Effects of Arbuscular Mycorrhizal Fungi, NPK Mineral Fertilizer and Poultry Manure on Selected Soil Chemical Properties and Performance of Sweet Potato in Sweet Potato/Soybean Intercropping System

Dans les sols riches et humides d'Afrique de l'Ouest, une lutte silencieuse pour la survie se joue sous la surface de chaque ferme. Ici, le sol est souvent fatigué, dépouillé des nutriments nécessaires pour nourrir une population croissante. Les agriculteurs sont confrontés à un choix difficile : s'appuyer sur des engrais chimiques coûteux qui peuvent dégrader les terres au fil du temps, ou se tourner vers les propres aides de la nature. Parmi ces aides figurent des champignons microscopiques qui vivent en partenariat avec les racines des plantes, agissant comme une extension du système racinaire pour chasser l'eau et la nourriture. Ce partenariat, appelé symbiose, permet aux plantes d'atteindre des nutriments qui seraient autrement hors de portée. En même temps, la matière organique comme le fumier de volaille offre un buffet de nutriments à libération lente, améliorant la structure et la santé du sol. La question à laquelle sont confrontés les chercheurs en agriculture est de savoir comment mélanger ces outils — produits chimiques, déchets organiques et champignons microscopiques — aux côtés de différents styles d'agriculture, tels que la culture de plantes seules ou la culture associée, pour obtenir la meilleure récolte sans épuiser la terre.

Des chercheurs de l'Université de technologie Ladoke Akintola à Ogbomoso, au Nigéria, ont entrepris de résoudre ce casse-tête en utilisant la patate douce, une culture vivrière essentielle pour des millions de personnes. Ils voulaient voir comment cette culture se comporterait lorsqu'elle est cultivée seule par rapport à lorsqu'elle est plantée aux côtés de soja, une pratique courante appelée culture associée. Plus important encore, ils ont testé une grande variété de traitements du sol pour trouver la recette parfaite de la fertilité. Ces traitements comprenaient deux souches spécifiques de champignons bénéfiques, différentes quantités d'engrais chimique et du fumier de volaille, ainsi que diverses combinaisons de ces trois éléments. L'équipe a travaillé sur deux saisons de croissance, mesurant soigneusement la croissance des tiges, le nombre de feuilles produites par les plantes et, plus crucial encore, la quantité de tubercules récoltés. Ils ont également analysé le sol après la récolte pour voir comment les différents traitements avaient modifié la chimie du sol, en observant les niveaux d'azote, de phosphore, de potassium et de carbone organique.

Les résultats ont brossé un tableau clair de compétition et de coopération. Lorsque les patates douces étaient cultivées seules, elles surpassaient généralement leurs homologues en culture associée. Sans les plants de soja pour partager l'espace, les patates douces développaient des tiges plus longues et produisaient nettement plus de tubercules. La première année, les plants seuls ont produit près de 6 000 kilogrammes par hectare, tandis que les plants en culture associée en ont produit environ 4 000. La deuxième année a montré une tendance similaire, avec des cultures seules produisant plus de 9 000 kilogrammes contre environ 7 000 pour les parcelles mixtes. Les chercheurs ont constaté que les plants de soja, bien que précieux en soi, entraient en compétition pour la lumière et les nutriments, ce qui limitait la capacité des patates douces à développer leurs racines de réserve. Cette compétition signifiait que les cultures seules absorbaient également plus d'azote, de phosphore et de potassium du sol, en laissant moins pour la saison suivante.

Cependant, c'est dans l'histoire des amendements du sol que la véritable percée est apparue. Bien que les cultures seules aient remporté la bataille du rendement, la manière dont le sol était traité comptait tout autant. Les chercheurs ont découvert que le mélange de fumier organique avec une quantité réduite d'engrais chimique et une souche spécifique de champi fungus bénéfique produisait les résultats les plus impressionnants. Une combinaison particulière, comprenant du fumier de volaille, une demi-dose standard d'engrais chimique et la souche de champignon Rhizophagus irregularis, a systématiquement produit les rendements les plus élevés. La deuxième année, ce mélange spécifique a permis aux patates douces d'atteindre le chiffre stupéfiant de 12 396 kilogrammes par hectare. Cela était bien supérieur à l'utilisation de l'engrais chimique seul ou au recours aux champignons sans les autres intrants. Les champignons agissaient comme un pont, aidant les plantes à accéder plus efficacement aux nutriments, tandis que le fumier améliorait la capacité du sol à retenir ces nutriments, et l'engrais chimique fournissait un apport immédiat.

L'étude a également révélé comment ces traitements ont modifié le sol lui-même. Les parcelles en culture associée avaient tendance à laisser le sol avec des niveaux de potassium plus élevés et, dans certains cas, des niveaux de pH plus élevés, probablement parce que les patates douces dans ces parcelles étaient moins vigoureuses et retiraient moins de nutriments. En revanche, les parcelles ayant les meilleurs rendements ont extrait plus de nutriments, ce qui est attendu lorsqu'une culture est prospère. Pourtant, les indicateurs de santé du sol racontaient une histoire positive pour les traitements intégrés. La combinaison de fumier, de champignons et d'une dose réduite d'engrais a conduit aux niveaux les plus élevés de carbone organique et de phosphore disponible dans le sol. Cela suggère que cette méthode ne nourrit pas seulement la culture actuelle, mais construit également une base plus riche et plus fertile pour les récoltes futures. Les champignons, en particulier, semblaient prospérer lorsqu'ils étaient associés au fumier organique, colonisant les racines des plantes plus efficacement que lorsqu'ils étaient utilisés avec les engrais chimiques seuls.

En fin de compte, la recherche pointe vers une approche équilibrée pour les agriculteurs de la région. Bien que la culture de patates douces seules offre le potentiel de rendement le plus élevé, la voie la plus durable et la plus productive passe par un mélange intelligent d'intrants. L'étude confirme que compter sur une seule méthode, qu'il s'agisse uniquement de l'engrais chimique ou uniquement du fumier organique, est moins efficace que de les combiner. En intégrant le fumier de volaille, un champignon bénéfique spécifique et une dose réduite d'engrais minéral, les agriculteurs peuvent maximiser leur récolte tout en améliorant simultanément la santé à long terme de leur sol. Cette approche offre une solution pratique au défi de nourrir une population croissante sur des terres qui sont souvent pauvres en nutriments, prouvant que la meilleure façon d'avancer est souvent un partenariat entre les propres outils de la nature et l'ingéniosité humaine.