Amélioration génétique et évaluation préliminaire des lignées d’avoine

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Test d’adaptation multilocaux des germoplasmes d’avoine sur le périmètre irrigué de Manombo

Ce test s’inscrit dans la mise en œuvre de la convention de partenariat intitulée « conduite d’essais de culture fourragère » dans le cadre des activités de la composante « Promotion de l’élevage » du Projet de Réhabilitation du Périmètre Irrigué de Manombo.
Outre l’évaluation de l’adaptation sur le périmètre irrigué de Manombo des germoplasmes de graminées (Pennisetum purpureum, Brachiaria sp, Chloris gayana…), de légumineuses herbacées (Macrotyloma axillare, Mucuna pruriens, Neonotonia wightii…) et d’arbustes (Leucaena sp, Sesbania sp…) fourragers d’origine tropicale, l’adaptation en saison fraîche (juin à août) des espèces fourragères d’origine tempérée dont l’avoine (Avena sativa) a été testée.
Le test d’adaptation des germoplasmes d’avoine a été conduit dans quatre sites situés au sein de 2 Fokontany Andoharano et Morarano de la Commune de Tsianisiha, sur le périmètre irrigué de Manombo. Le dispositif expérimental est un bloc aléatoire randomisé à trois répétitions. La parcelle élémentaire mesure 3 x 2m² et l’espace entre deux parcelles élémentaires et deux répétitions sont respectivement 0,5 m et 1 m. Les traitements sont constitués par 8 germoplasmes d’avoine à tester, dont Maintikely, Fanantenana, Beravina, S-18 Kenya, FIFA07, FIFA08, OT 7031 et Ca 155. Les germoplasmes ont été semés en ligne distante de 0,2 m à la densité de 285 graines au m² soit à la dose de 100 kg ha-1 pour Fanantenana, S-18 Kenya, FIFA07 et FIFA08, à la dose de 80 kg ha -1 pour Maintikely et à la dose de 130 kg ha -1 pour Beravina et OT 7031.
La fertilisation composée de 33 kg N, 66 kg P2O5, 48 kg K2O ha-1 a été apportée uniformément sur les parcelles lors des semis ainsi que de l’engrais phosphaté naturel disponible localement (guano) à raison de 400kg/ha. Deux coupes de l’herbage ont été effectuées, à 5 cm de hauteur. La première coupe a été réalisée après 8 semaines des semis lorsque les germoplasmes d’avoine étaient au stade de montaison à épiaison et la deuxième coupe a été faite 6 semaines après la première.
Le rendement en vert est estimé à partir de la production au sein de deux surfaces de 1 m² situées au centre de chaque parcelle élémentaire. Des échantillons représentatifs des différents traitements furent prélevés en vue d’analyse de la valeur nutritive en laboratoire.
Les paramètres agronomiques retenus sont les rendements en matière verte et en matière sèche ainsi que les teneurs respectives en énergie UFV (Unité Fourragère Viande) et en protéine digestible dans l’intestin (PDI). Les rendements en UFV et en PDI ont été calculés après multiplication du rendement en MS avec leurs concentrations respectives.

Résultats et discussion

Les résultats obtenus ont laissé apparaître des variations de rendements valorisables par les animaux selon les sites et les germoplasmes d’avoine (tableau 4). D’une manière générale, les germoplasmes d’avoine affichent une bonne adaptation dans les trois sites d’évaluation. Le rendement en unité fourragère viande (UFV) (0,8 103 unités ha-1) le plus bas a été enregistré pour l’accession Ca 155 dans le deuxième site de Morafeno alors que les rendements en UFV les plus élevés (3,82 à 5,06 103 unités ha-1) ont été donnés par le cultivar Beravina et l’accession OT 7031 dans les deux sites d’Andoharano. De même, le rendement en protéine digestible dans l’intestin (PDI) le plus bas (74,4 kg ha-1) a été observé pour l’accession Ca 155 dans le deuxième site de Morafeno et le meilleur rendement (461,6 kg ha-1) a été obtenu par le cultivar Beravina dans le premier site d’Andoharano. Ce résultat dénote l’influence du rendement en matière sèche sur les rendements valorisables par les animaux. En effet, aucune variation marquée de la valeur nutritive entre les germoplasmes d’avoine lors de la coupe de l’herbage n’a été observée.
D’autres chercheurs ont observé une bonne adaptation des variétés d’avoine fourragère en zones semi-arides au cours de la saison fraîche en système conventionnel ou sous couverture végétale (Bhatti 1999 ; Mohammad et al 2014). D’après ces auteurs, la date des semis influe significativement sur le rendement de l’avoine en culture pure ou en association avec une légumineuse. Par ailleurs, un rendement maximal en matière sèche, sur une coupe de l’herbage de l’avoine, égal à 7,78 t ha-1 a été enregistré en système semi-direct sous couverture morte.

Démonstration variétale

Les germoplasmes identifiés comme performants et adaptés aux conditions agro-écologiques et répondant aux critères de sélection établis par les agro-éleveurs feront alors l’objet de démonstration variétale ou de diffusion. Une parcelle de démonstration des nouvelles variétés est ainsi installée dans les zones agro-écologiques en comparaison avec une parcelle témoin constituée par les variétés déjà adoptées par les exploitants agricoles. Une visite sur terrain de la démonstration est organisée pour les paysans et groupements paysans des zones.

Démonstration du cultivar Mulato-II de brachiaria hybride

La démonstration du cultivar Mulato-II de brachiaria hybride en comparaison avec la variété témoin de Brachiaria ruziziensis a été installée dans 11 sites des principales régions laitières, à des altitudes variant de 1200 à 1700 m. Le dispositif de démonstration est un bloc aléatoire complet à deux traitements et deux répétitions. La parcelle élémentaire mesure 3 x 3m². La fertilisation recommandée (20 t de fumier, 125 kg N, 66 kg P2O5, 48 kg K2O ha-1) pour la culture de brachiaria a été appliquée uniformément à chaque parcelle. Le fumier utilisé est produit sur l’exploitation même. Le rendement en vert est estimé à partir de la production au sein de deux surfaces de 1 m² situées au centre de chaque parcelle élémentaire. Des échantillons représentatifs des deux traitements furent prélevés en vue d’analyse de la valeur nutritive en laboratoire.

Résultats et discussion

Les résultats obtenus en deuxième année d’implantation ont laissé apparaître la supériorité du cultivar Mulato en termes de production à l’unité de surface d’énergie et de protéine dans les différents sites de démonstration (tableaux 5 et 6). Cette variété hybride de brachiaria fut rapidement adoptée par les éleveurs du triangle laitier, lesquels l’apprécient notamment pour sa meilleure productivité, appétence et rusticité par rapport aux variétés de brachiaria antérieurement diffusées. Elle est surtout cultivée pour la production de fourrage vert ou de foin. En 2011, la superficie cultivée par cette variété dans la région Vakinankaratra, est estimée à environ 20 hectares. Toutefois, l’absence de la multiplication par graine constitue un facteur limitant à sa plus large diffusion.
Par ailleurs, la plus large adoption du cv. Mulato-II est observée en Afrique de l’Est où plus de 20 000 paysans l’utilisent en tant que plante piège pour le contrôle de l’insecte fourreur des tiges et le Striga ou plante parasite du maïs (Khan et al., 2014).
Un article scientifique portant sur l’adoption et l’utilisation du cv. Mulato-II dans quelques pays de l’Afrique de l’Est fut publié dans une revue à comité de lecture : le « East African Agricultural and Forestry Journal ».

Production de semence de pré-base et élaboration de catalogue

La multiplication du matériel végétal à diffuser ou la production de semence de pré-base est conduite en parallèle avec la sélection variétale. Les principaux caractères morphologiques, agronomiques et technologiques sont alors décrits en vue de l’inscription au catalogue des variétés cultivées à Madagascar.
Les caractères morphologiques d’identification décrits selon les principes directeurs de l’UPOV (Union pour la Protection des Obtentions Variétales) ou de l’IPGRI (International Plant Genetic Resources Institute), spécifiques à l’espèce se rapportent aux différents organes dont la tige, la feuille, l’inflorescence et la graine (port, couleur, type, orientation, etc.).
Les caractéristiques agronomiques observées sous les conditions standards de culture intègrent notamment la zone d’adaptation, le pouvoir de tallage, la date de 50 % épiaison, la longueur de cycle végétatif, la résistance aux bioagresseurs, les rendements potentiels en matière sèche et en grain. Les caractères technologiques sont constitués par les teneurs respectives en paramètres de qualité (matière sèche, unité fourragère lait, matière azotée totale, protéine digestible dans l’intestin, etc.).
Le tableau 7 présente quelques caractéristiques morphologiques et agronomiques d’une variété d’avoine dénommée Beravina, diffusée auprès des agro-éleveurs et inscrite au premier catalogue national des variétés cultivées à Madagascar élaboré en 2010 dans le cadre d’un projet TCP/MAG/3203 financé par le FAO. Trois autres variétés fourragères d’avoine, de ray-grass italien (Lolium multiflorum) et de chloris (Chloris gayana) furent également inscrites dans ce premier catalogue variétal.
Il convient de faire remarquer que 14 variétés fourragères adaptées sur les Hautes terres ont été sélectionnées entre la période 2006 à 2013 dont 06 variétés d’Avena sativa (Fanantenana, Beravina, Fara, Rojovola, Hery et Faly), 01 variété de brachiaria hybride (Mulato), 02 variétés de Brachiaria decumbens (Maroroka, Manga), 03 variétés de Chloris gayana (Avo, Mahandry, Mateza), 02 variétés de légumineuse ligneuse (Chamaecytisus palmensis, Leucaena diversifolia),
Les monographies d’une partie de ces variétés fourragères sont présentées dans le guide technique élaboré dans le cadre du projet Interreg III-B intitulé : « Conduite des systèmes de culture sur couverts végétaux et affouragement des vaches laitières : guide pour les Hautes Terres de Madagascar »

RECHERCHE AGRONOMIQUE

Les travaux de recherche axés sur l’agronomie des espèces fourragères visent à améliorer leur adaptation et leur intégration dans les systèmes de production à travers l’amélioration de la gestion des ressources biophysiques et naturelles.

Associations culturales

Les associations culturales de type graminée-légumineuse présentent des intérêts agronomiques, socio-économiques et environnementaux en permettent un accroissement de la productivité agricole et une amélioration de la qualité du fourrage produit à travers une meilleure exploitation des ressources (éléments nutritifs, eau, lumière, espace, etc.) et une amélioration des caractéristiques physico-chimiques du sol. L’intégration des variétés fourragères à multifonctionnalité (couverture, pompe biologique, fixateur d’azote atmosphérique, haie vive…) dans les systèmes de production présente de multiples avantages.
Différents systèmes de culture associée de type graminée fourragère-légumineuse fourragère et graminée vivrière-légumineuse fourragère ont été évalués en tant qu’alternatives aux systèmes monocultures de graminée. Les observations retenues sont les caractéristiques agronomiques (tallage, hauteur, rendement en matière verte, etc.), les paramètres de qualité (teneurs en MS, CT, CB, UFL, MAT, PDIN, PDIE) et les fonctions (indices) de compétition biologique (ratio d’équivalence en terrain agricole (LER), l’indice d’agressivité (A), le coefficient relatif de recouvrement (K) et le ratio de compétitivité (CR)).
Parmi les systèmes associés de graminée-légumineuse testés sont : brachiaria hybride-arachide pérenne (Arachis pintoï); ray-grass italien (Lolium multiflorum) -vesce commune (Vicia sativa) ; avoine (Avena sativa) -vesce commune ; maïs (Zea mays) -Chamaecytisus palmensis et maïs-Sesbania sesban. Il convient de signaler qu’un poster sur ces différents systèmes associés sous le thème de recherche intitulé « Valorisation des légumineuses fourragères pour l’adaptation des systèmes de culture aux changements climatiques » a été présenté lors de l’atelier de remise de prix des lauréats du concours tosika Meva organisé par la Fondation Tany Meva en décembre 2010.

Fonctions de compétition biologique

Le ratio d’équivalence en terrain agricole (LER) est un indice utilisé pour mesurer la potentialité de l’association culturale à l’exploitation des ressources de l’environnement par rapport à la monoculture. Si la valeur de LER est supérieure à l’unité, l’association favorise la croissance et le rendement des espèces. Si sa valeur est inférieure à l’unité, l’association influe négativement sur la croissance et la production des cultures en association.
Le ratio d’équivalence en terrain agricole (LER) est calculé selon la formule : LER = {Lg+Ll} ; Lg = (RMSg / RMSgg) Ll = (RMSl / RMSll) avec Lg et Ll sont les LERS individuels des espèces, RMSg et RMSl sont les rendements en matière sèche respectifs de la graminée et de la légumineuse dans l’association et RMSgg et RMSll les rendements en matière sèche respectifs des espèces dans la monoculture.
Le coefficient relatif de recouvrement (K) est la mesure de la dominance relative d’une espèce sur une autre dans l’association. Si le produit de deux coefficients (K graminée x K culture accompagnatrice) est supérieur à l’unité, l’association présente un avantage de rendement. S’il est égal à l’unité, l’association ne présente aucun avantage de rendement et s’il est inférieur à l’unité, l’association désavantage le rendement. Le coefficient relatif de recouvrement (K) se calcule comme suit :
-pour 50:50 proportion de graine :
Kg = RMSg / (RMSgg-RMSg)
Kl = RMSl / (RMSll-RMSl)
-pour des associations différentes de 50:50 proportion de graine Kg = RMSg x Zl / (RMSgg-RMSg) Zg Kl = RMSl x Zg / (RMSll-RMSl) Zl
Avec Zg est la proportion de la graminée dans les semis de l’association et Zl celle de la légumineuse.
L’indice d’agressivité (AI) mesure la supériorité de l’accroissement du rendement relatif d’une espèce par rapport à celui d’une autre dans un système d’association. Si la valeur de AIg est positive, la graminée domine alors sur la légumineuse dans l’association. En revanche, si sa valeur est négative, la légumineuse domine sur la graminée.
L’indice d’agressivité peut être dérivé de la formule : AIg = {RMSg / (RMSgg x Zg)} – {RMSl / (RMSll x Zl)} Ail = {RMSl / (RMSll x Zl)} – {RMSg / (RMSgg x Zg)}
Le ratio de compétitivité (CR) mesure la capacité de compétitivité d’une culture. Il peut être calculé selon la formule : CRg = (LERg / LERl) (Zl / Zg) ; CRl = (LERl / LERg) (Zg /Zl)

Essai d’association brachiaria hybride cv Mulato-arachide pérenne (Arachis pintoï)

L’essai d’association du cultivar Mulato de brachiaria hybride avec l’arachide pérenne a été installé en station de recherche de FIFAMANOR (-19° 48′ S – 46° 08’E, 1600 m) au début de la campagne 2006-2007 et suivi jusqu’à la cinquième campagne (2010-2011). Le sol de l’essai est de type limoneux argileux-sableux, fortement acide (pH 5,1), très riche en carbone organique (3,51 %.), azote (0,26 %) et pauvre en phosphore (4,60 ppm) et en potassium (58,6 ppm).
Le dispositif expérimental est un bloc aléatoire complet à quatre répétitions. La parcelle élémentaire mesure 3 x 3m². Les traitements sont constitués par les monocultures respectives de brachiaria hybride (Cv Mulato) et d’arachide pérenne ainsi que l’association en alterné simple de brachiaria hybride-arachide pérenne 1:1.
Les cultures ont été installées par multiplication végétative par plantation d’éclats de souches de brachiaria et de stolons d’arachide pérenne, à écartement de 0,3 x 0,3 m². La fumure de fond composée de 20t ha-1 de fumier et de 33 N, 66 P205 et 48K2O kg ha-1 a été apportée uniformément à chaque parcelle avant l’implantation. Les cultures ont été fertilisées au début de chaque saison des pluies avec du fumier de 20 t ha-1 après une coupe d’égalisation de l’herbage destinée à l’élimination des parties lignifiées au cours de la saison sèche et froide. L’herbage a été coupé à intervalle de 6 à 8 semaines. Le rendement en vert est estimé à partir de la production au sein de deux surfaces de 1 m² situées au centre de chaque parcelle élémentaire. Des échantillons représentatifs des différents traitements furent prélevés en vue d’analyse de la valeur nutritive en laboratoire.

Table des matières

Introduction
Sélection variétale
Introduction de matériel végétal et évaluation préliminaire
Amélioration génétique et évaluation préliminaire des lignées d’avoine
Test d’adaptation multilocaux
Test d’adaptation multilocaux des germoplasmes d’avoine sur le périmètre irrigué de Manombo
Démonstration variétale
Démonstration du cultivar Mulato de brachiaria hybride
Production de semence de pré-base et élaboration de catalogue
Recherche agronomique
Associations culturales
Essai d’association brachiaria hybride cv Mulato-arachide pérenne (Arachis pintoï)
Résultats et discussion
Essai d’association ray-grass italien (Lolium multiflorum)-vesce commune (Vicia sativa)
Résultats et discussion
Essai d’association avoine (Avena sativa)-vesce commune (Vicia sativa)
Résultats et discussion
Essais de culture en couloir maïs (Zea mays)-luzerne arbustive (Chamaecytisus palmensis) et maïs-sesbania (Sesbania sesban)
Résultats et discussion
Essais de fertilisation raisonnée
Réponse de brachiaria hybride (cv Mulato) à la fertilisation azotée et à la fréquence de coupe
Résultats et discussion
Réponse du cultivar Relaza d’herbe éléphant à la fertilisation azotée et phosphatée
Résultats et discussion
Réponse du cultivar Relaza d’herbe éléphant à la fertilisation organique (guanomad)
Résultats et discussion
Effets de l’intervalle de coupe sur le rendement et la qualité de l’herbe éléphant
Résultats et discussion
Suivi dynamique des biomasses fourragères à partir d’indice de végétation dérivée d’imagerie satellitaire
Relation entre rendement en biomasse fourragère et indice de végétation (NDVI) dérivée d’imagerie satellitaire
Résultats et discussion
Contrôle intégré de la bactériose (Ralstonia solanacearum) dans les petites exploitations agricoles de la région Vakinankaratra
Diagnostic et caractérisation partielle des souches de R. solanacearum
Test d’antagonisme in-vitro de souches de Pseudomonas et d’Actinomycètes vis-à-vis des souches de Ralstonia solanacearum
Détection de l’infection latente de Ralstonia solanacearum sur tubercule-semence de pomme de terre
Activités antimicrobiennes des extraits aqueux de tige feuillée et de racine de Kotschya strigosa (FABACEAE)
Evaluation de la qualité microbiologique d’un aliment de rue de la ville d’Antananarivo et périphéries, cas du Koba
Conclusion
Références bibliographiques

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