Soutenance de thèse de Maman Nassirou Ado (INRA SAS)


 AHLeGall    24/05/2017 : 21:55

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Le mercredi 24 mai 2017 à 10:00, amphithéâtre Matagrin (Agrocampus Ouest, 65 rue de Saint Brieuc à Rennes), Maman Nassirou Ado soutient sa thèse intitulée "Evaluation in situ et en conditions contrôlées de la phytodésalinisation des Vertisols irrigués.

Le mercredi 24 mai 2017 à 10:00, amphithéâtre Matagrin (Agrocampus Ouest, 65 rue de Saint Brieuc à Rennes), Maman Nassirou Ado soutient sa thèse intitulée "Evaluation in situ et en conditions contrôlées de la phytodésalinisation des Vertisols irrigués. Cas d’étude du périmètre rizicole de Kollo (Niger) dans la vallée du fleuve Niger"

devant le jury composé de :
 
Jean-Marie Karimou Ambouta, Professeur, Université de Niamey, Niger (Président)
Pascal Boivin, Professeur, HEPIA de Genève, Suisse (Rapporteur)
Patricia Garnier, Directrice de Recherche, INRA, Thiverval-Grignon, France (Rapporteure)
Isabelle Cousin, Directrice de Recherche, INRA, Orléans, France (Examinatrice)
Issifou Adam, Chargé de Recherche, INRAN, Niger (Examinateur)
Didier Michot, Maître de Conférences,  Agrocampus Ouest Rennes  (Co-encadrant)
Yadji Guéro, Professeur, Université de Niamey, Niger (Directeur de thèse)
Christian Walter, Professeur, Agrocampus Ouest Rennes, France (Directeur de thèse)

Résumé
Les apports d’eau pour la désalinisation des sols, par lavage de surface et/ou lixiviation des sels, sont peu efficaces dans le cas des Vertisols, du fait de leur très faible conductivité hydraulique à saturation (< 3.10-8 m/s) qui limite la mobilisation des sels. L’objectif général de ce travail est de comprendre et d’évaluer le rôle de cultures, à fort développement racinaire et susceptibles de se développer en milieu salin et saturé, sur le processus de phytodésalinisation des Vertisols.
L’étude est réalisée sur le périmètre irrigué de Kollo (Niger) dans la vallée du fleuve Niger et couple deux expérimentations : i) la première in situ teste la capacité de Echinochloa stagnina à dessaler les Vertisols durant 3 saisons culturales (15 mois) par comparaison avec la culture de riz (Oriza sativa) et avec la simple submersion du sol nu, ii) la deuxième, en conditions contrôlées au laboratoire sur des colonnes de sol, étudie l’effet de E. stagnina sur les propriétés hydro-structurales des Vertisols durant deux saisons culturales (11 mois) et vise à analyser et modéliser la dynamique de désalinisation induite par la plante.
Les résultats acquis montrent que la structure des Vertisols est améliorée par les racines de E. stagnina. La porosité du sol croît progressivement sur le sol cultivé avec E. stagnina alors qu’elle demeure quasiment stable sur le sol nu. La macroporosité totale est plus élevée sur le sol cultivé avec E. stagnina (6 à 10 %) que sur le sol nu (2 à 4 %). La salinité des Vertisols décroît significativement avec le temps du développement des cultures. A la fin de l’expérimentation in situ, le stock initial en sels de la couche 0-60 cm a baissé de 33 à 36 % sous la culture de E. stagnina et seulement de 3 % pour la culture de riz et le sol nu submergé. Toutefois, les périodes d’inter-cultures non irriguées présentent un risque de retour de la salinité par des remontées capillaires des sels induites par l’évaporation. Au laboratoire, le stock des sels, initialement homogène entre les colonnes, a baissé de 65 à 87 % sous culture de E. stagnina et de 34 à 45 % pour le sol nu submergé. La réduction de la salinité des Vertisols par la culture de E. stagnina s’explique, par ordre d’importance, par : j) la lixiviation des sels qui est favorisée par l’effet des racines sur la structure du sol et jj) l’accumulation des sels dans la biomasse de la plante.
En outre, la culture de E. stagnina produit entre 39 et 51 t/ha de la biomasse sèche de fourrage après 15 mois de suivi in situ, présentant ainsi un intérêt économique pour les agriculteurs.
De nouvelles pistes de recherches sont envisagées pour : i) mieux comprendre l’interaction entre les différents processus (fissuration, diffusion, géochimie) intervenants pendant la période d’inter-culture ii) identifier et intégrer d’autres cultures tolérantes à la salinité pour la phytodésalinisation des sols à l’échelle de la vallée du fleuve Niger.
Mots clés : Vertisols, Salinité, Phytodésalinisation, Echinochloa stagnina, Niger, Irrigation

Abstract
Conventional approaches to reclaim soil salinity by water ponding and flushing are not effective in the case of Vertisols, because of their very low saturated hydraulic conductivity (< 3.10-8 m/s) which limits salt remove. The general objective of this study was to understand and to evaluate the role of crops, characterized by heavy root development and susceptible to growth in saline and flooded conditions, on phytodesalinization process of Vertisols.
The study was conducted in the irrigated perimeter of Kollo (Niger) in Niger River valley and coupled two experimental approaches: i) a field study to test the capacity of Echinochloa stagnina crop to reclaim Vertisols salinity during tree cropping seasons (15 months) in comparison with rice (Oriza sativa) crop and ponded bare soil and ii) a laboratory experimentation on soil columns to study the effect of E. stagnina roots on hydro-structural properties of Vertisols during two cropping seasons (11 months). In both conditions, the aims were to analyze and model phytodesalinization processes of Vertisols inducted by E. stagnina crop.
The results showed that Vertisols structure was improved by E. stagnina roots. The soil porosity progressively increased under soil cultivated with E. stagnina whereas it remained stable under bare soil. The soil macroporosity was higher on soil cultivated with E. stagnina (6-10%) than bare soil (2-4%).
The soil salinity of Vertisols significantly decreased with time of crop development. At the end of field study, the initial salt stock of 0-60 cm layer decreased by 33 to 36% under the E. stagnina crop and only by 3% under rice crop and ponded bare soil. However, capillary rise of salt during the intercropping period is a risk of salinity return after treatment. In laboratory study, salt stock, which was initially homogeneous between the columns, decreased by 65 to 87% under soil cultivated with E. stagnina and by 34 to 45% under ponded bare soil. The soil salinity reduction of Vertisols by E. stagnina crop was mainly explained by: j) salt leaching (major process), which was promoted by improved soil structure tied to root development and jj) salt accumulation in plants biomass. In addition, E. stagnina crops produced between 39 and 51 t/ha of dry forage biomass after 15 months of field growth, which was sufficiently high to have an economic interest for farmers.
Future research must be performed to: i) understand the interactions between the different processes (cracking, diffusion, geochemistry) involved during the intercropping season and ii) identify and test at larger scale other salt-tolerant crops able to foster phytodesalinization and saline soil reclamation.
Keywords: Vertisols, Soil Salinity, Phytodesalinization, Echinochloa stagnina, Niger

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Maman Nassirou Ado (INRA SAS) / @





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