"Un laboratoire au service
de l'enseignement,
de la recherche
et du développement"

Bâtir un environnement harmonieux et durable

Mieux diagnostiquer pour mieux traiter
Laboratoire des RadioIsotopes

Activités & Projets - Agronomie

Nos moyens analytiques

Analyses chimiques des sols et des plantes

- pH,
- Carbone (méthode Walkley Black),
- Azote total (méthode Kjedhal) et minéral (NO3- et NH4+),
- Phosphore total, assimilable (Olsen) et hydrosoluble,
- Capacité d'échange cationique
- Cations échangeables (Ca, K, Na, Mg)
- Aluminium et fer oxalate

Analyses physiques des sols

- Granulométrie (méthode pipette Robinson)
- Stabilité structurale (méthode Kemper & Rosenau, 1986)
- Fractionnement granulométrique de la matière organique du sol (méthode Gavinelli et al., 1995)

Analyses biologiques et microbiologique des sols

- Mesure des émissions de CO2 et N2O
- Biomasse microbienne CNP
- Biomasse moléculaire (extraction des ADN du sol)
- Quantification du nombre de copies de gènes spécifiques (16S/18S)
- Diversité des communautés microbiennes (analyses NGS)
- Mesure de l’intensité de la boucle microbienne
- Diversité de la macrofaune du sol- Mesure des émissions de CO2 et N2O
- Taxonomie des vers de terre

Analyses au terrain

- Cloches de prélèvement de dégagements gazeux
- Acquisition de spectres infrarouges
- Mesures de PRI / NDVI (stress hydrique/activités photosynthétiques)
- Mesure de l’humidité du sol
- Mesure de l’activité biologique : litterbags, Bait lamina

Équipements spéciaux

- Compteur à Scintillations liquide (32P)
- Spectromètre dans le moyen infra-rouge (MIRS)
- Micro-chromatographe en phase gazeuse (CPG)
- Analyseur à flux continu (dosage d’azote minéral)
- Absorption atomique 

- Thermocycleur avec bloc Optique : qPCR
- Microscope optique : grossissement x 100

Mesure_CO2_CPG.jpg Analyse_spectrale_sol_au_MIRS.jpg

Mesure de CO2 au CPG.

Analyse spectrale de sol au MIRS.

Approches methodologiques

Des expérimentations de terrain

  • Le LRI-Agronomie a mis en place depuis deux ans quatre sites d’expérimentations agronomiques :

Lazaina (12 km au nord-est d'Antananarivo, Commune Ambohimanga, Région Analamanga) :
- Dispositif Vers de terre : Etude de l’effet des vers de terre sur la disponibilité du P et la production végétale. Dispositif avec inoculation de vers de terre (Pontoscolexcorethrurus) à la parcelle en système SCV vs conventionnel.

- Dispositif Phosphore : étude de l'évolution des caractéristiques chimiques du sol, suite à l'apport de P sous forme minéral (TSP; triple super phosphate) et sous forme organique (Guanomad) à des doses croissantes (0,5,10,20 et 50 kg de P/ha).

- Dispositif Matières Organiques : étude de l'effet de différents apports organiques (fumier, compost de Vohitra Environnement et terreau d'Andralanitra) sur les caractéristiques physico-chimiques du sol et sur le rendement des cultures.

Fihaonana (65 km au nord-ouest d'Antananarivo, District d'Ankazobe, Région Analamanga)
- Dispositif Phosphore : Etude de la courbe de réponse de P suite à des apports annuels de P soluble (sous forme de TSP), à doses croissantes (0,5,10,20 et 50 kg de P/ha).

Laniera (10 km au nord d'Antananarivo, Commune d'Ambatolampy, Région Analamanga)
Même dispositif qu'à Fihaonana.

dispositif_agronomique_fihaonana.jpg dispositif_laniera.jpg

Dispositif agronomique de Fihaonana

 Dispositif de Laniera

 

A Sambaina (Betafo)

  • Le LRI-Agronomie utilise aussi le réseau expérimental des partenaires, et essentiellement, les sites expérimentaux de l’ONG TAFA (Tany sy Fampandrosoana) et l’URP SCRiD (regroupant FOFIFA, CIRAD et Université d’Antananarivo). Ces dispositfs comportent des systèmes en semis direct avec couverture végétale (SCV) comparés avec des systèmes traditionnels.

Des expérimentations en milieux contrôlés

Ces expérimentations aux champs sont complétées par des expérimentations en milieux contrôlés. Dans ce cadre, nous utilisons :
- Une serre (à rénover)
- Une salle d’incubation

experimentations_serre.jpg salle_incubation.jpg

 Les expérimentations en serre

La salle d'incubation

Les principales techniques d’analyse

Les outils isotopiques utilisés sont principalement le 32P (méthode de dilution isotopique) et le 13C (abondance naturelle). Ces outils sont utilisés pour les suivis de la dynamique du phosphore et du carbone.
Ces outils sont couplés avec des analyses chimiques classiques (N, P, K, pH, granulométrie, etc) mais aussi avec des analyses spectrales réalisées par SMIR (Spectrométrie Moyen Infra-rouge).

les_granulometrie.jpg Dosage_phosphore .jpg

La granulométrie

Dosage de phosphore

Les projets de recherche en cours

Pour réaliser ses activités de recherches, le laboratoire répond à des appels d'offre internationaux, en partenariat avec diverses institutions du Nord.

Les projets en cours sont les suivants :

Le réseau CaSA, Carbone du Sol pour une Agriculture durable en Afrique : Promouvoir des stratégies fiables pour une meilleure prise en compte du carbone des sols de manière à assurer une agriculture durable en Afrique.
Responsable du projet : Tantely RAZAFIMBELO
Année de l'appel d'offre : 2014 
Bailleur : PARRAF
http://reseau-carbone-sol-afrique.org/

INDICE :  Développement d’indicateurs d’intensification écologique dans les agrosystèmes rizicoles pluviaux à Madagascar : prédiction de la boucle microbienne

Année de l’AO : 2014

Bailleur : Agropolis fondation – OpenScience-

http://www.umr-ecosols.fr/index.php/en/recherche/projets/71-indice

BAC-RIP : Identification des compartiments et des flux de phosphore assimilable sous la régulation des BACtérivores dans la rhizosphère du riz sur sol tropical à l’aide du RadIo-isotope33P

Responsable : Jean Trap

Année de l’AO : 2014

Bailleur : : INSU-CNRS (EC2CO)

http://www.umr-ecosols.fr/index.php/en/recherche/projets/92-bacrip

Le projet PARRUR : Séquestration du Carbone et disponibilité des nutriments (phosphore et azote)  des sols des différents agroécosystèmes dans le cadre de la REDD+ Madagascar.
Responsable du projet : Herintsitohaina RAZAKAMANARIVO
Année de l'appel d'offre : 2013
Bailleur : FSP

Le projet P4GES : Connaitre comment les systèmes de paiement pour les services écosystémiques internationaux, plus particulièrement le stockage du C (carbone) et la conservation de la biodiversité, peuvent-ils diminuer de manière plus efficiente la pauvreté à Madagascar.
Responsable du projet : Herintsitohaina RAZAKAMANARIVO
Année de l'appel d'offre : 2013
Bailleur : ESPA

www.p4ges.org

CAMMISOLE : Effet du Changement global en Afrique de l’ouest et à Madagascar sur la diversité des Microorganismes du Sol et ses conséquences sur les services Ecosystémiques

Responsable : Laetitia Bernard

Année de l’AO : 2013

Bailleur : FRB

http://www.umr-ecosols.fr/index.php/en/recherche/projets/42-cammisole

Optimisation de la fertilisation phosphatée des ferralsols « tanety » des Hautes Terres de Madagascar.
Responsable du projet : Lilia RABEHARISOA
Année de l'appel d'offre : 2005
Bailleur : AIEA

 Les projets antérieurs sont les suivants :

CARIM : L'agriculture de conservation dans les systèmes de culture du riz à Madagascar : durabilité et adoption

Responsable : Thierry Becquer

Année de l’AO : 2013

Bailleur : Agropolis fondation – OpenScience

http://www.umr-ecosols.fr/index.php/fr/recherche/projets/52-carim

BIOVA : Recyclage des BIOmasses Végétales et Animales dans les systèmes d’agriculture élevage

Responsable : Thierry Becquer

Année de l’AO : 2012

Bailleur : Union Africaine

http://www.biova-project.org/fr/

http://www.umr-ecosols.fr/index.php/en/recherche/projets/88-biova

FABATROPIMED :  Incidence de la disponibilité de l’azote sur l’efficacité de l’utilisation du phosphore dans les sols agricoles à Madagascar

Responsable : Thierry Becquer

Année de l’AO : 2012

Bailleur : Agropolis Fondation

http://www.madagascar.ird.fr/les-activites/la-recherche3/madagascar/cycles-des-nutriments-n-p-dans-les-agrosystemes/incidence-de-la-disponibilite-de-l-azote-sur-l-efficacite

Impacts de l’agriculture de Conservation sur la diversité de la Macrofaune du sol et les Services écosystémiques associés pour une amélioration des systèmes de culture agricole et de la qualité de vie des paysans sur les hautes-terres de Madagascar(CAMES)

Responsable : Eric Blanchart

Année de l’AO : 2012

Bailleur : AIRD (Eranet-ARD)

http://www.madagascar.ird.fr/les-activites/la-recherche3/madagascar/biodiversite-et-fonctionnement-des-sols-dans-les-agro-ecosystemes/cames

 

Programme d’appuis multipays à l’Agroécologie (PAMPA).

Responsable : Eric Blanchart

Année de l’AO : 2011

Bailleur : FFEM-AFD

 

Effet des VERS de terre sur les mécanismes générateurs de « PRIMingEffect » via les communautés microbiennes impliquées (Prime-Vers).

Responsable: Laetitia Bernard

Année de l’AO : 2010

Bailleur : INSU-CNRS (EC2CO)

http://www.madagascar.ird.fr/les-activites/la-recherche3/madagascar/biodiversite-et-fonctionnement-des-sols-dans-les-agro-ecosystemes/prime-vers

Overcoming Phosphate deficiency in irrigated and rainfed rice in Madagascar. [fr] [mg]
Responsable du projet : Lilia RABEHARISOA
Année de l'appel d'offre : 2009
Bailleur : VLIR-UOS

Cliquer ici pour visualiser la vidéo de la recherche action associée au projet VLIR

Bioprospection par une approche métagénomique de biocatalyseurs chez les invertébrés xylophages (BAMBI).

Responsable : Alain Brauman

Année de l’AO : 2008

Bailleur : ANR - GNM

 

Processus écologiques et processus d’innovation technique et sociale en agriculture de conservation (PEPITES)

Responsable : Eric Blanchart

Année de l’AO : 2008

Bailleur : ANR - Systerra

http://agriculture-de-conservation.com/Projet-PEPITES-Processus.html

Vulnérabilité et adaptations aux changements climatiques des systèmes agraires à Madagascar.
Responsable du projet : Lilia RABEHARISOA
Année de l'appel d'offre : 2006
Bailleur : ACCA-CRDI

http://www.acca.laboradioisotopes.com

Mise en place d’un Master "Sol, Agriculture et Environnement".
Responsable du projet : Lilia RABEHARISOA
Année de l'appel d'offre : 2006
Bailleur : MADES SCAC

Valorisation agricole des déchets urbains ou industriels : impact sur la qualité des sols et amélioration des pratiques culturales de fertilisation organique.
Responsable du projet : Lilia RABEHARISOA et Dominique MASSE
Année de l'appel d'offre : 2006
Bailleur : CORUS 2 (AIRD)
http://www.corus.laboradioisotopes.com

Recherches méthodologiques sur la caractérisation des matières organiques du sol et des produits résiduaires organiques (PRO) et leur implication dans les cycles de carbone (C), azote (N) et phosphore (P).
Responsable du projet : Tantely RAZAFIMBELO
Année de l'appel d'offre : 2007
Bailleur : AIRES-Sud (AIRD)

Microbial observatories for the management of soil ecosystem services in the Tropics (MICROBES).

Responsable : Jean-Luc Chotte

Année de l’AO : 2005

Bailleur : ANR – Biodiversité

 

Mode d’utilisation des terres et flux de N2O : caractérisation des déterminants du fonctionnement des communautés dénitrifiantes (MUTEN)

Responsable : Alain Brauman

Année de l’AO : 2003

Bailleur : INSU-CNRS (EC2CO)

 

Activités de recherche

Nos objectifs de recherche concernent les sols et leurs services dans les écosystèmes cultivés et naturels.  Il s’agit de "comprendre les mécanismes régissant les flux de matières (carbone, azote et phosphore)  entre sol et plante, et les utiliser afin d’optimiser la productivité agricole et contribuer à l’atténuation de l’effet des changements climatiques à Madagascar".

 Nos thématiques actuelles :

 - Etude et modélisation de la biodisponibilité du phosphore dans les écosystèmes cultivés de Madagascar,

-  Biodisponibilité de l’azote dans les écosystèmes cultivés de Madagascar,

 - Impacts de l’utilisation des fertilisants et amendements organiques (fumiers, composts et déchets urbains) sur la qualité du sol et la productivité agricole,

 - Le cycle du carbone dans les systèmes cultivés améliorés et Impact sur les émissions de gaz à effet de serre dans les sols,

 - Vulnérabilité et adaptation des systèmes de production dans différents contextes bioclimatiques,

 - Rôle des organismes du sol (décomposeurs, microrégulateurs et ingénieurs) et de leurs interactions sur les flux de C, N et P dans le système sol-plante. Connaissances des déterminants des processus biologiques dans l’optique d’optimiser les services écosystémiques de production des cultures, recyclage des nutriments et séquestration du carbone dans les sols, dans un contexte de changement climatique.

Les systèmes étudiés :

 Ils sont de diverses natures :

 - Les systèmes de cultures sur tanety

- Les systèmes de culture en semis direct avec couvertures végétales

- Les systèmes de production péri-urbains

- L’afforestation en Eucalyptus

- Les aires protégées

- Les agro-systèmes vulnérables aux changements climatiques