Comment gérer la salinité dans l'agriculture ?

La salinisation des sols ou des sols affectés par le sel se produit presque partout dans le monde, dans des topographies et des conditions climatiques variées. sols Les régions arides et semi-arides sont les plus touchées par cet événement catastrophique.

Ce processus peut prendre la forme de salinisation ou de sodification, contribuant directement à la dégradation des sols et au déséquilibre des écosystèmes. À l'échelle mondiale, dans le contexte de l'agriculture moderne, la salinisation des sols constitue l'une des principales préoccupations des agriculteurs.

Les sols salins ou sodiques, outre leur présence naturelle, résultent également d'une agriculture intensive qui met en œuvre des méthodes et des techniques conventionnelles de production alimentaire. Leur existence et leur apparition rapide constituent une menace majeure pour la sécurité et la durabilité alimentaires.

Quels sont les types de salinité du sol ?

La salinité des sols en agriculture, en termes simples et plus justes, correspond à des concentrations élevées de sels dans le profil du sol. Ce processus de salinisation peut être naturel ou anthropique.

La forte concentration de sels perturbe le métabolisme de la plante, l'empêchant d'absorber l'eau, les nutriments et les oligo-éléments.

Les plantes intolérantes à une forte teneur en sel ou en sodium, cultivées sur des sols salins, sont généralement flétries ou rabougries, ce qui finira par entraîner leur mort, quels que soient les efforts des producteurs pour en prendre soin.

Salinité et sel

En agriculture, la salinité représente la quantité totale de sels présents dans le sol ou tout autre milieu (roches, eau, etc.) et, par définition, dans tout minéral inorganique soluble dans l'eau.

Le sel le plus connu est le chlorure de sodium, mais en agriculture, ce n'est pas le seul sel présent dans les profils de sol. Ces derniers peuvent être une combinaison d'une grande proportion d'autres éléments (ions) tels que Na+, Ca2+, K+, Mg2+, Cl-, NO3-, SO4-2, HCO3- et CO32-.

Leur origine provient généralement des matériaux rocheux du substratum qui, sous l'effet de l'altération, se dissolvent en petites quantités dans l'eau, sont transportés et se déposent dans les sols, les eaux souterraines et les grandes étendues d'eau (mers et océans).

Effets de la salinité du sol sur les plantes

Une forte concentration de sels dans le sol perturbe le potentiel osmotique des cellules végétales, notamment au niveau des racines. Le potentiel osmotique est un mécanisme de flux naturel qui permet le transfert de liquide d'un milieu à forte concentration saline vers des milieux à faible concentration saline.

Plus précisément, dans le contexte des plantes et des sels, cela signifie que les plantes dont le système racinaire présente de faibles concentrations de sels deviennent incapables de récupérer l'eau et les nutriments du sol qui a une concentration plus élevée de sels.

De plus, une salinité excessive du sol peut entraîner un drainage insuffisant de l'eau des racines vers le sol. Les plantes affectées présentent généralement un flétrissement (malgré des irrigations répétées) et des symptômes typiques de stress abiotique, comme la chlorose.

Caractéristiques des sols salins

Selon le type de salinité du sol, différents types de sols peuvent se former : sols salins, alcalins et salo-alcalins. Un sol salin est un sol présentant un excès de sels de sodium (chlorures, sulfates, bicarbonates et nitrates de sodium) et dont les agrégats contiennent du calcium échangeable.

Les sols alcalins ne présentent généralement pas une teneur élevée en sels, mais une forte concentration en cations sodium (Na+). Les sols salo-alcalins combinent les caractéristiques des deux types de sols mentionnés précédemment : ils contiennent un excès de sels et d’argile, avec une forte teneur en ions sodium.

Quelles sont les causes de la salinisation des sols ?

La salinisation se produit dans certaines conditions : topographie du terrain sujette au processus de salinisation sous l'influence du mouvement capillaire et de l'évaporation des eaux souterraines peu profondes et salées, dans les zones au climat continental sub-méditerranéen aride et semi-aride avec une forte évapotranspiration.

Les principales sources de sels sont les sédiments salins du Paléogène et la décomposition chimique de certaines substances. L'influence humaine sur la genèse et les propriétés de ces sols peut être indirecte et directe.

L'impact indirect des activités humaines se traduit par des modifications des facteurs pédogénétiques (conditions hydrographiques, végétation, etc.). L'impact direct, qui intensifie le processus de salinisation, est dû à l'irrigation des plantes avec de l'eau salée ou à l'application d'engrais minéraux sur des sols peu perméables.

Voici plusieurs situations principales qui conduisent à la salinisation des sols : des événements géologiques (pertes excessives de matière organique dues aux changements climatiques, vents de longue distance transportant des sels, tremblements de terre perturbant le profil du sol), des facteurs naturels (climat, type de roche-mère, couverture terrestre et caractéristiques topographiques des champs) et des activités anthropiques (utilisation excessive d’engrais minéraux, labour intensif, irrigation avec de l’eau salée, production intensive) qui peuvent influencer directement ou indirectement la concentration de sels dans le sol.

Indicateurs apparaissant lors de la salinisation des sols :

• Zones du champ où le sol est excessivement humide et retient l'eau
• Blanchiment et apparition de cristaux à la surface du sol
• L'augmentation du niveau d'eau dans les rangées
• Zones dépourvues de végétation (en raison de la forte salinité de ces lieux)
• Des cercles clairs ou foncés apparaissent sur le sol autour des zones de rétention d'eau.
• flétrissement des plantes
• Extinction des plantes
• biodiversité réduite
• Présence de mauvaises herbes tolérantes à des concentrations élevées de sel

Comment les agriculteurs font-ils face à la salinisation ?

Avant d'entreprendre toute intervention pour atténuer ce problème de salinité des sols en agriculture, les producteurs doivent disposer d'informations précises concernant la situation sur leurs parcelles.

Parmi ces informations spécifiques figurent la carte de conductivité électrique propre au site et les images satellites historiques. Ces données permettent aux producteurs de mieux comprendre l'origine du problème et d'identifier les zones les plus dégradées des champs.

Mesures agrotechniques pouvant contribuer à la restauration des sols et à la prévention de la salinisation :

1. Améliorer le drainage des champs

On peut y parvenir par un labour profond, c'est-à-dire un labour à une profondeur de 60 à 80 centimètres. Le labour profond permet de briser la couche de sol compactée qui peut être créée par le poids des machines agricoles ou par la formation naturelle de la couche argileuse.

En brisant la couche compacte, l'eau peut librement pénétrer dans les couches inférieures et ainsi éliminer les sels qui se sont accumulés au fil du temps.

2. Rinçage sur le terrain

Cette opération est réalisée à l'aide de grandes quantités d'eau faiblement salée. Cette eau permet de dissoudre les sels présents dans le sol et de les transporter ensuite vers les couches inférieures.

3. Réduction de l'évaporation

L'évaporation ne diminue que si le champ est recouvert d'une couche de végétation permanente ou s'il a été paillé (avec des matériaux organiques ou artificiels). Une évaporation réduite signifie que les sels présents restent en solution aqueuse et sont plus facilement lessivés dans les couches inférieures.

4. Application de traitements chimiques

Des traitements chimiques sont effectués avant le rinçage artificiel décrit précédemment. On ajoute généralement du gypse afin que les ions sodium puissent se lier au calcium qu'il contient.

Cette réaction contribue à éliminer les ions nocifs qui empêchent la bonne absorption des nutriments par les plantes. Le rinçage du sol permet d'éliminer facilement le sel soluble dans l'eau ainsi formé.

5. Semis d'espèces végétales tolérantes

Dans les régions où la concentration en sel est élevée et où la culture d'espèces végétales conventionnelles est impossible, il est nécessaire de planter des cultures tolérantes au sel. Parmi les cultures les plus tolérantes, on trouve l'orge, le camélia, le seigle, le safran, le tournesol et la betterave sucrière.

6. Plantation de cultures de couverture tolérantes

En l'absence de céréales d'hiver semées, les champs doivent être recouverts d'une culture de couverture afin de les protéger de l'érosion éolienne et de l'évapotranspiration durant l'automne et l'hiver. Une des meilleures méthodes consiste à semer un mélange d'orge, de tournesol et de betterave sucrière après la récolte des céréales d'été. cultures.

Ce mélange va germer et abordera l'hiver sous forme de jeunes plants qui, sous l'effet du froid, mourront probablement, laissant derrière eux une précieuse quantité d'azote et d'autres nutriments.

La principale raison d'utiliser des cultures de couverture tolérantes au sel est de minimiser l'évapotranspiration pendant les mois où le sol doit être nu.

Comment prévenir la salinisation des sols

La salinisation des sols peut être prévenue par la mise en œuvre de plusieurs stratégies de gestion de la production. La clé du succès réside dans l'obtention d'informations pertinentes issues du terrain, grâce à la mise en œuvre de diverses technologies.

Ces technologies comprennent notamment le traitement des sols spécifique au site. analyse (cartes des sols)), cartes de conductivité électrique, orthophotos historiques de satellites/drones, capteurs météorologiques et modèles de calcul d'évapotranspiration.

Grâce à ces données, les producteurs peuvent élaborer des plans de gestion des cultures détaillés et adaptés à chaque situation, et prendre des décisions éclairées. Ces stratégies peuvent notamment inclure la modification de la rotation des cultures, l'ajustement des programmes d'irrigation, l'application de gypse et d'acide, le labour profond, ainsi que la modification de la composition et des doses d'engrais.

Questions fréquemment posées

1. Quel est un moyen pour l'homme d'atténuer les effets de la salinité des sols sur les rizières ?

L'une des méthodes utilisées par l'homme pour atténuer les effets de la salinité des sols sur les rizières consiste à pratiquer le lessivage. Le lessivage consiste à appliquer un excès d'eau sur la rizière, en la laissant s'infiltrer dans le sol et éliminer les sels accumulés.

Ce procédé contribue à réduire la salinité du sol, le rendant moins salin et plus propice à la riziculture. De plus, les agriculteurs peuvent adopter des techniques d'irrigation améliorées, comme l'alternance d'humidification et de séchage, ou utiliser des variétés de riz tolérantes au sel afin de minimiser l'impact de la salinité du sol sur la production rizicole.

2. Pourquoi est-il important que les agriculteurs connaissent les concentrations de sel ?

Il est important pour les agriculteurs de connaître la concentration en sel de leurs sols, car une forte salinité peut avoir un impact considérable sur la croissance et le rendement des cultures. En surveillant cette concentration, les agriculteurs peuvent prendre des décisions éclairées concernant la gestion de l'irrigation, les amendements du sol et le choix des cultures.

La compréhension des niveaux de sel aide les agriculteurs à mettre en œuvre des stratégies appropriées pour atténuer les effets négatifs de la salinité, comme l'ajustement des programmes d'irrigation, la mise en place de systèmes de drainage ou la sélection de cultures tolérantes au sel.

Ces connaissances permettent aux agriculteurs d'optimiser leurs pratiques agricoles et d'améliorer la productivité globale des cultures dans les zones touchées par la salinité.

3. Quel est un bon moyen de réduire la salinisation ?

Un bon moyen de réduire la salinisation, d'améliorer la gestion de l'eau, de mettre en œuvre un drainage efficace et de pratiquer des techniques de conservation des sols.

4. Quel événement catastrophique entraîne une augmentation de la salinité ?

Les inondations sont des événements catastrophiques pouvant entraîner une augmentation de la salinité. Lorsque les eaux se retirent, elles peuvent laisser derrière elles une solution concentrée de sels à la surface du sol ou s'infiltrer dans celui-ci, augmentant ainsi la concentration de sel.

L'évaporation de l'eau entraîne une concentration accrue de sels, ce qui augmente la salinité des zones touchées. Ce phénomène peut nuire à la productivité agricole, car une forte concentration de sel peut freiner la croissance des plantes et dégrader la structure du sol.