Croissance et développement de la plante suivant les traitements

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Méthode d’utilisation de la PCF

La méthode d’utilisation de la PCF (Balasubramanian et al., 1998) est la suivante :
– Prendre dix feuilles pleinement ouvertes et saines de dix plants choisis au hasard sur chaque parcelle ;
– Mesurer la couleur de chaque feuille choisie en tenant la plaquette et en plaçant la partie médiane de la feuille par-dessus une plage de couleur, effectuer la comparaison en prenant soin de ne pas détacher la gaine foliaire ni de déchirer la feuille ;
– Au cours de la mesure, protéger la feuille des rayons du soleil, car la lecture de la couleur des feuilles est influencée par l’angle des rayons solaires et l’intensité du rayonnement, ainsi les mesures de la couleur foliaire devraient être effectués au même moment de la journée;
– Si la couleur d’une feuille de riz se situe entre deux teintes, nous prendrons comme relevé la moyenne des deux valeurs ; par exemple, si la couleur foliaire se situe entre le n°2 et le n°3 de la plaquette, dans ce cas notre relevé est la moyenne des ces deux valeurs, c’est-à-dire 2,5 ;
– La valeur critique de la couleur de feuille (c’est la valeur de la couleur foliaire qui correspond au code de couleur où la teneur en azote foliaire est faible, selon la mesure de couleur de feuille effectuée) dépend de la méthode de plantation du riz. Cette valeur est plus faible pour le riz issu de semis direct que pour le riz repiqué. Il est proposé une valeur critique de 3 pour le riz obtenu par le semis humide et de 4 pour le riz repiqué (Balasubramanian et al., 2000) ;
– Puis calculer la moyenne des 10 lectures, si la moyenne des valeurs lues est inférieure ou égale à la valeur critique fixée, pratiquer immédiatement un épandage à la volée pour corriger la carence en azote dans la culture du riz.
– Les lectures sont généralement prises une fois tousles 7-15 jours, à partir du 14 è jour après repiquage pour le riz repiqué, et à partir de 21è jour après semis pour le riz en semis humide direct jusqu’à la floraison.

Opérations culturales

Pour la préparation et la réalisation de ettec étude, divers types de travail ont été effectués à différentes dates (Annexe2)
Labour et préparation du terrain
Le travail de préparation du sol a été fait manuellement à «l’angady» ; les labours ont été effectués le 28/12/06, suivis de l’émottage duet planage du sol. Les canaux d’irrigation et les diguettes pour séparer les parcelles ont été construits lors de la préparation du sol.
Installation des cultures
Le repiquage en ligne des jeunes plants âgés de 25 jours, à raison de 2 à 3 brins par touffe et un écartement de 20 cm x 20 cm a été réalisé le 15 janvier 2007. Cet écartement devrait permettre aux plants de riz d’avoir le maximum d’espace vital du fait de la diminution de la concurrence en éléments nutritifs et de la réception d’un maximum d’ensoleillement, ainsi chaque pied de riz peut se développer librement même avec un grand nombre de talles.
L’épandage du fumier organique (fumier d’étable) aété effectué lors de la mise en boue des parcelles.

Collecte des données

La collecte des données s’est faite à partir :
– des analyses effectuées au laboratoire
– de relevés de quelques caractères de la plante pour suivre sa croissance et son développement en fonction du temps d’apport de nutriment azoté : hauteur, nombre de talles, couleur foliaire, longueur et largeur des feuilles pour calculer l’indice de surface foliaire (ISF).
– des observations des résultats obtenus après la récolte : caractères agronomiques, efficience d’utilisation d’azote et valeur nutritio nnelle des graines.

Les analyses en laboratoire

Des échantillons de sols et de plantes provenant des parcelles d’étude ont été analysés au laboratoire de pédologie du FOFIFA à Tsimbazaza.
Prélèvement du sol
Le prélèvement de l’échantillon de sol estpratiqué, d’une part sur chaque bloc homogène avant le repiquage, et d’autre part sur toutes les parcelles de chaque bloc après la récolte. Un kilogramme environ de motte de terre pour deux profondeurs du sol a été prélevé (0-20 cm et 20-50 cm) ; ces échantillons ont été ensuite mis dans un sac plastique étiqueté et emmenés au laboratoire. Diverses préparations devraient être effectuées avant l’analyse (Annexe 3).

Analyse du sol

Les données relatives au sol sont obtenuesà partir des analyses effectuées avant la mise en culture et après la récolte. Le développement dela culture est en liaison étroite avec le milieu dans lequel elle se pratique, aussi s’avère-t-il nécessaire d’analyser le sol. Cette analyse comporte trois étapes bien distinctes : prélèvementdes échantillons de sol, préparation de ces échantillons et analyse au laboratoire. Les principes d’analyse des analyses des caractéristiques physico-chimiques du sol sont différents (Annexe 4).

Les caractéristiques physiques du sol

Comme caractéristique physique du sol, nous avons déterminé la granulométrie. Ce paramètre conditionne l’enracinement des plantes ainsi que certains processus du système sol/plante (infiltration, drainage, aération, mobilité des éléments minéraux, etc…).
La granulométrie
L’analyse granulométrique du sol consiste à classer les éléments du sol d’après leurs grosseurs et ensuite à déterminer le pourcentage en sable, limon et argile ; elle a été effectuée par utilisation du densimètre de Bouyoucos. La nomenclature de la texture du sol peut être déterminée à partir de la connaissance de la proportion en ces éléments présents dans le sol en utilisant le triangle des textures (Annexe 5).

Les caractéristiques chimiques du sol

Les caractéristiques chimiques du sol quiont été retenues sont des indicateurs classiques de la fertilité chimique de par leur importance sur la production végétale (Duthil, 1973 ; Boyer, 1982 ; Baize, 1988). Il s’agit notamment du pH, du carbone organique, de l’azote total, du phosphore assimilable et de la Capacité d’Echange Cationique (CEC). L’interprétation des résultats a été effectuée en se référant à la normed’interprétation des analyses chimique du sol établie par Riquier (1956) (Annexe 6).
Le pH et l’acidité d’échange
Le pH indique l’acidité du sol. Il est donné par la relation suivante pH = – log [HO+].
Le pH peut être mesuré de deux manières différentes:le pHeau et le pHKCl.
Concernant l’acidité d’échange, l’aluminium joue un rôle important. L’aluminium échangeable a été déterminé en comptant l’aciditéotale et l’acidité due aux seuls ions H O+ en complexant l’Al par du fluorure de sodium (NaF). La concentration en ions Al3+ est proportionnelle à l’excès d’ions H 3O+ trouvés.
La matière organique
La matière organique a été estimée par ntermédiairel’i du carbone organique déterminé par la méthode de Walkley et Black (Dewis et Freitas, 1984).
L’activité biologique du sol, notamment celle des microorganismes qui assurent entre autres, la minéralisation des résidus animaux et végétaux,le bon fonctionnement des cycles biogéochimiques et la fixation symbiotique ou non de l’azote, dépend en grande partie de la teneur en matière organique (Pankhust et al.,1997) ; de plus, la matière organique sous forme humifère renforce la potentialité agricole des solsen améliorant leurs propriétés physiques (structure, porosité…) et la fertilité chimique (CE C, taux de saturation, et autres nutriments).
L’azote total
L’azote a été déterminé par la méthode Kjeldahlde (Demolon et Leroux, 1952 ; Gill et Figueiredo, 1993) : l’azote est un composant essentiel de la matière végétale, d’où son importance particulière dans la nutrition de la plante (Duthil, 1973). Une carence en azote constituerait un obstacle majeur à la production végétale vu le rôle important que joue cet élément dans la croissance des plantes.
Le phosphore assimilable
Le phosphore assimilable a été déterminéarp la méthode de Bray II. Le phosphore, comme l’azote, est un élément important pour la fertilité du sol à cause de l’intensité des besoins des plantes en cet élément chimique. La carence en phosphore assimilable qui caractérise souvent les sols ferrallitiques des pays tropicaux (Boyer, 1982) dont ceux de Madagascar, limite leur productivité agricole et lagamme de plantes cultivables sans fumure appropriée.
La CEC et les bases échangeables
La capacité d’échange cationique d’un solreprésente la charge négative totale produite par les colloïdes argilo-humiques. Elle représente en outre, la quantité maximum de cations pouvant être fixée par le sol. La CEC générée pares colloïdes argileux et humiques chargés négativement et formant le complexe argilo-humique (Baize, 1988) joue également un rôle non négligeable dans la fertilité du sol car elle mpêche la lixiviation des bases échangeables qui sont adsorbées par le dit complexe.

Analyses des matières végétales

Pour chaque traitement, les analyses de la partie aérienne et de la partie souterraine ont été faites séparément au cours du cycle, et à celas’ajoute l’analyse des grains lors de la récolte.
L’analyse des plantes (Annexe 7) consiste à déterminer les divers éléments minéraux dans la plante durant la phase de développement et après larécolte afin de mettre en évidence la façon dont la plante s’est alimentée durant son développement. L’interprétation des résultats obtenus lors de cette analyse est faite en utilisant la norme d’interprétation des analyses des plantes (Yoshida, 1981) (Annexe 8). Les matériels végétaux à analyser doivent être séchés à 65 – 70°C dans une étuve pendant 48 h, puis broyéset passés au travers d’un tamis de 0,5 mm d’ouverture. Avant la détermination des éléments minéraux, mis à part l’azote, la plante broyée doit subir une calcination dans un four à moufle à 500°C 50°C pendant 5 h environ. Le principe d’analyse des éléments chimiques pour esl échantillons des plantes est le même que celui effectué pour les échantillons du sol. Des échantillons de grains et de pailles sont utilisés pour la détermination de l’absorption d’azote, en utilisant la méthode de Kjeldahl (Varley, 1966).

Croissance et développement de la plante

Pour la culture, l’observation des plantes a été faite toutes les deux semaines. Elle consiste au suivi du développement de la plante selon les traitements, notamment :
• l’observation de la phénologie de la plante ;
• l’observation de la couleur des feuilles en utilisant la plaquette couleur foliaire dans le but de déterminer le temps propice de l’apport d’azote ;
• la mesure de la hauteur de la plante et le comptage du nombre de talles des plants de riz pour les différents traitements ;
• la mesure de la longueur et largeur de la feuille pour calculer l’Indice de Surface Foliaire (ISF).

Le moment d’apport de l’azote après l’observation à la PCF suivant la phénologie

La phénologie est l’étude de l’effet des phénomènes saisonniers et périodiques sur la croissance et le développement d’un organisme animal ou végétal. Pour le cas des plantes, elle rend compte de son degré de développement à une période précise (phase végétative, phase reproductive et phase de maturation). Nous déterminons le temps d’apport de l’azote à l’aide de la PCF suivant la phénologie de la plante.

Observation de la couleur des feuilles

La couleur foliaire a été déterminée enilisantut la PCF. A partir de quelques semaines, entre le repiquage et jusqu’a la floraison, lors des observations effectuées sur 10 feuilles, choisies au hasard, la moyenne de la valeur obtenue après l’utilisation de la PCF donne la valeur du relevé ; si ces valeurs lues sont inférieures au seuil critique à priori 4 pour le riz repiqué, une dose d’azote égale à 20N est ajoutée mmédiatement selon le protocole de cette expérimentation.

Mesure de la hauteur de la plante et comptage des nombres de talles

Pour les plantules et les jeunes plants, la hauteur est la distance entre le niveau du sol et le bout de la feuille la plus haute. Quand les plantes sont à maturité, c’est la distance entre le niveau du sol et l’extrémité de la panicule la plushaute.
Le nombre de talles est le nombre de brin par touffe. A la récolte, les talles peuvent être séparées en talles fertiles et talles stériles.
Pour la mesure de la hauteur de la plante et le comptage du nombre de talles, dix touffes de plantes sont choisies au hasard et la moyenne observée pour ces dix touffes représente le relevé (Gomez, 1972).

Indice de Surface Foliaire (ISF)

La surface totale des feuilles du riz est un facteur ayant un rapport étroit avec la production des grains de paddy. Au stade de floraison, elle affecte énormément la quantité disponible des produits de la photosynthèse pour les panicules qui assurent la formation des grains. 75% à 80% de carbohydrates dans les grains sont photosynthétisés après la floraison (Ishizuka et Tanaka, 1953 ; Welbank et al., 1968 ; Yoshida et Ahn, 1968).
L’indice de Surface Foliaire (ISF) représente la surface des feuilles par unité de surface de champ. L’ISF est calculé en se basant sur la méthode Longueur x largeur Soit : surface foliaire SF = K x L x l.
Avec : L : la longueur des feuilles
l : la largeur des feuilles
K : facteur d’ajustement qui varie selon la forme des feuilles, qui, à son tour, dépend de la variété, de l’état nutritionnel et dustade de développement de la feuille. Dans notre étude, la valeur de K=0,69 a ét utilisée. Elle correspond à la valeur du facteur d’ajustement pour les plants de riz lorsqu’ils sont proches de la maturité (Gomez, 1972).

Table des matières

INTRODUCTION
GENERALITES
I Présentation générale du milieu d’étude et du matériel végétal utilisé
I.1 Milieu d’étude Localisation géographique
Le climat
I 2 Matériel végétal utilisé
II La nutrition azotée
II.1 Rôles et importance de l’azote
II 2 Utilisation de l’azote vis-à-vis du riz
II.3 Flux d’azote dans la plante
III La Plaquette Couleur Foliaire (PCF) (Balasubramanian et al.,1998)
III 1 Description générale de la Plaquette Couleur Foliaire
III.2 Utilisation de la Plaquette Couleur Foliaire
III.3 Avantages de l’utilisation de la Plaquette Couleur Foliaire
MATERIELS ET METHODES
I Matériels utilisés
I.1 Matériel biologique
I.2 Matériels techniques
II Méthodologie
II.1 Opération préliminaire
II.2 Expérience sur terrain
II.2.1 Dispositif expériment
II 2.2 Méthode d’utilisation de la PCF
II 2.3 Opérations culturales
II.3 Collecte des données
II.3.1 Les analyses en laboratoire
II.3.1.1 Analyse du sol
II.3.1.1 1 Les caractéristiques physiques du sol
La granulométrie
II.3.1.1.2 Les caractéristiques chimiques du sol
Le pH et l’acidité d’échange
La matière organique
L’azote total
Le phosphore assimilable
La CEC et les bases échangeable
II.3.1.2 Analyses des matières végétales
II.3.2 Croissance et développement de la plante
II.3.2.1Moment d’apport d’azote après l’observation à la PCF suivant la phénologie
II.3.2.2 Observation de la couleur des feuille
II.3.2.3 Mesure de la hauteur de la plante et comptage du nombre de talles
II.3.2.4 Indice de Surface Foliaire (ISF)
II.3.3 Paramètres agronomiques
II.3.3 1 Rendements reéls en grain
II.3.3 2 Rendements reéls en paille
II.3.3 3 Composantes de rendements
II.3.3 4 Efficience de l’utilisation de l’azote
II.3.3 5 Valeur nutritionnelle des graines
II.4 Traitements des données
II.4.1 Analyses statistiques
II.4.2 Test de Duncan
RESULTATS
I- Croissance et développement de la plante suivant les traitements
I.1 Phénologie de la plante selon les traitements
I.2 Phénologie de la plante selon les traitements
I.3 Evolution de la couleur de la feuille au cours du développement de la plante
I.4 Evolution de la hauteur de la plante et du nombre moyen de talles en fonction du temps
I 4 1 Evolution de la hauteur moyenne de la plante en fonction du temps
I 4 2 Evolution du nombre moyen de talles de la plante en fonction du temps
II Variation des paramètres agronomiques en fonction des différents traitements
II.1 Rendement en grains (paddy) des différents traitements
II.2 Rendement en paille des différents traitements
II.3 Rapport rendements en grain sur rendements en paille (G/P) et Indice de Récolte (IR)
II.4 Composantes de rendements des différents traitements
III Indice de surface foliaire et efficience d’utilisation de l’azote
III.1 Indice de surface foliaire (ISF)
III.2 Efficience d’utilisation d’azote
IV Protéines dans les graines
V Teneur en éléments chimiques de la plante à différents stades phénologiques
V.1 Teneur en azote
V.2 Teneurs des différents éléments (P, K, Ca, Mg) de la plante en fonction du temps
VI Caractéristiques physico-chimiques du sol
VI.1 Caractéristiques physiques du sol
VI.2 Caractéristiques chimiques du sol
DISCUSSIONS
CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS
REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

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