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Impact de la gestion de l'eau sur le bilan d'alcalinité en riziculture irriguée. Cas de l'Office du Niger (Mali)

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Résumé : L'alcalinisation des sols de l'Office du Niger a été mise en évidence par de nombreuses études (Bertrand, 1985 ; Vallès et al, 1989) sur la base des évolutions constatées par Toujan (1980) et considérée comme ayant des risques importants de compromettre la riziculture à l'Office du Niger (Bertrand et al, 1993). Cette évolution est en relation avec la qualité de l'eau d'irrigation dont l'alcalinité résiduelle calcite est positive (Vallès et al, 1987). Les résultats obtenus plus récemment, montrent une diminution du pH in situ, une variation de l'alcalinité de l'horizon de surface et un impact limité de l'alcalinisation sur les rendements du riz (Marlet et N'diaye, 1998). En effet, depuis le réaménagement du réseau d'irrigation et de drainage à partir de la moitié des années 1980, des quantités d'eau plus importantes sont apportées sur les parcelles permettant ainsi de maintenir une lame d'eau sur la parcelle de riz. Dans ces conditions d'anoxie, l'augmentation de la pression partielle du gaz carbonique (pCO2) influence directement le pH du sol in situ en le diminuant (Ponamperuma, 1972). L'augmentation de la pCO2 provoque également la solubilisation des minéraux alcalins calciques et magnésiens dont le calcium et le magnésium sont ensuite adsorbés partiellement sur le complexe d'échange. Il en résulte une importante libération sodium. Quand l'anoxie persiste, la chaîne des processus de réduction se poursuit et provoque la transformation des oxydes et hydroxydes de fer et de manganèse vers des formes réduites. Ces phénomènes consommateurs de protons produisent de l'alcalinité. L'utilisation d'une eau très peu concentrée crée un gradient d'éléments solubles vers la lame d'eau de surface. Il en résulte une diffusion du sodium et de l'alcalinité susceptibles d'être évacués du milieu. Il apparaît ainsi que dans les conditions de riziculture de l'Office du Niger, des processus biogéochimiques et de transferts d'éléments sources d'alcalinité interviennent. Ces processus sont : l'augmentation du taux du gaz carbonique par l'activité biologique ou le métabolisme de l'azote et la réduction des oxydes et hydroxydes de fer et de manganèse. Pour le court terme, (à l'échelle de la période de croissance du riz) ces processus jouent sans doute un rôle plus important que la concentration de l'eau d'irrigation ou celle de la nappe subaffleurante qui est habituellement invoquée. On distingue par ailleurs, les processus consommateurs d'alcalinité ou "puits d'alcalinité" qui sont la réduction des sulfates ou la variation probable de la Capacité d'Echange Cationique (CEC), le bilan minéral à l'interface entre la racine et la solution du sol et la diffusion vers la lame d'eau des ions bicarbonates et des ions sodium libérés du complexe d'échange. Ce dernier processus permet d'évacuer des quantités importantes de sels vers le système de drainage (Dicko, 1999 ; Condom, 2000 ; N'diaye et al, 2002). Ces processus très spécifiques aux sols submergés jouent un rôle très important dans l'équilibre actuel des phénomènes d'alcalinisation au cours de la saison entière (lorsque le sol est sous submersion et pendant la période d'assèchement entre deux cultures de riz) et pourraient expliquer le faible impact de l'alcalinisation sur le rendement du riz irrigué. Il n'en serait probablement pas ainsi avec d'autres systèmes de culture ne supportant pas les conditions réductrices de la riziculture par submersion. (Rexte intégral)

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