Soutenance mémoire
Matériel végétal
Le matériel végétal choisi est connu scientifiquement sous le nom de Vigna subterranea appartenant à la famille des Légumineuses sous famille des Papilionidés. Il s’agit d’un nom proposé par Verdcourt en 1980. Le Vigna subterranea ou « Voanjobory » est une plante herbacée annuelle à graines comestibles. C’est une plante de jours courts. Il demande un sol bien drainé tel qu’un sol sableux avec un pH de 5 à 6,5 (Mémento de l’agronome, 2002). Vigna subterranea est choisi par sa forte capacité d’adaptation aux conditions du milieu. Les légumineuses peuvent produire sous une condition sèche, et également se développer dans les zones humides forestières (http:/edis.ifas.ufl). Vigna subterranea subsiste en sol pauvre, sablonneux ou riche en matière organique. Il peut être cultivé à une altitude variant de 0 à 1550m (Heller J. et al., 1995). Sur les sols Malagasy, Vigna subterranea est cultivé sur les ferralsols de« tanety ».
Essai au champ
Le site d’essai à Laniera, plus précisément dans le fokontany d’Ambatolampy Tsimahafotsy, adoptait le dispositif en bloc complet à randomisation totale avec quatre répétitions. Ainsi, chaque bloc est partagé en douze parcelles correspondant aux douze traitements, chaque traitement occupe une parcelle de 20m² (4m x 5m) (annexe 1). La densité de semis a été de 110 000 graines.ha-1. Les graines ont été semées en poquet et en ligne avec un espacement de 40cm x 40cm entre les lignes et sur les lignes. Une bordure de 20cm est réservée à chaque coté de chaque parcelle de 20m². Le fumier, contrairement au superphosphate triple ou TSP, possède un statut azoté et potassique non négligeable. De ce fait, un apport supplémentaire d’engrais de correction a été nécessaire sur les traitements ayant reçus de l’engrais mixte et du TSP. Dans ce cas, l’urée est appliquée pour répondre aux besoins en azote et le chlorure de potasse ou KCl pour le potassium, les doses appliquées pour les différents traitements sont montrées dans le tableau 2. Les différents engrais minéraux appliqués (urée, KCl, TSP) sont choisis puisqu’ils ne présentent pas de problème de compatibilité (Moughli, 2000).
Relation entre P dans la biomasse aérienne et la courbe de réponse de Vigna subterranea
La figure 12 montre que la biomasse végétale produite est proportionnelle au P prélevé dans la biomasse aérienne. L’acide phosphorique représente donc, un facteur limitant de la production (Rabeharisoa, 2004). Le faible niveau de prélèvement de P par l’engrais sous forme de TSP (§ 3.2.2.2) se traduit par un rendement faible par rapport aux deux autres formes (§ 3.2.2.). Puisque cette insuffisance de P entraine un abaissement des protéines et une accumulation d’amides avec ralentissement de l’accroissement de la matière sèche (Demolon, 1968). En d’autre terme, le TSP alimente la plante en phosphore au même titre que le fumier et l’engrais mixte mais ne donne pas le maximum de rendements en biomasse. Donc, les hypothèses, affirmant que l’apport minéral de P est nécessaire pour avoir une production minimale et l’intrant organique favorise la mise à disposition du P dans le sol, sont confirmées.
Relation entre P dans la biomasse aérienne et P OLSEN
La figure 13 montre qu’il n’existe aucune relation entre P OLSEN et P prélevé par la plante. Par exemple pour les traitements ayant reçu du TSP seul, vue la teneur en P OLSEN suite à l’apport de cette forme d’engrais, elle devrait être celle qui donne le maximum de P dans la biomasse aérienne. Or, c’est la forme d’engrais qui a donné le moins de P dans la biomasse aérienne. De même pour l’utilisation de l’engrais sous forme de fumier, la teneur en P OLSEN ne donne une augmentation significative par rapport au témoin qu’à dose de 30 kg P.ha-1, par contre l’accroissement du P dans la biomasse aérienne est déjà significatif par rapport au témoin dès l’apport de 10 kg P.ha-1. Ce qui prouve que la prévision d’une quantité de phosphore assimilable à partir d’une extraction chimique est peu fiable et peu précise (Rabeharisoa, 2004). Bien que l’extraction OLSEN soit la méthode d’analyse la plus utilisée au niveau international et semble être plus pertinente que les méthodes Joret-Hebert et Dyer (Admont et al., 1986 ; Boniface et Trocmé, 1988 ; Fardeau et al., 1988) ou que la méthode Olsen-Dabin utilisée pour les sols tropicaux (Morel et Fardeau, 1987).
Evaluation de la courbe de réponse en phosphore de Vigna subterranea au champ
Il n’existe pas de différence significative entre les différents traitements (§ 3.3). Contrairement à l’essai en serre, l’essai au champ n’a mis en évidence ni l’effet de l’intrant organique sur la mise à disposition du phosphore du sol, ni la nécessité de l’engrais minéral pour l’obtention d’une production minimale. Ce qui démontre que les conditions réelles de cultures sont difficiles à contrôler du fait que l’essai au champ est assujetti aux contraintes climatiques. Durant cette étude par exemple, une longue période de sécheresse sévissait les jeunes plants au cours des deux premiers mois de leur période végétative. Pourtant, les rendements en graine sèche sur les traitements ayant reçu de l’intrant organique dans le site d’expérimentation de Laniera sont largement supérieurs par rapport à ceux obtenus dans un autre site d’intervention du LRI. Il s’agit du site d’expérimentation de « Fihaonana » qui n’a reçu que du TSP durant les trois dernières années. Par exemple, le fumier à dose de 10 kg P.ha-1 donne un rendement de 814 kg.ha-1 à Laniera alors que celui de Fihaonana n’atteint que 612 kg.ha-1 à dose de 50 kg P.ha-1.
Conclusion
En bref, l’essai en serre a montré que l’engrais mixte à dose de 30 kg P.ha-1 a donné une teneur en P hydrosoluble de 0.05 mg.l-1, le seul traitement significativement supérieur au témoin. Mais quand on se réfère aux résultats de P dans la biomasse aérienne, on déduit que toutes les doses d’apport sont significativement supérieures au témoin. Mais les doses de 10 kg P.ha-1 et 20 kg P.ha-1 sont statistiquement identiques pour l’engrais sous forme de fumier et mixte tel que toutes les doses supérieures au témoin le sont pour l’engrais sous forme de TSP. Et comme le P est le facteur limitant de la production, l’augmentation du P prélevé par la plante se traduit par une augmentation significative des rendements en biomasse végétale avec la dose d’apport. A dose de 30 kg P.ha-1, l’accroissement de la biomasse végétale atteint les 330 kg.ha-1 pour l’engrais mixte, 322 kg.ha-1 pour le fumier et seulement 159 kg.ha-1 pour le TSP. Mais ces rendements peuvent augmenter davantage avec une meilleure utilisation des engrais. Puisque dans cette étude, les Coefficients Apparents d’Utilisation des engrais varient seulement de 1 à 3 % selon les traitements. Tous ces résultats confirment donc les hypothèses affirmant que l’intrant organique favorise la mise à disposition du phosphore pour la plante et l’apport minéral de P est nécessaire pour avoir une minimum production. Contrairement à l’essai en serre, l’essai au champ n’a mis en relief ni l’effet de l’intrant organique ni l’effet de l’engrais minéral sur les rendements en graines sèches. Ce qui démontre que les conditions réelles de culture sont difficiles à contrôler. Mais, Au terme de cette étude, il n’a pas encore été possible de déterminer, avec précision, la dose optimale d’apport correspondant à un maximum de rendement pour les différentes formes d’engrais minérale et/ou organique dans un ferralsol de « tanety » de Madagascar, puisque les doses d’apport ne le permettent pas encore. L’étude a également permis de démontrer que l’extraction chimique par la méthode OLSEN, qui est l’analyse de routine la plus communément utilisée au niveau international, a ses limites pour déterminer le P réellement assimilable par la plante.
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Table des matières
1. Introduction
1.1. Contextes scientifiques
1.2. Objectifs et stratégies de recherche
2. Matériels et méthodes
2.1. Matériel végétal
2.2. Dispositif expérimental
2.3. Essai au champ
2.4. Essai en serre
2.5. Prélèvement des échantillons de sol
2.6. Techniques d’analyses
2.6.1. Analyse du sol
2.6.2. Analyse de la plante
2.7. Analyse des données
2.7.1. Analyse statistique
2.7.2. Calcul du Coefficient Apparent d’Utilisation (CAU) de l’engrais
3. Résultat
3.1. Etat initial du site d’expérimentation
3.2. Essai en pot sous serre
3.2.1. Analyses du sol
3.2.2. Analyses de la plante
3.3. Essai au champ
4. Discussions
4.1. Caractéristiques initiales du champ d’essai
4.2. Evaluation du P OLSEN
4.2.1. Suite à l’apport de l’engrais sous forme de TSP
4.2.2. Suite à l’apport de l’engrais sous forme de fumier et mixte
4.3. Evaluation du P présent dans la solution du sol
4.4. Evaluation du P dans la biomasse aérienne
4.4.1. Suite à l’apport de fumier et de l’engrais mixte
4.4.2. Suite à l’apport de TSP
4.5. Evaluation du CAU des différentes formes d’engrais
4.6. Relation entre P dans la biomasse aérienne et la courbe de réponse de Vigna
4.7. Relation entre P dans la biomasse aérienne et POLSEN
4.8. Evaluation de la courbe de réponse en phosphore de Vigna au champ
5. Limites de l’étude
6. Conclusion
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