Département Sciences du sol

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    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.
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    منهجيةٌ الهولستيكٌ ( Holistic Approach) للتنميةٌ المستدامة في المناطق شبه الجافة
    (2012-06-12) عمر أسعد جازم, غانم
    إن المدرجات الزراعية في المناطق شبه الجافة من المرتفعات الشمالية الغربية من اليمن لعبت دورا هاما في الاستقرار الاجتماعي والاقتصادي للسكان المحليين على مر العصور. ومع ذلك منذ منتصف القرن العشرين تتعرض هذه المدرجات للتدهور المستمر والذي بدوره يهدد التنمية الهشة في تلك المناطق تهدف هذه الدارسة إلى تقييم تدهور المدرجات الزراعية في المسقط المائي لمنطقة القمة كحلان عفار وتحديد أسباب هذا التدهور سوءا كانت أسباب طبيعية أو بشرية. لتحقيق هذا الهدف تم دراسة الجوانب الاجتماعية الاقتصادية، العوامل البيئية وخواص التربة.
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    Recherche sur les possibilités de valorisation des sols salés en zone steppique
    (2010-03-04) NEDJIMI, Bouzid
    Atriplex halimus subsp. schweinfurthii est une halophyte à potentialités fourragère, native des zones steppiques Algériennes. Dans son biotope naturel, elle est souvent soumise à des variations de grande amplitude de la salinité et de l’hydromorphie du sol. La présente étude se propose de déterminer l’effet de trois sels solubles sur la croissance et l’accumulation ionique chez cette espèce. Des plantules d’Atriplex halimus sont cultivées in vitro pendant un mois en présence de 0 à 20g/l NaCl, Na2SO4 ou CaCl2. Les mesures ont portées sur la germination, la croissance, le statut ionique et l’accumulation de certains solutés organiques (proline et sucres solubles totaux) impliqués dans la protection des tissus contre le stress induit par le sel. Les résultats montrent que la capacité de germination a été significativement réduite (taux de germination de 75%) à partir de 5.25 g/l pour NaCl, 6.06 g/l pour Na2SO4 et 7 g/l et pour CaCl2. A. halimus exprime ces potentialités maximales de croissance à 4 g/l NaCl, 6 g/l Na2SO4 et 8 g/l CaCl2. Au delà de ces doses la croissance diminue significativement sans qu’apparaissent des symptômes de toxicité, chlorose ou nécrose foliaires. Sur le plan nutritionnel, l’influence du NaCl et du NaSO4 se traduit par un enrichissement des tissus par Na+, Cl- et de SO42-, en parallèle une diminution du Ca2+, K+, PO43- et de l’azote. Par contre, dans le cas du CaCl2 la présence du calcium se traduit par une diminution du contenu en Na+ et une accumulation du K+, Cl- et Ca2+. La proline est les sucres totaux sont accumulés à des quantités significatives en fonction de la concentration du sel appliqué. La sélection des plantes tolérantes et l’amélioration de la tolérance au sel par voies classiques ou par génie génétique pourraient contribuer à l’extension des zones cultivées et l’amélioration de leur rendement ; cependant, l’apport de cette approche demeure limité compte tenu de la complexité des mécanismes impliqués dans la tolérance au sel. L’approche alternative consiste à utiliser les halophytes qui ont déjà acquis les caractéristiques requises pour tolérer le sel et assurer une bonne productivité dans les conditions contraignantes. Dans le cadre de cette approche, nous avons montré que l’Atiplex halimus subsp. schweinfurthii, est capable de maintenir des potentialités élevées de croissance lorsqu’elle est cultivée dans une gamme étendue de sels solubles.
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    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.
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    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.