Soutenance mémoire
La hausse du prix du pétrole conjuguée à un intérêt nouveau pour les énergies renouvelables et la réduction des émissions de gaz à effet de serre, a conduit de nombreux pays développés à adopter des législations incitatives à la consommation des agrocarburants. Parallèlement, de nombreux pays en développement et des pays émergents lancent ou intensifient des politiques de développement des filières agrocarburants. Cet intérêt croissant pour les agrocarburants soulève cependant un certain nombre de questionnements: i) l’efficacité énergétique des agrocarburants dépend directement des filières concernées la question (Ethanol de betterave, de maïs, Biodiesel de Jatropha, Colza, d’huile de palme, etc.). Elle est rarement suffisante pour permettre d’atteindre l’objectif poursuivi d’indépendance énergétique ; ii) la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) est également hypothétique effet, les changements d’affectation des sols, liés à l’accroissement des surfaces cultivées, sont un facteur important d’émission de GES. Pourtant, ils sont rarement pris en compte dans les évaluations de réduction des émissions de GES; iii) la sécurité alimentaire, comme le souligne le rapport de la FAO (2008) peut également être menacée par le développement des agrocarburants par l’augmentation des prix agricoles sur les marchés mondiaux (les agrocarburants seraient responsables d’un tiers de la hausse à moyen terme des prix agricoles selon l’OCDE). Ce qui peut entrainer une crise de l’accessibilité ; la concurrence sur les terres arables qui réduirait les surfaces disponibles pour l’alimentation, entrainant une crise de la disponibilité.
Le développement des agrocarburants peut aussi avoir des impacts sociaux négatifs, parce que la pression foncière augmente, avec des phénomènes d’éviction des petits producteurs, et parce que les conditions de travail dans les grandes plantations sont souvent désastreuses.
En Afrique Sub-saharienne, l’une des contraintes majeures de la production végétale est la dégradation progressive des terres. Celle-ci résulte du cycle de la sécheresse et du recul de la végétation arborée accentuée par la surexploitation des terres et par l’avancée de la salinité. Les sols dégradés sont continuellement soumis à l’érosion et à l’appauvrissement en éléments minéraux dont l’Azote (N) et le Phosphore (P) et le Potassium (K) entre autre. A ce jour, la baisse de la fertilité des terres reste aussi prononcée qu’il ya des décennies et prés de un milliard d’ha de terre dans le monde ne sont plus utilisables à cause de la salinité ce qui représente 7% de la surface de la terre (Jain et al., 1989).
Le Pourghère (Jatropha curcas L.)
Présentation et origine géographique
Le Pourghère ou Jatropha, de son vrai nom scientifique Jatropha curcas L., est un arbre qui peut atteindre cinq (5) mètres de hauteur, avec une durée de vie allant de 40 à 50 ans. C’est une plante ancienne et des formes fossiles datant de l’ère tertiaire auraient été découvertes au Pérou. Son origine est néanmoins controversée puisque certains auteurs la situent dans les régions sèches du Brésil (Caatingao, Etat de Ceara) alors que pour d’autres, ce serait plutôt l’Amérique centrale ou le Mexique (Wilbur, 1954 ; Aponte, 1978). Il semble que ce soit cette dernière origine qui soit officiellement retenue. Cependant, son existence très ancienne établie par les traces fossiles remonte à la période où les continents n’étaient pas encore individualisés, aussi beaucoup d’hypothèses peuvent être envisagées. La plante fut introduite probablement au 16e siècle aux îles du Cap Vert par les marins portugais, puis en Guinée Bissau pour se répandre ensuite en Afrique et en Asie (Heller, 1996). On la trouve aujourd’hui dans toutes les régions tropicales et intertropicales ainsi que sur les îles tropicales . Son aire de distribution naturelle se situe principalement dans les zones arides et semi-arides (Jones et Miller, 1992 ; Makkar et al., 1997) mais on la rencontre également dans les régions tropicales humides comme le Guatemala (> 4000 mm/an), ou le Nord du Vietnam et de la Thaïlande. Ainsi, Rijssenbeek et al. (2007) situent son aire de culture entre les latitudes 30°N et 35°S. C’est une plante assez bien connue à travers le Sénégal, où il possède un nom dans toutes les langues nationales (‘‘Tabanani’’ en Wolof, ‘‘Litte-Roog’’ en Sérère, ‘‘Kidi’’ en Pular). Le Pourghère est une plante très répandue dans le monde et particulièrement dans toutes les régions tropicales et subtropicales.
Taxonomie des Euphorbiacées
Les Euphorbiacées y compris le genre Jatropha ont une origine commune (Willis, 1973) avec les Caricaceae. Les Euphorbiales ont tiré leur origine probablement des Malpighiales, Celastrales et Malvales et ensuite les Rhamnales des Euphorbiales. Le genre Jatropha est nommé pour la première fois par Linné dans « Genera Plantarum » où il décrit ses caractéristiques. Depuis lors le genre a été classifié et décrit de nouveau à plusieurs reprises (Dehgan B. and Webster G.L., 1979). Le genre se compose d’après ce dernier de 165 à 175 espèces connues qui sont regroupées en 2 sous-genres, 10 sections et 10 sous-sections. La généalogie des espèces du genre Jatropha est assez bien étudiée (figure 2). Il est remarquable que Jatropha curcas soit le représentant le plus simple du genre Jatropha et qu’à partir d’elle où d’un ancêtre semblable, la plante a évolué vers une croissance annuelle facultative dans la section Jatropha (sub-genre Jatropha) et vers la formation de rhizomes et la polyploidie dans la section Mozinna (sub genre curcas) (Dehgan, Bijan, 1976). En effet, les représentants de ce genre ont été et sont encore souvent utilisés à des fins médicinales comme l’indique déjà le nom (Jatros = médecin). La famille des Euphorbiaceae comprend approximativement 8000 espèces, appartenant à 321 genres. Selon Leon (1987), Mabberley (1987) et Rehm et Espig (1991), les cultures d’importance économique dans cette nombreuse famille sont :
Les racines: Cassava (Manihot esculenta) ;
Le Caoutchouc : Hevea (Hevea brasiliensis) ;
Les Fruits : Emblic, Groseille à maquereau d’Otaheite (Phyllanthus spp.), Tjoopa, rambai, Mafai (Baccaurea spp.), Laurier chinois (Antidesma bunius), Ricinodendron spp.
Les Graines: tacay (Caryodendron orinocense).
Les Feuilles : katuk (Sauropus androgynus), chaya (Cnidoscolus chayamansa).
L’Huile : Le ricin (Ricinus communis), l’arbre de Tung (Aleurites spp.), l’arbre chinois de suif (Sapium sebiferum), le Pourghère (Jatropha curcas) Le genre Jatropha appartient à la tribu Joannesieae des Crotonoideae de la famille des Euphorbiaceae et comprend en moyenne 170 espèces connues. Dehgan et Webster (1979) ont mis à jour la subdivision faite par Pax (1910) et distinguent maintenant deux sous-genres (Curcas et Jatropha) du genre Jatropha, avec 10 sections et 10 sous-sections pour adapter les anciennes nomenclatures aux nouvelles appellations des espèces terrestres. Ils postulèrent que le pourghère (Jatropha curcas [section Curcas (Adans.) Griseb., subg. Curcas (Adans.) Pax]) serait la forme la plus primitive du genre de Jatropha. Les espèces des autres sections ont probablement évolué de Jatropha curcas ou d’une forme héréditaire différente, avec des changements de structures florales et de mode de croissance. L’analyse des dendrogrammes de 77 nouvelles espèces ont montré une étroite concordance avec la classification infragénérique de Dehgan et Webster (Dehgan et Schutzman, 1994).
Le genre Jatropha appartient à la tribu des Joannesieae des Crotonoideae dans la famille des Euphorbiaceae et contient environ 170 espèces connues. Dehgan et Webster (1979) ont révisé la subdivision de Pax (1910) avec deux sous-genres (Curcas et Jatropha) : le genre Jatropha, avec 10 sections et 10 sous-sections pour ranger les espèces de l’Afrique et de l’Amérique. En effet, ils se sont basés sur le postulat que le pourghère (Jatropha curcas L. secte [Curcas (Adans.) Griseb., Subg. Curcas (Adans.) Pax]) serait la forme la plus primitive du genre Jatropha. Les espèces des autres sections ont évolué à partir du Pourghère ou d’une autre forme anc
structures des fleurs
L’analyse hiérarchisée des clusters de 77 espèces d’espèces de Jatropha du nouveau monde (Amérque) (Dehgan et Schutzman 1994) a montré une part importante de concordance avec la classification infragénérique de Dehgan et Webster (1979).
Les autres espèces suivantes appartenant à la section Curcas sont:
J. pseudo-curcas Muell. Arg, J. afrocurcas Pax, Pax & J. macrophylla Hoffm, J. villosa Wight (syn.:.. J. wightiana Muell. Arg.), J. hintonii Wilbur, J. bartlettii Wilbur,
J. mcvaughii Dehgan & Webster et J. yucatanensis Briq. McVaugh (1945) considéré comme synonyme de J. curcas. Une autre espèce, J. villosa, est d’origine indienne. Deux autres, J. afrocurcas et
J. macrophylla, sont d’origine ouest africaine, alors que toutes les autres espèces de cette section sont originaires desAmériques. Bien que la plupart des espèces soient d’origine Américaine, environ 66 espèces sont natives d’Afrique. Dehgan et Webster (1979) ont offert une clé de la taxonomie infragénérique mais cela beaucoup d’informations restent à élucider sur de nombreuses espèces. Il n’existe pas actuellement une révision complète des espèces d’Afrique. Hemming et Radcliffe-Smith (1987) ont révisé 25 espèces somaliennes, toutes du sous-genre Jatropha, et les ont classés dans six sections et cinq sous-sections. Jatropha multifida L. et J. podagrica Hook de la section Peltatae, J. integerrima de la section Polymorphae, et J. gossypiifolia de la section Jatropha sont bien connus et cultivés dans les régions tropicales comme plantes ornementales. Linné (1753) fut le premier à nommer le pourghère Jatropha curcas L. selon la nomenclature binomiale des « espèces Plantarum», ce qui est encore valable aujourd’hui. Le nom du genre Jatropha dérive du grec iatros (médecin) et trophe (alimentaire) ce qui signifie des usages médicinaux. Selon Correll et Correll (1982), curcas est le nom commun du Pourghère au Malabar, en Inde.
De nombreux noms vernaculaires existent pour le pourghère: purge, écrou (en anglais); pignon d’Inde (en français). (Münch 1986; Schultze-Motel 1986).
Description morphologique et botanique
Le Pourghère a des ramifications peu nombreuses. L’arbre a un port droit et une écorce grise à rougeâtre, masquée par de grandes pièces blanches. Elle possède des feuilles vertes avec une longueur et une largeur de 6 à 15 cm, avec 5 à 7 lobes peu profonds . Les feuilles sont disposées alternativement. Les branches contiennent un latex blanchâtre, responsable de taches brunes, parfois très difficiles à enlever. Normalement, cinq racines se forment par graines : un pivot central et 4 racines latérales. Les plantes issues de boutures ne développent que des racines latérales. La plante présente des inflorescences terminales. La plante est monoïque et les fleurs unisexuées. La pollinisation se fait par les insectes. Après la pollinisation, un fruit ellipsoïde triloculaire se forme. Les restes de l’exocarpe charnu jusqu’aux graines sont mûrs. Les graines sont noires et dans la moyenne 18 mm de long (11 – 30) et 10 mm de largeur mûres.
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Table des matières
INTRODUCTION
1. CHAPITRE 1 : INTRODUCTION
1.1 PROBLEMATIQUE ET JUSTIFICATION DE L’ETUDE
1.2 OBJECTIFS DE LA THESE
1.3 ORGANISATION DE LA THESE
2. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
2.1. LE SOL
2.2. LE POURGHERE (JATROPHA CURCAS L.)
2.2.1.1. Exigences climatiques
2.2.1.1.1. Températures
2.2.1.2. Besoins en eau et altitude
2.2.1.3. Type de sols et pH
2.2.1.4. Les espaces favorables au développement de Jatropha au Sénégal
2.2.1.5. Mobilisation des éléments nutritifs
2.2.1.6. Valorisation des sols marginaux et lutte contre l’érosion
2.2.1.7. Comparaison des rendements
2.2.1.8. Rendement sur des sols marginaux
2.2.1.9. Evaluation des besoins de la culture
2.2.1.10. Le stress salin
2.2.1.11. Résistance et tolérance des plantes à la salinité
2.2.1.12. Jatropha curcas L. et salinisation des terres
2.3. LA SYMBIOSE MYCORHIZIENNE
2.3.1.1. Généralités
2.3.1.2. Rôle de la symbiose mycorhizienne arbusculaire (MA) dans la nutrition hydrominérale des plantes
2.3.1.3. Rôle sur le statut hydrique des plantes
2.3.1.4. Rôle dans la nutrition phosphatée
2.3.1.5. Rôle dans la nutrition azotée
2.3.1.6. Rôle dans la nutrition des plantes en oligo-éléments
2.3.1.7. Dépendance mycorhizienne des plantes
2.3.1.8. Potentialités agronomiques des champignons MA
2.3.1.9. Rôle des champignons MA dans la résistance au stress hydrique et salin des plantes
2.3.1.10. Les différents types d’agrocarburants
2.3.1.11. Utilisation de l’huile de Jatropha comme biocarburant
2.3.1.12. Autres utilisations de l’huile
2.3.1.13. Les biocarburants au Sénégal
2.3.1.14. Initiatives pour la mise en œuvre du Programme spécial de production de Jatropha
3.1. INTRODUCTION
3.2. MATERIEL ET METHODES
3.3. RESULTATS
3.4. DISCUSSION
4. CHAPITRE 4 : IMPACT DE LA MYCORHIZATION SUR LA CULTURE DE JATROPHA CURCAS L. EN CONDITION DE STRESS SALIN
4.1. INTRODUCTION
4.2. MATERIEL ET METHODES
4.2.1.1. Indice de sensibilité relative au stress salin (ISRS)
4.2.1.2. Dosage du sodium
4.2.1.3. Teneur relative en eau (TRE)
4.3. RESULTATS
4.3.1.1. Effet sur la croissance en hauteur
4.3.1.2. Effet sur le taux de croissance linéaire (TCh) et sur le taux de croissance relatif aux témoins non stressés (TChR)
4.3.1.3. Poids sec racinaire (PSR)
4.3.1.4. Poids secs aériens (PSA)
4.4. DISCUSSION
4.5. CONCLUSION
5. CHAPITRE 5 : INFLUENCE DE DIFFERENTS TYPES DE SOLS SUR LA CULTURE DE JATROPHA : ROLE DE LA MYCORHIZATION MA ET DE LA FERTILISATION MINERALE SUR LA CROISSANCE ET LE DEVELOPPEMENT
CONCLUSION
