Doctoral thesis (Dissertations and theses)
Potential of improvement of acid soils fertility by incorporation of natural fresh plant biomass combined with travertine in Rwanda
Ruganzu, Vicky
2009
 

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Keywords :
Tephrosia vogelii; travertine; travertin; soil fertility improvement; amélioration de la fertilité; plant biomass; biomasses végétales (Tithonia diversifolia); Rwanda; acid soils; sols acides
Abstract :
[fr] RésuméLa plupart des régions équatoriales humides, dont fait partie le Rwanda, sont caractérisées par une altération avancée des roches, des températures relativement élevées, de fortes intensités des pluies qui se traduisent par des phénomènes de ruissellement et d’érosion accompagnées par la lixiviation d’éléments nutritifs avec pour corollaires l’acidification et la réduction de la fertilité des sols. L’un des moyens d’améliorer la fertilité passe par la mise en œuvre de techniques destinées à modifier les caractéristiques défavorables du sol. Ce travail a pour objectif d’évaluer les effets de l’apport dans le sol de biomasses végétales fraîches collectées dans le milieu naturel, combinées avec du travertin, sur l’amélioration de la fertilité et de la productivité des sols acides du Rwanda. Afin d’atteindre ce but, deux types d’essais ont été mis en place sur le terrain au niveau du site de Rubona en moyenne altitude et de Gakuta en haute altitude. Il s’agit tout d’abord d’un essai portant sur la mise en culture en milieu naturel de deux espèces végétales Tithonia diversifolia (Hemsley) A Gray et Tephrosia vogelii (Hook F) et l’évaluation de leur production en biomasse et en quantités d’éléments. L’autre essai, consiste en l’évaluation des caractéristiques des sols et des rendements de la culture du maïs des parcelles fertilisées avec les biomasses de ces espèces et/ou de NPK chacun combiné ou non avec du travertin. Le choix de Tithonia diversifolia a été basé sur son potentiel fertilisant et de production en biomasse tandis que celui de Tephrosia vogelii sur son utilisation dans les exploitations agricoles sous forme de haie anti-érosive. Les résultats obtenus indiquent que ces espèces ont un potentiel élevé de production en biomasse et en accumulation d’éléments dans leurs milieux écologiques favorables. Elles donnent des rendements de 18,7 t.ha-1.an-1 pour Tithonia diversifolia à Rubona et 11,4 t.ha-1.an-1 pour Tephrosia vogelii à Gakuta. Au terme de quatre saisons culturales d’expérimentation, les traitements avec la biomasse de Tithonia diversifolia combinée au travertin ont significativement augmenté le pH, la CECE, le Veff et réduit le taux de saturation en aluminium échangeable dans les deux sites. A Rubona, l’augmentation de 0,8 unité de pH a induit un écart positif de 43,9 % et 2,9 cmolc.kg-1 de sol respectivement pour Veff et de CECE et une réduction de 60 à 11 % pour mAl. A Gakuta, ces écarts sont respectivement de 20,5 % et 4,1 cmolc.kg-1 de sol et de 20 à 0,4 % pour une amélioration de 0,7 unité de pH. Ce même traitement et celui relatif à la biomasse de Tithonia diversifolia seule ont amélioré les teneurs en Cot des sols de 0,1 à 0,5 %. Les effets des traitements sur la disponibilité du phosphore sont les plus marqués avec l’engrais minéral NPK utilisé seul ou en combinaison avec le travertin. Les teneurs correspondantes ont été multipliées par 2,8 et 2,7 à Rubona et 1,3 à Gakuta à la quatrième saison. S’agissant des paramètres microbiologiques du sol (azote microbien, carbone microbien, respiration basale et respiration induite par le substrat), une amélioration sensible a été observée dans les traitements avec la biomasse de Tithonia diversifolia ou de Tephrosia vogelii en combinaison avec le travertin ou de la biomasse de Tithonia diversifolia appliquée seule. L’analyse des échantillons de terres par la méthode de spectroscopie proche infrarouge a permis de prédire avec la meilleure précision (0,8<r2<1,0 et 2,3<RPD<5,4) la plupart des paramètres chimiques et microbiologiques pris en compte dans cette étude (pH, Cot, Nt, CEC, CECE, Nmic, Cmic, RBAS, RIS). Pour le maïs, les rendements en biomasse et en grains sont positivement influencés par le traitement avec la biomasse de Tithonia diversifolia combinée avec du travertin. Ce traitement présente une meilleure efficience agronomique. A la quatrième saison, le rendement en grain pour ce traitement a été multiplié par 4,7 et 2,8 par rapport au témoin respectivement à Rubona et à Gakuta.
Disciplines :
Environmental sciences & ecology
Author, co-author :
Ruganzu, Vicky ;  Université de Liège - ULiège > GX - Faculté universitaire des Sciences agronomiques de Gembloux
Language :
English
Title :
Potential of improvement of acid soils fertility by incorporation of natural fresh plant biomass combined with travertine in Rwanda
Alternative titles :
[fr] Potentiel d’amélioration de la fertilité des sols acides par l’apport de biomasses végétales naturelles fraîches combinées à du travertin au Rwanda
Defense date :
10 December 2009
Institution :
Université de Liège
Degree :
Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique
Promotor :
Bock, Laurent
Culot, Marc
President :
Mahy, Gregory
Jury member :
Collinet, Gilles
Baudoin, Jean-Pierre
Paul, Roger
Destain, Jean-Pierre
Chapelle, J.;  HE-Charlemagne
Available on ORBi :
since 27 March 2024

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