ETUDE DES EFFETS DE LA DOSE ET DU FRACTIONNEMENT DE L’APPORT DE LOMBRICOMPOST SUR LA TOMATE

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MATERIELS ET METHODES

Site d’études

L’expérimentation a été réalisée au centre chrétien de formation-production ou Foibe fiofanana-famokarana Kristiana (FOFIFAKRI) du SAF/FJKM Isoavina Ambanitsena.

Localisation géographique

Le site de l’expérimentation se trouve au fokontany d’Isoavina, dans la commune rurale d’Ambanitsena, district de Manjakandriana, et région Analamanga. La zone se trouve à 24 Km d’Antananarivo sur la route nationale n° 2, reliant Antananarivo et Toamasina. C’est la pre-mière commune qui ouvre ses portes au district de Manjakandriana. La commune d’Ambanitsena est délimitée par les communes suivantes : au Nord par Anjoma Betoho, au Sud par Nandihizana (Carion), à l’Est par Anjepy et à l’Ouest par Ambohimalaza Miray.

Climat

Le climat du district de Manjakandriana est de type tropical d’altitude. La zone se trouve à une altitude moyenne de 1440 m et présente des moyennes annuelles de 16°C pour la température et 1620 mm pour la pluviosité. Le climat est caractérisé par deux saisons distinctes :
– la saison perhumide ou très humide : de Novembre à Mars où la moyenne mensuelle des pré-cipitations dépasse 100 mm, et
– la saison fraîche et humide : d’Avril en Octobre, durant laquelle les crachins et les brouillards persistent.
Ces données sur la courbe ombrothermique ont été les plus récentes que l’on a pu obtenir de la station de Manjakandriana.

Type de sol et relief

Dans le district de Manjakandriana, la roche mère est constituée de granite porphyroïde et les sols sont généralement des ferralsols (FAO, 2006), localement appelés sols ferralitiques jaune sur rouge (BOURGEAT et al., 1973) cités par RAZAKAMANARIVO et al., en 2006.
Selon le PCD, la commune d’Ambanitsena fait partie des hautes terres de l’Est de la région d’Analamanga. Elle est donc, caractérisée par les hautes collines granitiques orientées aux cul-tures vivrières et les vallées réservées aux rizicultures. Le paysage agro-écologique de la com-mune peut être caractérisé par la zone alluviale et les bassins versants ou « tanety » où l’on ren-contre surtout des forêts et des zones non cultivées.

Végétation

Les formations végétales qui dominent dans la Commune rurale d’Ambanitsena sont de type mixte. On y observe un mélange de graminées et de ligneux. La formation herbeuse est une formation à Aristide. La formation arborée est constituée d’arbres et d’arbustes disséminés le long des collines. Ce sont, soit des eucalyptus, soit des pinus issus de reboisement et d’origine naturelle, et des pins, des mimosas, et des arbres fruitiers. Cette formation végétale peut être assimilée à une savane issue du reboisement.

Matériel végétal

Le matériel végétal utilisé pour cette expérimentation est la tomate, du genre : Lycopersicon, espèce : esculentum, variété : « Ace VF 55 ». Cette semence est issue de l’agriculture biolo-gique, et certifiée par Qualité France sous le code d’identification FR-BIO-10. Il s’agit d’une variété semi-hâtive, à port déterminé, pouvant produire des fruits de taille moyenne d’environ 200 grammes (www.lesdoigtsverts.com). Le plant de tomate atteint en moyenne 1 m (www.graines-et-plantes.com). C’est une variété vigoureuse de type chair de bœuf, de bonne production et résistante au verticillium et au fusarium. Elle donne des fruits ronds sans acidité, d’un beau rouge à la chair pleine et juteuse, utilisée seule ou en mélange en salades, coulis, jus, excellente en tomates farcies (www.graines-de-bambous). Sa production s’étale sur 65 à 85 jours (semences-partage.forum-tomates.net).

Fertilisant

La matière fertilisante utilisée lors de l’expérimentation est le lombricompost produit au sein même du centre FO.FI.FA.KRI. Cet engrais a été de forme granulé et de couleur noir. L’espèce de vers qui a été utilisé lors du lombricompostage est : « eisenia fœtida ». Le substrat initial a été composé de feuilles de Chrysopogon sp (vétiver), de Tripsacum laxum (guatemala), de Me-lia azedarach (voandelaka), de Vernonia appendiculata (ambiaty) ; de déchets ménagers, de pourritures de fruits de papaye, d’orange, de pêche et de bouse de vache. La durée du lombri-compostage a été de trois mois.

Analyses au laboratoire

Des analyses du sol et du lombricompost ont été effectuées au laboratoire des radioisotopes (LRI) et au laboratoire d’analyse du sol du département agriculture de l’ESSA afin de détermi-ner les dosages d’engrais à apporter lors de l’expérimentation.

Analyse du sol

Le terrain étant aménagé en terrasses de trois niveaux, un échantillon composite de sol par ni-veau de terrassement a été analysé aux laboratoires.

Technique d’échantillonnage

Sur chaque niveau de terrassement, ayant une surface de 100 m2, un échantillon composite a été préparé à partir de 5 prélèvements en diagonales croisées, réalisés à la tarière sur la couche la-bourée d’une profondeur de 0 à 20 cm (Cf. Annexe 5).

Analyses effectuées

– Analyse physique
L’analyse granulométrique a été effectuée par la méthode de sédimentation afin de déterminer les teneurs en argile, en sable et en limon du sol.
– Densité apparente
Après le prélèvement du sol à l’aide d’un cylindre, puis séchage de l’échantillon à l’étuve de 105°C pendant 24 heures, la densité apparente a été déterminée par calcul du rapport de la masse de l’échantillon sec sur le volume du cylindre.
– pH eau
Le pH eau a été mesuré à l’aide d’un pH-mètre électronique sur une suspension de sol.
– Carbone organique et matières organiques
Le carbone organique a été déterminé par la méthode de Walkley et Black, qui consiste en une oxydation par voie humide de la matière organique par le mélange bichromate de potas-sium/acide sulfurique puis, titration de l’excès bichromate par le sulfate ferreux. La matière organique totale a été obtenue par la formule suivante :
MO % = Taux de carbone organique x 1,72
– Azote total
La détermination de l’azote total a été effectuée par la méthode de Kjeldhal : minéralisation par H2SO4, distillation, puis titration volumétrique.
– Potassium échangeable
Les cations échangeables sont habituellement dosés dans les solutions d’extraction obtenues pour la détermination de la CEC. Pour cette étude, le potassium échangeable du sol a été déter-miné par la méthode d’extraction au chlorure de cobalthihexammine.
– Phosphore résine
Le phosphore résine a été déterminé par la méthode d’extraction par des bandes de résines échangeuses d’anion. Cette méthode consiste à transférer le P contenu dans la solution du sol vers la surface des résines qui portent une charge positive.

Analyse du lombricompost

Analyses effectuées

– pH eau
Le pH eau a été mesuré à l’aide d’un pH-mètre électronique sur une suspension d’engrais.
– Carbone organique et matières organiques
Le carbone organique a été déterminé par la méthode de Walkley et Black.
La matière organique totale a été obtenue par la formule :
MO % = Taux de carbone organique x 1,72
– Azote total
La détermination de l’azote total a été effectuée par la méthode de Kjeldhal.
– Potassium total
Le potassium total dans l’engrais a été dosé par spéctrométrie d’absorption atomique après cal-cination.
– Phosphore total
Le dosage du phosphore total dans le lombricompost a été effectué par colorimétrie après calci-nation.

Dispositif et traitements expérimentaux

L’expérimentation au champ a été réalisée sur tanety, sur un terrain ayant une surface de 3 ares. Ce terrain n’a pas encore été cultivé et a été occupé par une végétation d’Eucalyptus sp, d’Acacia dealbata (mimosa) et principalement de Phyllostachys aurea (bararata). Après le dé-frichement, le terrain a été aménagé en terrasses de trois niveaux pour la mise en place du dis-positif expérimental.

Dispositif expérimental

Le dispositif expérimental adopté a été un bloc de Fischer avec trois répétitions des traitements étudiés (Cf. Annexe 6). Chaque bloc est situé un niveau de terrassement et correspond à une répétition. Chaque bloc comprend 10 parcelles élémentaires correspondant à chacun des traite-ments, et dont la répartition s’est faite par randomisation totale (Cf. Annexe 7). Au total, le dis-positif comprend 30 parcelles élémentaires. Chaque parcelle a une surface de 10 m2 avec 3,70 m de longueur et 2,70 m de largeur. Les plants ont été repiqués sur la parcelle avec un espace-ment de 0,70 m entre les lignes et 0,50 m sur les interlignes, soit au total 36 plantes de tomate par parcelle.

Traitements expérimentaux

Lors de cette expérimentation, deux facteurs ont été étudiés.
Le premier facteur est le dosage du lombricompost. Trois doses croissantes ont été testées après calcul des besoins en phosphore, à fournir par l’engrais selon le rendement escompté, avec un témoin absolu non fertilisé (Cf. Annexe 8).
T. abs : 0 t.ha-1 servant de témoin absolu
D1 : 4,5 t.ha-1 pour un rendement escompté de 40 t.ha-1qui peut correspondre au rende-ment obtenu en milieu paysan.
D2 : 9 t.ha-1 pour un rendement escompté de 60 t.ha-1qui est un rendement moyen pour la culture de tomate (HUBERT, 1970).
D3 : 15,5 t.ha-1 pour un rendement escompté de 90 t.ha-1qui est le rendement maximum que l’on peut obtenir en bonne culture (HUBERT, 1970)
Le deuxième facteur étudié est la période d’apport de l’engrais. Trois périodes d’apport de l’engrais ont été évaluées pour chaque dose :
A1 : un seul apport au moment de la transplantation.
A2 : deux apports en deux fractions égales au moment de la transplantation et en début de floraison.
A3 : trois apports en trois fractions égales au moment de la transplantation, en début de floraison et pendant la fructification.
En tout, 10 traitements expérimentaux ont été étudiés. Les neufs traitements ont été issus de la combinaison entre le dosage et le fractionnement des apports : DxAy et le dernier traitement correspond au témoin absolu.
Le tableau n°1 suivant montre la répartition des doses d’engrais en fonction des périodes d’apports pour chaque traitement.

Conduite de l’expérimentation

L’itinéraire technique adopté lors de l’expérimentation a été comme suit :
Défrichement, épierrage et aménagement en terrasse
Avant la mise en place du dispositif expérimental, le terrain a d’abord été nettoyé en surface par un défrichement et épierrage. Puis, comme il s’agit d’un terrain en pente sur tanety, le terrain a été aménagé en terrasse de trois niveaux.
Test de germination
Après le choix de la variété certifiée biologique « Ace VF 55 », un test de germination a été réalisé. Ce test a été effectué le 26 Novembre 2013, afin de déterminer la quantité de semence nécessaire à la réalisation de l’expérimentation.
Semis en pépinière et entretiens
Le semis en pépinière a été réalisée le 02 Janvier 2014 sur une plate bande de 10 m de long et 1m de large qui a été fertilisée avec du lombricompost d’environ 10 Kg. Les graines ont été semées sur des lignes distantes de 15 cm dans le sens de la longueur à une profondeur de 1cm. Après le semis, une ombrière a été mise en place à une hauteur de 25 cm du sol. La pépinière a été régulièrement arrosée et l’ombrage a été allégé en réduisant petit à petit le paillage.
Il est à noter qu’avant cette étude, cette plante bande a été occupée par une culture d’oignon. Labour, émottage, parcellisation des blocs et trouaison
Le sol a été labouré à une profondeur de 20 cm avant les prélèvements d’échantillons de sol pour les analyses au laboratoire, puis chaque bloc a été divisé en 10 parcelles élémentaires après l’émottage.
Les distances entre les trous de plantation ont été de 0,70 m entre les lignes et de 0,50 m sur les interlignes.
Transplantation
La transplantation des jeunes plants a été réalisée les 17 et 18 Février 2014 après un mois et demi (45 jours) en pépinière. Elle a été effectuée en fin d’après midi afin d’éviter l’exposition des plants transplantés à de fortes chaleurs.
Fertilisation
Selon les traitements, des apports localisés de lombricompost ont été effectués sur les parcelles élémentaires. Le premier apport a été au moment de la transplantation, le deuxième, en début de floraison et le troisième pendant la fructification.
Gestion des maladies et des ravageurs
Les ravageurs tels que : les pucerons (Aphis gossypii), les mouches blanches (Bemisia tabaci) et les larves de noctuelles (Heliothis armigera), ont été traitées par l’utilisation des produits natu-rels utilisés dans les techniques d’agriculture biologique dont : la consoude (Symphytum offici-nale), le lilas de perse ou voandelaka (Melia azedarach), le sisal (Agave sisalana) …
Ces produits naturels ont été fermentés pour préparer des extraits. La fermentation a été effec-tuée pendant 15 jours à une dose de 1Kg de produits pour 10 litres d’eau. 1 litre de cet extrait a été mélangé à 8 litres d’eau pour traiter une surface de 1are.
Comme il n’existe aucun traitement contre le flétrissement bactérien, les solutions adoptées étaient : l’arrachage et le brûlage des plants atteints et la réduction de la fréquence de l’arrosage. Entretiens : arrosage, palissage, buttage, effeuillage, ébourgeonnement
La fréquence de l’arrosage était de deux fois par semaine, mais celle-ci a été réduite en une seule fois par semaine, suite à l’apparition du flétrissement bactérien.
Un palissage individuel vertical a été effectué pour chaque plante sur des tuteurs de 1m 20 de long en moyenne. Les plantes ont été attachées chaque fois que les pousses ont atteints 20 à 25 cm.
Les buttages ont été réalisés après chaque apport d’engrais.
Lors des effeuillages, seules les feuilles situées à la base des feuilles ont été supprimées pour que les plantes subissent le même traitement.
Des ébourgeonnements ont été réalisés en supprimant les bourgeons apparaissant au niveau des aisselles des feuilles.
Récolte
La récolte a été effectuée entre 76 JAT (Jour Après Transplantation) à 91 JAT, les premiers fruits ont été cueillis au stade vert tournant vers le rose. Mais, les fruits suivants, ont été cueillis verts à cause des attaques des ravageurs (mouche de la tomate et le ver de capsule) qui ont pro-voqué des dégâts sur les fruits et aurait pu entraîner une plus lourde perte sur la récolte.
En effet, si d’une part, le marché est éloigné, et d’autre part, on observe des dégâts d’oiseaux, on peut récolter les tomates vertes. La maturation se fait en une semaine à 25°C à 30°C, avec une réussite de 85 à 95% (MESSIAEN, 1975).

Collecte et traitements des données

Les collectes de données se sont portées sur les paramètres de croissance, les paramètres de rendement et le compte d’exploitation.

Technique d’échantillonnage

Sur chaque parcelle élémentaire, deux carrés de rendement de 1m2 ont été posés sur la diago-nale en délaissant toutes les plantes sur les lignes de bordures. Chaque carré de rendement comporte chacun 6 plantes de tomate. Ainsi 12 échantillons ont été prélevés sur chaque par-celle. (Cf. Annexe 9)

Paramètres de croissance

Les observations par rapport à la croissance des plantes se sont portées sur :
Avant récolte
– la hauteur de la plante : par mesure de la hauteur la plante du collet au sommet, à l’aide d’un ruban métrique.
– le nombre de branches par plante : par comptage du nombre total de branches de chaque plante.
– le nombre de feuilles par plante : par comptage du nombre total de feuilles de chaque plante.
Ces données ont été prélevées à chaque période d’apport d’engrais soit : à la transplantation, au début de la floraison (31 JAT), à la fructification (65 JAT), et à la fin du cycle (91 JAT).
Après récolte
– la longueur de la racine : par mesure de la longueur de la racine après arrachage des plants
– la production en biomasse aérienne : par pesage de la tige, des branches et des feuilles après arrachage des plants.
– la production en biomasse souterraine : par pesage de la racine après arrachage des plants.
Ces paramètres n’ont été déterminés qu’à la fin du cycle (91 JAT).

Paramètres de rendement

Les paramètres de rendement évalués ont été :
– le nombre de bouquet par plante : par comptage du nombre d’inflorescence ou «bouquet» de chaque plante.
– le nombre de fleurs par bouquet : par comptage du nombre de fleurs par bouquet de chaque plante.
– le nombre de fruit par bouquet : par comptage du nombre de fruit par bouquet de chaque plante.
– le poids moyen des fruits : par détermination de la moyenne des poids de tous les fruits au niveau de chaque plante.
– le rendement brut : par détermination du rendement par hectare en fonction du nombre de fruits total selon la formule suivante :
Rendement brut = Densité à l’hectare x Nombre de bouquets/plante x Nombre de fruits/bouquet x Poids moyen d’un fruit
– le rendement net : par détermination du rendement par hectare en fonction du nombre de fruits commercialisables par rapport au nombre de fruits total par la formule :
Rendement net = Densité à l’hectare x Nombre de fruits commercialisables/plante x Poids moyen d’un fruit
Ces données sur les paramètres de rendement ont été prélevées pendant la fructification et pen-dant la récolte (76 JAT à 91 JAT).
Il est à noter que la collecte des données durant cette étude a été arrêtée au 91ème JAT. Ainsi, pour quelques traitements dont : T.abs, D1A1, D1A2, D1A3, les plantes n’ont pas encore fini leur cycle complet. Pour le cas du témoin absolu, il n’y a pas eu de récolte.
Les données sur les paramètres de croissance et les paramètres de rendement ont été traitées statistiquement par analyse de la variance ou ANOVA par le logiciel XLSTAT 2008.

Table des matières

I. INTRODUCTION
II. MATERIELS ET METHODES
II-1. Site d’études
II-2. Matériel végétal
II-3. Fertilisant
II-4. Analyses au laboratoire
II-5. Dispositif et traitements expérimentaux
II-6. Conduite de l’expérimentation
II-7. Collecte et traitements des données
II-8. Limites du travail
III. RESULTATS
III-1. Résultats des analyses au laboratoire
III-2. Paramètres de croissance
III-3. Paramètres de rendement
III-4. Calcul économique
IV. DISCUSSIONS
IV-1. Propriétés chimiques du lombricompost
IV-2. Paramètres de croissance
IV-3. Paramètres de rendement
IV-4. Calcul économique
V. RECOMMANDATIONS
VI. CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

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