Changement de la qualité des sols mis sous culture dans un milieu aride

Abstract

L’objectif principal de notre thèse de doctorat est d’étudier le changement de la qualité des sols mis sous culture en irrigué dans un milieu aride, cas des Ziban. Région située au pied de l’Atlas saharien à 446 km au sud-est de la capitale Alger. Un autre objectif qui n’est pas moindre est d’étudier au niveau d’une station expérimentale de l’Institut Technique du Développement de l’agronomie saharienne (I.T.D.A.S) d’Ain Ben Noui à 10 km sud-ouest de Biskra, l’évolution de la salinité sous serres des sols soumis à l’irrigation par rapport à ceux des témoins (non cultivés). Pour la première partie du travail, l’étude du milieu physique à travers l’étude géomorphologique (substratum du sol - morphologie) nous a permis de délimiter quatre catégories de zones distinctes : la première est caractérisée par la présence des sols sur sédiments gypso-calcaires, situe au niveau des communes de M’ziraa et Doucen; la deuxième est caractérisée par la présence des sols sur Deb-Deb encroûté (Tolga et El Hadjeb); troisième est singularisée par la présence des sols argileux lourds et calcaires (Zeribet El Oued)et enfin, la quatrième zone est différenciée par des sols sur matériaux salés et argileux(El Outaya). Au niveau de chaque zone délimitée on a choisi des stations d’échantillonnage et d’observations. Au sein de chaque station, nous avons creusé deux profils. Le premier est localisé dans un sol cultivé et irrigué, il a été étudié profondément et où les horizons le composant sont analysés au laboratoire et interprétés. L’autre profil limitrophe est localisé dans un sol non irrigué et non cultivé, il va nous servir comme témoin. Les résultats : les analyses de l’eau d’irrigation ont montré que : L’eau a une salinité forte pour le site d’El Outaya (eau du barrage présente la salinité la plus faible par rapport aux autres sites), une salinité très forte pour les sites de Zeribet El Oued, M’ziraa, El Hadjeb et Tolga et enfin, le site de Doucen à une salinité excessive ; Le Faciès chimique est de type sulfaté — calcique et secondairement sodique pour toutes les eaux. Constats : la variation des caractéristiques des sols entre les profils cultivés et leurs témoins montre qu’il y a généralement un changement de la salinité, quant à l’irrigation pratiquée est avec des eaux salées et où le taux de matière organique, est élevé dans les horizons des profils cultivés par rapport à ceux des profils témoins et ceci est plus remarquable au niveau des horizons de surface du sol. L’étude des variations des caractéristiques des sols fait ressortir qu’il y a un changement de la qualité des sols concernant le facteur de texture, perméabilité, réserve utile, taux de gypse, taux de calcaire et du pH. Pour la texture, on a trouvé trois types de texture : une texture argileuse pour les sols de M’ziraa, Zeribet El Oued et El Outaya, la texture sableuse pour les sols de Doucen et enfin la texture limono-sableuse pour les sols de Tolga et El Hadjeb (Ain Ben Noui). On a remarqué que la texture du sol a une influence directe sur la perméabilité du sol. On a pu distinguer deux catégories des sols : les sols moyennement perméables à perméables au niveau des sols de Doucen, El Hadjeb et Tolga ; et les sols peu perméables au niveau de M’ziraa, Zeribet El Oued et El Outaya. Pour la variation du taux de calcaire et du gypse, on peut citer deux classes : la classe des sols modérément calcaires concernant les sols de Doucen, d’El Hadjeb, et la classe des sols fortement calcaires concernant les sols de M’ziraa, de Tolga et d’El Outaya. Pour le gypse, on peut individualiser des sols faiblement gypseux concernant les sols d’El Hadjeb et d’El Outaya, des sols faiblement à modérément gypseux pour les sols de M’ziraa, aussi, des sols modérément à fortement gypseux pour les sols de Tolga et Zeribet El Oued et enfin des sols excessivement gypseux pour les sols de Doucen. Enfin, le pH présente des variations spatiales entre les régions, on peut remarquer des sols neutres pour deux régions El Outaya et Doucen et des sols alcalins pour les autres. On peut conclure que la variation spatiale des caractéristiques des sols en milieu cultivé et irrigué varie en fonction du substratum du sol, de la qualité de l’eau d’irrigation et du milieu physique est celui-ci pour la même culture. Concernant le l’objectif secondaire et à travers nos résultats on peut dire que la plasticulture en milieu saharien rencontre des contraintes relatives à la faible maîtrise de l’itinéraire technique. Parmi les paramètres, il y’a l’utilisation d’eau fortement minéralisée qui accentue les processus de salinisation et engendre une salinisation secondaire intense des terres. Les terres sableuses irriguées avec une eau chargée en sels peuvent se comporter d’une manière exemplaire si elles sont bien drainées, par la mise en place d’un réseau de drainage efficace et très rapproché des serres. The main objective of our thesis work is to study the change in the quality of soils placed under irrigated cultivation in an arid environment, in the case of the Ziban. Region located at the foot of the Saharan Atlas, 446 km southeast of the capital Algiers. Another objective, which is not less, is to study at an experimental station of the Technical Institute for the Development of Saharan Agronomy (ITDAS) of Ain Ben Noui 10 km southwest of Biskra, the evolution of the salinity in greenhouses of the soils subjected to irrigation compared to those of the controls (not cultivated). For the first part of the work, the study of the physical environment through the geomorphological study (substratum of the soil - morphology) allowed us to delimit four categories of distinct zones: the first is characterizing by the presence of soils on gypso- sediments. Limestone, located in the municipalities of M'ziraa and Doucen; the second is characterizing by the presence of soils on encrusted Deb-Deb (Tolga and El Hadjeb); the third is distinguishing by the presence of heavy clayey and limestone soils (Zeribet El Oued) and finally, the fourth zone is differentiating by soils on salty and clayey materials (El Outaya). Sampling and observation stations were choosing for each demarcated area. Within each station, we have dug two profiles. The first is located in cultivated and irrigated soil; it has been studding deeply and where the component horizons are analysing in the laboratory and interpreting. The other adjoining profile is located in non-irrigated and non-cultivated soil; it will serve as a witness. The results: analyzes of the irrigation water showed that: The water has higt salinity for the site of El Outaya (water from the dam has the lowest salinity compared to the other sites), a very high salinity for the sites of Zeribet El Oued, M'ziraa, El Hadjeb and Tolga and finally, the Doucen site with excessive salinity; The chemical facies is of the sulphated - calcium type and secondarily sodium for all waters. Observations: the variation in soil characteristics between cultivated profiles and their witnesses shows that there is generally a change in salinity as for the irrigation practiced is with saline water and where the rate of organic matter, is high in the horizons of the cultivated profiles compared to those of the control profiles, and this is most noticeable at the level of the soil surface horizons. The study of variations in soil characteristics shows that there is a change in soil quality concerning the factor of texture, permeability, useful reserve, gypsum rate, limestone rate and pH. For the texture, we found three types of texture: a clay texture for the soils of M'ziraa, Zeribet El Oued and El Outaya, the sandy texture for the soils of Doucen and finally the silty-sandy texture for the soils of Tolga and El Hadjeb (Ain Ben Noui). It has been observing that the texture of the soil has a direct influence on the permeability of the soil. We could distinguish two categories of soils: moderately permeable to permeable soils at the level of the soils of Doucen, El Hadjeb and Tolga; and low permeability soils at M’ziraa, Zeribet El Oued and El Outaya. For limestone and gypsum: the variation in the rate of limestone and gypsum leads to a change in the quality of these soils, we can cite two classes: the class of moderately calcareous soils concerning the soils of Doucen, El Hadjeb, and the class of strongly calcareous soils concerning the soils of M'ziraa, Tolga and El Outaya. For the gypsum, one can individualize weakly gypsum soils concerning the soils of El Hadjeb and El Outaya, weakly to moderately gypsum soils for the soils of M'ziraa, also, moderately to strongly gypsum soils for the soils of Tolga and Zeribet El Oued and finally excessively gypsum soils for the Doucen soils. Finally, the pH presents spatial variations between the regions, we can notice neutral soils for two regions El Outaya and Doucen and alkaline soils for the others. It can be concluding that the spatial variation of soil characteristics in cultivated and irrigated environments varies depending on the soil substratum of the quality of irrigation water and the physical environment is this for the same crop. Regarding the second study, it is through our results that we can say that plasticulture in the Saharan environment encounters constraints relating to the poor mastery of the technical route. Among the parameters, there is the use of highly mineralized water, which accentuates the salinization processes and generates an intense secondary salinization of the land. Sandy soils irrigated with water laden with salts can behave in an exemplary manner if they are well draining, by the establishment of an efficient drainage network and very close to the greenhouses. الهدف الرئيسي من بحثنا هذا هو دراسة التغير في نوعية التربة المزروعة و المسقية في ببيئة جافة كمنطقة الزيبان التي تقع عل بعد 446 كلم جنوب شرق العاصمة "الجزائر". الهدف الاخر الذي لا يقل أهمية عن ذلك هو دراسة تطور ملوحة التربة تحت البيوت البلاستيكية المسقية مقارنة بالشاهد (تربة غير مزروعة) بالمحطة التجريبية للمعهد التقني لتنمية الزراعة الصحراوية في عين بن النوي على بعد 10 كلم جنوب غرب (I.T.D.A.S) بسكرة. بالنسبة للجزء الأول من العمل، سمحت لنا دراسة المحيط من خلال الدراسة الجيوفيزيائية للمنطقة (الطبقة التحتية للتربة-المورفولوجيا) بتحديد أربع أنواع من المناطق الملاحظة: الأولى تتميز بوجود أتربة على الرواسب الجبسية و الجيرية (الكلسية) في بلدتي مزيرعة و الدوسن و الثانية تتميز بوجود أتربة على الدبداب المتحجر(طولقة ،الحاجب) و الثالثة تختص بوجود أتربة طينية ثقيلة كلسية (زريبة الواد) و أخيرا منطقة تتميز بوجود أتربة على طبقة طينية مالحة (الوطاية)،بالنسبة لكل منطقة قمنا بحفر مقطعين، الأول في التربة المزروعة و المسقية و الثاني في التربة المقابلة الجرداء بمثابة شاهد، وقد تمت دراسة هذه المقاطع بعمق حيث تم تحليل تربة افاقها في المختبر. النتائج: أظهرت تحاليل مياه السقي أن: -المياه ذات ملوحة عالية بالنسبة لموقع الوطاية (مياه السد لديها ملوحة أقل من ملوحة المواقع الأخرى) و ملوحة جد عالية بالنسبة للمواقع زريبة الواد، مزيرعة، الحاجب و طولقة و أخيرا موقع الدوسن الذي يتميز بملوحة زائدة جدا (5.6 ديسي سيمنر/م).- السحنات الكيميائية من نوع كبريتات الكالسيوم بالدرجة الأولى و الصوديوم بالدرجة الثانية لجميع عينات المياه ، ملاحظات: تظهر التغيرات في خصائص التربة بين المقاطع المزروعة و شواهدها أن هناك اختلاف بشكل عام حيث أن مياه السقي المستعملة مالحة و أيضا من ناحية نسبة المادة العضوية مرتفعة في أتربة المقاطع المزروعة و هذا أكثر وضوحا على مستوى سطح التربة. - أظهرت دراسة التغيرات في خصائص التربة أن هناك اختلافا في نوعية التربة فيما يتعلق بعامل القوام و النفاذية واحتياطي التربة من الماء المفيد المستعمل و كذا في معدل أو نسبة الجبس و الكلس و درجة الحموضة. - بالنسبة لقوام أو نسيج التربة وجدنا ثلاثة أنواع من الملمس: نسيج طيني لتربة مزرعية، زريبة الواد و الوطاية، نسيج رملي لتربة الدوسن و أخيرا الملمس الغريني لتربة طولقة و الحاجب. - لقد لوحظ أن نسيج التربة له تأثير مباشر على نفاذية التربة حيث تمكننا من التمييز بين نوعين من التربة من حيث النفاذية : تربة متوسطة النفاذية الى نفوذة على مستوى تربة الدوسن ،الحاجب و طولقة و تربة قليلة النفادية في مزيرعة ،زريبة الواد و الوطاية. بالنسبة للكلس و الجبس يؤدي التباين في معدل الكلس و الجبس في التربة الى تغيير في نوعية هذه التربة و يمكننا الاستشهاد بقسمين: قسم التربة متوسطة الكلس فيما يتعلق بتربة الدوسن و الحاجب و قسم التربة مرتفعة الكلس يتعلق بمزيرعة ،طولقة و الوطاية. بالنسبة للجبس، يمكن التمييز بين التربة قليلة الجبس فيما يتعلق بتربة الحاجب و الوطاية و التربة قليلة الى متوسطة الجبس بالنسبة لتربة مزيرعة و كذلك التربة المتوسطة الى مرتفعة الجبس فيما يخص تربة طولقة و زريبة الواد و أخيرا التربة الجد مرتفعة الجبس بالنسبة لتربة الدوسن. و أخيرا من خلال درجة الحموضة يمكننا ملاحظة اختلافات من منطقة الى أخرى حيث بإمكاننا التمييز بين التربة معتدلة الحموضة لمنطقتي الوطاية و الدوسن و التربة القلوية لبقية المناطق. يمكن الاستنتاج أن التغير المكاني لخصائص التربة في الوسط المزروع و المروي يختلف باختلاف الطبقة التحتية للتربة و نوعية مياه الري و المحيط الفيزيائي لنفس المحصول. فيما يتعلق الهدف الثانوي، فمن خلال نتائجها يمكننا القول أن الزراعة تحت البيوت البلاستيكية تواجه عوائق تتعلق بنقص إتقان الطرق التقنية. من بين هذه العوامل استخدام المياه عالية الأملاح التي تزيد من ملوحة التربة و تولد ملوحة ثانوية شديدة و عالية .التربة الرملية المسقية بمياه مالحة يمكننا استخدامها بطريقة مثالية اذا تم تصريف المياه للأملاح فيها جيدا من خلال إنشاء شبكة تصريف فعالة و قريبة جدا من البيوت البلاستيكية.