SVT - Érosion des sols et choix de la parcelle à protéger en priorité
Dans un village des hauteurs de l'île d'Anjouan, une association suit trois parcelles voisines de 300 m² chacune (20 m sur 15 m), installées sur un versant de 20 % de pente, avec le même sol volcanique et la même pluviométrie. Après une saison des pluies, les mesures sont les suivantes.
Parcelle A, sol nu, sarclé et laissé sans couvert : 1 350 kg de terre emportés, récolte de 90 kg de maïs. Parcelle B, maïs seul, sarclé entre les rangs : 620 kg de terre emportés, 110 kg de maïs. Parcelle C, maïs associé au haricot, résidus de récolte laissés en mulch : 210 kg de terre emportés, 125 kg de maïs.
La famille qui exploite la parcelle A dispose de 5 500 FC pour cette saison. Le sachet de semences de haricot coûte 1 500 FC et le transport du mulch 4 000 FC ; passer la parcelle B au système C ne coûterait que 1 500 FC, le mulch étant déjà sur place. Le chef de famille veut d'abord augmenter la récolte de maïs, car la famille manque de nourriture en février.
1. Convertissez les pertes de terre et les récoltes en kilogrammes par hectare, classez les parcelles, puis expliquez la relation observée entre couverture du sol, érosion et rendement.
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Conversion : 300 m² = 0,03 ha. Pour passer à l'hectare, on divise par 0,03 (ou on multiplie par 33,3).
- A : 1 350 ÷ 0,03 = 45 000 kg/ha = 45 t/ha perdues ; 90 ÷ 0,03 = 3 000 kg/ha = 3 t/ha de maïs.
- B : 620 ÷ 0,03 ≈ 20 667 kg/ha ≈ 20,7 t/ha ; 110 ÷ 0,03 ≈ 3 667 kg/ha (3,7 t).
- C : 210 ÷ 0,03 = 7 t/ha ; 125 ÷ 0,03 ≈ 4 167 kg/ha (4,2 t).
Classement de l'érosion : A (45) > B (20,7) > C (7). Classement du rendement : C (4,2) > B (3,7) > A (3,0). Les deux classements sont exactement inversés : plus le sol est couvert, moins il est emporté et plus il produit.
Explication : sur le sol nu, les gouttes de pluie frappent directement les agrégats, les particules fines se détachent (effet splash) et le ruissellement les emporte ; sans racines, rien ne retient la terre. Le maïs seul protège mal : sarclé, il laisse le sol nu entre les rangs pendant une bonne partie de la saison. L'association maïs-haricot couvre le sol à deux niveaux et le haricot enrichit le sol en azote ; le mulch amortit l'impact des gouttes, freine le ruissellement et garde l'humidité, ce qui explique le meilleur rendement de C.
2. Compte tenu des 5 500 FC disponibles et de l'objectif du chef de famille (plus de maïs), quelle parcelle faut-il convertir en priorité ? Chiffrez la terre perdue et le gain de récolte dans chaque hypothèse, puis justifiez votre choix, y compris s'il ne suit pas l'objectif exprimé.
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Budget : 5 500 FC.
Convertir A en C (1 500 semences + 4 000 mulch = 5 500 FC, tout le budget) :
- terre perdue : 45 → 7 t/ha, soit 38 t/ha économisées, c'est-à-dire 38 000 × 0,03 = 1 140 kg de terre conservés sur la parcelle par saison ;
- maïs : +1 167 kg/ha, soit +35 kg sur la parcelle.
Convertir B en C (1 500 FC seulement) :
- terre perdue : 20,7 → 7 t/ha, soit 13,7 t/ha économisées = 411 kg sur la parcelle ;
- maïs : +500 kg/ha, soit +15 kg sur la parcelle.
Décision : convertir la parcelle A. C'est la seule où l'on gagne sur les deux tableaux à la fois : la plus forte économie de terre et le plus fort gain de maïs en quantité absolue. C'est aussi la parcelle dont la fertilité s'effondre le plus vite : à 45 t/ha par saison, il ne restera bientôt plus de sol cultivable, donc plus rien à récolter en février. Le coût est entièrement couvert par les 5 500 FC.
Nuance à assumer : le gain par franc dépensé est meilleur sur B (15 kg pour 1 500 FC, contre 35 kg pour 5 500 FC). Si la famille ne disposait que de 1 500 FC, il faudrait convertir B et étaler le mulch sur A l'année suivante. Ici, l'objectif immédiat (nourriture) et l'objectif de conservation ne s'opposent pas : A sert les deux ; B n'aurait servi que le budget.
3. Proposez deux autres techniques de lutte contre l'érosion adaptées à une pente de 20 %, puis indiquez une limite pratique de la technique du mulch.
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Deux techniques adaptées à une pente de 20 % :
- Travailler en courbes de niveau : labourer et semer perpendiculairement à la pente, jamais dans le sens de la descente. Chaque sillon freine l'eau au lieu de la guider vers le bas ; associé à des billons, cela réduit fortement la vitesse du ruissellement.
- Planter des haies vives (vétiver, sisal, légumineuses arbustives) en travers de la pente, tous les 10 à 15 m : les racines fixent la terre et la haie piège les sédiments arrachés en amont. On peut y associer des arbres fruitiers (agroforesterie) qui produisent du bois, de l'ombre et des fruits.
On peut ajouter une rigole de dérivation en amont pour détourner l'eau venue du haut du versant avant qu'elle n'atteigne les parcelles.
Limite pratique du mulch : il faut de la matière végétale en quantité, et les résidus de maïs servent souvent de fourrage pour les zébus ou de combustible pour la cuisine ; la technique entre alors en concurrence avec l'élevage et la préparation des repas. Le mulch peut aussi attirer les termites et demande beaucoup de main-d'œuvre pour le transport et l'épandage. D'où l'intérêt de commencer par une seule parcelle et de produire le mulch sur place plutôt que de l'acheter et de le transporter.