Influence de l’agroforesterie sur l’érosion hydrique et la restauration de la productivité des sols ferrallitiques acides du Rwanda

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Depuis 1985, différents systèmes agroforestiers ont été testés sur l’érosion et l’amélioration de la productivité des sols sur le Plateau Central Rwandais. Les études ont été menées sur un sol ferrallitique fortement dégradé, très acide (pH < 4) et pauvre en éléments nutritifs. Les conditions agro-écologiques peuvent être caractérisées par une altitude de 1.700 m, une précipitation annuelle moyenne de 1.280 mm (régime bimodal) et une température annuelle moyenne de 20°C. Les parcelles ont été cultivées selon les méthodes de l’agriculture écologique agroforestière. Ses éléments principaux sont : l’intégration des arbres et des haies dans les parcelles de cultures, la mise en place de cultures associées, la substitution de la jachère par l’emploi d’engrais verts, l’intégration de l’élevage dans le système de culture, le recyclage de la biomasse dans un cycle presque fermé et l’intégration des mesures pour la conservation des eaux et des sols.Malgré une érosivité des pluies relativement faible (facteur R d’après WISCHMEIER et SMITH autour de 350) on a constaté une érosion énorme sur les parcelles non protégées (468 t/ha/an sur sol nu (avec un ruissellement autour de 15 % des précipitations annuelles) et 245 t/ha/an sous manioc (ruissellement environ 9 %) sur une pente de 28 %. Sous ces conditions, l’intégration des arbres et surtout des haies de Calliandra calothyrsus, plantées en lignes isohypses, permettent une réduction de l’érosion et des pertes en matière organique et en éléments nutritifs, à un niveau « tolérable » (1-3 % des valeurs initiales). Par l’intégration des arbres et des arbustes dans le système de production agricole, l’agroforesterie permet une haute production en biomasse même sur des sites dégradés. Des relevés dendrométriques qui ont été fait pour 32 différentes espèces d’arbres plantées en novembre 1985 montrent que les meilleurs résultats ont été obtenus avec les arbres autochtones Maesopsis eminii et Polyscias fulva. Si les arbres exotiques (p. ex. Grevillea robusta, Cedrela serrata) montrent une bonne croissance initiale, les espèces autochtones sont, à la longue, plus productives et concurrencent moins les cultures vivrières. L’agriculture agroforestière contribue non seulement à la sauvegarde de la fertilité des sols, mais aussi a son approvisionnement en azote et en matière organique. Néanmoins, les méthodes biologiques seules ne sont pas capables d'améliorer la fertilité du sol sur des sites déjà fortement dégradés. Pour rétablir la fertilité de ces sols, un apport supplémentaire en éléments nutritifs qui ont été emportés par l’érosion et par exportation des cultures pendant des décennies est inévitable. L’article présente les effets positifs d’une application des cendres volcaniques et du travertin sur le rendement des cultures vivrières dans des systèmes agroforestiers.

In densely populated areas in Rwanda, soil erosion and degradation are severe threats to agriculture. In this situation, agroforestry can help to achieve a sustainable agricultural production (“ecofarming”). Agroforestry systems also play an important role in climate change mitigation by storing important quantities of carbon (10-20 t C/ha, which is equivalent to 35 to 70 t CO2/ha). Based on measurements of runoff and soil losses, of biomass production and nutrient fluxes, the author resumes more than twenty years of research experience from Projet Agricole et Social Interuniversitaire (PASI) at Butare, Rwanda (1700 m a.s.l., mean annual rainfall : 1280 mm, mean temperature : 20° C) on a severely degraded ferralitic soil (pH 4).