Soutenance mémoire
Les espèces végétales constituent un vivier de micronutriments qui contribuent fortement à la nutrition la croissance et la santé humaine. Cependant, l’expansion démographique, le manque de ressources financières suffisantes et les mauvaises pratiques agricoles rendent de plus en plus difficile la disponibilité et l’accès aux aliments sains et nutritifs ; d’où la prévalence de l’insécurité alimentaire. L’Afrique subsaharienne est la région du monde dont la prévalence est la plus élevée avec la persistance de l’insécurité alimentaire malgré des progrès réalisés par les états. Le Sénégal, à l’instar des autres pays de l’Afrique subsaharienne n’est pas épargné par cette insécurité alimentaire. Au contraire, celle-ci est accompagnée d’une malnutrition surtout dans les zones rurales (FAO, 2019 ; ONU, 2019). Les conséquences de l’insécurité alimentaire et la malnutrition constituent une menace pour le développement humain, la paix sociale, la santé et par conséquent, le développement économique global de la région (Ogunniyi et al., 2016).
Au Sénégal, la prévalence des carences affecte 37% des femmes en âge de procréer et 55,7% des enfants de moins de 5 ans. Les carences observées sont dues aux faibles apports en micronutriments contenus dans les aliments consommés (Harika et al., 2017). Il s’avère donc impératif de développer des stratégies naturelles pour répondre aux défis d’insécurité alimentaire et de malnutrition des populations. Parmi ces stratégies, les techniques d’agriculture biologique comme la biofortification agronomique permettant d’augmenter la valeur qualitative (nutriments et oligoéléments) et quantitative (rendement) des végétaux. Dans ces techniques, s’inscrit la symbiose mycorhizienne à arbuscules qui concerne 80% des plantes terrestres (Smith & Smith, 2011). En effet, les Champignons Mycorhiziens à Arbuscules (CMA) sont des organismes procaryotes capables de développer une symbiose de préférence avec les angiospermes dont le mil, le niébé et la patate douce qui sont utilisés dans l’alimentation humaine en Afrique notamment l’Afrique subsaharienne. Ces champignons en symbiose avec le végétal, assurent non seulement une croissance mais également un bon développement des plantes par l’augmentation de leur nutrition minérale et hydrique à travers le transfert des éléments minéraux (Fer, Zinc, Vitamines, N, P, K, …) biodisponibles dans le sol et l’eau vers la plante hôte (Smith & Read, 2008). En contrepartie, cette dernière fournit aux CMAs, le carbone dont ils ont besoins.
Le niébé : Vigna unguiculata (L.) Walpers
Description, origine et taxonomie
Le niébé, Vigna unguiculata (L.) Walpers, est une plante herbacée annuelle de cycle court, appartenant à la grande famille des Fabacées communément appelée Légumineuse. C’est une espèce diploïde (2n = 2x = 22) et essentiellement autogame avec 0,2 à 2% d’allogamie (Adam, 1986). Il se reproduit par voie sexuée (Ehlers & Hall, 1997) et serait originaire d’Afrique (Coulibaly et al., 2002 ; Pasquet & Baudoin, 1997). Le niébé est une plante grimpante à port rampant, semi- rampant ou érigé. La tige est frêle, cylindrique, lisse ou rugueuse présentant peu de ramifications et sa taille varie suivant les cultivars. Ses feuilles sont composées de trois folioles ovales, alternées et sont rattachées aux tiges par un pétiole d’environ 25 cm de long. Ses inflorescences portent deux à quatre fleurs au niveau du rachis. Les fleurs, de couleur blanche, jaunâtre, bleu pâle, rose ou violette, sont à l’extrémité d’un long pédoncule, formant des grappes axillaires. Les fruits sont des gousses, indéhiscentes, de forme cylindrique plus ou moins comprimées et dressées par paire (Borget, 1989). La taille du génome de la plante est estimée à 620 Mégabases (Chen et al., 2007).
Ecologie de la plante
Le niébé est une plante annuelle qui s’adapte aux températures élevées et à la sècheresse (Falalou, 2006). Sa température optimale de développement tourne autour de 28°C (Craufurd et al., 1997). Selon Franco & Munns, 1982, il est cultivé sur de nombreux sols de texture sableuse à argileuse et tolère une faible salinité du sol. Dans les régions équatoriales et subtropicales, le niébé peut être cultivé sur toutes les altitudes (Ehlers & Hall, 1997). Il possède une aptitude à la symbiose mycorhizienne qui lui permet de puiser une quantité importante de micronutriments, d’éléments minéraux et d’oligoéléments biodisponibles dans le sol. De même, le niébé est capable de contracter également une symbiose bactérienne, lui permettant d’utiliser l’azote atmosphérique fixé par les bactéries. Cette double symbiose (mycorhizienne et bactrienne) améliore la nutrition du niébé et lui permet de s’adapter aux conditions de stress biotique et abiotique (Ollivier et al., 1982). Parmi les variétés de niébé, on distingue des variétés à cycle précoce (55 jours), intermédiaire (65 à 80 jours), ou tardif (100 à 120 jours). Cette distinction est basée sur la durée entre le semis et la floraison (50% de floraison). Les variétés de niébé sont sensibles à la photopériode et tendent à fleurir quand les jours sont courts. Le cycle de développement de la plante varie selon les variétés (Ehlers & Hall, 1997).
Importance socio-économique
Le niébé constitue l’une des principales légumineuses à graines qui jouent un rôle de premier plan dans les systèmes de cultures en restaurant la fertilité des sols par la fixation de l’azote atmosphérique (Moussa et al., 2011). Il fait partie des cultures primaires les plus cultivées et consommées dans le monde notamment en Amérique et en Afrique de l’Ouest. Le niébé présente d’énormes potentialités agronomiques et alimentaires. Ses graines contiennent des macros et micros nutriments (comme le fer, Zinc ou Calcium) (FAO, 2018). Elles apportent une quantité importante de protéines, glucides, vitamines du groupe B (niacine, acide pantothénique, thiamine, …) ainsi que des fibres alimentaires. Elles apportent aussi de l’acide folique très importante pour les femmes enceintes pour la lutte contre la malformation du nouveau-né. Dans l’alimentation, les produits issus de la culture du niébé servent à divers usages. Les feuilles juvéniles et les gousses immatures sont consommées sous forme de légume, alors que les graines sèches sont utilisées dans une variété de mets préparés (Dugje et al., 2009).
La patate douce : Ipomea batatas L.
Description, origine et taxonomie
La patate douce (Ipomea batatas L.) est une Convolvulacée vivace cultivée comme une plante annuelle. Les tiges rampantes aux extrémités dressées, supportent des feuilles alternes polymorphes, à découpures nettes, d’un vert violacé et des fleurs à style capité et à corolle infundibuliforme de couleur violette ou blanche, groupées en ombelles axillaires. Le fruit est une capsule indéhiscente comportant une ou deux graines semblables à celles du liseron ; graines qu’on voit rarement car la plante fructifie peu en culture. Il s’agit d’une plante pérenne qui est cependant traitée par les paysans comme une plante annuelle. Ses tiges longues et fines s’étendent sur le sol. La taille et la forme des feuilles sont extrêmement variables. Chaque plante produit quelques tubercules sur le site de plantation (10 environ) et d’autres près des nœuds. Ces tubercules pèsent entre 0,1 à plus d’un kg et contiennent un latex blanc et gluant. Selon l’accession, ils sont de couleur variable, avec de nombreuses nuances de blanc, de jaunâtre, de rose et de pourpre (Onwueme, 1978).
Selon Huamán et al., (1999), l’origine de la patate douce se situe sur le continent américain, dans une région bordée au nord par la péninsule du Yucatan et au sud par la rivière Orénoque. Yen, (1982) précise une autre origine au nord-ouest de l’Amérique du Sud (Colombie, Équateur, Nord Pérou) et identifie des centres secondaires de forte densité génétique au Guatemala et au Sud du Pérou. Il est certain que la patate douce était déjà utilisée et répandue dans les zones tropicales américaines bien avant l’arrivée de Colomb en 1492. Ce sont d’ailleurs les navigateurs portugais et espagnols qui vont disséminer la plante, dès le 16ème siècle, à travers le monde.
On peut donc dire que la patate douce a une origine polyphylétique en Amérique tropicale, au Mexique et de la Colombie au Pérou.
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Table des matières
INTRODUCTION
1 REVUE BIBLIOGRAPHIQUE
1.1 Les cultures
1.1.1 Le niébé : Vigna unguiculata (L.) Walpers
1.1.1.1 Description, origine et taxonomie
1.1.1.2 Ecologie de la plante
1.1.1.3 Importance socio-économique
1.1.2 La patate douce : Ipomea batatas L.
1.1.2.1 Description, origine et taxonomie
1.1.2.2 Ecologie de la patate douce
1.1.2.3 Importance socio-économique
1.2 Le sol
1.3 La symbiose mycorhizienne
1.3.1 Les différents types de mycorhizes
1.3.2 Les champignons mycorhiziens à arbuscules
1.3.3 Classification des Champignons Mycorhiziens à Arbuscules (CMA)
1.3.4 Cycle et facteurs de développement des Champignons Mycorhiziens à Arbuscules
1.3.5 Importances des Champignons Mycorhiziens à Arbuscules
1.4 La dépendance mycorhizienne vis-à-vis d’un CMA
1.5 La diversité des CMA chez les plantes
2 MATERIEL ET METHODES
2.1 Matériel
2.1.1 Matériel végétal
2.1.2 Souches de champignons mycorhiziens
2.1.3 Sol
2.2 Méthodes
2.2.1 Production d’inoculum
2.2.2 Vérification de la viabilité et identification morphologique des spores indigènes du sol de Nioro
2.2.3 Détermination du Potentiel Infectieux Mycorhizogène du sol de Nioro
2.2.4 Mise en place de l’expérimentation
2.2.5 Paramètres évalués
2.2.6 Coloration des racines selon la méthode de Phillips et Hayman, (1970)
2.2.7 Observations et mesures des paramètres de mycorhization
2.2.8 Protocole d’analyse des végétaux
2.3 Analyses statistiques
3 RESULTATS ET DISCUSSION
3.1 Résultats
3.1.1 Vérification de la viabilité et identification morphologique des spores indigènes du sol de Nioro
3.1.1.1 Densité de spores dans le sol de Nioro
3.1.2 Identification morphologique des spores indigènes du sol de Nioro
3.1.3 Potentiel mycorhizogène du sol de Nioro
3.1.4 Effet de l’inoculation des CMA sur les accessions de niébé et de la patate douce
3.1.4.1 Mesure de la teneur en chlorophylle des feuilles des plantes de niébé
3.1.4.2 Intensité de mycorhization des accessions de niébé
3.1.4.3 Biomasse aérienne et racinaire des accessions de niébé
3.1.5 Mesure de teneur en chlorophylle des feuilles de la patate douce
3.1.6 Intensité de mycorhization des accessions de patate douce
3.1.7 Biomasse aérienne et racinaire des accessions de patate douce
3.1.8 Effet de l’inoculation des CMA sur la biodisponibilité des micronutriments pour
les accessions de niébé
3.2 Discussion
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
