Problรฉmatique et justification de lโรฉtude
La hausse du prix du pรฉtrole conjuguรฉe ร un intรฉrรชt nouveau pour les รฉnergies renouvelables et la rรฉduction des รฉmissions de gaz ร effet de serre, a conduit de nombreux pays dรฉveloppรฉs ร adopter des lรฉgislations incitatives ร la consommation des agrocarburants. Parallรจlement, de nombreux pays en dรฉveloppement et des pays รฉmergents lancent ou intensifient des politiques de dรฉveloppement des filiรจres agrocarburants. Cet intรฉrรชt croissant pour les agrocarburants soulรจve cependant un certain nombre de questionnements: i) lโefficacitรฉ รฉnergรฉtique des agrocarburants dรฉpend directement des filiรจres concernรฉes la question (Ethanol de betterave, de maรฏs, Biodiesel de Jatropha, Colza, dโhuile de palme, etc.). Elle est rarement suffisante pour permettre dโatteindre lโobjectif poursuivi dโindรฉpendance รฉnergรฉtique ; ii) la rรฉduction des รฉmissions de gaz ร effet de serre (GES) est รฉgalement hypothรฉtique effet, les changements dโaffectation des sols, liรฉs ร lโaccroissement des surfaces cultivรฉes, sont un facteur important dโรฉmission de GES. Pourtant, ils sont rarement pris en compte dans les รฉvaluations de rรฉduction des รฉmissions de GES; iii) la sรฉcuritรฉ alimentaire, comme le souligne le rapport de la FAO (2008) peut รฉgalement รชtre menacรฉe par le dรฉveloppement des agrocarburants par lโaugmentation des prix agricoles sur les marchรฉs mondiaux (les agrocarburants seraient responsables dโun tiers de la hausse ร moyen terme des prix agricoles selon lโOCDE). Ce qui peut entrainer une crise de lโaccessibilitรฉ ; la concurrence sur les terres arables qui rรฉduirait les surfaces disponibles pour lโalimentation, entrainant une crise de la disponibilitรฉ.
Le dรฉveloppement des agrocarburants peut aussi avoir des impacts sociaux nรฉgatifs, parce que la pression fonciรจre augmente, avec des phรฉnomรจnes dโรฉviction des petits producteurs, et parce que les conditions de travail dans les grandes plantations sont souvent dรฉsastreuses.
En Afrique Sub-saharienne, lโune des contraintes majeures de la production vรฉgรฉtale est la dรฉgradation progressive des terres. Celle-ci rรฉsulte du cycle de la sรฉcheresse et du recul de la vรฉgรฉtation arborรฉe accentuรฉe par la surexploitation des terres et par lโavancรฉe de la salinitรฉ. Les sols dรฉgradรฉs sont continuellement soumis ร lโรฉrosion et ร lโappauvrissement en รฉlรฉments minรฉraux dont lโAzote (N) et le Phosphore (P) et le Potassium (K) entre autre. A ce jour, la baisse de la fertilitรฉ des terres reste aussi prononcรฉe quโil ya des dรฉcennies et prรฉs de un milliard dโha de terre dans le monde ne sont plus utilisables ร cause de la salinitรฉ ce qui reprรฉsente 7% de la surface de la terre (Jain et al., 1989).
La terre est une ressource capitale au Sรฉnรฉgal avec environ 70% de la population rurale (soit environ 50 % de la population totale sรฉnรฉgalaise) qui tirent leurs moyens de subsistance (consommation alimentaire et revenus) directement des ressources fonciรจres. Bien que sa contribution au PIB ait diminuรฉ au cours des derniรจres dรฉcennies, le secteur agricole emploie encore 60 % de la population et, dโaprรจs le Document de Stratรฉgie pour la Rรฉduction de la Pauvretรฉ รฉlaborรฉ par le Gouvernement (DSRP 2), il constitue toujours lโun des principaux moteurs de la croissance. La dรฉgradation des sols ne cesse cependant de porter un coup aux ressources fonciรจres au Sรฉnรฉgal. Il ressort de lโanalyse environnementale nationale sur le Sรฉnรฉgal que la dรฉgradation touche prรจs de deux tiers des terres arables du pays. Les effets nรฉfastes de ce flรฉau se ressentent ร plusieurs niveaux. Tout dโabord sur le potentiel de croissance du pays, la diminution de la fertilitรฉ du sol (lโune des formes de dรฉgradation des sols au Sรฉnรฉgal) constitue en fait lโune des principales causes de la stagnation de la productivitรฉ agricole et par voie de consรฉquence, lโune des principales contraintes exercรฉes sur lโagriculture et la croissance รฉconomique. Ensuite sur la pauvretรฉ et la vulnรฉrabilitรฉ des populations rurales, lโanalyse environnementale nationale rรฉalisรฉe au Sรฉnรฉgal รฉtablit le lien entre la pauvretรฉ et la dรฉgradation des sols. La majoritรฉ de la population rurale (qui reprรฉsente la couche la moins nantie et donc la plus vulnรฉrable) vit essentiellement des ressources fonciรจres. La dรฉgradation croissante des sols limite ainsi leurs options en ce qui concerne les moyens de subsistance et les possibilitรฉs de gรฉnรฉrer des revenus, ce qui exacerbe leur pauvretรฉ et accroรฎt leur vulnรฉrabilitรฉ. Sur cette voie, la diversification des cultures ouvrant des perspectives ร la promotion de nouvelles filiรจres agricoles capables dโaccroรฎtre les revenus des paysans et ainsi rรฉduire la pauvretรฉ, est de plus en plus considรฉrรฉe comme une des solutions ร privilรฉgier.
Le solย
Le sol est composรฉ d’une phase solide (minรฉrale et organique), d’une phase liquide, d’une phase gazeuse et, colonisรฉ par des organismes vivants. Il est traversรฉ par des flux d’รฉnergie et de matiรจre dont la rรฉgulation est en grande partie assurรฉe par les communautรฉs vivantes qui le colonisent. C’est un milieu organisรฉ et cette organisation, qui influe directement sur l’ensemble des propriรฉtรฉs du sol, dรฉpend des interactions qui sโy passent. La fraction minรฉrale est la plus importante du sol, elle peut reprรฉsenter entre 93 ร 95% du poids total du sol. Elle est composรฉe de diffรฉrentes particules minรฉrales รฉlรฉmentaires. La proportion relative de ces particules dรฉfinit la texture du sol ou composition granulomรฉtrique. Ces particules รฉlรฉmentaires ne sont gรฉnรฉralement pas indรฉpendantes, mais agrรฉgรฉes en unitรฉs structurales sous l’effet des liants organiques ou minรฉraux (Callot et al., 1982). La dรฉtermination de la texture du sol nรฉcessite donc la destruction de ce ciment et l’individualisation des particules. Ces particules sont rรฉparties en fonction de leur taille de la faรงon suivante: les sables grossiers (0,2mm ร 2mm), les sables fins (50fLm ร 0,2mm ou 200fLm), les limons grossiers (de 25 fLm ร 50fLm), les limons fins (2fLm ร 25fLm), et les argiles (<2fLm). La texture constitue une caractรฉristique importante du sol. Elle influence plusieurs aspects de son fonctionnement comme la quantitรฉ d’eau retenue par le sol, ses capacitรฉs d’รฉchange d’รฉlectrolytes et de cations. Les sols ร texture fine ont une faible aptitude ร l’infiltration mais une grande capacitรฉ d’accumuler et de fournir de l’eau que les sols ร texture grossiรจre. La texture du sol agit aussi sur la distribution et l’activitรฉ des organismes du sol et sur leurs interactions (Lavelle et Spain, 2001). En terme de fonctionnement du sol, les argiles constituent le groupe le plus important dans les particules minรฉrales du sol (Lavelle et Spain, 2001; Callot et al., 1982). De nature trรจs variรฉs, les minรฉraux argileux jouent un rรดle trรจs important soit directement ou soit indirectement dans la plupart des processus et interactions du sol. Ce sont des minรฉraux chargรฉs, fournissant ainsi une surface d’absorption pour beaucoup de molรฉcules organiques ou inorganiques (Lavelle et Spain, 2001; Stotzky, 1997; Tate, 1995). Par exemple, les argiles phyllosilicates, qui forment avec la matiรจre organique les colloรฏdes du sol, retiennent les nutriments et les cations basiques (Ca2+,MgK+ et Na+) et acide (H+ et AI/) dans le sol. Elles ont donc une importance capitale dans la nutrition des plantes. Les argiles interagissent avec une grande variรฉtรฉ de composรฉs organiques (Carbon hydrates phosphatรฉs, nuclรฉotides; acides humiques et fulviques, composรฉes aromatiques etc…) et inorganiques pour former par exemple des unitรฉs structurales de toutes tailles qui stabilisent le sol et agissant ainsi sur les mouvements de l’eau et l’aรฉration du sol (Tate, 1995).
Le Pourghรจre (Jatropha curcas L.)ย
Prรฉsentation et origine gรฉographiqueย
Le Pourghรจre ou Jatropha, de son vrai nom scientifique Jatropha curcas L., est un arbre qui peut atteindre cinq (5) mรจtres de hauteur, avec une durรฉe de vie allant de 40 ร 50 ans. Cโest une plante ancienne et des formes fossiles datant de l’รจre tertiaire auraient รฉtรฉ dรฉcouvertes au Pรฉrou. Son origine est nรฉanmoins controversรฉe puisque certains auteurs la situent dans les rรฉgions sรจches du Brรฉsil (Caatingao, Etat de Ceara) alors que pour d’autres, ce serait plutรดt l’Amรฉrique centrale ou le Mexique (Wilbur, 1954 ; Aponte, 1978). Il semble que ce soit cette derniรจre origine qui soit officiellement retenue. Cependant, son existence trรจs ancienne รฉtablie par les traces fossiles remonte ร la pรฉriode oรน les continents n’รฉtaient pas encore individualisรฉs, aussi beaucoup d’hypothรจses peuvent รชtre envisagรฉes.
La plante fut introduite probablement au 16e siรจcle aux รฎles du Cap Vert par les marins portugais, puis en Guinรฉe Bissau pour se rรฉpandre ensuite en Afrique et en Asie (Heller, 1996). On la trouve aujourdโhui dans toutes les rรฉgions tropicales et intertropicales ainsi que sur les รฎles tropicales . Son aire de distribution naturelle se situe principalement dans les zones arides et semi-arides (Jones et Miller, 1992 ; Makkar et al., 1997) mais on la rencontre รฉgalement dans les rรฉgions tropicales humides comme le Guatemala (> 4000 mm/an), ou le Nord du Vietnam et de la Thaรฏlande. Ainsi, Rijssenbeek et al. (2007) situent son aire de culture entre les latitudes 30ยฐN et 35ยฐS. Cโest une plante assez bien connue ร travers le Sรฉnรฉgal, oรน il possรจde un nom dans toutes les langues nationales (โโTabananiโโ en Wolof, โโLitte Roogโโ en Sรฉrรจre, โโKidiโโ en Pular). Le Pourghรจre est une plante trรจs rรฉpandue dans le monde et particuliรจrement dans toutes les rรฉgions tropicales et subtropicales.
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Table des matiรจres
1. CHAPITRE 1 : INTRODUCTION
1.1 PROBLEMATIQUE ET JUSTIFICATION DE LโETUDE
1.2 OBJECTIFS DE LA THESE
1.3 ORGANISATION DE LA THESE
2. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
2.1. LE SOL
2.2. LE POURGHERE (JATROPHA CURCAS L.)
2.2.1.1. Exigences climatiques
2.2.1.1.1. Tempรฉratures
2.2.1.2. Besoins en eau et altitude
2.2.1.3. Type de sols et pH
2.2.1.4. Les espaces favorables au dรฉveloppement de Jatropha au Sรฉnรฉgal
2.2.1.5. Mobilisation des รฉlรฉments nutritifs
2.2.1.6. Valorisation des sols marginaux et lutte contre lโรฉrosion
2.2.1.7. Comparaison des rendements
2.2.1.8. Rendement sur des sols marginaux
2.2.1.9. Evaluation des besoins de la culture
2.2.1.10. Le stress salin
2.2.1.11. Rรฉsistance et tolรฉrance des plantes ร la salinitรฉ
2.2.1.12. Jatropha curcas L. et salinisation des terres
2.3. LA SYMBIOSE MYCORHIZIENNE
2.3.1.1. Gรฉnรฉralitรฉs
2.3.1.2. Rรดle de la symbiose mycorhizienne arbusculaire (MA) dans la nutrition hydrominรฉrale des plantes
2.3.1.3. Rรดle sur le statut hydrique des plantes
2.3.1.4. Rรดle dans la nutrition phosphatรฉe
2.3.1.5. Rรดle dans la nutrition azotรฉe
2.3.1.6. Rรดle dans la nutrition des plantes en oligo-รฉlรฉments
2.3.1.7. Dรฉpendance mycorhizienne des plantes
2.3.1.8. Potentialitรฉs agronomiques des champignons MA
2.3.1.9. Rรดle des champignons MA dans la rรฉsistance au stress hydrique et salin des plantes
2.3.1.10. Les diffรฉrents types dโagrocarburants
2.3.1.11. Utilisation de lโhuile de Jatropha comme biocarburant
2.3.1.12. Autres utilisations de lโhuile
2.3.1.13. Les biocarburants au Sรฉnรฉgal
2.3.1.14. Initiatives pour la mise en ลuvre du Programme spรฉcial de production de Jatropha
3.1. INTRODUCTION
3.2. MATERIEL ET METHODES
3.3. RESULTATS
3.4. DISCUSSION
4. CHAPITRE 4 : IMPACT DE LA MYCORHIZATION SUR LA CULTURE DE JATROPHA CURCAS L. EN CONDITION DE STRESS SALIN
4.1. INTRODUCTION
4.2. MATERIEL ET METHODES
4.2.1.1. Indice de sensibilitรฉ relative au stress salin (ISRS)
4.2.1.2. Dosage du sodium
4.2.1.3. Teneur relative en eau (TRE)
4.3. RESULTATS
4.3.1.1. Effet sur la croissance en hauteur
4.3.1.2. Effet sur le taux de croissance linรฉaire (TCh) et sur le taux de croissance relatif aux tรฉmoins non stressรฉs (TChR)
4.3.1.3. Poids sec racinaire (PSR)
4.3.1.4. Poids secs aรฉriens (PSA)
4.4. DISCUSSION
4.5. CONCLUSION
5. CHAPITRE 5 : INFLUENCE DE DIFFERENTS TYPES DE SOLS SUR LA CULTURE DE JATROPHA : ROLE DE LA MYCORHIZATION MA ET DE LA FERTILISATION MINERALE SUR LA CROISSANCE ET LE DEVELOPPEMENT
5.1. INTRODUCTION
5.2. MATERIEL ET METHODES
5.2.1.1. Echantillonnage
5.2.1.2. La capacitรฉ de rรฉtention en eau maximale (CREmax)
5.2.1.3. Analyses et stรฉrilisation
5.3. RESULTATS
5.3.1.1. Granulomรฉtrie
5.3.1.2. Le pH des sols (KCl)
5.3.1.3. Azote totale et Carbone totale
5.3.1.4. Capacitรฉ dโรฉchanges cationiques (CEC)
5.3.1.5. Phosphore assimilable
5.3.1.6. La capacitรฉ de rรฉtention en eau maximale (CREmax) des diffรฉrents types de sols
5.3.1.7. Croissance en hauteur et en profondeur
5.3.1.8. Croissance du diamรจtre des plants de Jatropha
5.3.1.9. Dรฉpendance mycorhizienne (DM)
5.3.1.10. Taux de mycorhization (TM)
5.4. DISCUSSION
5.5. CONCLUSION
6. CHAPITRE 6 : CONCLUSION GENERALE