Soutenance mémoire
La formation des talles
Le tallage est la faculté du riz à former des tiges primaires, secondaires, tertiaires, etc. à partir des nœuds inférieurs qui est le « plateau de tallage ». Il constitue la première phase déterminative du rendement, car chaque panicule à la récolte sera issue d’une talle. Durant cette phase, la tige principale ou brin maître se ramifie en talles de premier rang qui donnent à leur tour des talles de second rang, engendrant par la suite des talles de troisième rang, et ainsi de suite. La faculté du riz à taller dépend de la variété, des méthodes culturales adoptées, et des conditions de culture. Les facteurs déterminant la capacité et la durée du tallage sont : la température qui doit être au-dessus de 17°C, et les itinéraires techniques (le repiquage de plants jeunes avec un écartement assez large, les sarclages précoces et répétés, et la fertilisation azotée). Après la culture principale, l’émission de la première talle va du premier jour qui suit la récolte jusqu’au dixième jour, mais celle-ci est surtout conditionnée par plusieurs autres facteurs exogènes aux plants de riz. La repousse dépend essentiellement de la capacité des bourgeons axillaires des nœuds du chaume à conserver une certaine vigueur et viabilité. En début de cycle de repousse, leurs longueurs respectives peuvent être égales ou différentes selon que la végétation a été entamée en même temps ou successivement. En général, les talles des nœuds supérieurs ont moins de feuilles, se forment assez tôt, croissent rapidement et arrivent à maturité précocement. Celles des nœuds de la base par contre, sont moins lentes à végéter, ont un taux de stérilité élevé, mais produisent plus de grains par panicules. L’emplacement des nœuds sur le chaume joue un rôle important suivant que les rendements en biomasse et en grains peuvent être appréhendés soit sur toute la partie de la plante, soit sur la base seulement, ce qui en outre implique la définition au préalable de la hauteur de coupe à adopter lors de la récolte. 2 à 3 nœuds sont généralement laissés pour assurer la production, et pour équilibrer leurs vigueurs respectives. En effet, les talles issues des nœuds supérieurs sont dotées d’un rapport C/N élevé et se comportent usuellement comme de vieux plants, celles des nœuds inférieurs et plus particulièrement le troisième, ont un C/N faible, donc une vigueur moindre pour susciter la fructification.
Les facteurs climatiques
Les stades d’évolution de la repousse sont identiques à ceux de la culture principale, avec les mêmes exigences du point de vue humidité et température.
a- La température : Les basses températures hivernales limitent l’aptitude des plantes à régénérer leurs talles. Le zéro de végétation se passe généralement à 10°C, en dessous de laquelle, les bourgeons des nœuds du riz entrent en dormance. La reprise de la végétation ne peut alors se passer qu’avec un étage supérieur de température qui doit par ailleurs dépasser les 17°C pour permettre l’émission de talles, et les 22°C pour la floraison. Néanmoins, l’entrave à la végétation par les basses températures n’est pas définitive. Le froid ne peut que stopper la repousse, mais l’accumulation des réserves continue et la reprise est nettement plus rapide une fois que la température redevient favorable. Certains auteurs mentionnent en outre, un seul effet qui est le prolongement de la durée du cycle. Les températures élevées lors des 5-15 jours succédant la récolte de la culture principale occasionnent un tallage abondant qui y atteint son maximum. La quantité de biomasse produite en cette période est élevée. Puis, il s’ensuit une diminution du poids moyen de la base du chaume qui s’explique probablement par l’épuisement des resserves de celle-ci. En effet, une forte aptitude au tallage lors du premier cycle se traduit souvent par l’abaissement de celle–ci lors de la repousse. Les températures élevées (35/27°C) et normales (29/21°C) lors de la principale culture en ce sens, peuvent induire à une diminution de rendement à la repousse.
b- L’exposition à la lumière : Les trop fortes intensités de lumière accentuées par une élévation de la température occasionnent une diminution du poids de la base du chaume, et amènent à un excès de végétation. L’obscurité, cependant induit à des diminutions respectives de ces deux variables. De là intervient l’importance de la lumière et de la photosynthèse sur la croissance et le développement des plantes. Une culture ombrée est donc sujette à une diminution du rendement, la production de feuilles est favorisée au dépend de la floraison. Cependant, l’ombrage ne peut avoir d’influence sur la capacité de régénération des talles. Pourtant, le nombre de talles apparaissant peut diminuer par fébrilité au fur et à mesure que la lumière manque. Tenant compte de la réaction de HILL, et de la vigueur qui y est liée, la baisse de rendement peut être palliée par une fertilisation appropriée en Azote. Des expérimentations ont en outre, démontrés qu’un degré d’ombrage de 49% a les mêmes effets sur le rendement qu’aucun ombrage. De plus, l’application de l’ombrage de la floraison de la culture principale jusqu’au 7ème jour qui suit la récolte entraîne une diminution considérable du Repousse de la variété de riz X265 et Fixation Biologique de l’Azote 10 rendement en grain. Cette perte toutefois, est moins notée si l’ombrage n’intervient qu’à la fin du stade laiteux.
c- L’eau et l’humidité : Etant donné que le riz n’est pas une plante aquatique, ses besoins physiologiques peuvent être satisfaits par la pluviométrie ou à défaut par l’irrigation. Lors de la reprise de la végétation après la récolte, les actions synergiques de la photosynthèse et des réserves nutritives de la plante prennent effet sur les bourgeons axillaires du chaume. Une partie de l’eau du sol seulement est exploitée pour assurer la photosynthèse. Cette fraction en général, si la pluviométrie de la zone est élevée, peut être fournie par le faible temps de ressuyage de l’eau. Il n’est donc pas nécessaire d’introduire l’eau juste après la récolte, d’autant plus qu’une aération de toute la partie de la plante s’avère utile, vu que l’activité respiratoire est en cette période la plus prépondérante. Divers auteurs ont en effet, énoncé l’importance de quelques temps de drainage avant le 10ème jour de repousse pour permettre une meilleure production de talles. Si ce retirement de l’eau est appliqué dès la maturation de la première culture, une homogénéisation de la production est notée, avec une augmentation du nombre de panicules au m2. Ce procédé permet une diminution du nombre de manquants ainsi qu’une augmentation de la fertilité des talles à la repousse. La diminution du rendement est alors plus importante quand le temps de drainage est écourté.
La hauteur et la date de coupe
Des travaux menés par ICHII et KUWADA (1981), a montré un taux de mortalité élevé des bourgeons les plus proche du niveau du sol. Ce fait implique les risques liés à la production qu’induirait une hauteur de récolte basse. D’autres auteurs (K. EHARA, T. SASAKI, et H. IKEDA, 1965) ont affirmé que le nombre de panicules par pieds, le taux de remplissage des grains, et le poids de 1 000 grains sont nettement plus importants avec des hauteurs de coupe basse de 3 cm à 5 cm plutôt qu’avec 15 cm, mais le rendement en grains reste à un niveau inférieur à celui de cette dernière à cause des manquants. Ce qui confirme encore une fois, les défauts d’une coupe basse. Dans le cas des hauteurs de coupe supérieures à 20 cm, la fébrilité des talles formées induirait les plus souvent à l’avortement précoce de ces dernières. Les mêmes auteurs ont alors suggéré un optimum compris entre 15 cm et 20 cm. Cette hauteur constitue une forme d’équilibration de la vigueur de toutes les talles, ce qui peut sécuriser la production tant que les caractéristiques morphologiques liées à la variété ne sont pas connues. En général, les plantes sont fauchées quand le chaume est encore vert, par peur de vieillissement des organes végétatifs. Dans certains cas, les bourgeons ont déjà commencé à croître bien avant la fin du cycle de culture principale, la date de récolte en ce sens n’a pas d’intérêt particulier pour le rendement. Par ailleurs, l’objectif visé par une récolte effectuée assez tôt repose sur l’exploitation par les bourgeons de la réserve constituée dans la base des tiges avant que celle-ci ne se trouve diminuée par la maturation. Les teneurs élevées en hydrates de carbones favorisent dès lors une rapidité de la végétation repoussante dans son stade initiale. Certains auteurs ont remarqué que ce fait occasionne une nette diminution de la durée du cycle de la repousse.
Les contributions de l’exploitation de la repousse du riz
L’analyse de ces divers problèmes amène à la considération des perspectives d’amélioration de la production rizicole de la région. En 1999, le rendement global estimé est de 2t/ha avec une surface totale mal cernée à 350ha à 400ha. Il est clair dans ce sens que l’approvisionnement en riz de la région est impératif et ce par des moyens de culture plus efficaces. L’introduction du S.R.I parmi les systèmes de production peut constituer une solution aléatoire dans la mesure où la culture itinérante sur brûlis vient à être limitée et que les exigences de la technique ne sont pas encore appropriées aux habitudes culturales des producteurs. Il est dans ce sens nécessaire d’introduire la notion de repousse pour soutenir la diffusion du S.R.I. En effet, l’analyse des divers contextes de riziculture de la région ressort les possibilités d’un double riziculture en une année avec l’utilisation de variétés à cycle court. D’une part, la température ne fait pas défaut pour permettre la production et d’autre part, l’exploitation des bas fonds rizicoles est plus poussée avec deux cas possibles : l’adoption de la saison culturale annuelle (Vary taona) qui s’étale de novembre en avril ou la saison culturale hivernale avec un long cycle de 6 mois à partir du mois d’août. Dans le premier cas, la repousse peut subir le froid hivernal des mois de juin et juillet, ce qui en outre exige le choix d’une variété tolérante au froid (X265), tandis que dans le second cas, la récolte étant effectuée aux environs du mois de décembre, aucune entrave majeure ne peut être appréhendée. Du point de vue économique, les perspectives de productions supplémentaires doivent coïncider avec les périodes de fort besoin des ménages afin d’éviter les perte contractées par le rachat de riz face aux fluctuations importantes des prix. En somme, si la repousse a depuis longtemps suscité la curiosité des exploitants de la région, il s’avère utile de la mettre au point pour mettre en évidences les opportunités que les ménages peuvent profiter de ce nouveau système qui en dérivant du S.R.I se rapproche toutefois de leurs habitudes culturales.
La gestion de l’eau
Plus précisément, il s’agit de l’application d’une lame d’eau dont la hauteur varie de 2 cm à 10 cm suivant les étapes de la végétation du riz. Après le repiquage, le réglage des vannes d’introduction d’eau et de drainage permet d’avoir seulement une épaisseur d’eau de 3 cm. La gestion de l’eau est quelque peu minutieuse et improvisée. L’eau est introduite au petit matin avec le niveau voulu, elle s’infiltre peu à peu pendant la journée, mais l’ouverture de la vanne de drainage et la fermeture de la vanne d’ouverture permettent le retirement complet aux environs de midi, occasionnant l’accès à l’air des racines. L’eau qui s’infiltre en effet, amène avec elle par les pores une partie d’oxygène exploitée par les microorganismes et les racines. Toutefois, lorsque la chaleur est torride à midi, ce retirement d’eau n’est effectué que le soir pour empêcher une trop forte évaporation. L’alternance de submersion et d’assèchement est appliquée pendant le tallage du riz. Pendant les jours de submersion, les opérations précitées sont effectuées avec une lame d’eau de 5 cm de hauteur environ, et pendant les périodes d’assèchement, les vannes de drainage sont complètement ouvertes et les parcelles ne sont pratiquement pas touchées jusqu’à l’apparition de fentes sur le sol. La mesure de l’écartement de ces fentes permet de juger s’il est nécessaire ou s’il est trop tôt de réintroduire l’eau.
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Table des matières
INTRODUCTION
I – OPPORTUNITES DE L’ETUDE DE LA REPOUSSE DU RIZ DANS LE CONTEXTE DE LA REGION EST. CAS DE BEFORONA
I.1 – LA REPOUSSE DU RIZ
I.1.1 – Définition
I.1.2 – La repousse du riz à Madagascar
I.1.3 – La physiologie de la croissance du développement et de la reproduction à la repousse
I.1.3.1 – La formation des talles
I.1.3.2 – Le stade reproducteur
I.1.4 – Les caractéristiques agronomiques de la repousse
I.1.4.1 – La durée du cycle
I.1.4.2 – Le tallage
I.1.4.3 – Le rendement
I.1.4.4 – La résistance aux maladies
I.1.4.5 – Le niveau d’infestation des adventices
I.1.5 – Les facteurs activant la régénération des talles et la reproduction à la repousse
I.1.5.1 – Les facteurs climatiques
I.1.5.2 – Les facteurs liés aux propriétés du sol
I.1.5.3 – Les facteurs liés à la variété
I.1.5.4 – Les facteurs liés à la pratique culturale
I.2 – LES CONTEXTES D’INTEGRATION DE LA REPOUSSE DU RIZ DANS LE SYSTEME DE PRODUCTION DE LA REGION DE BEFORONA
I.2.1 – Le sol et le sous-sol
I.2.2 – Le climat
I.2.2.1 – La température
I.2.2.2 – La pluviométrie
I.2.2.3 – Le vent et l’humidité
I.2.3 – La végétation spontanée
I.2.3.1 – La forêt
I.2.3.2 – La végétation secondaire
I.2.4 – Les activités agricoles
I.2.5 – Les problématiques de la production rizicole
I.2.5.1 – Les tendances générales des systèmes de riziculture
I.2.5.2 – Les contributions de l’exploitation de la repousse du riz
CONCLUSION PARTIELLE
II – CONDUITE DES ESSAIS AU CHAMP
II.1 – PREMIER ESSAI SUR LA MISE EN EVIDENCE DE LA BNF ET SECOND ESSAI SUR LES MECANISMES PHYSIOLOGIQUES DE LA REPOUSSE
II.1.1 – Les moyens mis en œuvre
II.1.1.1 – Le matériel végétal : Variété X265
II.1.1.2 – Le terrain d’expérimentation
II.1.1.3 – Les fertilisants utilisés
II.1.2 – Objectifs des essais
II.1.3 – Principes généraux de l’expérimentation
II.1.4 – Les variables à étudier
II.1.4.1 – La détermination de la performance de la fixation d’azote
II.1.4.2 – L’étude des mécanismes physiologiques de la repousse du riz
II.1.5 – La méthode générale de collecte des données
II.1.5.1 – Natures et étendues des données à collecter
II.1.5.2 – Organisation temporelle de la collecte des données
II.1.6 – Environnements techniques des essais
II.1.6.1 – La prégermination des semences
II.1.6.2 – La pépinière
II.1.6.3 – Le repiquage
II.1.6.4 – La préparation de la rizière
II.1.6.5 – La gestion de l’eau
II.1.6.6 – Les sarclages à la houe rotative
II.1.6.7 – Les Dispositions contre les principaux ennemis de la culture
II.2 – ETUDES DES EFFETS APPREHENDES DES MICROORGANISMES DU SOL, LA FIXATION SYMBIOTIQUE DE L’AZOTE ET L’INOCULATION DIRECTE DES SEMENCES AVEC LES SOUCHES D’AZOSPIRILLUM
II.2.1 – Les rôles des microorganismes du sol
II.2.1.1 – Microorganismes agents de réduction
II.2.1.2 – Microorganismes fixateurs d’azote atmosphérique
II.2.2 – Le modèle de fixation de l’azote : cas des légumineuses-Rhizobium
II.2.2.1 – Contributions de la plante
II.2.2.2 – Les nodosités caractéristiques
II.2.3 – Le modèle de fixation de l’azote : cas du riz en S.R.I et de Azospirillum
II.2.3.1 – Constatations faites à partir des analyses du sol et du végétal
II.2.3.2 – La colonisation de la rhizosphère du plant de riz
II.2.3.3 – Isolement et multiplication des souches d’Azospirillum
II.2.3.4 – L’identification des souches
II.2.3.5 – Les caractéristiques de chaque espèce et ses localisations
II.2.3.6 – La multiplication des souches et l’inoculation
CONCLUSION PARTIELLE
III – ANALYSES SCIENTIFIQUES DES RESULTATS
III.1 – INTERPRETATION DES RESULTATS ET DISCUSSIONS SUR LA B.N.F ET LA REPOUSSE DE LA VARIETE X265
III.1.1 – Dynamique du tallage
III.1.1.1 – Effets des doses échelonnées de poudrette de parc
III.1.1.2 – Effets de la maîtrise de l’eau
III.1.1.3 – Effets de IS sur le tallage de la culture principale
III.1.2 – Dynamique du développement racinaire
III.1.2.1 – Effets des doses échelonnées de poudrettes de parc
III.1.2.2 – Effets de la maîtrise de l’eau
III.1.2.3 – Effets de IS sur la densité racinaire de la culture principale
III.1.3 – Dynamique du rendement en grains de paddy
III.1.3.1 – Effets des doses échelonnées de poudrettes de parc
III.1.3.2 – Effets de la maîtrise de l’eau
III.1.3.3 – Effets de IS sur le rendement en grain de la culture principale
III.2 – LES MECANISMES BIODYNAMIQUES DE LA REPOUSSE DE X265
III.2.1 – La durée du cycle
III.2.1.1 – La régénération des talles
III.2.1.2 – Le stade reproducteur
III.2.2 – Influences sur la repousse des itinéraires techniques de la culture principale
III.2.2.1 – La préparation du sol
III.2.2.2 – La mise en culture
III.2.2.3 – La fertilisation
III.2.2.4 – La maîtrise de l’eau
III.2.2.5 – Les sarclages
III.2.3 – Observations sur la contribution des réserves nutritives de la plante
III.2.4 – Modélisation des résultats sur les variables du rendement en paddy
III.2.4.1 – La hauteur de coupe
III.2.4.2 – La fertilité du sol
III.2.5 – Effets de l’inoculation sur les semences sur la repousse et le rendement en grain de paddy
CONCLUSION PARTIELLE
IV – ETUDES SOCIO-ECONOMIQUES DES EFFETS POSITIFS DE LA REPOUSSE DU RIZ A TRAVERS LES TECHNIQUES DU S.R.I
IV.1 – LES STRATEGIES D’INTERVENTION DANS L’APPUI DE LA DIFFUSION DES TECHNIQUES DU S.R.I ET EVENTUELLEMENT LA REPOUSSE DU RIZ
IV.1.1 – L’intensification des bas fonds rizicoles
IV.1.2 – L’appui aux groupements de paysans
IV.1.3 – L’octroi de crédit à la production
IV.2 – LES OPPORTUNITES ECONOMIQUES OFFERTES PAR L’ADOPTION DU S.R.I ET DE LA REPOUSSE
IV.2.1 – Les différences au niveau besoins en main d’œuvre
IV.2.2 – Les différences au niveau des intrants
IV.2.3 – Etablissement des coûts de revient par système
IV.3 – DISCUSSIONS SUR LES OPPORTUNITES ECONOMIQUES OFFERTES PAR L’EXPLOITATION DE LA REPOUSSE DE RIZ
IV.3.1 – Comparaison entre la culture principale et la repousse
IV.3.1.1 – L’intensité de la conduite culturale
IV.3.1.2 – Les besoins en main d’œuvre
IV.3.1.3 – Le coût des divers intrants
IV.3.2 – Les effets bénéfiques des productions supplémentaires
IV.3.3 – Comparaison des deux saisons de riziculture et des délais de récolte
IV.4 – DISCUSSIONS ET APPROCHES SUGGESTIVES
IV.4.1 – La meilleure connaissance des facteurs favorables à la repousse
IV.4.2 – L’application de la fumure organique
IV.4.3 – L’inoculation sur les semences
IV.4.4 – La date et le mode de récolte
IV.4.5 – Les sarclages
IV.4.6 – La maîtrise de l’eau
IV.4.7 – L’adoption de la saison culturale annuelle avec l’utilisation de variété tolérant le froid
IV.4.7.1 – La durée du cycle
IV.4.7.2 – La disponibilité en eau
IV.4.7.3 – La contribution à l’amortissement des pertes budgétaires
IV.4.8 – Recoupement général sur le système social productif
IV.4.8.1 – L’amélioration des systèmes d’élevage
IV.4.8.2 – Le remodelage des systèmes de cultures
IV.4.8.3 – L’installation d’un grenier communautaire villageois
CONCLUSION PARTIELLE
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
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