Relations entre l'érosion des sols et le ruissellement sur les terres cultivées : Perspectives issues d'études en laboratoire

La dégradation des terres sous forme d'érosion des sols est un problème majeur dans les régions semi-arides et arides. Comprendre les processus et mécanismes affectant la génération de ruissellement et l'érosion subséquente des sols dans ces régions est essentiel pour le développement de pratiques améliorées de conservation des sols et de gestion des cultures. Nous avons réalisé une méta-analyse des données de ruissellement et d'érosion des sols tant publiées qu'inédites et des relations entre elles ; les données ont été obtenues de nombreuses régions semi-arides (211 échantillons, 720 simulations), exposées à des simulateurs de pluie de type goutte à goutte en laboratoire. Les échantillons variaient par leurs propriétés intrinsèques (par exemple, texture et matière organique) et leurs conditions extrinsèques (par exemple, propriétés des pluies et état des sols). Le ruissellement et l'érosion des sols étaient considérablement affectés par les propriétés inhérentes des sols et des pluies, ainsi que par les conditions des sols dans les champs agricoles. La relation identifiée entre la perte de sol et le ruissellement pourrait être exprimée soit comme une fonction non linéaire (exponentielle ou de puissance), soit comme une fonction linéaire. Les fonctions exponentielles et de puissance s'appliquaient principalement aux situations où les conditions avaient tendance à nuire à la stabilité structurale du sol et à renforcer la déstabilisation des agrégats de surface (par exemple, haute énergie cinétique des pluies, travail du sol conventionnel et sodicité). Les fonctions linéaires s'appliquaient à des cas associés à des conditions qui renforçaient la stabilité de la structure du sol (par exemple, humidification lente, amendement avec des stabilisateurs de sol, et travail minimum du sol dans les sols argileux). La relation établie entre la perte de sol et le ruissellement (SLRR) a contribué à une meilleure compréhension des mécanismes régissant l'écoulement à la surface et la perte de sol à une échelle de petite parcelle. Les relations identifiées pourraient également aider à (a) un développement supplémentaire de modèles d'érosion des sols et de techniques de recherche à relier avec des données à l'échelle de champ (par exemple, en utilisant le concept de connectivité) et (b) la conception de pratiques de gestion plus adaptées pour la conservation des sols et des eaux afin de diminuer la dégradation des sols. Points clés Les relations entre la perte de sol et le ruissellement ont été étudiées dans 211 sols semi-arides sous différentes conditions extrinsèques. Les relations entre la perte de sol et le ruissellement pourraient être exprimées comme non linéaires (exponentielles ou de puissance) ou linéaires. Les conditions ayant renforcé la déstabilisation des agrégats de surface ont entraîné des relations non linéaires de perte de sol et de ruissellement. Des relations linéaires de perte de sol et de ruissellement ont été notées pour des conditions stabilisant la structure du sol (par exemple, stabilité des agrégats).