Innovations techniques en agriculture urbaine pour la production de légumes non contaminés par les métaux à Lubumbashi, République Démocratique du Congo

Au XXIe siècle, la contamination de l'environnement par les éléments traces métalliques est devenue un problème majeur car ils ont un impact sur la qualité des sols, des eaux, des plantes et de la santé humaine. L’objectif général de cette thèse était de développer des nouvelles méthodes de production de légumes de qualité exemptent de toute contamination métallique dans un environnement fortement impacté par l'exploitation minière à Lubumbashi, République Démocratique du Congo (RDC).
Primo, la typologie de la pollution des sols des jardins maraîchers urbains et périurbains de Lubumbashi a été décrite en utilisant les indices de contamination, le facteur d'enrichissement et l'indice de pollution des sols. Les résultats obtenus montrent que la ville de Lubumbashi et ses environs comptent 40 jardins maraîchers et 33 marchés urbains. Le cuivre et le cobalt sont les deux principaux éléments traces responsables de la contamination de plus de 75 % des sols de ces jardins maraîchers. Par ailleurs, plus de 80 % des légumes vendus sur les marchés sont également contaminés. Les premiers résultats ont permis d'établir un lien entre les sols des jardins maraîchers et les niveaux réels de contamination de chacun d'eux, ainsi que pour chaque élément trace métallique (cuivre, cobalt, cadmium, plomb, zinc et arsenic).
Secundo, cette thèse avait pour objectif d'évaluer les effets d’amendements organocalcaires sur la réduction du transfert des métaux du sol vers les plantes d'une part et de calculer l'indice de consommation journalière des légumes d'autre part. Nous avons choisi trois jardins dont le degré contamination en cuivre est faible, moyen et élevé. Des amendements organiques à base de fientes de poules et de sciure de bois, à des doses croissantes, ont été utilisés avec ou sans chaux agricole. Les résultats démontrent que les amendements organocalcaires ont diminué le transfert des métaux du sol aux plantes. Pour le jardin faiblement contaminé en Cu, l'indice de consommation journalière des légumes a été déterminé et l'indice dépasse les limites fixées par l'OMS/FAO, notamment pour le cobalt pour un individu de 60 kg de poids corporel, contrairement aux deux jardins (Manoah et Chem-Chem) qui n'ont pas produit suffisamment de biomasse pour l'analyse, et donc l'indice de consommation journalière n'a pas pu être déterminé.
Tertio, l'objectif de cette thèse était de développer des solutions nutritives bioponiques pour l'application en cultures hydroponiques dans les conditions agro-environnementales de Lubumbashi. Deux essais ont été réalisés afin de déterminer les quantités de matières organiques à utiliser dans la fabrication des solutions nutritives d’une part, mais aussi la concentration en azote ammoniacal total à apporter aux plantes afin d'assurer leur meilleure croissance d’autre part. Toutes les méthodes de fabrication des solutions nutritives ont été répétées trois fois (0,35 % ; 3,5 % et 7 % M.S), soit neuf bidons pour l'essai 1 et six répétitions de l'unique modalité (2,5 % M.S) soit six bidons) ont été produites.
La concentration en azote ammoniacal total (TAN) requise pour le premier essai était de 150 mg/l de TAN pour chaque raft, selon les modalités, et de 60, 90 et 120 mg/l de TAN pour le second essai. Les résultats obtenus montrent qu’il existe des différences significatives entre la modalité chimique de référence et les modalités bioponiques pour ce qui est du rendement des cultures de laitue (Lactuca sativa). En plus de la modalité chimique de référence qui a donné des rendements très élevés, les modalités bioponiques ayant reçu des pourcentages faibles en matières sèches et des concentrations faibles d'azote ammoniacal total ne présentent aucune différence significative avec les modalités ayant reçu des grandes quantités en matières sèches et des fortes concentrations en TAN. Par ailleurs, les cultures issues de l'hydroponie biologique et chimique ne contiennent pas des métaux lourds dans leurs biomasses aériennes. Cette thèse a mis en place une cartographie et un canevas pour déterminer le niveau de contamination, d’enrichissement et de pollution des jardins maraîchers de Lubumbashi. Elle a démontré que l’application des amendements organocalcaires ne réduit pas le risque de contamination de légumes en dessous du seuil de toxicité. La bioponie s’avère être une technique de production hors-sol des légumes non contaminés par les métaux. Nous proposons que les cultures locales à valeur ajoutée plus élevée continuent d’être testées avec l’hydroponie organique dans les conditions agro-environnementales de Lubumbashi et que la vulgarisation de la technique soit accompagnée par les autorités politico-administratives.