Correlation Between Integrated Soil Fertility Management (ISFM) Induced Selected Soil Chemical Properties, Crop Yields and Nutrients Uptake in Sweet potato/Soybean Intercrop

Dans les régions chaudes et humides des tropiques, les agriculteurs sont confrontés à une lutte constante pour maintenir la productivité de leur sol. Le sol manque souvent des nutriments essentiels dont les plantes ont besoin pour prospérer, et le coût de l'achat d'engrais chimiques peut être prohibitif pour beaucoup. Pour résoudre ce problème, les scientifiques se tournent vers une stratégie appelée Gestion Intégrée de la Fertilité du Sol. Cette approche ne repose pas sur une solution unique mais mélange trois types d'intrants : la matière organique comme le compost ou le fumier, qui nourrit le sol lentement ; les engrais minéraux, qui fournissent un apport immédiat de nutriments ; et des aides biologiques, tels que des champignons bénéfiques qui vivent dans le sol et aident les racines des plantes à s'étendre plus loin. L'objectif est de créer un système où ces différents éléments travaillent ensemble, améliorant la santé du sol tout en augmentant la quantité de nourriture récoltée. Cet équilibre est particulièrement critique pour l'interculture, une pratique où deux cultures différentes sont cultivées côte à côte dans le même champ. Une culture peut être une plante gourmande qui exige beaucoup de nutriments, tandis que l'autre est une fixatrice d'azote qui puise le gaz de l'air pour le transformer en nourriture pour elle-même et pour sa voisine. Comprendre comment gérer ces relations est la clé pour nourrir des populations croissantes sans dégrader les terres.

Des chercheurs du sud-ouest du Nigeria ont récemment mis ce concept à l'épreuve lors d'une expérience de terrain impliquant deux cultures vitales : la patate douce et le soja. L'étude s'est déroulée sur deux saisons de croissance, 2024 et 2025, dans une ferme universitaire à Ogbomoso. L'équipe a cherché à voir comment différentes combinaisons de traitements du sol affecteraient la composition chimique du sol et la récolte finale. Ils ont établi douze groupes de traitement distincts, allant de l'absence totale de traitement à l'application de mélanges spécifiques de fumier de volaille, d'engrais minéral et de deux souches différentes de champignons bénéfiques connus sous le nom de champignons mycorhiziens arbusculaires. Ces champignons agissent comme des extensions du système racinaire de la plante, l'aidant à absorber l'eau et les nutriments plus efficacement. Les chercheurs ont appliqué ces traitements à des parcelles de terre où des lianes de patate douce et des graines de soja étaient plantées ensemble, mesurant soigneusement tout, de l'acidité du sol et des niveaux de nutriments jusqu'au poids des tubercules et des graines récoltés.

Les résultats ont brossé un tableau clair de la manière dont ces différents intrants interagissaient. Lorsque les chercheurs ont examiné le sol après la récolte, ils ont constaté que les parcelles non traitées, où rien n'avait été ajouté, présentaient en fait le pH du sol le plus élevé, une mesure de l'acidité. En revanche, les parcelles ayant reçu des engrais minéraux, surtout lorsqu'ils étaient mélangés aux champignons, sont devenues légèrement plus acides, une réaction courante lorsque les plantes absorbent activement les nutriments. Les changements les plus significatifs sont apparus dans le carbone organique et la teneur en nutriments du sol. La combinaison de fumier de volaille et d'une souche spécifique de champignon, Rhizophagus irregularis, s'est avérée particulièrement efficace pour augmenter la quantité de phosphore disponible dans le sol, un nutriment qui est souvent rare et difficile à trouver pour les plantes. En 2024, ce mélange a élevé les niveaux de phosphore à 20,3 milligrammes par kilogramme, et en 2025, il a atteint 37,3 milligrammes par kilogramme, surpassant de loin les autres traitements.

En ce qui concerne la récolte proprement dite, les bénéfices de ces traitements combinés étaient indéniables. Les tubercules de patate douce, qui sont la principale source alimentaire de cet appariement, ont réagi de manière spectaculaire à l'approche intégrée. Le rendement le plus élevé provient d'une parcelle qui a reçu du fumier de volaille, le champignon Rhizophagus irregularis et la dose complète du mélange d'engrais minéraux. En 2024, ce traitement a produit 7 250 kilogrammes de patates douces par hectare, et en 2025, le rendement a bondi à 12 542 kilogrammes par hectare. En comparaison, les parcelles de contrôle non traitées n'ont produit que 2 167 kilogrammes en 2024 et 3 083 kilogrammes en 2025. Cette différence massive souligne que les cultures ne faisaient pas que survivre, mais qu'elles prospéraient lorsque le sol était géré avec un mélange d'intrants organiques et biologiques. L'étude a également suivi la quantité d'azote, de phosphore et de potassium absorbés par les plantes. Les données ont montré un lien étroit entre la quantité de nutriments que les patates douces ont absorbés et la taille de leur récolte ; plus les plantes pouvaient accéder aux nutriments, plus elles produisaient de tubercules.

La composante soja de l'interculture a également montré des réponses intéressantes, bien que les résultats aient légèrement varié entre les deux années. En 2024, la combinaison de fumier de volaille et du champignon Rhizophagus irregularis a produit le rendement de graines le plus élevé, soit 1 332 kilogrammes par hectare. En 2025, le rendement de graines le plus élevé a été observé avec l'application seule d'engrais minéral (163 kg/ha), dépassant légèrement la combinaison de fumier de volaille et de champignons (159 kg/ha). Cela suggère que si le mélange biologique et organique est puissant, les besoins spécifiques du soja peuvent changer selon la saison. L'étude a également mesuré la quantité d'azote que les soja puisaient dans l'air, un processus appelé fixation de l'azote. Les chercheurs ont découvert que lorsque le sol présentait déjà des niveaux élevés d'azote provenant de l'engrais, les soja dépendaient moins de la fixation de leur propre azote à partir de l'atmosphère. Cela confirme un compromis biologique bien connu : si la plante trouve facilement de l'azote dans le sol, elle cesse de travailler aussi intensément pour en créer à partir de l'atmosphère.

En fin de compte, la recherche démontre qu'une approche équilibrée de la gestion des sols fonctionne mieux qu'en s'appuyant sur un seul type d'intrant. L'étude a révélé que le mélange de fumier de volaille avec des champignons bénéfiques spécifiques et une dose réduite d'engrais minéral créait les meilleures conditions pour les deux cultures. Cette combinaison a amélioré la capacité du sol à retenir les nutriments, a augmenté la matière organique et a conduit à des rendements nettement plus élevés pour les patates douces. Les conclusions suggèrent que les agriculteurs de milieux tropicaux similaires peuvent obtenir de meilleures récoltes et des sols plus sains en s'éloignant d'une dépendance excessive aux seuls engrais chimiques. Au lieu de cela, l'intégration de la matière organique et des aides biologiques avec une quantité modeste d'engrais minéral offre une voie durable, transformant le sol en une base plus productive et résiliente pour la production alimentaire.