La salinité des sols, une forme de dégradation chimique, se manifeste par un excès de sels dans la solution du sol. Lorsque l'ion sodium (Na+) prédomine, ces sols sont spécifiquement appelés sols sodiques ou solonetz. Cette condition pose un défi majeur pour l'agriculture au Burundi, où les niveaux excessifs de sel sont nocifs pour les plantes, la structure du sol et l'environnement, affectant potentiellement la productivité agricole. Les niveaux excessifs de sel dans la solution du sol sont particulièrement préjudiciables, car ils peuvent entraver l'absorption de l'eau par les racines des plantes, même lorsque le sol est humide, et peuvent également provoquer une toxicité directe due à l'accumulation de certains ions.
Nature des dégradations chimiques
L’on parle de salinisation des sols lorsqu'un excès de sels divalents, tels que le calcium et le magnésium, est observé dans la solution du sol. Le processus par lequel l'ion sodium prédomine est quant à lui désigné par le terme de sodisation. Ces phénomènes chimiques constituent des enjeux distincts pour la santé des sols. La salinisation se caractérise par une augmentation de la concentration totale de sels solubles dans le sol, tandis que la sodisation est spécifiquement liée à la dominance de l'ion sodium, qui a des effets particulièrement délétères sur la structure du sol.
Les plantes nécessitent la présence de sels pour leur croissance, mais uniquement en quantités limitées. Un excès de ces composés peut devenir préjudiciable à leur développement. Dans le cas spécifique de la sodicité, un surplus de sodium dans le sol peut engendrer divers problèmes pour les cultures et la structure même du milieu. Même des niveaux modérés de salinité peuvent réduire la croissance des cultures, et des niveaux élevés peuvent entraîner la mort des plantes en affectant leur capacité à absorber l'eau et les nutriments essentiels.
Un excès de sodium provoque notamment la dispersion de l'argile et de la matière organique. Cette dispersion entraîne une dégradation de la structure du sol, lui conférant un aspect boueux lorsqu'il est humide. Cette altération se traduit par une diminution de la porosité, une mauvaise aération et une réduction significative de l'activité microbiologique du sol, essentielle à sa fertilité. Lorsque ces sols sodiques sèchent, ils forment une croûte dure et infranchissable en surface, ce qui complique davantage le travail du sol et l'émergence des jeunes pousses. La perte de structure due à la dispersion des colloïdes argileux et de la matière organique réduit la stabilité des agrégats du sol, rendant le sol moins perméable à l'eau et à l'air, et limitant ainsi le développement racinaire et l'activité des micro-organismes bénéfiques.
Causes et manifestations visuelles
Un indicateur supplémentaire d'eau de mauvaise qualité réside dans une teneur élevée en anions bicarbonate et carbonate par rapport aux cations calcium et magnésium. La sodicité se manifeste par la dispersion des colloïdes. Cette dispersion peut conférer au sol une couleur brune si de la matière organique est présente, et la solution du sol, c'est-à-dire l'eau des flaques, peut apparaître trouble ou prendre l'aspect de « purin ». Cette apparence trouble est due aux fines particules d'argile et de matière organique qui restent en suspension dans l'eau au lieu de sédimenter, signe direct de la dégradation structurelle causée par l'excès de sodium.
Les causes de la salinisation et de la sodisation peuvent être d'origine naturelle, qualifiées alors de salinisation primaire, ou d'origine anthropique, désignées comme salinisation secondaire. La salinisation primaire résulte de l'altération des roches et d'un drainage insuffisant, entraînant une évapoconcentration. Dans les zones désertiques ou semi-désertiques, où la demande évaporative est élevée par rapport aux précipitations, les sels présents dans la nappe phréatique peuvent remonter à la surface du sol. Ce processus naturel peut être exacerbé par des facteurs géologiques locaux, comme la présence de dépôts salins souterrains ou de roches mères riches en minéraux solubles.
Les activités humaines peuvent provoquer la salinisation par des pratiques d'irrigation inappropriées, notamment l'utilisation d'eau de mauvaise qualité à forte teneur en sel, ou des quantités d'eau insuffisantes qui ne permettent pas un lessivage continu des sels. L'utilisation de grandes quantités d'eau lorsque la nappe phréatique est saline et proche de la surface peut également faire remonter cette nappe et entraîner les sels à la surface. Une eau d'irrigation de mauvaise qualité contient des niveaux élevés de sels ou une proportion élevée de sodium par rapport au calcium et au magnésium. Ces pratiques, souvent motivées par le besoin d'augmenter la production agricole dans des régions arides ou semi-arides, peuvent involontairement accélérer la dégradation des sols, transformant des terres fertiles en zones improductives. L'irrigation avec des eaux riches en sodium, même en l'absence de salinité générale, peut rapidement entraîner la sodisation des sols, car le sodium remplace les ions calcium et magnésium sur les sites d'échange du complexe argilo-humique.
Des indicateurs visuels des sols salins incluent la présence d'efflorescences salines blanchâtres ou de poudres à la surface du sol durant la saison sèche. Une croissance médiocre des plantes cultivées constitue également un signe de sols salins. Ces efflorescences sont le résultat de l'évaporation de l'eau à la surface du sol, laissant derrière elle les sels dissous qui se cristallisent. Certaines plantes résistent néanmoins à des concentrations excessives de sels, parmi lesquelles figurent le Cyperus platicaulis, localement appelé indava, le Typha domingensis, connu sous le nom d'umubere, et le Cynodon, ou urucaca. La présence de ces espèces végétales, indigènes ou adaptées, peut servir d'indicateur biologique de la salinité ou de la sodicité des sols, permettant aux agriculteurs et aux techniciens d'identifier les zones problématiques avant même l'apparition de symptômes sur les cultures plus sensibles.
Zones affectées et impacts locaux
Des sols sodiques et salins sont présents au Burundi, particulièrement dans la plaine de la Rusizi, dans la région d'Imbo-Centre, et le long du corridor Gihanga-Gatumba-Ruvyagira-Rukaramu. Les sols du bas Rusizi, notamment à Gihanga et Gatumba, sont salins, avec certaines zones où la sodicité prédomine. À Gatumba, les éleveurs extraient de grandes quantités d'efflorescences salines destinées au bétail. Cette pratique note l'abondance et la concentration des sels dans ces zones, où ils sont suffisamment accessibles pour être collectés et utilisés comme complément alimentaire pour le bétail, bien que cela puisse indiquer un problème environnemental sous-jacent. Des poches de salinité sont également observées à Cibitoke, près de la rivière Rusizi. Les localités situées près des lacs du nord du Burundi pourraient également présenter des sols salins, ces zones étant semi-arides et caractérisées par de faibles précipitations. La combinaison de faibles précipitations et d'une forte évaporation dans ces régions lacustres favorise l'accumulation des sels dans le profil du sol, créant des conditions propices à la salinisation primaire.
Les origines de la salinité dans le bas Rusizi sont multiples. Elles incluent le volcanisme du Kivu en République Démocratique du Congo (RDC), l'hydrothermalisme des eaux thermales présentes dans le bassin versant, l'hydrothermalisme du lac Tanganyika, ainsi que l'altération des roches provenant de la crête Congo-Nil. Ces facteurs géologiques et hydrogéologiques complexes contribuent à la teneur élevée en minéraux dissous dans les eaux souterraines et de surface de la région, qui, à leur tour, peuvent enrichir les sols en sels par des processus naturels d'évaporation et de remontée capillaire. Des sols sodiques sont identifiés dans le périmètre rizicole de Mugerero. De nombreux hectares de ce périmètre rizicole ont d'ailleurs été abandonnés à cause de la salinité ou de la sodicité. Cet abandon de terres fertiles représente une perte économique significative pour les agriculteurs et pour la sécurité alimentaire de la région, illustrant l'impact direct et dévastateur de ces dégradations chimiques.
Le rendement moyen du riz paddy dans le bas Rusizi s'élève à environ 4,2 tonnes par hectare. Concernant les pertes, l'abandon de dix hectares en raison de la salinité ou de la sodicité peut entraîner une diminution de la production d'environ 42 tonnes de riz par saison. Cette perte de production est d'autant plus critique que le riz est une culture de base essentielle pour l'alimentation des populations locales. Les conséquences ne se limitent pas à la simple perte de rendement ; elles incluent également l'insécurité alimentaire, la réduction des revenus des agriculteurs et la pression accrue sur les terres cultivables restantes, qui peuvent à leur tour être sujettes à la dégradation si des pratiques agricoles inappropriées sont adoptées pour compenser les pertes.
Stratégies de correction et prévention
La correction des sols salins implique l'élimination des sels par lessivage avec de l'eau de bonne qualité. Cette opération nécessite de bonnes conditions de drainage et une nappe phréatique éloignée de la surface. Le lessivage est un processus par lequel l'eau d'irrigation ou de pluie traverse le profil du sol, emportant avec elle les sels solubles au-delà de la zone racinaire. Cependant, pour être efficace, ce processus requiert une quantité suffisante d'eau de faible salinité et un système de drainage adéquat pour éviter la remontée des sels. Les vertisols, fréquents à Gihanga, contiennent des pourcentages élevés d'argile smectite, ce qui les rend difficiles à travailler et retient fortement l'eau et les sels, compliquant ainsi la correction de la salinité et de la sodicité. La nature expansive et contractile de l'argile smectite dans les vertisols, combinée à leur faible perméabilité lorsque saturés, rend le lessivage des sels particulièrement ardu et nécessite des approches de gestion spécifiques.
La correction des sols sodiques est plus complexe et requiert l'introduction d'un autre cation, le calcium, souvent sous forme de gypse. Le gypse n'est pas disponible localement au Burundi mais peut être importé ; le chlorure de calcium est plus efficace mais très coûteux. L'introduction de calcium permet de remplacer le sodium sur le complexe argilo-humique, restaurant ainsi la structure du sol et améliorant sa perméabilité. Cependant, l'efficacité de cette méthode dépend de la disponibilité et du coût des amendements calciques, ainsi que de la capacité à les intégrer correctement dans le sol. Pour atténuer les impacts, la promotion de cultures résistantes est recommandée. Parmi celles-ci figurent le coton, la tomate, le sorgho, le palmier-dattier et le fourrage. Ces plantes, appelées halophytes ou tolérantes au sel, peuvent survivre et produire dans des conditions de salinité modérée à élevée, offrant une alternative viable pour les zones où la correction des sols est difficile ou économiquement non faisable.
La prévention de la contamination passe par l'isolement des parcelles non affectées et l'évitement de l'irrigation avec de l'eau provenant de zones déjà touchées. Une gestion prudente des ressources en eau, incluant l'analyse régulière de la qualité de l'eau d'irrigation et l'adoption de techniques d'irrigation efficaces qui minimisent l'évaporation et maximisent le lessivage, est clé. La mise en œuvre de bonnes pratiques agronomiques, telles que la rotation des cultures, l'utilisation d'amendements organiques pour améliorer la structure du sol, et la surveillance continue des niveaux de salinité et de sodicité, peut aider à préserver la fertilité des sols et à prévenir l'extension de la dégradation. La sensibilisation des agriculteurs aux risques et aux méthodes de gestion adaptées est également un pilier essentiel de toute stratégie de prévention durable.