Rice husk fly ash as a soil amendment for dry season rice (Oryza sativa L.) grown in the peat soil of Bangladesh

Dans les bassins de faible altitude et gorgés d'eau du Bangladesh, un type unique de sol connu sous le nom de tourbe repose sous la surface. Ce sol n'est pas la terre riche et sombre que l'on trouve dans de nombreux champs fertiles ; il s'agit plutôt d'une accumulation spongieuse de matières végétales anciennes qui ne se sont jamais complètement décomposées. Bien qu'il couvre une partie importante du pays, le sol tourbeux présente un défi tenace pour les agriculteurs. Il est naturellement acide, ce qui signifie qu'il possède une concentration élevée d'ions hydrogène pouvant emprisonner les nutriments essentiels, et il retient souvent trop de sel, créant un environnement hostile où les plants de riz peinent à prendre racine. Pour une nation où le riz est l'aliment de base, fournissant la majorité des calories quotidiennes, trouver un moyen de rendre cette terre difficile productive est une question d'importance nationale. Les scientifiques cherchent depuis longtemps des moyens de neutraliser l'acidité et d'améliorer l'équilibre nutritionnel de tels sols, en recherchant des matériaux capables d'agir comme un agent correcteur sans introduire de nouveaux polluants.

L'un de ces matériaux se trouve dans les tas de déchets des usines de transformation du riz. Lorsque le riz est transformé, la coque dure, appelée balle de riz, est retirée. Dans beaucoup d'endroits, cette balle est simplement brûlée comme source de combustible ou jetée. Cependant, lorsque les balles de riz sont brûlées complètement, elles se transforment en une poudre grise appelée cendres de balle de riz. Cette cendre n'est pas seulement un déchet ; c'est une substance riche en minéraux, chargée de silice et de divers nutriments dont les plantes ont besoin pour croître. Une équipe de chercheurs de l'Institut de recherche sur le riz du Bangladesh et de partenaires internationaux a décidé de tester si l'épandage de cette cendre sur le sol tourbeux pouvait transformer ce milieu de culture difficile en un champ productif pour le riz de saison sèche. Leur objectif était de voir si cet amendement simple et à bas coût pouvait corriger la chimie du sol et aider différentes variétés de riz à prospérer là où elles auraient pu échouer auparavant.

Les chercheurs ont mis en place une expérience de terrain à Gopalganj, une région connue pour ses sols tourbeux, pendant la saison sèche, période où le riz est typiquement cultivé. Ils ont sélectionné cinq variétés populaires de riz, incluant le BRRI dhan108 et le BRRI dhan102, et les ont plantées dans des parcelles préparées avec et sans les cendres de balle de riz. Avant l'expérience, ils ont analysé la cendre elle-même et ont découvert qu'elle était un véritable trésor de minéraux. La cendre contenait des quantités significatives de potassium, de phosphore, de calcium et de magnésium, ainsi qu'une forte concentration de silice. Crucialement, la cendre avait un pH de 7,32, ce qui est presque neutre, ce qui en fait un candidat idéal pour contrer l'acidité du sol tourbeux. Lorsqu'ils ont appliqué la cendre à un taux de cinq tonnes par hectare, l'ont mélangée au sol et ont planté le riz, les résultats ont été immédiats et mesurables.

Le premier changement majeur s'est produit dans le sol lui-même. L'application de la cendre a augmenté le pH du sol de 1,43 unité, le faisant passer d'un état modérément acide à un état presque neutre. Ce changement était vital car il a libéré des nutriments qui étaient auparavant indisponibles pour les plantes. Simultanément, la salinité du sol a chuté de manière significative, passant de 4,30 dS/m à 2,52 dS/m, faisant passer le sol d'une condition légèrement saline à une condition beaucoup plus sûre pour la croissance des cultures. La matière organique du sol a également augmenté, améliorant la structure du sol et sa capacité à retenir l'eau et les nutriments. Les chercheurs ont observé que la disponibilité des nutriments essentiels comme l'azote, le phosphore et le potassium a bondi, tandis que la perte d'azote par le sol a diminué. Même les micronutriments, tels que le zinc et le fer, sont devenus plus accessibles aux racines du riz.

À mesure que les plants de riz poussaient, les bénéfices de l'amélioration du sol devenaient visibles dans les cultures elles-mêmes. Les plants traités avec la cendre ont poussé plus haut et ont produit plus de panicules, qui sont les structures ramifiées portant les grains de riz. Par exemple, le nombre de panicules par mètre carré a augmenté jusqu'à 15 % dans certaines variétés. Les plants ont également produit des panicules plus longues et, plus important encore, un nombre plus élevé de grains remplis. La cendre a aidé les plants de riz à remplir plus complètement leurs grains, réduisant le nombre de grains vides ou stériles qui affectent souvent les cultures poussant dans un mauvais sol. Dans la variété BRRI dhan105, le taux de grains stériles a chuté de 32 %, ce qui signifie qu'une part bien plus grande de l'énergie de la plante a été consacrée à la production de nourriture comestible plutôt qu'à des efforts inutiles.

La mesure ultime du succès, cependant, fut la récolte finale. Le riz cultivé dans le sol traité à la cendre a produit nettement plus de grains que le riz cultivé dans la tourbe non traitée. La variété BRRI dhan108 a produit le rendement le plus élevé, atteignant 9,4 tonnes par hectare, une augmentation substantielle par rapport à ce qui était possible sans l'amendement. D'autres variétés ont également vu leurs rendements augmenter, certaines montrant des hausses de plus de 24 %. Les chercheurs ont utilisé une méthode statistique pour analyser la relation entre le traitement du sol et la performance des plantes, trouvant que les améliorations de la chimie du sol étaient directement corrélées à une meilleure croissance et des rendements plus élevés. Les données ont montré que la cendre n'aidait pas seulement un type spécifique de riz, mais qu'elle bénéficiait aux cinq variétés testées, bien que certaines aient répondu de manière plus spectaculaire que d'autres.

L'étude conclut que les cendres de balle de riz sont un outil puissant pour la réhabilitation des sols tourbeux au Bangladesh. En neutralisant l'acidité, en réduisant la salinité et en ajoutant un approvisionnement riche en nutriments, la cendre crée un environnement plus hospitalier pour les racines du riz. Cela permet aux plantes de pousser plus vigoureusement, de produire plus de grains et, finalement, de fournir plus de nourriture à la population. Les conclusions suggent qu'un matériau souvent considéré comme un déchet peut être réutilisé pour résoudre un problème agricole critique, transformant un paysage difficile en un espace productif. Les chercheurs soulignent que cette approche non seulement booste la production agricole, mais offre également une manière durable de gérer les sous-produits agricoles, transformant un fardeau environnemental potentiel en une ressource pour la sécurité alimentaire.