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des sols et conseils en fertilisation des principales cultures
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D. POUZET, P.-F. CHABALIER, P. LEGIER
Station de la Bretagne BP 20,
9 7 4 0 8 Saint-Denis .messageries
Cedex 9, Réunion
n système expert permet au la b o ra to i re d 'a n a ly s e du Cirad-Réunion de produire
a u tom a tiquem en t des conse ils en fe r t i l i s a t io n p ou r les p r in c ip a le s cu ltures, à part ir des résultats des
ana lyses de so l. Le c h o ix d 'u n e approche « sol » plutôt que « plante » est lié à la mise au point du système
sur canne à sucre. Cette c u l tu re dominante (tableau 1 ) est en effet surtout produite par de petits exploitants chez lesquels le diagnostic de fertilité par prélèvement de feuilles (HALAIS, 1951, 1967) n 'est pas réa lisab le . L'aspect plante est cependant envisa
gé. La mise en œuvre d'indices nutri- tionnels, fondés sur l 'analyse de la
biomasse produite, permet en effet de s 'a f f ra n c h ir d 'a p p ro x im a t io n s
concernant le type de sol, sa profon
deur et l'enracinement des cultures.
Le conseil en fert il isation quantif ie les éléments minéraux nécessaires à
la culture et que le sol ne peut fournir. Ses composantes sont la fertilité
chimique des sols et des besoins des cultures, eux-mêmes liés aux dyna
miques de mobilisations minérales et aux exportations (CHABALIER et alv 1984 ; CHABALIER et GAUDY, 1988 ; CHABALIER, 1988, 1989, 1990). Le conseil définit les corrections du sol pour que l'acidité, le phosphore assi
milable et même le potassium soient acceptables pour la culture. Il déter
m in e aussi un p lan de fu m u re d 'entre t ien de la cu lture pour une production donnée. La notion de fertil ité chimique repose sur un classe
m ent des sols en unités agrico les homogènes. Ce classement permet
un diagnostic de la capacité nutr i- tionnelle du sol. Il est élaboré à partir
de seuils caractéristiques des unités de sols identifiées par un classement
selon des critères de fertilité.
Ce docum ent présente successive
ment la typologie des sols, l'élaboration des seuils, le diagnostic de fertilité et le conseil en fertilisation pour la canne à sucre. Les autres cultures sont traitées comparativement à la canne . Les beso ins des cu ltu res , connus avec une précision suffisante,
ne sont pas abordés.
Tableau 1. Principales cultures de la Réunion en 1993 (Agreste, 1994).
Cultures Surface Evolution annuelle
ha % SA U * % par an référence
Canne à sucre 30 9 00 5 1 ,3 0 - 2 ,39 8 ans
Graminées fourragères (prairies + parcours) 12 390 2 0 ,6 0 + 3 ,27 8 ans
Bananier 9 00 1,49 + 1,48 8 ans
Ananas 800 1,33 + 12,25 6 ans
D om aine d'applicat ion du système expert 44 9 9 0 74,72 -
Légumes 3 600 5 ,98 + 5 ,17 6 ans
Fruitier dont litchi, agrumes et mangues 1 220 2,03 + 16,07 5 ans
* : Surface agricole utile
Historique
Les premières classifications des sols réunionnais sont de nature pédolo
gique (RIQUIER, 1960 ; DIDIER DE SAINT-AMAND, 1965 ; BERTRAND, 1972 ; RIQUIER et ZEBROWSKI,
1975). Elles furent complétées par une c lass if ica tion m o rp h o p é d o lo g ique fondée sur la fo rm a tion des
sols, leur modelé et leurs contraintes phys ico-ch im iques (ANGE, 1974 ; BROUW ERS et R AUNET, 1981 ; BROUWERS, 1982, 1 984 ; RAUNET, 1986, 1988, 1989, 1990, 1991). Suite aux demandes de l'agriculture, orchestrées par la f i l iè re canne à sucre, cette dernière approche a été orientée vers les problèmes de fertil ité. La construction du système expert
de conseils en fe rt i l isa t ion a ainsi débuté en 1986. Elle s'inspire de travaux sur l'interprétation automatique des ana lyses de sol (REMY et M A R IN -LA F LE C H E , 1 973 ) et du modèle généraliste de la Scpa (socié
té com m erc ia le des potasses et de l 'a zo te ) , décr its par QUEMENER
(1985). Elle s 'appuie aussi sur des modèles dédiés au caféier (SNOECK
et SNOECK, 1988 ; SNOECK et JAS-
D IN ,1990) et à l 'am endem ent des
sols ac ides. Ces de rn ie rs o n t été no ta m m e nt déve loppés au Brésil
(DO S SANTO S et a l 1980), à Hawaii à partir des études de KAM- PRATH (Csr, 1986) pour les Ultisols,
Oxisols et Inceptisols et aux Antilles
pour les sols fe rra ll¡ t iques (CABI- DOCHE, 1989). Fondé sur la canne, le système réun ionna is fu t adapté aux graminées fourragères, à l'ananas et au bananier. Des demandes existent pour l 'é tendre aux p r in c i pales cultures maraîchères et f r u i tières.
Typologie des sols réunionnais pour la fertilité : les unités de sol
DonnéesL ' id e n t i f ica t ion des unités de sols met en jeu le zonage géographique des p o te n t ia l i té s ag r ico les et les c a ra c té r is t iq u e s m o rp h o p é d o lo giques et chimiques des sols.
Le zonage géographique de l'î le est fondé sur : les aptitudes et potentialités de p ro d u c t io n d 'a p rè s les
d'experts, la classification pédo lo gique des sols, le découpage c limatique de la météorologie nationale et
des limites naturelles. Il défin it 120 micro-régions.
Les caractéristiques morphopédologiques des sols sont données par la
carte de l'île au 1/50 000 (RAUNET,1988). L'auteur identifie 93 unités de
milieu homogènes, à l'échelle considérée, pour le matériau constitutif, le
climat, le modelé, le sol, la végétation naturelle et le fonctionnement
hydr ique (RAUNET, 1990, 1991). Ces unités ont été groupées selon
des cr itè res sol, en 27 dom a ines pédogénétiques dans une carte sim- p l i f ié e au 1 /25 0 000 (RAUN ET,1989). Ces 27 types de sol, codifiés selon des normes STIPA (1982) adaptées aux condit ions réunionnaises,
ont été réduits à 24 par é limination de 3 domaines sans intérêt agricole.
Les données sur la composition ch im iq u e des sols p ro v ie n n e n t des résultats de 15 0 0 0 sols analysés, disponibles en 1992. Chaque échantil lon de sol analysé est localisé sur la carte IGN au 1/25 000 dans un quadrillage de carrés de 500 mètres de côté. Les neuf variab les suivantes sont utilisées : hum id ité de travail (séchage à l'a ir), pH-eau, pH-KCI, azote (N) total, phospore (P) assimilable, bases échangeables (Ca, Mg, K) et capacité d'échange cationique (CEC). Le phosphore total, difficile à ana lyse r et fo r te m e n t c o rré lé au
phosphore assimilable, tout types de sol confondus (tableau 2 ), n'a pas été retenu. Seuls 23 types de sols étaient b ien représentés dans la base du laboratoire.
Tableau 2. Relations entre variables chimiques (mill iéquivalent/100g).
Unités de sol pH = f(Ca), r2 > 0 ,9 CEC = f(Ca) r2 Phosphore (n = 1 500)
Ferrall itique pH = 4 ,5 3 X exp(0,03 Ca) CEC = 1,52 Ca + 2 ,5 6 0 ,7 4
Vert ique pH = 7,01/(1 + 0 ,3 8 X exp(-0 ,24 Ca)) CEC = 1 ,24 Ca + 12,5 0 ,85 P total = 1 4 23 X exp(0,02 Pass)
Brun pH = 6 ,98 / (1 + 0 ,5 4 X exp (-0 ,15 Ca)) CEC = 1,39 Ca + 3,61 0 ,79
Brun andique pH = 0 ,1 2 Ca + 4 ,72 CEC = 1,27 Ca + 3 ,60 0,83 r2 = 0 ,8 7
Andique non perhydraté pH = 4 ,9 X exp(0,02 Ca) CEC = 1,25 Ca + 3 ,68 0 ,76
Andique perhydraté p H = 6 ,0 4 / (1 + 0 ,22 X exp (-0 ,19 Ca)) CEC = 1,16 Ca + 4 ,62 0 ,54
Agriculture et développement ■ n° 16 - Décembre 1997
système expert et fertilisation
Méthodologie
Les unités de sol sont déterminées par le traitement des variables ch i
miques groupées selon leur origine (DESCUNS, 1992). L 'é tude statis
t iq u e d e s c r ip t iv e met en jeu , en pemier lieu l'analyse de la distribu
tion des caractéristiques chimiques des sols et en second lieu, leurs analyses en composantes p rinc ipa les (ACP) après groupem ent selon les
types de sol et les micro-régions.
L'analyse des distributions permet de créer, par des découpages géographiques adaptés, des unités de sol homogènes. Le caractère homogène correspond à une d is tr ibu tion uni-
modale de l'ensemble des variables du domaine (figure 1 ).
L'ACP permet de synthétiser, sur des axes indépendants, hiérarchisés par la q u a n t i té d ' in f o r m a t io n q u ' i ls co n t ie n n e n t , l 'ensem b le des sols ca rac té r isés par leurs va r ia b le s . V isualisés sur les d if fé ren ts plans engendrés par les axes, on peut alors proposer des groupes de sol ayant les mêmes caractéristiques. L'examen des liaisons entre les variables se réalisera en regardant leur position dans le c e rc le des c o r ré la t io n s et ces
variables pou rron t être également projetées sur les plans des sols.
L 'h o m o g é n é ité des un ités de sol résultantes est contrôlée par compara ison d 'u n e part des m oyennes (moyenne ± écart type) des types de sols par unités et d 'au tre part des régressions entre les p r in c ip a le s
variables corrélées par type de sol. Le caractère uniforme des m icrorég ions p o u r les un ités de sol est contrôlé par le calcul d'indices comparant les caractéristiques moyennes de la région à celle de l'unité de sol, c 'es t-à -d ire l 'é ca r t des moyennes entre rég ion et un ité , rappo rté à l 'écart type de l 'u n i té de sol soit :
I indice — (^ ré g io n_X unité) / <̂ un ité>
Résultats
Cinq types de sol présentant des distr ibu t ion s b im odales de que lques
v a r ia b le s o n t été d é co up és en 13 sous types unimodaux identifiés
par leur position géographique. De ce découpage, ressortent 31 types de sol.
Les ACP ont porté sur une gamme de 25 à 36 types de sol, nombres qui résultent de l 'é lim ination ou non de types mal représentés et du tra ite ment s im u ltané ou non des types
redécoupés avec les sous types. Une analyse portant sur 35 types de sols et 8 variables (pH, N total, P assimilable, Ca, Mg, K, CEC et taux de saturation) co n f irm e le découpage de4 des 5 types hétérogènes. Ces résultats sont c o n f irm é s par une ACP portant sur 3 variables (pH, N et P
a s s im i la b le ) re tenues après é l i mination des variables fortement cor
rélées au pH (CEC, Ca, Mg, K).
De nombreuses ACP, réalisées avec les types de sol résiduels, conduisent au groupement des sols en 6 unités, i l lu s t ré e s par le p lan p r in c ip a l
(figure 2 ) obtenu avec introduction
des v a r ia b le s N, P a s s im i la b le , pH-eau, pH-KCI et de A(pH) (écart
entre pH eau et KCI).
Les c o n t r ib u t io n s des 3 axes à la v a r ia t io n to ta le sont de 69 ,2 %, 17,2 % et 6,2 %. L'axe 3 qui a une
valeur propre de 0,559 n'apporte pas d 'a u tre in fo rm a t io n p a r t ic u l iè re .
L'axe 1 représente les pH et leurs différences. L'axe 2 est surtout lié au phosphore a ss im i lab le et un peu moins à l'azote total. L'introduction de la variable humidité du sol après séchage confirme l'identité de deux
groupes d'andosols, qui n'apparaissent pas dans tou tes les re p ré
sentations.
L'étude comparée, entre unités de
sol, des moyennes et écarts types de chaque variable confirme la typolo
gie. La p rox im ité des d is tr ibu tions des caractéristiques chim iques des types de sol d 'une même unité renfo rce ce résu lta t. Dans la grande m a jo r i té des cas, les co rré la t ions entre pH, calcium et CEC (figure 3)
présentent une bonne analogie pour les types de sol appartenant à une même un ité . Les ca rac té r is t iques chimiques permettent de distinguer
les unités entre e lles (tab leau 3). Ainsi, les vertisols s 'indiv idualisent par les caractéristiques du complexe absorbant et le pH, les sols bruns par
leur richesse en bases et les andosols par la matière organique (azote). Les sols andiques diffèrent des autres sols par le phosphore.
Classe de pH
Distribution normale, sol 42B.
Classe de CEC (mé/lOOg)
Distribution bimodale sol 1 0 1 C.
a> 800
X 700oco 600
"a 500o
_Q 400fco 300
Z . 200
100
0
0 200 400 600 800
Classe de P assimilable (mé/i00g)
Distribution log normale, sol 7 1 1 3A.
Figure 1. Distribution de quelques variables par type de sol (code STIPA réunion).
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Quelques types de sol mal représen
tés chimiquement ou statistiquement
ont été traités a posteriori. Certains
alluvions sont classés comme les sols
amonts, dont ils sont issus en raison
Sols
103 A
Sols bruns 101 Cnc
1132 sd 7414 c , u 7113A « Sols bruns
axe 1 2420 7410 andiques
erra Ni tiques 101 A
101 B 103 B 42 AAnd
101 Cest
2430nd
Andosols
^ _ _ _ 7 é l 9 A _______________
7115 B PH ^ ------ 1132 nepH KCI 7113 B
Vertisols
pH -pH KCI
axe 2
b. 42 AAsd Y\ 42 AAw
\ 2^30 A 42 AB
\ \ 42 6
\ \ 23° BAndosols \ V perhydratés
42 CBp ass N total
Figure 2. Plan principal de projection des 28 types de sol (24 représentés) repérés par leurs codes STIPA.
de caractéristiques ch im iques to u jours très proches. D'autres sols ont pu être rattachés à une unité grâce à l'analogie des corrélations.
Les 120 micro-régions ont été partiellement redéfinies lorsque les distributions fa isaient apparaître plusieurs unités de sol (CHABALIER et LEGIER,
1992 ; Cirad, 1995). La partie agrico
le de l ' î le com prend ac tue llem ent 155 m ic ro - ré g io n s ( f igu re 4). Ce résultat sera actualisé pour uti liser
l 'accro issement annuel de 2 0 0 0 à 3 000 analyses de la base. N otre
échantillonnage est en effet réduit, en comparaison des 340 000 analyses mises en jeu en Bretagne par LELEUX
et al. (1984) pour une étude similaire. La répartition spatiale des analyses effectuées ces 7 dernières années
atteste de cette l im ite quantita t ive (figure 4).
Courant 1997, la base de données comprenait plus de 25 000 analyses de sol réparties en 2 927 carrés de 500 mètres. Les champs de la base concernent :
- l'échantillon (date, commune, lieu- dit, a lt itude, agriculteur, culture ou
objet de l'analyse) ;
- le type de sol (STIPA, 1982) et l 'un ité à laquelle il se rattache ;
- les caractéristiques chimiques principales, ou variables chimiques, dont
pH eau, pH KCI, N total, P total et assimilable, bases échangeables (Ca, Mg, K) et capacité d'échange (CEC) ;
- les caractéristiques climatiques du lieu de prélèvement.
Caractérisation de la fertilité chimique des sols : principe des seuilsLe diagnostic de fertilité est réalisé à
p a r t i r de seuils (Scpa, 1981), qu i constituent des normes d'interpréta
t ion des variab les ch im iques. Des grilles de 4 seuils (nommés S1 à S4)
sont formées pour chaque unité de sol et chaque v a r iab le c h im iq u e .
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17 micro-zones Pas d'analyse de sol canne
2 9 micro-zones 0 < nombre d'analyses < 10
25 micro-zones 10 < nombre d'analyses < 25
3 0 micro-zones 2 5 < nombre d'analyses < 5 0
3 6 micro-zones 5 0 < nombre d'analyses < 100
11 micro-zones 100 < nombre d'analyses < 2 0 0
7 micro-zones 2 0 0 < nombre d'analyses
Les chiffres indiquent le nombre total d'analyses réalisées
dans chaque micro-zone pendant la période considérée
Elles définissent 5 classes qualitatives : très faible, faible, moyen, fort et très fort. La classe moyenne est le lieu
d 'une croissance « norm a le » des plantes. Les classes intermédia ires (faible et fort) constituent des zones de trans it ion « à risque » avec les classes extrêmes qui correspondent à
des problèmes de croissance. Ces
seuils sont à la base du ca lcu l des
corrections minérales.
Les seuils sont soit fixés à partir de co nn a issan ces é ta b l ie s par la
recherche (figure 5), soit calculés à partir des caractéristiques chimiques
des unités de sol. Les données et informations utilisées sont :
- la d is t r ib u t io n des va leu rs des
variables chimiques par unité de sol ;
- les résultats d'essais agronomiques, notamm ent ceux de FRITZ (1967), qui mettent en relation les caracté
r is t iques c h im iq u e s du sol et des rendements en biomasse, ou ceux de CHABALIER et al. (1984), qui relient le taux de saturation en potassium de
la CEC au typ e de sol et au
rendement en sucre de la canne ;
- d e s informations bibliographiques ;
- les liens entre variables chimiques
par unité de sol.
Les seuils des variables suivantes sontfixés : pH, rapport Mg/Ca, taux de
saturation en potassium de la CEC(K % CEC), azote, phosphore total et
Figure 4. Répartition de 7 553 analyses de sol sous canne réalisées depuis janvier 1991 p h o sp h o re assim ilab le . Les autresdans les 155 micro-zones.
seuils sont calculés. La connaissance
des re la t io n s e n tre le pH et le calcium (tableau 2 ) permet de déterminer les seuils en calcium. Les seuils
Tableau 3. Description des principales caractéristiques de fertilité par unité de sol.
Unité de sol
pH
Composantes principales de la fertilité chim ique
P assimilable Matière organique Bases échangeables CEC
Ferrall itique 4 ,5 à 6 Faible M o yen à faible Faible < 10 m é /100g
Vertisol autour de 7 Faible Faible Riche en Ca et M g
(20 et 15 m é /100g)
K variable
25 à 35 m é/100g
Brun 5 à 7 M oyen à faible M o y e n à faible Riche en Ca
(de 5 à 2 0 m é /1 0 0 g)
10 à 25 m é/100 g
Brun Andique Caractéristiques intermédiaires entre sol brun et sol andique, ils présentent des caractéristiques chimiques moyennes
en tout (presque centrés sur l'axe des ACP).
Andosol non perhydraté 5 à 6 Très variable Fort à très élevé 3 à 10 m é/100g
Andosol perhydraté pH-KCI > pH-eau différent du type de sol précédent par l'humidité de travail très élevée.
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en magnésium sont alors déduits de la re la t io n o p t im a le c la s s iq u e : C a /M g = 2. Les seu ils de la CEC dérivent aussi de ceux du calcium à p a r t i r des l iens en tre ces deux variables (tableau 2). Les seuils du potassium proviennent de ceux de la CEC et de K % CEC.
Les valeurs extrêmes des seuils calcu
lés ont été le plus souvent ajustées pour les inscrire à l'intérieur des dis
tr ibutions des variables. L'erreur sur les calculs réalisés à partir des fonctions de régression s'accroît en effet lorsque l'on s'écarte des moyennes. En o u tre , co m m e le m o n tre l 'e x e m p le des seu ils du c a lc iu m
(tableau 4), des ajustements ont été réalisés pour rendre les grilles cohérentes ou quantifier des résultats issus
d'un nombre insuffisant de données.
Seuils Fixés Seuils calculés
PH h : C a = f(pH)
^g/CcTj
Ca - > C a - f(Mg) M g
V
P ass. C a = f(CEC)
L j
VCEC
K%CEC V
Figure 5. Origine des seuils d'interprétation des analyses de sol.
L 'é labora tion d 'une g r i l le de seuil repose de fait sur des données expérimentales ajustées de manière plus ou m o ins e m p ir iq u e , a fin que le résultat final — le conseil — présente une bonne cohérence technique et économique.
Principe du diagnostic de
fertilité et du conseil
Le système expert traite les données analytiques qui lui sont fournies, il établit un diagnostic de fertilité et en déduit un conseil en fertilisation. Ce dernier se présente sous forme d'un bulletin (figure 6 ), qui résume le diagnostic de fertil ité par un graphique et propose une fumure de correction du sol et un plan de fumure d'entre
tien de la cu ltu re . Les ca lcu ls des doses conse illées reposent sur les
seuils et les besoins de la culture.
Pour chaque é c ha n t i l lon analysé,
l 'unité de sol et la grille des seuils qui lui correspond sont déterminées par
les coordonnées géographiques. La classe qualitative des variables ch i
miques de l 'échant il lon en résulte. Un d iagnostic de fe r t i l i té est alors
constru it en croisant les classes de fe r t i l i té en fonc t ion des équ il ib res m inéraux des sols. Un exemple de diagnostic et de conseil est développé pour l'amendement calcomagné- sien de la canne à sucre. Nous avons limité les autres conseils — détaillés par ailleurs (POUZET et al., 1998) —
aux grands principes.
Tableau 4. Seuils du calcium (m il l iéquivalent /100 g).
Caractère chim iq ue Unité de sol Seuils de calcium (mil l iéquivalent/10 0 g)
Très faible S1 Faible S2 M o yen S3 Fort S4 Très fort
Ferrall itique - 2,8 (3,3) 5,5 (6,5) 8,0 (9,4) 10 (14,5)
Vert ique - 0 ,5 - 1,5 (1,4) 5 ,0 (3,4) 22 (23,3)
Brun - 1,5 (2 ,1) 4 ,5 (4,6) 8,0 - 12 -
Brun andique 3,0 (2,3) 6,0 (6,5) 10 (10,7) 12 (19,0)
Andique non perhydraté 1,5 (1,0 ) 6,0 (5,8) 10 (10 , 1) 12 (14,1)
Andique perhydraté 0,5 (0,3) 5,0 (4,2) 10 (18,4) 15 -
Les valeurs entre parenthèses indiquent les résultats du calcul lorsqu'ils diffèrent des valeurs seuil retenues.
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système expert et fertilisation
système expert et fertilisation
Récolte des résidus de canne pour l'élevage (hauts de Saint-Pierre).Cliché D. Pouzet
La fertilisation de la canne à sucreLe cheminement du système expert
entre l'analyse de sol et la proposition de plan de fumure est schématisé figure 7. Les conseils sont élaborés sur la base d'une production annuelle de 80 à 1 0 0 tonnes par hectare et une p ro fondeur de sol à tra ite r de
30 centim ètres pour tous les é lé
ments sauf le phosphore. C e lu i-c i étant peu mobile, la profondeur de sol à corriger est limitée à 1 0 centimètres. La densité du sol est fixée
arbitrairement à l'unité pour l'estimation de la masse de terre à traiter pour
tous les éléments sauf l'azote. Dans ce dernier cas, la densité moyenne
de chaque unité de sol est prise en compte (tableau 5).
Le chaulage
Le diagnostic prend en compte pre
mièrement, le pH qui est une mesure physique du phénomène d'acidité, et
deuxièmement, les p rinc ipaux facteurs susceptibles de le modifier (Ca et Mg échangeable) et le rapport de ces deux bases (Mg/Ca). Le pH n'est
pas un indicateur suffisant d 'acid ité du sol. Il ne tradu it pas les phéno
mènes de l ibé ra t ion d 'ions a lu m i
nium dans le sol, et n'est pas directem en t c o r ré lé avec le re n d e m e n t d 'u n e c u ltu re co m m e la canne à sucre (LYONNAZ-PERROUX, 1982). Les bases échangeables et la CEC sont analysées par la méthode à la cobaltihexamine, seule possible pour qualifier les sols à caractère andique, dont la CEC varie avec le pH.
Le sol est caractérisé à partir de seuils du pH et du c a lc iu m p o u r un
Seuils Diagnostics sol Calcul des besoins
sol /c a n n e
Plan de Fumure
Correction Entretien 1
analyse
de sol
CaAcidité du sol j
M g
M g /C a j
P ass. IRichesse en P I
P tot. I r *JK
Richesse en K
K%CEC j * -----------------------------
N tôt. Richesse en N jJ : Rarement pris en compte
▼ LC a O + M g O "J
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Amendem ent
calco-magnésien
Amendem ent
phosphaté
H Alimentation
Ca + M g
► Formulation
► NPK
Figure 7. Organigramme de fonctionnement du système expert pour la canne à sucre.
Agriculture et développement ■ n° 16 - Décembre 1997
système expert et fertilisation
Tableau 5. Densité apparente et coefficient de minéralisation des unités de sol réunionnaises.
Unité de sol Ferrallitique Vert ique Brun Brun andique Andique Andique
perhydraté
Densité apparente
(kg/dm3)
1.2 1,4 1,3 0,9 0,8 0,8
Coefficient
de minéralisation
2,0 2,8 2,5 1,8 1,0 1,0
Tableau 6 . Diagnostic d'acidité.
Variables Niveau Seuils du pH
Très faible Faible M oyen Fort Très fort
Seuils de
C a (m é/10 0 g)
Très faible
Faible
Moyen
Fort
Très fort
Très acide
Acide
Anormal 1
Anormal 1
Anormal 1
Acide
Acide
Peu acide
Peu acide
Peu acide
Anormal 2
Normal
Normal
Normal
Normal
Anormal 2
Normal
Normal
Normal
Normal
Anormal 2
Normal
Basique
Basique
Basique
Tableau 7. Diagnostic de fertilité du sol en Magnésium.
Variables Niveau Seuils de M g
Très faible Faible M o yen Fort Très fort
Seuils de Très faible Très carencé Carencé Anormal Anormal Anormal
Mg/Ca Faible Très carencé Faible Normal Normal Normal
M oyen Carencé Normal Normal Normal Normal
Fort Carencé Normal Normal Normal Riche
Très fort Carencé Normal Normal Riche Très riche
Canne épaillée à Sainte Suzanne
(variété R579).Cliché D. Pouzet
Tableau 8 . Conseil en amendem ent calco-magnésien pour la canne à sucre.
Diagnostic Acidité
(Fertilité en Mg) Très Acide Acide Peu Acide Normal Basique Anormal 1 Anormal 2
Très Carencé C a + M g C a + M g C a + M g M g M g Ca + M g Ca + M g
Indispensable Indispensable riche en M g indispensable indispensable riche en M g indispensable
recommandé recommandé
Carencé C a + M g C a + M g C a + M g M g M g C a + M g Ca + M g
Indispensable souhaitable riche en M g indispensable indispensable riche en M g riche en M g
recommandé recommandé recommandé
Faible C a + M g C a + M g C a + M g M g entretien M g entretien C a + M g Ca + M g
Indispensable souhaitable souhaitable riche en M g riche en M g
recommandé recommandé
Normal Ca ou C a + M g Ca ou C a + M g Ca entretien Rien Eviter les plantes
si dose < 3 t si dose < 3 t acidophiles
indispensable indispensable
Riche Ca Ca Ca Rien Eviter les plantes
indispensable indispensable souhaitable acidophiles
Très riche Ca Ca Ca Rien Eviter les plantes
indispensable indispensable souhaitable acidophiles
Ca, chaux ou carbonate de calcium ; C a+ M g , chaux magnésienne ; C a + M g riche en Mg, chaux magnésienne avec plus de 30 % de M g O ;
M g, Kiésiérite ou sulfate de magnésium.
Tableau 9. Doses recommandées d'apport calco-magnésien sur canne à sucre
Diagnostic Acidité
(Fertilité en Mg) Très Acide Acide Peu Acide Normal Basique Anormal 1 Anormal 2
Très carencé Normal Normal M g S1 M g (S1 + 0,5) M g (SI + 0 , 5 ) M g S1 Normal
Carencé Normal Normal M g S1 M g (S1 + 0,5) M g (S1 + 0,5 ) M g S1 Normal
Faible Normal Normal M g S2 Normal Normal M g S2 Normal
Normal Normal Normal 5 00 kg/ha Pas d 'am end em ent Pas d 'am end em ent
tous les 3 ans
Riche Normal Normal Normal Pas d 'am end em ent Pas d 'am end em ent
Très riche Normal Normal Normal Pas d 'am endem ent Pas d 'am end em ent
Agriculture et développement ■ n° 16 - Décembre 1 997
système expert et fertilisation
diagnostic d 'ac id ité (tableau 6 ). Un diagnostic de richesse en magnésium est effectué parallè lement, à partir des valeurs prises par les variables Mg et Ca/Mg (tableau 7). Le croisement de ces deux diagnostics conduit à 14 situations indexées à un dict ionnaire de phrases dont le contenu est résumé tableau 8 . Les doses sont calculées par ajustement du sol sur les seuils du calcium ou du magnésium selon les indications du tableau 9 où :
- N signifie calcul normal. La dose comble l'écart entre le niveau S2 du calcium et le niveau existant pour les 3 000 tonnes par hectare de terre à traiter ;
Figure 8. Répartition des conseils en amendement calco-magnésien des sols sous canne.
- Mg S1 indique que le calcul prend en compte le seuil S1 du magnésium au lieu du seuil du calcium ;
- Mg S2 ind ique que le ca lcu l fa it intervenir le seuil S2 du magnésium ;
- Mg (S1 + 0,5) prend en compte une
valeur intermédiaire entre les seuilsS1 et S2 du magnésium, qui est égale au seuil S1 augmenté de 0,5 m il l i - équivalent de Mg.
La dose est traduite en amendement calcaire, magnésien ou calcomagné- sien selon les ca rac té r is t iques de l'échantillon (tableau 8 ). Le système s 'appuie sur les teneurs en CaO et M gO des am endem ents c o m m e r c iaux d isponib les pour é laborer le conseil. Les doses sont ajustées par un c o e f f ic ie n t d 'a c t iv i t é de 1 , 2
(pertes par l ix iv ia t ion) et modulées par des seuils d 'apports (m in im um respectif de 500 et 300 kilogrammes par hectare et par an de CaO et de MgO).
Le conseil est en cours d 'aménagem ent pou r en a cc ro î tre la portée
technique et répondre aux demandes des utilisateurs. Le premier point correspond à la substitution de la chaux vive calco-magnésienne agglomérée
par du calcaire do lom it ique broyé. Le second à une réduction des doses
conse illées qu i, économ iquem en t irréalistes dans les zones très acides, conduisent à discréditer l 'ensemble du conseil. Les tendances du conseil en chaulage par m icro-zones sont cartographiées pour le déve loppe ment (figure 8 ).
L'azote sur canne à sucreLe conseil en fertilisation azotée rend compte de la capacité du sol à libérer de l'azote par m inéra lisation de sa matiè re o rgan ique (MEYER et al.,1986). La quantité potentielle d'azote minéralisable N min (kilogrammes par hectare) dans les 30 centimètres de sol est calculé selon la formule :
Nmin = Cm X da X Nt x 0,3 X 104
où Cm est le taux de minéralisation exprimé en pourcent de Nt, da est la
densité apparente en kilogrammes par décimètres cubes ; N t est l'azote
total en grammes par kilogrammes et 0,3 x 1 O4 un coe ff ic ien t lié à la
Moins de 10 analyses : conseil en chaulage indéterminé
Aucun conseil en chaulage
Conseil en chaulage dans 1 à 2 5 % des cas
Conseil en chaulage dans 2 6 à 5 0 % des cas
Conseil en chaulage dans 51 à 7 5 % des cas
Conseil en chaulage dans 7 6 à 9 9 % des cas
Conseil en chaulage dans tous les cas
Les chiffres indiquent le pourcentage d'analyse aboutissant à un conseil
en amendement calco-magnésien
Agriculture et développement ■ n° 16 - Décembre 1997
système expert et tertiIisation
masse de sol. Les taux de minéralisat ion des p r inc ipa les unités de sol réunionnais (tableau 5) ont été déterm inés par CHECKOURI (1990) et
FRITZ (1973). Les valeurs de da sont celles de CLARION (1991) pour les
sols fe r ra i I ¡ t iq u e s , et de PERRET (1989, 1993) pour les autres sols.
Faute d'élément pour les chiffrer, les pertes d'azote par lixiviation et déni
t r i f i c a t io n ne sont pas prises en compte dans ce raisonnement. Il en va de même de paramètres tels que la tem péra tu re et l 'h u m id i té , qui c o n d i t io n n e n t la m in é ra l is a t io n . Cependant, les phénomènes de l ix iv ia t io n sont l im ités sous canne à sucre, même en c limat très humide et avec de l'azote nitrique (TAKAHA- SHI, 1968 ; NG KEE K W O N G et DEVILLE, 1987 ; TSAI et al., 1992).
Figure 9. Répartition des conseils en correction phosphatée des sols sous canne.
Agriculture et développement ■ n° 16 - Décembre 1997
La dénitrification, importante lorsque le climat alterne des périodes sèches et humides (FRENEY et al., 1992), ne concerne que l'urée épandue en surface (BIGGS et al., 1996), situation rare à la Réunion. Le développement de la coupe en vert pourrait néan
m o ins s 'a c c o m p a g n e r de pertes d'azote de 40 à 50 % en cas d 'u t i l i sation d'urée (W O O D et al., 1989).
La fourniture théorique d'azote par le
sol est reliée aux besoins de la culture. Les seuils (S) sont ceux qui permettent au sol de fournir à la canne une quantité Q d'azote de 75, 150,
225 et 300 unités par hectare :
S = Q / (Cm x da x 0,30 x 104)
Les doses conseillées intègrent une
efficience de 50 % des engrais azotés. C ette v a le u r c o n s t i tu e une app rox im a tion , qui relève no tam ment des taux d'utilisation de l'azote
par la canne déterminés à Maurice
(NG KEE K W O N G et DEVILLE, 1992) et en Australie (KEATING et al., 1993 ; CHAPMAN et al., 1994 ;
VALLIS et al., 1996).
Le système positionne le sol par rap
port aux seuils ainsi déterminés et propose 3 doses d'apports : 160 unités d'azote par hectare pour les sols très pauvres , 1 2 0 p o u r les sols moyennem ent pourvus en matière organique et 80 pour les sols riches.
Le phosphoreLe diagnostic de fe rt i l i té phospho- rique est établi à partir d'un tableau croisé des seuils du phosphore total et du phosphore assimilable ; mais le d iagnos t ic cou ran t repose sur les seuls seuils du phosphore assim ilable. Le phosphore total n'est analysé qu'en cas d'anomalies.
Le phosphore assim ilable est dosé par la m é th o d e O lsen m o d i f ié e
Dabin, la mieux adaptée à une large gamme de sols tropicaux (ROCHE et
al., 1 978 ; ROCHE et a i , 1 980) et b ien co rré lée à la p ro d u c t io n de
biomasse.
En cas de forte déficience (P assimila b le < S1) une c o r re c t io n est
conseillée pour amener 1 0 0 0 tonnes par hectare de sol au seuil moyen
inférieur (S2). Les conseils en correc-
Moins de 10 analyses : conseil en correction phosphatée indéterminé
Aucun conseil en correction phosphatée
Conseil en correction phosphatée dans 1 à 2 5 % des cas
Conseil en correction phosphatée dans 2 6 à 5 0 % des cas
Conseil en correction phosphatée dans 51 à 7 5 % des cas
Conseil en correction phosphatée dans 7 6 à 9 9 % des cas
Les chiffres indiquent le pourcentage d'analyse conduisant
à un conseil de correction du sol en phosphore
système expert et fertilisation
tion sont synthétisés sous forme de carte à l'usage du déve loppem ent (figure 9).
Les conseils en fertilisation phospha
tée d 'en tre t ien sont s im p lif iés , en raison des faibles exigences en phosphore de la plante. Trois situations
sont prises en compte. Un apport de 2 0 0 unités de P2 O 5 par hectare est conse il lé pour les sols légèrement dé f ic ien ts . Cet apport est l im ité à
70 unités dans les zones correcte ment pourvues en phosphore. Il est aussi conse il lé dans les zones très fortement carencées qui ont reçu une correction préalable. Aucun apport
n'est proposé lorsque les sols sont très riches en phosphore.
Le potassiumLe diagnostic de fertil ité potassique est évalué à partir d'un tableau croisé des seuils du potassium et du taux de saturation de la CEC (tableau 10).
T ro is n iv e a u x d 'a p p o r ts sont conseillés : 0, 200 ou 400 unités de
K2 0 , se lon que le d ia g n o s t ic de fe r t i l i té ind iqu e un sol très r iche, moyennement riche ou carencé en potassium.
Le plan de fumure
sur canne à sucreLes conseils sont synthétisés sous la forme d 'un plan de fumure. Le pro
gramme traite d'abord les corrections du sol (cha u lag e , p ho sp h o re ) .Il recherche ensu ite les fo rm u les d 'e n g ra is les m ie u x adaptées aux doses d 'e n t re t ie n ca lcu lée s . Le support de cette recherche est une liste actualisée des engrais du marché. Une préférence est donnée aux fo rm u la tions ternaires grâce à une marge d'ajustement de 1 0 % entre les
doses ca lcu lées et les teneurs des formulations commerciales. Le comp lé m e n t par un eng ra is s im p le n ' in te rv ie n t que si cette marge ne peu t être respectée. Le b u l le t in , envoyé par vo ie postale aux agr i
cu lteu rs , précise que les conse ils
Tableau 10. Conseil en fertilisation potassique de la canne à sucre.
Diagnostic
(K % CEC)
Potassium
Très Faible Faible M oyen Fort Très Fort
Très Faible Entretien renforcé Entretien renforcé Entretien normal Anom alie A nom alie
Faible Entretien renforcé Entretien normal Entretien normal Entretien normal Entretien normal
M oyen Entretien normal Entretien normal Entretien normal Entretien normal Entretien normal
Fort Anom alie Entretien normal Entretien normal Entretien normal Entretien normal
Très Fort Anom alie Entretien normal Entretien normal Entretien normal Pas d'entretien
Coupe manuelle de la canne (Le Cratère, Hauts de Saint Benoit).Cliché D. Pouzet
concernent une production de 80 à
1 0 0 tonnes par hectare, et ils doivent par c o n s é q u e n t ê tre adaptés en proportion du rendement escompté.
Le plan de fumure ne propose pas de
fractionnement de l'azote, même en cas d'une irrigation goutte à goutte,
en raison de l 'absence d 'e f fe t sur le rendem ent (C H AP M A N , 1996 ; NG K W O N G et DEVILLE, 1992 ;
NG KEE KW O N G , 1995). L 'u ti l isa tion d 'un engrais ternaire est donc ju s t i f ié . U ne e x c e p t io n est fa i te cependant pour les cannes vierges, où un apport d'urée est préconisé 2 à 3 mois après p lantation pour ten ir compte de la vitesse d'établissement de la culture et optimiser la production (CALCINO et BURGESS, 1995).
Agriculture et développement ■ n° 16 - Décembre 1997
système expert et fertilisation
La fertilisation des graminées fourragères
Le conseil en fert il isation des four
rages concerne les graminées qui, semées ou rep iq ué es , d o m in e n t
largement la flore pastorale subtropicale de la Réunion (kikuyu, dactyle,
ray gras, fétuque élevée, ch loris et b ro m e c a th a r t iq u e ) . En o u tre , la
majorité des fourrages sont cultivés en zone d 'a lt itude, où les sols sont
presque e x c lu s ivem en t de nature a n d iq u e , ce qu i s im p l i f ie la démarche de diagnostic (figure 1 0 ).
La fertil isation d'entretien des fourrages (Cirad et al., fiches 1 à 4, 1988)
est établie d'une part pour une production semi-intensive ( 6 à 8 tonnes
par hec ta re et par an de m atiè re sèche) et, d'autre part, pour une production intensive ( 1 0 à 1 2 tonnes par hec ta re et par an). Ces n ive a u x
correspondent à des charges respectives de 1,5 et de 2,5 vaches par hectare ou des fourchettes de 4 à 7 ou de 7 à 9 coupes annuelles. Le niveau
intensif est employé par défaut si la demande de conseil est incomplète.
AmendementLes conseils en amendement et en e n tre t ie n c a lc o -m a g n é s ie n a ins i
qu'en amendement phosphaté sont id e n t iq u e s à ceux de la canne à sucre. Cette similitude est cependant provisoire. Des études en cours, du C irad-R éun ion , tenden t en effet à reconsidérer les diagnostics du phosphore et du calcium pour les prairies
localisées sur des andosols d'altitude.
EntretienLa dominance d'une unité de sol per
met dans le cas des fourrages de ne prendre en compte que les besoins de la culture pour l'entretien en azote et en phosphore. Les quantités fournies par le sol pour ces deux élém ents son t c o ns idé ré es co m m e constantes. Les doses sont donc éta- b l ie s en fo n c t io n du re n d e m e n t (Cirad et al., fiche 1, 1988 ).
Le conse il d 'e n tre t ie n potassique dépend du sol. Il est en effet nécessaire de comptabiliser les d isponibilités po tass iques p o u r l im i te r les consommations de luxe et éviter une trop forte teneur des fourrages. Le domaine d 'app lica tion des conseils est d if fé ren t de ce lu i de la canne (tableaux 1 0 et 1 1 ), en raison du rôle particulier du potassium dans la syn
thèse du sucre.
Seuils Diagnostics SolCalcul des besoins sol
/fourrages
Plan de Fumure
Correction j
Acidité du sol
Richesse en M g
C a O + M g O
Amendem ent
calco-magnésien
de solN P ass. ---------------t____________________ ______M P 2O 5 \ ---------- -- Amendement
( P tôt. | /
m l Kicncssc en r ■
sphosphaté
N tôt.Richesse en N I | N culture ~fr-
Entretien
Alimentation
C a + M g
Formulation
NPK
[ K%CECRichesse en K \ --------- ► [ _ KsO
P tot I ; Rarement pris en compte
Figure 10. Organigramme des conseils pour les graminées fourragères.
Agriculture et développement ■ n° 16 - Décembre 1997
système expert et fertilisation
Tableau 11. Conseil en fertilisation potassique des graminées fourragères.
Diagnostic K % CEC
Diagnostic potassium
Très Faible Faible M o yen Fort Très Fort
Très Faible Entretien renforcé Entretien renforcé Entretien renforcé Entretien renforcé Entretien normal
Faible Entretien renforcé Entretien renforcé Entretien renforcé Entretien renforcé Entretien normal
M oyen Entretien normal Entretien normal Entretien normal Entretien normal Entretien réduit
Fort Entretien normal Entretien normal Entretien normal Entretien normal Entretien réduit
Très fort Entretien normal Entretien normal Entretien réduit Entretien réduit Entretien réduit
K C E C > 20 %
contamination
Tableau 12. Conseil en fertilisation d'entretien des fourrages.
Diagnostic potassique Production extensive Production intensive
Sol carencé 190 N - 6 0 P20 5 - 4 2 0 K20 3 8 0 N - 9 0 P20 5 - 5 9 0 K20
Sol normal 190 N - 60 P20 5 - 3 2 0 K20 3 60 N - 9 0 P20 . - 4 9 0 K20
Sol riche 190 N - 50 P20 5 - 2 1 0 K20 3 80 N - 70 P20 5 - 3 2 0 K20
Six conseils d'entretien combinant le d iagnos t ic potassique et le degré d ' in t e n s i f ic a t io n son t p roposés (tableau 12). Ils sont assortis, comme pour la canne, d 'un plan de fumure proposant des engrais du commerce et d 'un calendrier d 'apport adapté à la f ré q u e n c e des coupes et aux grandes saisons climatiques.
Les études en cours à la Réunion (BLANFORT et THOMAS, 1997) tendent à compléter le diagnostic sol par un indice de nutrition minérale des fourrages, qui repose sur une analyse ch im ique de la biomasse produ ite (SALETTE et HUCHE, 1991 ; DURU, 1992). Ceci permettra d'améliorer le conseil en évaluant la capacité réelle d'accès de la culture aux réserves du
sol. En effet, ces réserves sont évaluées à partir d'hypothèses norma
tives d 'hom ogéné ité des unités de sol, des profils et des profondeurs de sol et d'enracinement qui ne rendent
compte que partiellement de la réalité.
Culture fourragère intensive de chloris (LEP de Saint Joseph).Cliché D. Pouzet
Agriculture et développement ■ n° 16 - Décembre 1997
système expert et fertilisation
La fertilisation de l'ananasL'ananas est une cu lture intensive implantée le plus souvent sur des sols ferraiI¡tiques plus ou moins andiques
de l 'î le en rotation avec la canne à sucre. Le conseil en fertil isation (figure 1 1 ) est conçu à partir d'études du Cirad (BOUFFIN et al., 1987 ; Irfa
et al., 1992a). Culture de sols acides sensible au fer, peu ex igeante en phosphore, sa forte p roduc tion de biomasse s'accompagne de mobilisations minérales instantanées importantes. Les apports de fertilisants sont donc fractionnés et indépendants des réserves du sol. Le sol n'est pris en compte qu'en cas de fortes déficiences.
Amendements
Contrairement à la canne et aux four
rages, dont la production est affectée
par des pH inférieurs à 5, l 'optimum de p roduction de l'ananas se situe entre 4,5 et 5,5. L 'amendement du
sol, qui vise ces valeurs, est évalué directement à partir du pH et du rap
port Mg/Ca. Les sols dont le pH est égal ou supérieur à 6 sont considérés
comme non adaptés à la culture.
Les corrections phosphatées diffèrent aussi de celles des autres cultures, car l'ananas n'est pas très exigeant en phosphore. Elles ne sont ainsi proposées que lorsque le phosphore assim i la b le est in fé r ie u r au seu il S1 (niveau très fa ible). Contra irem ent aux autres cultures, aucune correction n'est proposée pour le niveau
faible (entre S1 et S2).
Entretien
La r ichesse du sol en po tass ium
n'intervient pas pour le calcul de la fu m u re p o ta ss iqu e d 'e n t re t ie n . Cependant, afin d 'év ite r tou t acc ident qui résulterait du non respect des doses proposées, le bulletin met en garde l'agriculteur d'un risque tro- phique, lorsque le sol se révèle très carencé en potassium. Aucun entre
tien phosphaté n'est conseillé. La fer
t i l isa t ion azotée ne prend pas non plus en compte les réserves du sol. Il est cependan t recom m andé sur le bu l le t in de restituer systématique
ment les résidus de culture. Les fertilisations azotée et potassique sont liées par la relation (K20 / N) < 1,5, que l'on conseille aux agriculteurs de respecter à chaque apport.
Culture d'ananas en rotation avec de
la canne (Bois de Nèfles, Saint Denis).Cliché D. Pouzet
Seuils Diagnostics SolCalcul des besoins sol
/a n a n a s
Plan de Fumure
Correction Entretien
Figure 11. Organigramme des conseils pour l'ananas.
Agriculture et développement ■ n° 16 - Décembre 1997
système expert et fertilisation
Culture de babanier (Commune Ango,
Sainte Suzanne). Cliché D. Pouzet
L'alimentation ferrique repose sur les teneurs en fer et en manganèse du sol et le rapport entre ces deux éléments. Un apport de fer, sous forme de pulvérisation foliaire, est conseillé si Fe et Mn sont supérieurs aux seuils de carence et si leur rapport est inférieur à 1,5, (Fe/Mn) < 1,5.
Le plan de fumure est proposé avec
un calendrier d'apports lié au cycle de la cu lture (biomasse produite et floraison).
La fertilisation du bananierLe diagnostic de fertilisation se fonde principalement sur des recherches du Cirad (MARTIN-PREVEL et al., 1963 ; Irfa et a i , 1992b) et les résultats d'études conduites en Guadeloupe par l ' I r fa et la Sica Assobag (DESSERT, 1980 ; BOURGADE, 1986 ;
Anonyme, 1983). Des informations c o m p lé m en ta ires p ro v ie n n e n t de
tests non p u b l ié s c o n d u i ts à la Réunion par CF1ABALIER à la de mande de la Sica Banane, pour amélio rer la qua lité des fruits. Comme l 'ananas , la c u l tu re in ten s ive du banan ier impose l 'a p p o r t régu lie r d ' im p o r ta n tes quantités de fe r t i l i sants.
AmendementsLe diagnostic et le conseil en chaulage (figure 1 2 ) sont identiques à ceux de la canne à sucre. Cependant, quel
que soit le d iagnostic sol, le risque d 'ac id if ica t ion rapide inhérent à la
culture est systématiquement rappelé sur le bulletin d'analyse, qui préconi
se des apports ca lco -m agnés iens réguliers.
La correction phosphatée du sol est
en tout point comparable à celle de la canne.
Le bananier est une culture très exi
geante en potassium. Le programme calcule donc la teneur souhaitée du sol en cet é lément après correction du pH.
Les doses correction sont calculées comme suit :
- la CEC mesurée est comparée à la somme Ca + Mg échangeable théoriquement atteinte après chaulage. La plus grande des deux valeurs est retenue. Cette approche tient compte du fait que la grande majorité des sols réun ionna is aptes à la c u ltu re du bananier sont à charge variab le et
subissent des modifications de la CEC avec la correction du pH ;
- une p re m iè re e s t im a t io n de la teneur souhaitable en potassium est
alors obtenue en prenant 6 % de la va leur précédente. L 'a l im en ta t ion
?
Figure 1 2. Organigramme des conseils pour le bananier.
Agriculture et développement ■ n° 16 - Décembre 1997
système expert et fertilisation
potassique du bananier nécessite en effet que K représente au moins 6 % de la CEC effective ;
- l'apport maximum de potassium ne doit pas dépasser 70 % de la teneur en magnésium après chaulage.
L'apport de potassium conseillé cor
respond à la p rem ière es t im a tion avec la seconde comme valeur maxi
mum. Le résultat obtenu débouche sur tro is n iveaux de p ro p o s it io n .
Aucun d 'apport n'est envisagé si le calcul conduit à une dose inférieure
à 60 unités de potasse. La dose calculée « arrondie » est conseillée, si
elle se situe entre 60 et 300 unités. Au delà de 300 unités, le conseil est l im ité à cette dernière va leur pour év iter les risques de sa lin ité et de
brûlure.
Entretien
Une fois les corrections du pH, du phosphore et du potassium e ffec tuées, la fumure d'entretien NPK de la cu lture est un iquement déterm inée par les estimations de production. Les réserves du sol ne sont pas prises en compte.
U ne fe r t i l i s a t io n d 'e n t re t ie n en magnésium est conseillée pour tenir
compte de l'exigence de la culture pour cet élément. Elle considère la production de la plante, sans présu
mer des réserves du sol.
Le b u l le t in de conseil propose un calendrier d'épandage de la fumure d'entretien en fonction du cycle de la
culture. Il est établi pour une production de 40 tonnes par hectare. Les
doses dont calculées par pied avec une densité de 2 0 0 0 pieds par hectare. L'apport annuel total conseillé c o r re s p o n d à 280 N, 85 P2 O 5 , 570 K20 et 30 MgO par hectare de
bananeraie.
PerspectivesLe système expert d 'in te rpré ta t ion des ana lyses de sol du C ira d - Réunion est fonct ionnel. Il p rodu it l 'ensemble des conseils en fertil isat io n , d iffusés depuis une d iza ine
d'années dans l'île pour les cultures
de canne à sucre, de graminées fourragères, d'ananas et de bananier. Le
laboratoire du Cirad gère ainsi les demandes émanant des trois quarts
de la surface agricole utile de l'î le. Les 2 000 à 3 000 bulletins d'analyse
délivrés tous les ans font référence. Ainsi, la partie fumure de correction du conseil a été utilisée comme critère d 'a ttr ibution d 'une prime régionale supplémentaire à la plantation de la canne à sucre pou r la cam pagne 1997-1998. Cet outil est, à l'échelle de la Réunion, un support technique important des politiques d'accroissement de la p ro d u c t iv i té des soles cannières qu'imposent les réductions
de surface. Il participe directement au maintien du patrimoine foncier à
vo ca t io n a g r ico le et au d é v e lo p p em en t d 'u n e a g r ic u l tu re re p ro
ductible.
L'enrichissement de la base de données permet d'envisager une amélioration pér iod ique du d iagnostic et des conseils en affinant la connaissance des sols. Les relations sol plante font aussi l 'ob je t de mises au point régulières en fonction des résultats de la recherche. La prise en compte des demandes et des contraintes des
agriculteurs autorise une optim isation des conseils. Il en est ainsi de
l'évolution en cours des conseils en amendement calco-magnésien de la canne à sucre, des conseils en correction des soles fourragères et de l ' in troduction envisagée des p rinc ipales cultures maraîchères et f ru i tières dans le système. Notons enfin les efforts soutenus du Cirad pour améliorer l'échantil lonnage et la d iffus ion du conse il : fo rm a t ion des te chn ic ie ns chargés des p ré lè ve ments, in troduction de système de repérage des parcelles par satellite, amélioration de la rédaction des bulle t ins. Le système d o i t être aussi adapté à l 'évo lu t ion actuelle de la culture de canne. Une forte demande récente de l'élevage réunionnais en fourrage et litière conduit certains agriculteurs à récolter une partie des résidus de récolte (choux, feuilles) sous forme de balles. Les exporta tions minérales deviennent ainsi très supérieures à celles retenues pour le
ca lcu l des fumures d 'en tre t ien en phosphore et surtout en potassium.
Les conseils devront être dans ce cas réévalués à la hausse. La réco lte
fcomplète d 'une parcelle à fort rendement peut exporter plus de 600 kilogrammes par hectare de K?0 .
I
Des actions soutenues sont développées pour valoriser les données stockées par le laboratoire, notamment à l 'a id e d 'o u t i l s c a r to g ra p h iq u e s . L'ensemble des informations constituées par les diagnostics de fertilité, les contraintes édaphiques (pente, épaisseur, p ierrosité), les données climatiques et le niveau d 'in tensif i
cation, permettent de mieux caractériser les sols. Des indicateurs de ges
t io n d u ra b le des sols à l 'é c h e l le parcellaire s'appuyant sur des seuils
pourra ient en découler. Ce travail devra it permettre d 'accéder à une m eil leure connaissance du m il ieu agricole de l 'î le et fac il i te r ainsi le développement de techniques aptes au maintien et à l'amélioration de la
fe r t i l i té . La ca rtograph ie systéma
tique des parcelles de canne pour l'attribution des primes à la replantation permettra à terme de compléter la base de données par les surfaces et les rendements, améliorant considérablement la portée agronomique de l'outil.
Le système n'est pas transposable en l 'é ta t à d'autres situations géograph iques, où les unités de sol, les conditions climatiques, les cultures
et l 'environnement économique sont différents de ceux de la Réunion. Il dép en d d 'u n e pa r t des sources
d'informations disponibles et d'autre part d 'app rox im a t ions destinées à 1
ajuster les résultats aux réalités économiques et à combler des manques de connaissances scientifiques relatives aux sols, aux cu ltures et aux
relations entre les deux. Il est évident qu'une forte pression de recherche contr ibue à lim iter ces approxima
tions. Il est aussi évident que plus les c o n d i t io n s é c o n o m iq u e s se ron t i contraignantes, plus il sera fait appel aux stocks du sol et aux possibilités de restitution pour assurer l 'a lim en
tation minérale des cultures.
Agriculture et développement ■ n° 16 - Décembre 1997
système expert et fertilisation
Les fondements du système sont aussi liés aux méthodes d 'analyse des sols mises en œ uvre, no tam m ent pour la CEC et le phosphore assimilable, deux méthodes différentess utilisées pour l'analyse d'un élément n 'aboutissant pas fo rcém ent à des résultats corrélés.
Toute analyse de sol fait l'objet d'une interprétation, qui im p lique l 'ex is
tence de clefs d ' in te rp ré ta t io n et l 'é laboration possible d 'un système
expert. Celui-ci va constituer un outil
de ré f lex ion et d 'a m é l io ra t io n du conseil. Le système réunionnais peut servir de canevas, d 'exemple ou de modèle à la construction de versions adaptées aux sols et aux cultures spécifiques à d'autres sites. Les grilles d'interprétation de la fertilité des sols réunionnais sont adaptables à partir de résultats locaux d'essais de fertil isation et de connaissance des sols. Ce travail doit être réalisable notamment en Afrique de l'Ouest où nous d isp oso ns de synthèses a g ro n o m iques (PIERI, 1989) et de n o m breuses études pédologiques et morphopédologiques. La transposition à Mayotte et aux Comores est facilitée
par la proximité de certains types de sol (BROUWERS, 1973 ; LATRILLE,
1975, 1977, 1981), mais le conseil devra être adapté aux cultures spécifiques de ces îles et à l 'env ironne ment économique et notamment aux
possib il ités d 'u t i l is a t io n d 'engra is minéraux.
Le système a été appliqué à la canne à sucre dans la région de Xalapa au
M exique (CHABALIER, 1991). Les sols et le c limat y sont très proches de ceux de la Réunion (K ILLIAN,1987). Le programme s'appuie sur le
modèle de SNOECK et JADIN (1990) écrit par B. SALLEE du Cirad) pour le caféier. Son développement n'a pas pu être suivi par le Cirad, mais les premiers résultats ind iqua ien t une amélioration possible et intéressante des conseils en fertilisation et des formules NPK employées de façon stan
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Résumé... Abstract... Resumen
D. POUZET, P.-F. CHABALIER, P. LEGIER — Diagnostic de fertilité des sols et conseils en fertilisation
des principales cultures réunionnaises.
Confron té à la dem ande des agr icu lteu rs et des
institutions du développement, le Cirad-Réunion s'est préoccupé très tôt de définir des normes d'interprétation
des analyses de sol pour é la b o re r des conseils en fe r t i l is a t io n . Un système e x p e r t o pé ra t io nn e l d'interprétation automatique des analyses de sol et de conseil en fertilisation en résulte. Ce système repose sur une classification préalable des sols en fonction de leurs
origines morphopédologiques et de leurs caractéristiques
chimiques. Des clefs d'interprétation spécifiques à chaque
type de sol ainsi définies autorisent un diagnostic de
fertilité pour l'acidité, les éléments minéraux majeurs et les oligoéléments. Ces diagnostics sont utilisés, d'une part pour rectifier les principales carences du sol par un amendement approprié et, d'autre part pour élaborer un
conseil en fertilisation d'entretien adapté aux besoins des cultures. Le système expert a été conçu pour la canne à
sucre, principale culture de l'île. Il a été ensuite étendu
aux graminées fourragères, à l'ananas et au bananier.
Mots-clés : système expert, fertilisation, canne à sucre, b an an ie r , g ram inées fo u rra g ère s , ananas , sols, la Réunion.
D. POUZET, P.-F. CHABALIER, P. LEGIER — Analysis of soil fertility and fertilizer recommendations for the main crops grown in Réunion.
Following requests from farm ers and deve lopm ent organizations, CIRAD-Réunion has been working on
standard methods of interpreting soil analyses in order to
develop fertilizer use recommendations. An expert system that interprets soil analyses automatically has been
developed for this purpose. This system involves a p re l im in ary classification of soils in terms of their
morphopedological origins and chemical characteristics. Specific keys are then used to interpret each soil type, evaluating acidity, major elements, and trace elements. These analyses are used to rectify the main deficiencies in
the soil by applying appropriate mineral fertilizers and to
recommend a fertilizer policy adapted to crop needs. The
expert system was designed for sugarcane, the island's main crop. It was then further developed for pasture grass, pineapple, and banana.
Key words: expert system, fertilization, pasture grass, banana, pineapple, sugarcane, soil, Réunion.
D. POUZET, P.-F. CHABALIER, P. LEGIER — Diagnóstico de fertilidad de los suelos y consejos en
fertilización de los principales cultivos
reunioneses.
Enfrentado a la petición de los agricultores y de las
instituciones del desarrollo, el CIRAD-Reunión se preocupó muy temprano por definir normas de interpretación de los
análisis de suelo para elaborar consejos en fertilización. Un sistema exp erto operacional de in terpretac ión
automática de los análisis de suelo y de consejo en fertilización deriva de ello. Este sistema se fundamenta en
una clasificación previa de los suelos acorde a sus orígenes
morfopedológicos y sus características químicas. Llaves de in terpre tac ión específicas a cada tipo de suelo así definidas autorizan un diagnóstico de fertilidad para la
acidez, los e lem entos m in era les m ayores y los
oligoelementos. Se utilizan estos diagnósticos, por un
lado, para rectificar las principales carencias del suelo medíante un abono apropiado y, por otro lado, para
elaborar un consejo en fertilización de mantenimiento adaptado a las necesidades de los cultivos. El sistema
experto fue concebido para la caña de azúcar, principal cultivo de la isla. Más tarde fue extendido a las gramíneas
forrajeras, a la piña y al plátano.
Palabras-claves: sistema experto, fertilización, graminea fo r ra je ra , p lá tano, p iña, caña de azúcar, suelo, la
Reunión.
Agriculture et développement ■ n° 1 ó - Décembre 1 997