Déterminants biologiques du système poral de Vertisols cultivés (Petites Antilles). Conséquences sur la disponibilité de l’eau des sols pour les plantes.

Résumé :

Cet article sáttache à déterminer le rôle de láctivité biologique dans la dynamique et le fonctionnement du système de porosité de Vertisols des Antilles. Les Vertisols comportent un système de porosité que lón peut schématiser en trois compartiments, différentiant par leur géométrie que par leur mode de formation, et tous trois déformables:
(i) la porosité matricielle (taille 0, 1 à 1 µm), toujours saturée par de léau par ailleurs peu disponible pour les plantes, dont le volume suit la déformation du réseau des argiles,
(ii) la porosité macro-fissurale (largeur jusqu’à 10 cm), conséquence macroscopique du retrait matriciel, délimitant des prismes larges de plusieurs décimètres , les macro-fissures jouent
un rôle essentiel dans láération, et dans la réhumectation hétérogène en profondeuran sans fonction de réservoiran
(iii) la porosité structurale à l’intérieur de ces prismes (taille 10 pm à 10 mm), principal réservoir déau disponible, créée en grande partie par láctivité biologique et modifiée par le travail du sol.
Les Vertisols étudiés à la Guadeloupe (G) ont une garniture cationique saturée par le calcium échangeable, une cohésion élevée et une dispersabilité faible des argiles , ceux de la Martinique (M)où la garniture cationique des argiles est saturée par une proportion notable de magnésium et sodium échangeables, sont plus instables.
Une méthode de mesure de la conductivité hydraulique matricielle a été mise au point , les basses valeurs mesurées sont conformes à la faible disponibilité de léau matricielle pour les plantes. En utilisant des transducteurs d’épaisseur THERESA, mesurant les mouvements verticaux d’un sol nu et d’un sol enherbé, vérification a été faite que l’évaporation ne peut assécher le sol en profondeuran et que seule une extraction racinaire diffuse de léau peut provoquer un retrait profond. La macro-fissuration est donc étroitement contingente du prélèvement de l’eau par les racines.
La porosité structurale a été étudiée en relation avec différents modes d’usage des Vertisols, sous l’hypothèse que son organisation et sa dynamique hydrique dépendent de l’activité biologique et des réorganisations mécaniques associées à la gestion du sol. Une nouvelle méthode dóbservation tridimensionnelle de la seule porosité structurale a été mise au point. Elle a permis de développer une typologie des formes de pores interconnectés, dont l’origine et les déformations sont directement interprétables. Les agrégats des sols fortement travaillés ne contiennent pas (M) ou peu (G) de pores structuraux. Ils sont séparés par des pores plans, rares en (M), complétés par des méats polyédriques et des créneaux à leur périphérie en (G). Les sols sous prairies montrent dábondants pores trans6tructuraux tubulaires de diamètre 10-30
µmand compatibles avec une activité hyphaire dáctinomycètes, dans les horizons profonds, peu développée cependant sous irrigation (M). En surface, ces pores tubulaires sont relayés par des pores plans gaufrés qui ne se referment pas au gonflement, dont la géométrie est à rapprocher des micro-agrégats identifiés, à débris organiques figurés ou bactériens. Les sols sous prairies fertilisées (G) montrent une abondance particulière dágrégats dérivés de turricules, à faible porosité interne en écailles, séparés par des cloisons rugueuses.
Les volumes et disponibilités des réservoirs déau ont été évalués sur des cultures de mais en containers. Les sols fortement travaillés ont un faible réservoir disponible, avec une forte contribution de léau de la porosité matricielle qui conduit le maïs à un stress hydrique précoce. Les sols sous prairies sans intrant comportent un important réservoir déau structurale, lié à la porosité dórigine biologique, fonctionnellement disjoint du réservoir déau matricielle. Sous les prairies fertilisées et irriguées, la disparition des tubes fins provoque une diminution du réservoir déau structurale. La part des pores interstitiels de la micro-agrégation bactérienne devra être évaluée.
Ces résultats permettent de conclure quíl faut diminuer les travaux du sols intensifs, qui altèrent la porosité préexistante – surtout en (M) plus instable -, et les substrats et agents de la porogénèse biologique. Il faut aussi pratiquer des rotations avec des prairies, pluviales ou à irrigation discontinue. l-activité des vers de terre ná pas déffet direct croissant sur la disponibilité de léau , au delà de 40 g kg-1 de C, elle náméliore pas la conductivité hydraulique matricielle, et a plutôt un effet négatif sur la porogénèse microbiologique. La gestion de cette dernière, par la manipulation de la restitution de carbone et du régime hydrique est une voie à approfondir pour la gestion durable des Vertisols.