Évaluation qualitative et quantitative de l’érodibilité de différentes unités paysagères représentatives du Burundi : de la parcelle au micro bassin

Résumé Fr En

Entre 1977 et 1995, la Coopération française a financé des travaux de recherche sur l'érosion des sols menés par une équipe de chercheurs franco-burundais de l’Institut des Sciensces Agronomiqques du Rudundi (ISABU). Cinq stations constituées de parcelles Wischmeier ont été implantées dans différentes situations agraires et paysagères représentatives du pays. Le suivi des expérimentations sur plusieurs années a démontré que tous les sols étudiés ont une bonne à très bonne résistance à l’érosion (K oscillant entre 0,003 et 0,15).Leur comportement vis-à-vis de l’érosion varie en fonction de leurs propriétés structurale, porale et physico-chimique : la détachabilité et le charriage des agrégats caractérisent plutôt les sols ferrallitiques argileux évoluant sur schiste du Mumirwa central (Crête Congo-Nil) alors qu’une dégradation chimique, structurale et porale par dilution progressive des matières organiques et transferts sélectifs des cations basiques (Ca2+) distingue les sols bruns eutrophes et sols en voie de ferrallitisation développés sur les séries volcanosédimentaires de la dépression orientale du Moso.En condition cultivée avec amendement organique, les phénomènes de lixiviation des cations basiques Ca2+ et de Mg2+ sont rapides et intenses en condition acide et significatifs d’une dégradation accélérée de la fertilité avec une désaturation du complexe absorbant et inversement, une augmentation de l’acidité et de l’aluminium échangeable. Dans le cas des sols argileux eutrophes du Moso, la mise en solution des nutriments des sols, proportionnellement plus importante que les sols férrallitiques, n’est inquiétante que sur le plan de la matière organique (de 15 à 30 % supérieur au sol en place) et plus encore du phosphore. Cette sélectivité agissant surtout sur les éléments fertiles du sol constitue une contrainte réelle pour maintenir leur productivité.Les résultats observés sur deux micro-bassins expérimentaux de 4 et 6,5 ha du Mumirwa central montrent que les pertes mesurées au champ (sur parcelles Wischmeier) sont infiniment supérieures avec des écarts de l’érosion entre les deux échelles, de 60 pour les pertes en terre et de 30 pour le ruissellement. Les études morpho-pédologique et hydrodynamique donnent une bonne explication des processus pédogénétiques et érosifs qui se manifestent dans ces systèmes : une forte disparité liée à la dense occupation du sol dans les zones les plus fertiles notamment dans la concavité des pentes occupées surtout par une bananeraie dense et la colocase. Cette disparité se traduit en i) un enrichissement à l’aval aux dépens d’un appauvrissement et d’une dégradation en amont et ii) une inversion des vitesse d’infiltration entre l’amont et l’aval en passant par un optimum à mi-parcours. Les variations topographiques et la diversité/densité du couvert biologique concourent ainsi concomittament sur le fonctionnement écosystémique des deux bassins versants en redistribuant les ruissellements, les éléments solides et les nutriments à l’intérieur même de leur périmètre.

Between 1977 and 1985, the French cooperation has funded research on soil erosion led by a francoburundi team from the Burundi Institute of Agronomic Sciences (ISABU). Five stations made of Wischmeier plots were established in different agrarian and landscaping situations representative of the country. Follow up of the experimentation over several years, revealed that all the studied soils had a good to very good resistance to erosion (K fluctuating between 0,003 and 0,15). Their behavior with regard to erosion varies with their porosity, their structural and physicochemical properties : detachability and aggregates drifting are rather characteristic of lateritic clayish soils developing on schist of central Mumirwa (Congo-Nil ridge), while chemical, structural and porous degradation through progressive dilution of organic matter and selective transfers of base cations (Ca2+) characterize eutrophic brown soils or on the track of ferrallitisation developed on the volcano sedimentary series of the Moso eastern depression.In cropping condition with organic amendment, base cations Ca2 + and Mg2+ leaching is much more rapid and intense in acidic condition and is symptomatic of an accelerated fertility degradation with desaturation of the absorbing complex, and inversely an increase in acidity and in exchangeable aluminum. In the case of the eutrophic clay soils of Moso, soil nutrients dissolution, proportionately more important than in lateritic soils, is alarming only in terms of organic matter (from 15 to 30 % higher than the soil in place) and even more in terms of phosphorus. This selectivity, acting mainly on fertile elements in the soil, is a real constraint to maintain productivity.The results observed on two experimental 4 and 6,5 ha micro-basins of Central Mumiwa show that field losses (on Wischmeier plots) are much greater with differences in erosion between the two scales, 60 for losses in soil and 30 for run-off. Morpho-pedagogic and hydrodynamic studies give a good explanation of the pedogenetic and erosive process taking place in those systems : a high disparity related to the dense occupation of the land in the most fertile areas mainly in the concave slops occupied mainly by dense Banana and taro crops. This disparity is translated into : i) an enrichment downstream to the expenses of an impoverishment and degradation upstream and ii) a reversal of infiltration rates between upstream and downstream through an optimum at mid-way. Topographic variations and diversity/biological cover density contribute to the functioning of both watersheds by redistributing water run-off, solid elements and nutrient inside their own perimeter.