Département Sciences du sol

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Cartographie de l’érosion par télédétection et SIG dans le bassin versant de l’Oued El Hachem (nord de l’Algérie)
(2023-07-03) SAOUD, Mohammed
L'érosion hydrique est l'un des types les plus courants de dégradation des sols. Elle réduit la qualité du sol sur le site d'érosion et peut causer des problèmes de sédimentation sur le site de dépôt. L'Algérie fait partie des pays qui ont été affectés par l'érosion hydrique. Ce travail comprend (i) l’estimation des pertes en sol dans le bassin versant de l’Oued El Hachem en utilisant le modèle USLE et les techniques de SIG et de télédétection, (ii) l’estimation du rendement en sédiments par le modèle combiné RUSLE-SDR et l’examen de l'influence de l'érosivité des pluies sur l’érosion et le rendement en sédiments dans les années sèches et pluvieuses, et (iii) l’évaluation de la dynamique du changement d’occupation des sols dans l’espace et dans le temps et son influence sur l’érosion hydrique. Le taux d'érosion moyen (A) dans le bassin versant est estimé à 19,4 (t.ha-1.an-1) soit une perte totale de 426800 (t.an-1). La corrélation entre (A) et les facteurs de topographie (LS), d'érosivité des pluies (R) et de couvert végétal (C) est hautement significative (p < 0,01) avec un coefficient de corrélation (r) de 0,999, 0,988 et 0,980, respectivement. La validation des résultats en comparant la perte moyenne en sol issue du modèle empirique de l'USLE au taux moyen d'envasement du barrage de Boukourdane a donné des résultats satisfaisants avec une différence de 7,6 (t.ha-1.an-1) par rapport à la valeur mesurée. L’utilisation du modèle RUSLE-SDR a montré que le modèle de Renfro a été choisi comme le meilleur modèle pour estimer le rendement en sédiments (SY), avec des taux d'erreur standard (SE), d'écart-type (SD), de coefficient de variation (CV) et d’efficacité de Nash– Sutcliffe (NSE) de 0,38%, 0,02, 0,07% et de 1,00, respectivement. Les résultats de la simulation de A et SY en années sèches et pluvieuses ont révélé que R est l'un des principaux facteurs affectant l'érosion du sol et le dépôt de sédiments dans le bassin versant de l’Oued El Hachem. Les résultats d’évaluation du changement d’occupation pendant 30 ans ont permis une augmentation des pertes moyennes annuelles de 23,9 à 24,5 t.ha-1.an-1. L’érosion est plus marquée dans les espaces bâtis, suivi par les sols nus, les terres agricoles et les matorrals. Alors qu’elle est quasiment nulle dans les forêts et nulle dans les plans d’eau. La relation entre les pertes en sol moyennes et les classes d’occupation des sols a fait ressortir une corrélation très hautement significative (0,993 ≤ r ≤ 0,999 ; p < 0,01), tout en soulignant le rôle du couvert végétal dans l’atténuation du processus érosif. Les deux modèles, USLE et RUSLE, ont démontré une fiabilité dans l'étude de l'érosion hydrique, tant au niveau des résultats des facteurs d'érosion que des cartes de distribution géographique des zones érodées. La comparaison des deux modèles empiriques a révélé que l'USLE a fourni une bonne estimation de A tout en respectant la fourchette des valeurs d'érosion de nappe mesurées en Algérie. Tandis que le RUSLE nous a permis d'estimer SY avec une très faible marge d'erreur par rapport aux données d'envasement annuel du barrage de Boukourdane. Ces résultats peuvent clairement aider à mettre en oeuvre des plans de conservation des eaux et des sols pour la surveillance de l'érosion hydrique dans le bassin versant de l’Oued El Hachem. Cette approche pourrait être extrapolée dans d'autres régions présentant des caractéristiques climatiques et environnementales similaires de l'Afrique du Nord et de la région méditerranéenne.
Cartographie et prédiction de la salinité des sols par induction électromagnétique
(2021-07-07) Iddir, Mohamed El-Amine
Cette recherche a pour objectifs (1) d‘utiliser la conductivité électromagnétique (EM) pour caractériser la variabilité spatio-temporelle de la salinité des sols à l‘échelle de la parcelle et (2) d‘estimer la qualité de la prédiction de la conductivité électrique (CE) in situ par utilisation des équations d‘étalonnage établies ex situ entre CE mesurée au laboratoire et EM mesurée par l‘EM38. L‘expérimentation a été menée dans quatre sites A, B, C et D situés dans la région du R‘mell au sud du chott El Hodna en milieu aride, sableux et salé dans lequel l‘agriculture est tributaire de l‘irrigation. Cette recherche a été réalisée durant quatre années et en quatre campagnes de mesures (février 2008, février 2009, novembre 2009 et novembre 2011). L‘analyse des transects a montré que les sols des quatre sites sont sableux, peu pourvus en calcaire et en gypse, alcalins, peu à moyennement humides et salins à excessivement salins. Les résultats ont montré que la salinité et l‘humidité présentent une très forte variabilité spatio temporelle. Les différents paramètres pédologiques impacte la EM dans l‘ordre CEeq > H% > A+L % > CaCO3 %> Gypse% > pH. Ce résultat suggère que la salinité du sol est considérée comme le paramètre le plus dominant sur les variations de EM. Les cartes d‘isovaleurs de la salinité ont permis de décrire finement la variabilité spatio-temporelle de ce paramètre et de mettre en évidence l‘impact de l‘effet ‗période de mesure‘ sur l‘augmentation ou la diminution de la salinité. Les résultats ont montré également que l‘utilisation des équations établies in situ pour la prédiction de la salinité ex situ est possible et satisfaisante dans ce genre de milieu avec des erreurs globalement acceptables pour la majorité des équations d‘étalonnages (0,02 dS/m < erreurs absolues < 0,87 dS/m). Ce résultat signifie que les équations d‘étalonnage obtenues dans un secteur restreint peuvent être généralisées à des zones plus larges, à condition que le contexte pédologique reste assez homogène
Contribution à l'étude de la salinité des sols et des eaux du système endoréique du lac Fetzara (Nord-Est algérien)
(INA, 2007-11-20) DJAMAI, Rachid
Ce travail traite des mécanismes géochimiques qui contrôlent les solutions de sols et des eaux du lac Fetzara (Annaba). Cette région est affectée par le phénomène de salinisation. Sous l’effet de l’évaporation, les solutions se concentrent, mais les différents éléments chimiques n’évoluent pas proportionnellement au facteur de concentration. Les précipitations de calcite et du gypse associées aux échanges ioniques entre la solution et le complexe adsorbant ont été suffisantes pour expliquer le comportement géochimique des solutions. Le faciès chimique dominant des solutions de sols, évolue vers un type chloruré-sodique ; alors que celui des eaux est plus complexe à cause de leur grande variabilité, en effet, elles évoluent depuis un faciès sulfaté mixte puis chloruré-sodique vers un chloruré-calcique, c’est la voie saline neutre. Dans les sols et les eaux, l’alcalinité résiduelle calcite (ARc) et l’alcalinité résiduelle calcite +gypse (ARc+g) sont légèrement positives au départ pour devenir franchement négatives par la suite, cet inversement du signe est dû à l’apport de Ca++ libéré par le complexe argilo-humique après fixation des autres cations majeurs (Na+, Mg++ et K+). L’étude des équilibres des solutions avec la calcite et le gypse, montre que dans l’ensemble les solutions (sols et eaux) sont en équilibre avec la calcite. En ce qui concerne la saturation avec le gypse dont la précipitation est contrôlée par Ca++ et SO4 --, les solutions de sols présentent un premier groupe de points sous-saturé alors que le second est en équilibre. Les échantillons d’eaux sont pratiquement dans leur totalité sous-saturés par rapport au gypse. Parallèlement à l’approche géochimique, une étude sur la tendance à l’évolution de la salinité globale des sols du lac Fetzara à partir uniquement de mesures de conductivité électrique a été menée, en tenant compte des principaux travaux réalisés sur une période de près de 50 ans. Les résultats ont révélé l’existence d’une dynamique qui va dans le sens d’une désalinisation naturelle des sols avec une diminution très sensible de la conductivité électrique.
Contribution à l'étude des sols des plaines du Cheliff
(INA, 1993-04-21) DAOUD, Youcef
Contribution à la connaissance des sols du Nord de l'Algérie
(INA, 2000-06-17) DJILI, Kaddour
Contribution de la logique floue à la classification des solonchaks du nord de l'Algérie
(2019-07-15) HADJ MILOUD, Samir
La classification et la cartographie des sols sont au coeur de l’enjeu pour la gestion durable des sols et l’agriculture de précision. L’utilisation des systèmes experts basés sur la logique floue constitue une avancée notable dans ce domaine. Cette recherche a été conduite afin de mieux cerner les liens taxonomiques des sols affectés simultanément par la salinité, le calcaire et le gypse comme c’est souvent le cas des Solonchaks d’Algérie. L’expérimentation, basée sur le système flou de Mamdani (MFIS), a été menée sur 194 Solonchaks références d’Algérie pour déterminer leur degré d’appartenance aux Calcisols et aux Gypsisols selon les critères définis par WRB. La salinité des sols étant un paramètre fluctuant dans le temps, MFIS a été appliqué également à 4 Solonchaks situés dans la région de Rélizane pour cerner leurs éventuelles variations taxonomiques saisonnières. Les résultats obtenus, basés sur la détermination des Indices Solonchaks (Is), Calcisols (Ic) et Gypsisols (Ig), ont montré que les 194 Solonchaks références se subdivisent en Solonchaks (61 %), Calcisols (1 %), Gypsisols (0,5 %), intergrades Solonchaks-Calcisols (29 %), intergrades Solonchaks-Gypsisols (5 %) et en intergrades Solonchaks-Calcisols-Gypsisols (2 %). Les statistiques ont mis en évidence des relations significatives entre Is, Ic et Ig pris séparément et les critères diagnostiques de WRB (sauf pour l’épaisseur des horizons). Les relations statistiques entre Is, Ic et Ig pris deux à deux sont également significatives. Ces résultats mettent en évidence que MFIS est analogue à WRB mais, qu’en plus, il quantifie le degré d’appartenance entre les groupes de sols et leurs intergrades. Le suivi saisonnier des 4 Solonchaks de Rélizane a mis en évidence que, aussi bien en fin de saison humide ou en fin de saison sèche, la salinité des sols (CE) est toujours forte, le complexe adsorbant est dominé par Na et le faciès chimique de la solution du sol est toujours de type chloruré-sodique. Toutefois, CE et ESP sont moins forts en période humide (6,55 dS/m < CE < 64,1 dS/m ; 9,5 % < ESP < 39 %) qu’en période sèche (9,24 dS/m < CE < 164,8 dS/m ; 15,56 % < ESP < 47,37 %). L’application de MFIS a montré que la classification de ces sols est en faveur des Solonchaks quelle que soit la saison considérée (Is > Ic > Ig) avec des valeurs de Is plus fortes en période sèche (0,49 < Is < 0,83) qu’en période humide (0,27 < Is < 0,50). Les indices Ic et Ig étant relativement faibles et constants quelle que soit la période considérée (0,18 < Ic < 0,25 ; 0,15 < Ig < 0,17), MFIS rapproche les Solonchaks des Calcisols et des Gypsisols en période humide et il les en éloigne en période sèche. En conclusion, MFIS s’est avéré un outil efficace pour déterminer et quantifier avec précision les groupes taxonomiques des Solonchaks références d’Algérie. Il mérite d’être appliqué à d’autres sols considérés individuellement ou simultanément. Au plan pratique, MFIS peut contribuer à mieux classer les sols d’Algérie et donc à mieux les cartographier pour les besoins d’une agriculture de précision performante.
Dynamique et spéciation des éléments traces dans les sols à sels du milieu aride d’Algérie
(2025-01-26) DEGUI, Nouara
La carence en zinc représente un enjeu majeur pour la production alimentaire et la santé humaine, particulièrement dans les sols des régions arides où prévalent l'aridité et la salinité. L'objectif de cette recherche est de comprendre la spéciation, la disponibilité et la dynamique du zinc dans les sols arides caractérisés par la présence de sels solubles et peu solubles. L'échantillonnage du sol a été effectué dans la région de Biskra, une des régions approvisionnant le marché national en cultures maraîchères, dans différents sites en se focalisant sur la coexistence des sels solubles, du gypse et du calcaire. Au total, 28 échantillons de sol prélevés dans dix profils ont fait l'objet d'une caractérisation du sol et d'une extraction séquentielle de cinq formes de zinc. Les résultats obtenus ont montré la nature alcaline des sols de la zone d'étude avec de fortes teneurs en gypse et en sels solubles, et une texture généralement grossière. Les échantillons de sol étudiés sont pauvres en matière organique et déficients en zinc total et échangeable. L'étude de la spéciation du zinc a révélé la prédominance de la forme résiduelle avec un ordre de distribution Zn-R > Zn-O > Zn-MO > Zn-E > Zn-CO3. L'analyse non paramétrique du test de Kruskal-Wallis a révélé des différences significatives des différentes formes de zinc entre les profils étudiés. La spéciation de zinc varie en fonction du type d’accumulation dominant. Quant à l'effet des sels solubles et peu solubles, la CE et le calcaire semblent influencer négativement le zinc échangeable en augmentant sa rétention sur les phases solides du sol, par contre, le gypse favorise la solubilisation du zinc. Une analyse plus poussée révèle que les fortes salinités (CE > 15 dS/m) et les fortes teneurs en gypse (> 60 %) ont un impact notable sur la distribution des différentes fractions de zinc. La modélisation en utilisant le logiciel Minteq a montré une prédominance de l'espèce chimique Zn2+ suivie des complexes Zn-sulfates et Zn-chlorures. L'analyse statistique a montré que le pH, la CE et l'indice de saturation en gypse représentent les paramètres régissant la spéciation du zinc dans le milieu étudié. En conclusion, cette étude apporte des orientations précieuses pour une meilleure gestion de la déficience en zinc dans les sols à sels des régions arides et mérite d'être approfondie en augmentant le nombre d'échantillons pour mieux comprendre le comportement et la dynamique du zinc dans un milieu similaire.
Dynamique spatiotemporelle de la salinité de sols sableux irrigués en milieu aride. Application à une palmeraie de la cuvette de Ouargla en Algérie
(ENSA, 2016-02-17) BERKAL, Ismaiel
L’oasis de Ouargla (sud-est algérien) située dans un système endoréique, se caractérise par un climat aride qui ne permet l’installation d’aucune culture sans le recours à l’irrigation. Elle procure de grands services écosystémiques et économiques même dans ce contexte environnemental difficile. Actuellement, elle se trouve menacée par les effets négatifs de la salinisation de ses sols et de la remontée des eaux salées de la nappe phréatique, dues principalement à une irrigation et à un assainissement mal gérés à l’échelle de l’oasis. Ce projet vise en premier lieu une meilleure prévention des risques de salinisation par un suivi dynamique de la salinité des sols. L’objectif est de tester la capacité des enquêtes de conductivité électromagnétique (EM) à décrire les changements spatiotemporels de la salinité des sols à différentes profondeurs à l’échelle d’une palmeraie irriguée, caractérisée par des sols (Salic Solonchaks Aridic) très sableux. Le second volet de ce travail porte sur une modélisation de l’évolution de la salinité à l’échelle de la palmeraie en tenant compte de l’état initial observé et de l’évolution au cours de la période d’étude, des conditions climatiques, des niveaux de la nappe et des apports d’eau par irrigation 2889 mesures EM 38 de conductivité électrique apparente (ECa) ont été obtenues pendant quatre dates entre mars 2009 et novembre 2010. A des fins d'étalonnage et de validation, la EC1:5 de 30 points choisis au hasard à chaque date a été mesurée dans trois couches de sol. Les résultats montrent que la combinaison de prospections géophysiques (EM), de mesures de calibration EC1:5 et de méthodes de prédiction inférentielle par arbres de régression, permet de décrire les variations inter-parcellaires de la salinité et de sa dynamique saisonnière à différentes profondeurs. Ce suivi dynamique de la salinité dans les sols suppose néanmoins une connaissance assez fine des caractéristiques pédologiques nécessaires à la construction de modèles de prédiction précis. De façon générale, la précision de la prédiction décroît depuis le bas vers le haut du profil du sol et l’évolution de la salinité de surface apparaît de ce fait difficile à caractériser. Les simulations d’une modélisation hydrologique "1-D" mettent en évidence l’effet salinisant d’une fluctuation haute de la nappe et des faibles doses d’irrigation sur la zone racinaire du dattier dans la cuvette de Ouargla. A l’opposé, des doses accrues maintiennent le niveau de la salinité au niveau le plus bas, mais doivent être impérativement échelonnées sur une semaine pour empêcher le dessèchement du sol dans ces milieux fortement évaporants. La comparaison des scénarios croisant les doses d’irrigations avec des eaux de qualités différentes du Mio-Pliocène et du Sénonien suggère un impact de la salinité sur les rendements en datte même avec l’utilisation des doses d’irrigation accrues. La modélisation de l’évolution verticale de la salinité de la zone racinaire du palmier combine l’effet de la nappe phréatique, de la qualité de l’eau et des doses d’irrigation. Son amélioration nécessitera une modélisation plus générique capable d’inclure les exigences de lixiviation et le rendement des cultures dans les simulations.
Effet de la bentonite sur les sols sableux de la région de Mostaganem
(INA, 2007-11-28) REGUIEG YSSAAD, Houcine Abdelhakim
Les sols sableux du plateau de Mostaganem présentent un faible taux en argile, l’addition de la bentonite et la culture du blé dur, en association avec le pois chiche, en laboratoire et en plein champ ont constitué les deux pôles de nos recherches pour réhabiliter leur aptitude agricole. Dans cette perspective s’intègre la mise en valeur de ces sols en introduisant la bentonite riche en argile afin d’améliorer leurs caractéristiques physico chimiques. L’approche envisagée pour la mise en place d’un système de cultures associant une légumineuse et une céréale dans ces sols amendés en bentonite peut constituer un modèle agraire pour améliorer leur fertilité et augmenter la production céréalière. Plus spécialement, sont examinés la caractérisation physico chimique des sols selon la dose de bentonite afin de retenir la dose optimale de cette argile nécessaire pour la suite de notre expérimentation, la teneur en calcium et magnésium solubles et l’évolution de l’azote total et assimilable dans le sol, le bilan bactériologique dans le substrat sol, enfin une étude morpho physiologique et analyse de l’azote de la plante. L’application de la bentonite aux doses fluctuant de 2.5% jusqu’à 15% a provoqué une modification de la texture du sol. En effet, à partir de 7% de bentonite, le substrat passe de la texture sableuse à la texture sablo limoneuse. L’adjonction de bentonite dans le substrat sans culture n’exprime aucune influence majeure sur les calcaires total et actif. Les substrats sans culture traités à la bentonite sont très pauvres en azote. En revanche, les bases échangeables, dont le calcium et le magnésium sont dominants, présentent la fraction la plus importante. Le sodium échangeable augmente avec la dose de bentonite appliquée bien au contraire le potassium échangeable diminue. L’apport de la bentonite aux sols sableux a influencé l’évolution de l’azote assimilable. Les résultats révèlent que l’azote est élevé dans le sol portant l'association quel que soit le stade et le traitement à la bentonite. Ces teneurs augmentent davantage dans les substrats bentonisés à 10% au stade tallage. Pour le calcium et le magnésium, les teneurs augmentent avec la richesse du sol en bentonite. Par contre, ils diminuent dans la solution drainée inversement proportionnelle à la dose de bentonite dans ces mêmes substrats cultivés en monoculture blé dur et en association blé dur pois chiche. Au niveau du végétal, les résultats montrent que la croissance en hauteur de la tige et la surface foliaire sont nettement importantes dans le cas de l'association blé pois chiche mesurées à tous les stades de la plante dans toutes les conditions de traitements du substrat. Néanmoins ces résultats sont remarquablement plus élevés dans les substrats bentonisés. Une forte corrélation est remarquée pour l’ensemble des traitements entre la dose de bentonite, le type de culture et la biomasse aérienne. Il convient toutefois de noter que les effets de la bentonite et de l’association se traduisent par une augmentation significative de la hauteur de la tige des plantes à tous les stades de la croissance. Cette augmentation de la hauteur est corrélée à celle de la surface foliaire. D’autre part, pour l’ensemble des traitements une forte corrélation est enregistrée également entre le traitement à la bentonite et le nombre d’épis en plein champ. Une augmentation générale des rendements se produit quand la dose de bentonite est de 10% et que le blé dur est cultivé en association avec le pois chiche. Sans apport de la bentonite, les rendements sont faibles, ils sont encore plus faibles quand le blé dur est cultivé en monoculture. Les dénombrements effectués dans les deux dispositifs pour évaluer le bilan bactériologique montrent que la quantité totale des microorganismes est sensiblement élevée dans les sols sableux amendés en bentonite. Ceci est du à une forte concentration en substrat énergétique pour les microbes ce qui a entraîné une plus forte concentration en microorganismes. Le nombre de germes évolue avec la dose de bentonite incorporée au sol sableux et avec le cycle végétatif de la culture. Au terme de ce travail, la bentonite pourrait constituer une ressource naturelle très prometteuse pour l’amélioration des caractéristiques physiques, chimiques et biologiques des sols sableux notamment ceux du plateau de Mostaganem ce qui contribuerait à l’amélioration des rendements de la production agricole de cette région. D’autre part l’intégration d’une légumineuse comme le pois chiche dans un système de culture en associée avec le blé pourrait avoir une place importante dans ce modèle agraire particulièrement dans les zones semi arides Algériennes. Les résultats acquis dans cette expérimentation ont conclu en effet à un gain de rendement passant du simple au double par rapport à la culture du blé en monoculture.
Effet de la jachère sur les sols en céréaliculture pluviale dans les zones semi-arides méditerranéennes
(INA, 2003-01-16) KRIBAA, Mohamed
Etude des sols salés des plaines du Cheliff. Analyse Spatio-temporelle
(2023-07-20) OUAMER-ALI, Karim
Ce travail de recherche a porté sur : (1) une analyse détaillée des spécificités biogéographiques des plaines salées du Cheliff, (2) un traitement pédométrique comparatif sur des données de salinité d’un épisode de plus de cinquante ans (1956-2012), (3) une application du concept de préservation et de valorisation d’un héritage cartographique sur les données de 1956, (4) une modélisation prédictive de la salinité par induction électromagnétique (IEM) moyennant l’EM38 (Geonics Ltd.) et sur (5) une évaluation chimique et géochimique des eaux de drainage et prédiction des conséquences de l’irrigation sur le devenir alcalin des sols des plaines du Cheliff. Dans l’ensemble, cette mise en place méthodologique a été opérée au niveau des périmètres d’El-Khemis (Haut-Cheliff) et de l’ancienne délimitation de la station expérimentale d’El Hamadna (Bas-Cheliff). Les résultats obtenus ont montré que les plaines du Cheliff sont conditionnées par la morphologie de leur ensemble (bassin) d’appartenance. Elles sont soumises à un déficit hydrique très intense qui s’exprime sous forme de gradient géographique régressif Est-Ouest. L’étude pédométrique sur les données d’un épisode de plus de 50 ans a permis de conforter l’idée que l’évolution de la salinité est "considérable " et qu’elle est dominée par la présence de fortes quantités de sels solubles, sous l’impulsion d’effets caractéristiques de la forme d’association du Na+. Elle a permis également, en tenant compte des spécificités du milieu et des aspects de mouvements verticaux et latéraux de la solution du sol, d’associer cette évolution à un gradient temporel de tendance Salinisation/Désalinisation des horizons de profondeur. L’application du concept de traitement d’un héritage de données de sols à la matrice de 1956 a permis l’obtention d’une "photographie" cartographique initiale du périmètre dès le début des opérations de mise en valeur (1954-1956) des sols salés. La prospection par l’EM38 sur cinq profondeurs de sol a permis de conforter les observations pédométriques et de représenter par couches cartographiques les niveaux de variations de la salinité dans l’espace et dans le temps. Les profils salins ainsi obtenus sont descendants et très salés à hyper-salés en profondeur. Enfin, l’évaluation de la signature chimique et géochimique des différentes solutions du sol étudiées en application de 1'ARcalcite a démontré que l’évolution de la salinisation de ces sols s’oriente vers la voie saline neutre et l’absence du processus d’alcalinisation.
Etude morphologique et analytique des sols en contexte du semis direct. effet de la structure du sol et de la matière organique sur les propriétés physiques, chimiques et biologiques du sol
(2024-01-30) BELHADJ, Abdelouahab
Ce travail concerne l’étude du changement des propriétés morphologiques et analytiques du sol en contexte du semis direct. Trois sites ont été étudiés. Le premier site est un dispositif expérimental en blocs aléatoires complets (3 blocs) à un facteur étudié (3 ans). Le second et le troisième concernent des parcelles conduites en semis direct pendant 6 et 9 ans. Les résultats obtenus ont montrés que, l’adoption du semis direct durant 3 ans peut améliorer la structure (67 %), la matière organique particulaire (40 %), la stabilité des agrégats (39 %) et la matière organique totale (38 %) à la surface du sol. Par contre, dans l’horizon de subsurface, ce système engendre des contraintes dans les propriétés du sol. L’analyse en composantes principales a réduit le nombre de variables (18 propriétés du sol) à 12 variables qui ont contribués à la formation de 3 axes principaux retenus. Il ressort que, la microporosité, la rétention en eau au pF4.2, la matière organique liée, le rapport C/N, le pH et la conductivité électrique ne sont pas sensibles (stables) dans les différentes durées de systèmes de travail du sol. Par contre, la matière organique particulaire est plus sensible et peut contribuer directement et indirectement à la modification des propriétés morphologiques et analytiques du sol. En conclusion, l’adoption du semis direct pendant 9 ans s’est avéré un système cultural efficace pour améliorer et conserver les sols fragiles en Algérie. Il mérite d’être adopté dans la céréaliculture pluviale.
Evaluation de la contamination des sols, des sédiments et de l'eau par les éléments traces métalliques de la plaine de la Mitidja Est
(ENSA, 2017-12-20) LARIBI, Abdelkader
L’objectif principal de ce travail consiste à évaluer les sources et les niveaux de contamination des différents réservoirs de l’environnement (eau, sédiment, et sol) en éléments traces métalliques (Cd, Cr, Cu, Fe, Pb, Ni, et Zn) dans la plaine alluviale de la Mitidja Est. A cet effet, 180 échantillons composites de sol ont été prélevés d’une manière aléatoire stratifiée au niveau de la zone d’étude. De même, 17 échantillons de sédiments et 17 échantillons d’eau ont été collectés dans les principaux affluents de la plaine de la Mitidja Est. L’analyse des éléments traces métalliques (ETM) dans les sédiments et les eaux a été réalisée par spectrométrie d’absorption atomique (SAA), tandis que ceux des sols ont été analysés par spectrométrie avec plasma à couplage inductif (ICP-MS ; ICP-OES). L’identification des sources et l’évaluation des contaminations ont été appréhendées par le biais d’approches statistiques et géochimiques en combinaison avec des systèmes d’information géographiques. Des résultats d’analyses des ETM dans les eaux, il ressort qu’elles sont enrichies en certains ETM, en particulier le Cd et le Cr, ce qui les rend impropres à la consommation humaine et à l’irrigation. Les sédiments montrent un enrichissement en ETM dans l’ordre du Cd > Zn > Pb > Cu > Cr > Ni. De tous les éléments analysés, seul le Cd peut présenter des risques potentiels. Néanmoins, la présence du Fe dans les sédiments et les eaux peut immobiliser cet élément par co-précipitation, et réduire, par conséquent, les risques d’accumulation du Cd dans l’environnement aquatique. Dans les deux compartiments (eau et sédiment), des corrélations statistiques ont été obtenues entre certains ETM, ce qui suggère des sources similaires. Par ailleurs, les résultats obtenus montrent que les concentrations moyennes en éléments traces dans les sols sont (mg kg-1) : Cd 0.22, Cr 47, Cu 62.7, Fe 36581, Ni 34, Pb 35.2 et Zn 92.1. Tous les ETM, à l'exception du Cr et du Ni, ont dépassé leur valeur du fond géochimique naturel. En effet, l’évaluation de la contamination des sols par les ETM sur la base du facteur d’enrichissement (FE) et de l’indice de pollution (IP), a révélé un enrichissement modéré pour le Cd, le Cu, le Pb et le Zn, et un enrichissement très faible pour le Ni et le Cr. L’évaluation de la contamination multiéléments à travers l’indice de pollution intégré (IPI) couplé à un système d’information géographique à montré que les sols de la plaine de la Mitidja Est sont modérément contaminés et que les fortes contaminations se situent au Nord de la plaine à proximité des zones industrielles et urbaines des communes d’El Harrach, de Dar El Baida et une partie de Rouïba. Ce résultat est corroboré par les cartes géochimiques en ETM qui ont mis en évidence divers hot spots dans la zone d’étude. Les résultats de l’Analyse en Composantes Principales (ACP) et de la Classification Ascendante Hiérarchique (CAH) ont suggérés que l’origine du Cr, Fe et Ni dans les sols serait attribuée à une source lithogénique naturelle; le Cd, le Pb, et le Zn proviendraient d’une source anthropogénique ; et que le Cu serait la résultante d’une source mixte (anthropogénique+naturelle). L’influence industrielle et urbaine ainsi que les retombées atmosphériques seraient vraisemblablement les sources de contamination en Cd, Pb, et Zn dans la zone d’étude. L’origine anthropogénique majeure du Cu serait attribuée à l’activité agricole, sans toutefois exclure d’autres sources anthropiques. Les résultats obtenus dans le cadre de ce travail pourraient servir de base pour la mise en oeuvre de politiques de gestion environnementale.
Evaluation de l’aptitude culturale pour le blé dur (Triticum durum Desf.var MBB) et l'orge (Hordeum vulgare. L var. Saida) des terres des Hautes Plaines Constantinoises
(INA, 2008) ZOUAOUI, Abdelhamid
Considérant les spécificités éco-physiographiques de chaque terroir d'une part et considérant les conditions édaphiques et climatiques propres (exigences culturales), optimales exigées par chaque culture pour un développement végétatif normal d'autre part, nous nous sommes assigné comme principal objectif dans cette étude, celui de déterminer ces exigences et ce pour chacune des deux cultures céréalières, à variété locale, blé dur (Triticum durum Desf var. Mohamed Ben Bachir) et orge (Hordeum vulgare L. var. Saida). Notre objectif qui s'inscrit dans le cadre d'une problématique économique mondiale donc par principe universelle, consiste dans notre cas, précis d'étude, à lever le voile sur le pourquoi et le comment d'une situation agro-socio-économique locale et régionale. La réponse qui sera donnée par le biais du recensement des rendements agricoles ne peut que mettre en évidence le niveau des relations éco-physiographiques entre la station et les cultures. Ce niveau qui est exprimé en terme de classes d'aptitudes (des terres) met en exergue le degré de contrainte des caractéristiques physiques et physico-chimiques. Ce qui permet d'aborder et d'entreprendre avec plus de rigueur scientifique et de facilité technique toutes les actions d'aménagements, possibles financièrement. Les résultats obtenus peuvent par ailleurs faire l'objet d'initiative ou décision d’extrapolation vers d’autres stations qui présenteraient des similitudes et des analogies environnementales (écophysiographiques). Le choix de notre zone d’étude, comme tout choix d'ailleurs, se justifie par un ensemble de caractères physico-géographiques, climatiques et biologiques. Pour nous ce sont: -i) son emplacement dans un cadre géographique au sein duquel se délimitent des plaines et des dépressions salines inondables; -ii) son type de climat semi-aride frais à froid, la caractérisant comme frange de transition entre un Nord plus arrosé et un Sud plus sec; Par compromissions entre ces deux points, cette région est alors: -iii) favorable à un peuplement végétal relativement spécifique, moins diversifié et un développement végétatif prolongé et contrôlé. Cette zone étant vierge du point de vue étude pédologique, notre initiative première dans le cadre de notre travail aura consisté à établir une carte des sols avec délimitation des ensembles morpho-pédologiques qui la caractérisent. Cette région est dominée par des sols calcimagnésiques répartis plus au centre mais sont rencontrés un peu partout dans la zone d'étude. Viennent ensuite les sols halomorphes au centre Nord et au Nord-Est, suivis des sols peu évolués puis par les sols vertiques au centre sud. Le protocole ainsi que le matériel d'étude et de suivi considère, outre les variétés de cultures sus-citées, un ensemble de stations constituées représentées par des parcelles d'essais, représentatives des ensembles éco-céréaliers et des plaines céréalières représentées par des unités pédologiques distinctes. Nous avons eu à considérer 33 unités de sols dans la plaine de Remila, 12 unités de sols dans la plaine de Berriche, deux parcelles d’essais à Kais, deux parcelles d'essais à Berriche, une parcelle à Timgad , une autre à Hamla et enfin deux parcelles à Ain Skhouna. Le recensement des données touche plus particulièrement les rendements des cultures (toutes unités de sols et toutes parcelles d'essais confondues) ainsi que les disponibilités en eau pluviale et en température durant les stades végétatifs des cultures durant leur développement dans les parcelles d'essais. Dans les plaines céréalières de Berriche et de Rémila, le suivi des cultures à travers leur rendement en rapport avec les pluies moyennes annuelles, s'est échelonné sur une période de cinq années agricoles (1991/92 à1995/96). Pour les parcelles d'essais, il aura été de deux années agricoles, consistant à étudier les rendements en rapport avec les disponibilités hydriques et thermiques durant les cycles végétatifs des cultures. L'interprétation des résultats expérimentaux s'est faite en utilisant la méthode classique ainsi que deux des méthodes statistiques : "analyse de la variance" et "analyse multidimensionnelle". Entre autres méthodes d'évaluation des terres nous avons retenu la méthode FAO, d’évaluation des terres. Celle-ci étant largement employée, il lui est reconnu d'avoir donné des résultats satisfaisants. La comparaison dans un premier temps, entre: 1) les exigences culturales, exigences que nous avons pu établir sur la base des résultats expérimentaux d'une part, et 2) les caractéristiques de sols et de climat des plaines céréalières de Remila et Berriche et des stations d’essais de Hamla, Timgad, Ain Skhouna, Kais et Berriche, nous a permis de dégager et de définir les aptitudes culturales correspondantes et la mise en exergue des caractéristiques limitant le développement des cultures. La synthèse des résultats met en exergue une zone d’étude avec des aptitudes pour le blé dur et l’orge, qui sont dans leur ensemble moyennes à modérées. La partie centrale, plus dépressionnaire et plus salifère présente de meilleures aptitudes pour l’orge. Contrairement aux terres du Nord-Est (région de Oum El Bouagui, Berriche et Ain Beida) et du Sud –Ouest (région de Batna) qui sont fortement marginales pour les céréales. Cette partie centrale qui est représentée par la plaine de Remila prolongée à l’Est par le périmètre de Kais et les terres environnantes à Khenchela, est dans son ensemble nettement plus favorable aux cultures. Les aptitudes dégagées sont partagées entre les trois définitions: bonnes, moyennes et marginales, des classes d'aptitudes des terres. Le climat apparaît dans notre zone d’étude comme le facteur le plus déterminant et le plus contraignant, marginalisant dans son ensemble le développement des céréales. Les limites minimales pluviales durant le cycle végétatif sont de 150mm. En dessous de cette quantité pluviale, la plante subit un fort stress hydrique et ne peut continuer son cycle de développement comme ce fut le cas à Timgad durant l’année agricole 1994/95. Les meilleurs rendements sont obtenus pour une moyenne pluviale de plus de 250mm durant le cycle végétatif. Ce fut le cas de l’année agricole la plus pluvieuse (1995/96), durant laquelle nous avons enregistré de meilleurs rendements pur des hauteurs pluviales au-delà de 630mm. Dans l’ensemble des sols de la zone d’étude, les rendements sont moyens. Partant de là, et considérant la similitude entre les rendements et les classes d’aptitudes, d’une part et les groupes homogènes dégagés par l’analyse de la variance, nous avons pu ressortir et définir quatre niveaux potentiels qui caractérisent notre zone d’étude. Les écarts entre les rendements qui les définissent sont assez substantiels et mettent en évidence l’importance, la malléabilité et la souplesse ainsi que la rusticité des deux variétés céréalières locales étudiées. Ainsi pour des rendements moyens inférieur à 5 qt/ha, les terres sont inaptes avec des contraintes majeures et au-delà de 25 qt/ha, elles sont aptes avec des contraintes mineures. De manière générale, toute procédure appliquée par l’évaluateur arrive à des résultats sur les degrés de convenance (suitability) des terres envers les cultures choisies ce qui permet à l'utilisateur des terres agricoles d'avoir des idées plus claires allant dans le sens d'une option et d'un choix de cultures ou de mode de développement plus avisé compte tenu de calculs économiques exprimées en termes de rendements ou en termes de bénéfices. L'analyse classique des données climatiques de longues durée concernant 22 postes pluviométriques de la zone d'étude d'une part et ce qui s'en est déduit de l’analyse statistique (analyse de la variance et analyse multidimensionnelle) des données: 1) climatiques récentes; 2) des rendements et; 3) des données de sols de l’ensemble des stations, nous a permis de délimiter trois zones agro-climatiques ou zones agro-pluviométriques spécifiques pour le blé dur et l’orge dans cette région Sud des Hautes Plaines Constantinoises. Cette spécificité agro-climatique, qu’elle soit micro-zonale ou macro-zonale a été validée par les résultats qui se dégagent de la comparaison entre les classes d’une part et les rendements des cultures dans plusieurs unités de sols ou stations d'autre part.
Evaluation de l’état nutritionnel du vignoble de table
(INA, 2006-04-23) TOUMI, Mohamed
Dans le cadre de la plantation et la reconstitution du vignoble en Algérie et dans la perspective d’une réglementation régissant la filière viticole sans pour autant accentuer et détériorer l’environnement. Nous proposons comme exemple une démarche de zonage des potentialités viticoles, en Grande Kabylie, par cartographie numérique pouvant être généralisée par la suite à toutes les régions d’Algérie d’une part. L’enquête globale des vignobles des zones de Bordj-Ménaïel et de Tizi-Ouzou, nous a permis de déterminer des unités pédoclimatiques homogènes, de choisir des parcelles de référence et d’effectuer sur chacune d’elle un suivi agronomique (par analyse de sols, diagnostic foliaire et pétiolaire) d’autre part. Les seuils de nutrition minérale du vignoble de table étudié, sont établis à partir de l’étude des balances ioniques K-Mg sur les assemblages Dattier de Beyrouth greffé sur 41B et SO4 (hydroponique stricte), en comparaison avec le suivi pluriannuel du diagnostic foliaire des vignes localisées dans les plaines et coteaux des zones étudiées
Évaluation du changement climatique et impact sur la production du blé dur pluvial dans les Hautes plaines orientales de l’Algérie
(2021-07-14) KOURAT, Tassadit
Le maintien d’une production durable de blé dur (BD) en pluvial, dans un climat changeant est un défit majore pour la sécurité alimentaire en Algérie. Cependant, les études évaluant l’impact de changement climatique (CC) futur sur la production de cette culture stratégique en Algérie, sont très rares. Ainsi, cette étude a l’objectif de combler le manque en ce type d’études, et plus précisément dans la région des hautes plaines orientales semi-arides de Sétif et Bordj Bou Arreridj (BBA), connues comme une zone potentielle de la céréaliculture pluviale. Pour arriver à cet objectif, des projections climatiques de la base de données EURO-CORDEX, pour les deux horizons futurs : proche (2035-2064) et lointain (2065-2094), sous deux scenarios RCP (Representative Concentration Pathway) RCP 4.5 et RCP 8.5, ont été réduites avec le modèle climatique ICHEC_KNMI et injectées par la suite dans le modèle de culture AquaCrop, pour simuler les rendements d’un cultivar de BD appellé «Mexicali», durant ces deux périodes futures, sous ces deux scenarios RCP. Ces données climatiques futures simulées sont préalablement corrigées de leurs biais avec la méthode des deltas. La précision de modèle AquaCrop dans la simulation des rendements de ce cultivar de BD, observés durant trois années successives, dans un site expérimental à Sétif, est évaluée avec les trois indices statistiques RMSE, NRMSE et l’indice (d) de Willmott, dans l'ensemble les valeurs de ces derniers se situent dans la fourchette acceptable pour prédire le rendement (RMSE = 0,41 t/ha, NRMSE = 8,81% et d = 0,80). En comparaison aux rendements moyens de BD, simulés par AquaCrop pour la période référence (PR) (1981-2010), estimés à 34.7 et 23.3 qx/ha à Sétif et BBA respectivement, des gains de rendements, correspondant à (+ 82 et + 16), (+ 94.7 et + 7.8), (+ 76.7 et + 133) et (+188 et + 135) % sont projetés sous les scénarios futurs RCP 4.5 (2035-2064), RCP 4.5 (2065-2094), RCP 8.5 (2035-2064) et RCP 8.5 (2065- 2094), sur les deux sites expérimentaux de Sétif et BBA respectivement. L'amélioration des rendements futurs de BD pourrait être induite par l'effet fertilisant de la hausse des concentrations en dioxyde de carbone (CO2) [CO2] dans l'atmosphère. Cet effet compense les effets négatifs sur les rendements de BD, de la hausse des températures, de la diminution des précipitations et du rayonnement solaire net incident, projetés durant le cycle de croissance de blé, sous ces scénarios futurs. Cependant, cet effet fertilisant de l’enrichissement de l'atmosphère en CO2 sur le rendement de blé pourrait être inhibé par une baisse des températures et par l’effet combiné d’un stresse hydrique et thermique très sévères, prévus au cours de la période déroulement de cycle de BD, dans les scénarios de CC futur étudiés, dans les deux sites. Sous les deux scénarios RCP, le modèle AquaCrop a prédit aussi, une augmentation de la productivité de l'eau de BD, induite par la diminution attendue des pertes de l’eau par évapotranspiration, due à la stimulation de la photosynthèse, ce qui implique, que ces deux mécanismes physiologiques sont stimulés par l’enrichissement de l’atmosphère en CO2. La hausse projetée des températures, durant la saison de déroulement de cycle de croissance de blé, devrait raccourcir sa durée. Sous les conditions climatiques futures des deux scénarios RCP, des semis précoces à la mi-octobre, s’avèrent plus adaptés que des semis tardifs au mois de Novembre et Décembre, car ils permettent à la culture de blé de bénéficier de l’augmentation des précipitations pendant sa phase de développement végétatif et d’éviter les températures très élevées de fin de printemps qui coïncident avec le stade de remplissage des grains. Des variétés à cycle court peuvent être aussi efficaces pour s’adapter à la hausse des températures prévue sous les deux scénarios RCP.
Formation et évolution des sols sous foret en climat méditerranéen
(2023-10-10) DILMI, Amal
Le présent travail a pour objet la caractérisation des modalités de l’altération des roches métamorphiques en zone subhumide sous forêt méditerranéenne. La démarche adoptée consiste à étudier deux profils pédologiques représentant les types de sols dominants de la zone d’étude qui est la forêt de Bainem. La première étape consiste à caractériser les profils sur le plan morphologique et physicochimique, la seconde étape porte l’étude de la géochimie des altérations par la mise en oeuvre de certains indices, et la troisième étape porte l’analyse minéralogique de la fraction argileuse des sols. Les résultats obtenus montrent que les profils sont marqués par deux processus pédogénétiques qui sont le lessivage des argiles et la rubéfaction. Les tendances géochimiques dans les deux profils indiquent un enrichissement des horizons de surface par la silice et une diminution des sesquioxydes de fer et d’aluminium au cours du processus d'altération. Une tendance à l'élimination du fer de l'horizon éluvial et de sa translocation illuviale vers les horizons argileux est observée dans les deux profils. A partir des résultats de l’indice RR et de l’indice CIA, il s’avère que les niveaux d'altération sont moyens dans les deux profils. La diminution des valeurs de l’indice WIP dans les horizons de surface suggère une élimination des éléments alcalins et alcalino-terreux. Les indices MWPI et STI semblent inadaptés pour la caractérisation de ce type de pédogénèse soustractif. L’analyse de la fraction inférieure à 2 μm par DRX montre que la roche-mère est un schiste à muscovite. La composition minéralogique de la fraction argileuse inférieure à 2 μm des profils est essentiellement constituée de muscovite et de son produit de transformation qui est l’illite. Dans ces sols rouges fersiallitiques lessivés développés sur schistes de la zone d’étude, la part de l’héritage est la principale origine de la fraction argileuse, suivie par la transformation.
Géochimie et modélisation de la composition ionique des sols salés du Chelif
(2021-07-06) AIT MECHEDAL, Mouloud
Le présent travail a porté sur (1) la caractérisation géochimique de l’état de salinité des sols du périmètre d’El Hamadna situé dans le Bas-Chelif, (2) l’évaluation de la fiabilité de la simulation des changements des concentrations ioniques de la solution des sols et sur (3) la détermination de la teneur totale du sélénium et sa relation avec la salinité dans ces sols. Les résultats ont montré que les sols étudiés se caractérisent par une large gamme de salinité qui varie entre 0,72 dS/m et 51,7 dS/m. La variation de CE est dépendante de celles des différentes concentrations ioniques, selon l’ordre suivant Cl- (r= 0,97)> Na+ (r=0,9)> Ca2+ (r= 0,83)> Mg2+(r=0,82)> SO4 2 - (r=0,48) , à l’exception de celles du potassium et des bicarbonates. Le faciès chloruré sodique est largement dominant et représente 92 % des horizons. Les tests de saturation ont montré que les solutions des sols sont sous-saturées visà- vis de l’anhydrite, du gypse et de l’halite. Par contre, elles sont saturées vis-à-vis de la calcite (46 échantillons), l’aragonite (46 échantillons) et de la dolomite (43 échantillons). ExtractChem prédit d’une façon parfaite les Cl- (100 % de bonnes valeurs prédites), d’une façon moins que moyenne les valeurs de Na+ et CE (30 à 35 % des valeurs sont bonnes à moyennement prédites) et d’une façon médiocre les valeurs de Mg2+ et des SO4 2- (plus de 94 % des valeurs sont très mal prédites). Dans le contexte de cette étude, ExtractChem ne peut être utilisé que pour la prédiction des chlorures. Les teneurs totales en sélénium sont élevées (0,40 ≤ Se total ≥ 3 mg/kg) à excessives (Se total > 3 mg/kg). La variation de la concentrat ion du Se par rapport à CE suit un modèle polynomial, le Se pouvant augmenter ou diminuer selon la valeur de CE.
Influence de la phase saline sur les propriétés physiques des matériaux argileux du Bas-Chéliff
(INA, 2004) SAIDI, Djamel
Influence des conditions salines sur les propriétés physiques des mélanges sablebentonite
(INA, 2007-12-09) BENKHELIFA, Mohamed
Les sols sableux, pauvres en particules fines, sont réputés pour leurs déficiences chimiques et physiques. Dans les zones arides et semi-arides, le recours à un amendement argileux est envisagé pour corriger les carences des propriétés originelles de ces sols en particulier la rétention en eau utile. Ce travail a pour objectif d'étudier l’influence de l’ajout de bentonite de Maghnia, argile de gisement, sur les propriétés physiques de matériaux sableux du plateau de Mostaganem (Nord- Ouest d’Algérie) soumis à des contraintes abiotiques de salinité et de sodicité. Le premier résultat montre que cette bentonite modifie totalement les propriétés physiques et hydriques des mélanges argile-sable. En plus de son effet bénéfique sur les caractéristiques d’hydratation, elle permet d’atténuer les effets des contraintes de salinité et de sodicité remarqués sur les propriétés du mélange et sur les caractéristiques morphologiques d’un bioindicateur : la tomate (Lycopersicum esculentum Mill.). Néanmoins, des différences importantes sont observées en fonction de la granulométrie du sable. Il s’avère que le caractère grossier et l’étalement de la texture de ce dernier agissent en faveur d’une meilleure atténuation des effets de la salinité et de la sodicité sur les propriétés du mélange et de la plante. Cette importante remarque est également observée à travers la conductivité hydraulique saturée (CHs) des mélanges de bentonite avec le sable. Pour le sable grossier la salinité permet de maintenir, même aux fortes valeurs du SAR et de la teneur en argile, une CHs significative. Une des particularités de l’argile de Maghnia utilisée concerne sa nature et la présence de carbonate de calcium dans ce matériau naturel. En comparaison avec celle de Mostaganem (un autre gisement situé à l’est de celui de Maghnia), elle apparaît beaucoup moins sensible à la sodicité. Ceci qui nous amène à considérer que dans l’utilisation de matériaux argileux, l’état de départ de l’argile est important. La bentonite de Maghnia apparaît ainsi bien adaptée à l’amélioration des sols sableux, non du fait de ses caractéristiques minéralogiques mais du fait de sa forme cationique naturelle et de la présence de calcite en son sein.

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