. A multiple regression analysis showed that when the soil was dry, Da explained 84 and 96% of the variation in water runoff and soil loss, respectively. Under wet soil conditions, MWD explained 47 and 69% of variation in water runoff and soil loss, respectively. Consequently, although NT systems improved soil quality (MWD, SOM) compared with the CT system, returning 50% of crop residues at the soil surface was mandatory under NT to protect these Vertisols against water erosion.; Les études d’érosion sur les Vertisols Méditerranéens sous semis direct sont rares. Cette étude traite de l'effet du travail du sol sur le ruissellement (LR) et les pertes en terre (Ero) en relation avec les propriétés du sol. Trois techniques culturales ont été étudiées sous simulation de pluie: semis avec travail conventionnel (SC), semis direct sans résidus de culture (SD0) et avec 50% des résidus retournés à la parcelles et laissés en surface (SD50). Les résultats ont montré que la présence de résidus à la surface avait réduit le ruissellement et les pertes en sol de plus de 50% sous SD50 par rapport à SD0 et SC. Les sols sous SD50 et SD0 présentaient une structure plus stable (DMP), plus de matière organique (MO) et une densité apparente (Da) plus élevée que sous SC. Une régression multiple a montré que lorsque le sol était sec, la Da expliquait respectivement 84 et 96% de la variation du ruissellement (LR) et des pertes de terre par érosion (Ero). Par contre, lorsque le sol était humide c'est le DMP qui expliquait respectivement 47 et 69% de la variation de LR et Ero. En conclusion, certes sept années en SD a amélioré la qualité du sol (DMP, MO), par rapport au SC, mais le retour à la surface du sol d'environ 50% des résidus de récolte s'est avéré nécessaire sous SD pour réduire significativement l’érosion hydrique.

In the Mediterranean, soils constitute a fragile component of terrestrial ecosystems; they are susceptible to erosion as they are exposed to heavy and intense rainfall, followed by marked runoff phenomena accelerated by the hilly of mountainouss topography. The issues of water and soil must therefore be considered together., Dans la région méditerranéenne, les sols constituent une composante fragile des écosystèmes terrestres. Ils sont sensibles aux risques d'érosion, car exposés à de fortes et intenses précipitations, provoquant un phénomène de ruissellement marqué, accéléré par une topographie vallonnée ou montagneuse. Les questions de l'eau et des sols sont donc indissociables.

Based on the example of the national programme of watershed management in Tunisia as a case study, the present section illustrates how recent scientific achievements can provide concrete solutions for backing and improving the integrated water management at the landscape scale.

According to the analysis of Hillel and Gardner (1969) for steady infiltration, the hydraulic resistance of the soil surface crust, Rc (h) is determined by − hs,c / K (hs,c), hs,c (cm) being the water pressure at the interface soil/crust and K (hs,c) (cm/h), the soil hydraulic conductivity corresponding to hs,c. For steady infiltration, K (hs,c) is equal to the infiltration rate so that the knowledge of the hydraulic conductivity curve allow the determination of the crust resistance in this case. The steady infiltration rate was measured during rain simulation experiments conducted in Central Tunisia. The measurement plot was a square metallic frame driven 5 to 10 cm into the soil. Runoff from the plot was collected in a reservoir and continuously measured. Infiltration rate was determined as the difference between rain intensity and runoff intensity. Soil hydraulic properties were described by a combination of Van Genuchten and Brooks and Corey expressions for the water retention and hydraulic conductivity relations respectively. The parameters of these relations were determined from analysis of both grain size distribution and single ring infiltration test. This test was performed on decapped soil in the immediate vicinity of the rain simulation plot. The relevance of the soil hydraulic properties determined in this way was tested by numerically simulating the single ring infiltration test and by comparing measured and simulated results. The crust resistance was inferred from the steady infiltration flux measured during the rain simulation experiment and from the hydraulic conductivity curve. These informations were used to numerically reproduce the rain simulation infiltration experiment. The comparison with experimental data showed that this method is reliable at least for this type of soil.

Contour benches are earthen structures constructed across Cultivated slopes, at intervals dowr the slope, largely used in semi-arid zones. The results of all experiment to monitor water and sediment balance inside a contour bench terrace system are presented. The Study site, located in the El-Gouazine watershed (central Tunisia), includes two terraced plots of approximately 3000 m(2), one of which was left fallow for several years, while the other was tilled. The characteristics of rainfall-runoff processes and erosion inside both terraced plots (luring a two-year period (2004-2006) are described. Ploughing reduced runoff by 7/5%. Erosion was monitored following runoff episodes that produced observable deposits in the bench channel. After ploughing, erosion was reduced by 44% between July 2004 and July 2005 and by 50% between October 2005 and July 2006. However, erosion per millimetre of runoff was about twice as great on the tilled soil as on the fallow. Even though ploughing weakens file soil, it seems to reduce erosion by increasing infiltration. For the studied rain events, ploughing used in combination with Contour bench terraces seems to have limited erosion and enhanced the effectiveness of contour bench terrace management.

The generation and transfer of sediments in two small catchments that supply hill reservoirs in semi-arid Tunisia have been studied between 1999 and 2003. The risk of reservoirs silting is essentially related to the gullying process in the marl bedrock, through which soil loss is 10 to 15 times more intense than through sheet erosion. Gully erosion was estimated on the basis of diachronic topographic levelling using a laser tacheometer. Digital Elevation Models were subsequently generated in order to compare removed or deposited volumes through time. Gully erosion varies strongly with rainfall intensity and also with the regime of soil management in the cultivated catchment. During the four years of observation, gully erosion yielded 15 to 60 m3 of sediment per catchment hectare. This is contributing to the siltation of the hill reservoirs situated downstream, La production et le transfert de sediments de deux petits bassins versants inscrits dans des marnes et alimentant des retenues collinaires en Tunisie semi-aride ont ete etudies entre 1999 et 2003. Le risque de comblement des retenues est surtout lie au ravinement qui mobilise sur les versants dix a cinquante fois plus de terres que l'erosion areolaire. L'incision des ravins est evaluee par la comparaison diachronique de leves topographiques. Des modeles numeriques de terrain sont ensuite construits pour etablir les bilans volumiques des terres erodees ou deposees dans le ravin. Le ravinement varie fortement selon les intensites des precipitations et le type d'occupation des sols des impluviums. Au cours des quatre annees de l'etude, le ravinement a fourni entre 15 et 65 m3/ha/an de terre aux retenues

Cette étude porte sur la conservation des eaux et des sols dans les régions semi-arides cultivées de la Tunisie. Elle résulte d'une collaboration entre l'Institut National de Recherches en Génie Rural et Eaux et Forêts (INRGREF) de Tunis, la Direction Générale de l'Aménagement et Conservation des Terres Agricoles (ACTA) de Tunis et l'Institut Français de Recherche pour le Développement (IRD), représentation de Tunis. Elle se déroule sur le bassin de la retenue collinaire d' Abdessadok au sud de la dorsale tunisienne. Il s'agit d'analyser et de quantifier les risques érosifs sur les versants cultivés d'un bassin de 307 ha collectant les eaux et les terres érodées vers une retenue en voie de comblement. Cette analyse met en oeuvre un modèle statistique de prévisions des pertes en terres (RUSLE) couplé avec un SIG (Arc View). On obtient ainsi trois types d'informations: 1) les prévisions d'érosions par unités sensibles dans l'état actuel du bassin, 2) les prévisions d'érosions par simulations de changements de situations, 3) les éléments pour une cartographie des zones d'iso-risques correspondant à ces prévisions. Les érosions globales calculées par pondération des surfaces de production de chaques unités iso-érodables ont été estimées pour trois érosivités annuelles de pluies: 1,75 t/ha/an en année sèche caractérisée par un index d'érosivité Rsi = 25 Mj.mm/ha. h4,12 t.ha/an en année médiane avec Rsi = 64 Mj .mm/ha.h, 6,03 t.ha/an en année humide avec Rsi = 93 Mj.mm!ha.h. La simulation a porté sur différents changements de situations, ce qui a permis de prévoir les comportements suivants: suppression totale des banquettes sur le bassin ~ + 30% d'érosion globale, suppression alternative des banquettes selon les rives ~ effet protecteur plus sensible en rive droite (+21% d'érosion) qu'en rive gauche (+ 8%), reforestation de l'actuelle garrigue de piémonts sur lithosols à pentes >25% ~ -12% avec une pré-forêt de résineux de 20 ans, il faut aussi considérer, qu'à cette action antiérosive relativement faible, s'ajoutent d'autres profits pour la communauté paysanne (bois d'oeuvre et de chauffe). Les indexations des variables d'entrée du modèle, les prevIsIOns des risques érosifs pour différentes agressivités pluviales, les simulations de nouvelles situations ont permis de créer 16 cartes illustrant les caractéristiques physiques et activités agricoles expliquant les comportements érosifs du bassin, donc les risques de sédimentation sur la retenue collinaire de l'aval.

The numerous hill lakes, recently constructed in central Tunisia, have to prevent the risks of soil erosion. The knowledge of soil distribution in the watershed is required to optimize the implementation of anti-erosive devices. Geophysical and pedological prospectings were carried out in the lower part of El Gouazine watershed. Electromagnetic and electrical methods were applied along three toposequences and the variation of resistivities were compared with pedological observations. In spite of scarce geological information, the geophysical approach complete the pedological observations and precise the limits of four soil types. (Résumé d'auteur)

Le protocole expérimental développé autour d'un banc d'essais rhéologiques permet d'intégrer, au cours d'études au laboratoire, l'influence des conditions de confinement sur le comportement global d'un sol argileux lors d'humectations per ascensum. On peut de cette façon estimer l'action d'une contrainte intrinsèque générée par le gonflement des argiles sur l'échantillon maintenu dans des conditions de confinement données, en terme de fonctionnement mécanique (transmission de contrainte, résistance mécanique du squelette...) et hydrique du sol (variation de porosité, taux de saturation...). Les résultats obtenus permettent d'appréhender les liens entre ces deux fonctionnements en ioncton de paramètres de confinement et d'envisager des corrections lors d'essais au laboratoire, visant à se rapprocher du fonctionnement in situ des échantillons prélevés. (Résumé d'auteur)

Le climat de la Chine du Sud-Est est caractérisé par la mousson; les températures et les précipitations annuelles sont respectivement comprises entre 14 et 22 degrés et 1 000 et 1 600 mm. L'érosion des couches superficielles des terres induit une acidification du sol. La capacité d'échange cationique, dominée par l'aluminium, est faible. Afin de pallier la toxicité de l'aluminium et au déficit de calcium, cette étude examine les effets physico-chimiques et nutritionnels d'une incorporation de la chaux et/ou du gypse dans le sol. Elle tente également de comprendre le mouvement des éléments nutritifs pendant le lessivage, la redistribution des éléments nutritifs échangeables et les changements de la composition d'une solution du sol. Les résultats révèlent qu'une application de la chaux et/ou du gypse à un taux inférieur à 6 cmol/kg a peu d'effet sur les propriétés du sol. Au-delà de cette concentration, le traitement à la chaux diminue le taux d'Al échangeable et les H+. Le traitement au gypse produit les mêmes effets, dans une moindre échelle. Lors du lessivage, le Ca est transféré des couches superficielles au sous-sol. Durant ce processus, l a formation de CaSO4 favorise la complexation de l'AL et H. La toxicité de l'aluminium augmente dans le sous-sol

Le développement important de l'irrigation pour la riziculture inondée dans les moyenne et basse vallées du fleuve Sénégal entraîne, à moyen et long terme, des risques de salinisation et d'alcalisation des sols lourds, vertiques ou hydromorphes, d'origine marine. Ces risques sont connus et continuent à faire l'objet de nombreuses études. Le financement de la mise en place de la riziculture, dans un contexte de désengagement de l'Etat, est en partie assuré par le développement, sur ces périmètres rizicoles, de cultures commerciales cultivées en billons. L'implantation durable de cultures diversifiées dans les casiers rizicoles exige alors l'étude des transformations physiques liées aux nouvelles techniques de mise en culture de ces sols. Pour ce faire, il est nécessaire de rechercher des méthodes de mesure adaptées. Après un bref rappel des conditions climatiques et des caractéristiques des sols utilisés pour l'irrigation, une description schématique des grands types d'aménagements est présentée dans la première partie. La deuxième partie est consacrée aux effets de la culture irriguée de sols argileux sur la structure. Le sol non cultivé est décrit par son profil pédologique, le sol cultivé est décrit par la méthode du profil cultural adaptée au sol billonné. Les méthodes du fractionnement en agrégats et de la courbe de retrait sont appliquées sur sol non cultivé et sur sol cultivé en billons. Les deux méthodes sont sensibles aux transformations physiques dues au travail du sol qui provoque un accroissement des teneurs en gros agrégats et qui se traduit par une augmentation de l'amplitude de la phase principale du retrait. (Résumé d'auteur)

Le développement important de l'irrigation pour la riziculture inondée dans les moyenne et basse vallées du fleuve Sénégal entraîne, à moyen et long terme, des risques de salinisation et d'alcalisation des sols lourds, vertiques ou hydromorphes, d'origine marine. Le financement de la mise en place de la riziculture, dans un contexte de désengagement de l'Etat, est en partie assuré par le développement, sur ces périmètres rizicoles, de cultures commerciales cultivées en billons. La diversification durable des cultures dans les casiers rizicoles exige l'étude des problèmes liés à la salinisation et aux transformations physiques liées à la mise en culture de ces sols. Pour ce faire, il est nécessaire de rechercher des méthodes de mesure adaptées. Dans la première partie, après avoir analysé dans les grandes lignes les relations culture irriguée-élevage et culture irriguée-culture traditionnelle, nous indiquons les principaux modes de gestion des périmètres. La deuxième partie est consacrée aux effets de la culture irriguée de sols argileux sur la structure. Le sol non cultivé est décrit par son profil pédologique, le sol cultivé est décrit par la méthode du profil cultural adaptée au sol billonné. Les méthodes du fractionnement en agrégats et de la courbe de retrait sont appliquées sur sol non cultivé et sur sol cultivé en billons. Les deux méthodes sont sensibles aux transformations physiques dues au travail du sol qui provoque un accroissement des teneurs en gros agrégats et qui se traduit par une augmentation de la phase normale du retrait global. La troisième partie applique ces méthodes d'évaluation de la structure à des échantillons remaniés ou non soumis à des contraintes chimiques (saturation du complexe par les ions calcium ou sodium) et physiques (compactage). L'effet destructurant du sodium est mis en évidence par la fragmentation en agrégats et par les courbes de retrait. (Résumé d'auteur)

Ce rapport consigne les objectifs et contraintes de la production rizicole dans les bas-fonds de Casamance. Deux itinéraires ont été empruntés: la recherche de techniques culturales simples, la recherche de solutions améliorant les propriétés physicochimiques des sols sulfatés acides

Le problème du changement d'échelle est abordé dans le cas d'une étude monodisciplinaire, et discuté en fonction de la variabilité spatiale de résultats expérimentaux. Pour que le changement d'échelle des résultats d'une caractérisation soit possible, il faut au minimum que les conditions d'interpolation soient bonnes, c'est à dire qu'une structure spatiale ait été identifiée. Dans un second temps, l'extrapolabilité de résultats à partir de variables simples est recherchée. Par rapport aux problèmes d'interpolation et d'extrapolation, trois exemples expérimentaux illustrent l'importance de la reconnaissance des structures naturelles, tant au plan des stratégies d'échantillonnage, du choix des protocoles expérimentaux, qu'au niveau du choix du cadre scientifique de l'exploitation des mesures. (Résumé d'auteur)

Ce rapport consigne les résultats obtenus au cours de la deuxième campagne d'essai rizicole menée dans le cadre d'une opération de réhabilitation des sols sulfatés acides de basse Casamance par la culture du riz. Les essais de culture, effectués uniquement sur billons en 1989, ont été reconduits et complétés par une culture à plat qui a elle aussi donné des rendements satisfaisants malgré une saison des pluies moins favorables en 1990. Les mesures effectuées concernent l'évolution de la qualité chimique des eaux d'irrigation, de la solution du sol et de la nappe. Les résultats agronomiques traitent du suivi cultural et des rendements obtenus pour les trois variétés testées. (Résumé d'auteur)

Ce rapport consigne les principaux résultats d'une opération de réhabilitation des sols sulfatés acides avec la réintroduction de la culture du riz dans une vallée salée et acide de Basse Casamance (Sénégal). Les mesures, acquises au cours de la campagne rizicole 1989, concernent l'évolution de la qualité chimique des eaux et des sols au cours du cycle de culture. Les résultats agronomiques, obtenus sur trois variétés de riz, sont exposés. Avec un aménagement simple et peu coûteux, cette étude montre qu'on peut réaliser un dessalement significatif des horizons supérieurs du sol, explorés par les racines de la plante, et obtenir des rendements satisfaisants. (Résumé d'auteur)