Soutenance mémoire
L’agriculture est l’un des secteurs déterminants de l’activité économique dans le monde. Cependant, la production agricole reste très liée aux conditions agro-climatiques. Le développement de la production agricole obéie à des normes précises du semis jusqu’à la récolte par des techniques culturals parmi – elles, la protection contre les ravageurs, maladies et adventices qui est actuellement assurée par une lutte chimique (Boutaleb et al, 2002). Celle-ci a largement contribué à l’augmentation des rendements et à la régularité de la production. Faciles d’accès et d’emploi les produits phytosanitaires de synthèse se sont révélés très efficaces et fiables dans un nombre important de cas(Jean Noël et al, 2005). L’intensification de la production végétale a provoqué l’apparition des maladies, mauvaises herbes et ravageurs, problème ayant toujours concerné de façon latente certaines productions en certaines périodes de l’année (Finney, 1983).
Cependant, les traitements par les pesticides qui sont des substances dont les propriétés chimiques contribuent à la protection des plantes cultivées et des produits récoltés. Ainsi les herbicides luttent contre la prolifération des mauvaises herbes, les fongicides contre les champignons, les insecticides contre les insectes, les rodenticides contre les rongeurs et les acaricides pour les acariens.Toutefois, si ces pesticides sont faciles d’accès et d’emploi, ils présenteraient certains inconvénients:
-la cherté de ces produits ne permet pas d’intensifier les cultures
-le mode d’emploi nécessite une parfaite maitrise de leur utilisation à cause de leur toxicité à forte dose et leur rémanence dans le sol.
La réalisation de plusieurs applications chimiques pose quelques problèmes importants touchant à la résistance des pathogènes et ravageurs, à la destruction des espèces non ciblées et à l’accumulation de ces substances dans les milieux naturels (Georgio, 1990). En effet, ceci contribue à la destruction de la faune auxiliaire, la sélection de souches résistantes, la pullulation de ravageurs secondaires et la pollution de l’environnement.
Actuellement, pour faire face à un marché de plus en plus concurrentiel, l’agriculteur doit relever un double défi, celui d’accroître sa production pour répondre aux besoins intensifs des consommateurs et aux normes de qualité requises par les pays destinataires.
Devant ces défis, tous les intervenants (unités de production, producteurs, personnel technique et chercheurs), doivent anticiper les changements futurs et accroître leur capacité de réaction en cherchant continuellement l’information comme outil de base pour une protection phytosanitaire efficace et respectueuse de l’environnement. (Boutaleb, 1992 ; Sekkat et Boutaleb, 1993 ; Sekkat et Boutaleb, 1994, Targui, 2001). Actuellement toute la communauté scientifique et agricole, reconnaît l’intérêt de l’utilisation des pesticides, mais les conséquences sur l’environnement n’ont pas cessé d’augmenter. De nombreux travaux et études scientifiques concernent la présence de ces molécules dans le sol (Senesi, 1992), la contamination des eaux, la dégradation des écosystèmes vivants (Muller et al, 1978; Bollag, 1982), leur utilisation comme source de carbone par les micro-organismes présents dans le sol et aussi l’identification de résidu qui apparemment semblent avoir un lien avec celles ci (Calderbank, 1989).
Par ailleurs, les dommages causés aux plantes par les pesticides peuvent se manifester de plusieurs façons, ils peuvent aller de marques visibles comme les lésions (chloroses, nécroses), jusqu’ à la mort prématurée des plantes en passant par un ralentissement de croissance et une baisse de rendement. Les pesticides pénètrent dans les feuilles par les stomates est sont transportés à l’intérieur des cellules. Ils peuvent nuire à la respiration normale, aux mécanismes de la photosynthèse en altérant la chlorophylle, à la chaine respiratoire par le transport des électrons et la phosphorylation oxydative (Xiao et al, 2008). Le développement des racines est ralentie (Liu et al,2009) et le système enzymatique est aussi affecté (Sharma et Dubey,2005). Ils peuvent également perturber l’activité biochimique dont la synthèse des glucides et quelques acides aminés et causer des dégâts sur la membrane lipoprotéique (Jan et al, 2012).
LES LEGUMINEUSES
Les légumineuses proviennent certainement d’un climat chaud. En l’absence de documents fiable sur l’histoire de leurs distributions dans le monde divers indices semblent appuyer l’idée que les légumineuses seraient originaires de l’Amérique du sud et constituent une immense famille de plantes dont le seul caractère commun est d’avoir un ovaire libre. On s’appuyant sur la définition du développement durable qui englobe au moins 05 objectifs simultanément : une agriculture respectueuse de l’environnement, économiquement viable, socialement équitable, qui est source de produits sains et de qualité et qui ne présente pas de menace sur le futur potentiel agricole, c’est donc a l’aune de cette échelle multidimensionnelle qu’il faut appréhender le rôle des légumineuses selon la façon dont on les utilise (Wezel et Jauneau, 2011) .
Importance économique
En 2006, la production mondiale de l’haricot, selon les statistiques publiées par la FAO, s’est élevée à 28.6 millions de tonnes, dont 19.6 de haricots secs (68 %), 6,4 de haricots frais (22 %) et 2.6 de haricots verts (9 %). Entre 1961 et 2006, la production totale de haricots a doublé passant de 14.4 à 28.6 millions de tonnes, progressant assez régulièrement au taux de 1.5 % par an. Le point fort des légumineuses est leur coût énergétique faible et leur faible contribution aux gaz à effets de serre, directement liés à l’absence de fertilisation azotée. La réduction de la fertilisation azotée et l’amélioration des coûts et bilans énergétiques sont aujourd’hui un objectif commun à plusieurs filières dans la perspectivenon seulement d’améliorer une compétitivité économique, ou de réduire des impacts environnementaux,mais surtout de développer des biocarburants (Pinochet et al, 2006).
Importance alimentaire
Les légumineuses alimentaires occupent une place très importante grace aux travaux accomplis dans des domaines aussi variés que l’agronomie, la génétique, l’entomologie, la phytopathologie et la physiologie. Elles constituent une source très importante de protéines et de lipides dans l’alimentation humaine et animale dans beaucoup de pays en développement (Journet et al, 2001). Elles constituent un apport de protéines peu coûteux mais néanmoins important (18% à 30% de la graine sèche) (Baudoin et al, 2001).
Importance agronomique
Leur intérêt agronomique provient en premier lieu de leur aptitude à la fixation symbiotique de l’azote, qui leur permet de produire en abondance des protéines végétales. Même en l’absence de fertilisation azotée, d’où leur intérêt également dans le cadre d’une « agriculture durable » (réduction des intrants, préservation et enrichissement des sols en azote (Journet et al, 2001). Elles jouent par conséquent un rôle primordial dans la rotation des cultures. L’haricot et d’autres légumineuses sont considérés comme des cultures appropriées pour le perfectionnement de la bio productivité et la récupération des terres marginales. Donc, ils contribuent beaucoup à l’amélioration de la fertilité du sol dans les zones tropicales et subtropicales où la plupart des sols sont déjà salins (Gama et al, 2007).
– elles améliorent la structure et la stabilité structurale.
-elles luttent contre la désertification et l’érosion hydrique (port étalé de certain légume couvrant le sol), suppression de la jachère, création de prairie temporaire ou permanente.
-d’autres espèces de légumineuses sont cultivées à travers le monde entier pour la production de bois de construction comme de nombreux Acacia, espèces d’Erythroxylum et de Castanospermum (Kurlovich, 1995).
-certaines espèces vertes de légumineuses comme Leucaena, Ciamopsis et Sesbania sont cultivées comme engrais vert pour être enfouies et labourées dans le sol dans le but d’augmenter sa fertilité et aussi pour réduire la mise au repos des sols (jachère).
Les différentes catégories de légumineuses
Les légumineuses fourragères
Sont de deux types. Certaines plantes, comme la luzerne, le trèfle, la vesce , le lupin, le bersim, la féverole, sont cultivées pour constituer des pâturages pour l’alimentation du bétail. D’autres légumineuses de fourrage comme Leucaena ou Albizia sont des espèces arborescentes d’arbustes ou d’arbres feuillets riches également en élément nutritifs et qui sont broutés par le cheptel dans les zones difficiles, accidentées et montagneuses ou coupés régulièrement par l’homme pour fournir l’alimentation courante en étable.
Les légumineuses vivrières
Sont cultivées pour leur graines, et s’appellent également impulsions. Les graines sont employées pour la consommation humaine et animale ou pour la production d’huiles pour des usages industriels. Les légumineuses à grains incluent haricots, lentilles, lupins, pois, et arachides. Les espèces de légumineuses à fleurs incluent des espèces comme le lupin, qui sont cultivés commercialement pour leurs fleurs aussi bien qu’être populaires dans les jardins dans le monde entier. Les légumineuses industrielles incluent Indigofera et Acacia espèces cultivées pour la production de gomme de colorant et de nourriture respectivement.
Botanique du haricot
Systématique
On compte pour les légumineuses 475 genres et environ 16400 espèces se répartissant en trois famille : Mimosoideae, Caesalpinioideae et Papilionoideae (ou Fabacées) (Come et al, 2006). Le haricot Phaseolus vulgaris L. est une plante annuelle appartenant à l’ordre des Fabales, et famille des Fabacées. Le genre Phaseolus renferme environ 55 espèces. La section Phaseolus du genre Phaseolus est la plus importante et regroupe notamment les cinq espèces: Phaseolus coccineus, P. acutifolius; P. lunatus, P. polyanthus et P. vulgaris (Debouck, 1991 ; Gepts et al., 2008).
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
PREMIERE PARTIE : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
CHAPITRE.I: LES LEGUMINEUSES
I.1.Introduction
I.2.Importance économique
I.3.Importance alimentaire
I.4.Importance agronomique
I.5.Les différentes catégories de légumineuses
I.5.1.Les légumineuses fourragères
I.5.2.Les légumineuses vivrières
I.6.Botanique du haricot
I.6.1.Systématique
I.6.2. Caractères botaniques
I.6.3. Structure d’un plant d’haricot
I.6.3.1. Le système souterrain
I.6.3.2. le système aérien
I.7.Les exigences de la culture
I.7.1. Exigence édaphique
I.7.2. Besoin en éléments fertilisants
I.7.3. Exigences climatiques
I.7.3.1. Eau
I.7.3.2. Température
I.8. Conduite de la culture
I.8.1. Le semis
I.8.2. Travaux d’entretien
I.8.3. Récolte
I.9.Les ravageurs et maladies du haricot
CHAPITRE.II : LES PESTICIDES
II.1.Généralités
II.2.Mode d’action des pesticides
II.3. La réglementation des pesticides
II.4. Résidus de pesticides
II.5. La toxicité des pesticides
II.5.1.Toxicité aigüe
II.5.2.Toxicité chronique
II.6. L’impact des pesticides sur la biodiversité
II.7 .Les effets et l’impact des pesticides sur la santé publique
II.8. Les différents types de pesticides
II.8.1.Les fongicides
II.8.1.1.Classification des fongicides
III.8.1.2.Les groupes chimiques des fongicides
III.8.1.3.L’importance économique des fongicides
III.8.1.4. Mode d’action des fongicides
III.8.1.5. Comportement au niveau des plantes
III.8.1.6. la résistance aux fongicides
II.9.Impacts des fongicides sur les plantes
II.9.1. Action sur la photosynthèse
II.9.2.Action sur les membranes cellulaires
II.9.3.Action sur la synthèse de la cellulose
II.9.4.Action sur la synthèse des acides aminés
II.9.5. Action sur la synthèse des pigments
II.9.6. Action sur la division cellulaire
II.9. 7. Action sur l’auxine
CHAPITRE.III: STRESS OXYDATIF
III.1.Le stress oxydatif sur les plantes
III.1.1.Notion de stress
III.1.2.Le stress oxydatif
III.1.3. Toxicité et tolérance
III.1.4. Les dégâts oxydatifs au niveau cellulaire
III.1.4.1. Peroxydation lipidiques
III.1.4.2. Oxydation des protéines
III.1.4.3.Dommages oxydatifs de l’ADN
III.2. Réponse adaptative au stress oxydant
III.3.Rôles des complexes antioxydants
III.4. Le système antioxydant
III.4.1. Le système enzymatique antioxydant des végétaux
III.4.1.1. La superoxyde-dismutase (SOD)
III.4.1.2. Les Catalases (CATs) et les peroxydases (POD)
III.4.1.3. L’ascorbate peroxydase (APX)
III.4.1.4. Le gaïacol peroxydase (GPX)
III.4.1.5. Le glutathion peroxydase
III.4.1.6. La monodéhydroascorbate réductase (MDHAR)
III.4.1.7. Le glutathion réductase (GR)
III.4.1.8. Le glutathion Sulfo-transférase (GST)
III.5. le système antioxydant non enzymatique
III.5.1. Le glutathion (GSH)
III.5.2.L’acide ascorbique ou vitamine C
III.5.3.La Vitamine E (α-tocophérol)
DEUXIEME PARTIE: PARTIE EXPERIMENTALE
CHAPITRE.IV: MATERIELS ET METHODES
IV.1.Introduction
IV.2.Matériels utilisés
IV.2.1. Matériel végétal
IV.2.2. Molécule du fongicide
IV.2.3. Préparation des solutions du fongicide
IV.2.4. Le protocole expérimental
IV.3. Les paramètres étudiés
IV.3.1. Paramètres agronomiques
IV.3.1.1.Mesure de l’allongement des plantes
IV.3.1.2 Nombre des feuilles par plante
IV.3.1.3. Mesure de la surface foliaire
IV.3.1.4. Poids de la matière sèche des Feuilles
IV.3.1.5. Le poids spécifique des feuilles
IV.3.1.6.Les autres paramètres agronomiques
IV.3.2. Paramètres biochimiques
IV.3.2.1. Contenu en chlorophylle et des pigments caroténoïdes
IV.3.2.2.Contenu en protéines totales
IV.3.2.3.Contenu des sucres totaux
IV.3.2.4.Contenu en proline
IV.3.2.5. Contenu en glutathion (GSH)
V.3.3. Paramètres enzymatiques
IV.3.3.1. Préparation de l’extrait enzymatique
IV.3.3.2.Détermination de l’activité peroxydasique (POD)
IV.3.3.3. Détermination de l’activité catalasique (CAT)
IV.3.3.4. Détermination de l’activité glutathion sulfo-transférase (GST)
IV.3.4. Analyse statistique
CHAPITRE.V : RESULTATS ET DISCUSSION
V.1.Les paramètres agronomiques
V.1.1. Allongement des plantes
V.1.2. Nombre de feuilles / plante
V.1.2. La surface foliaire
V.1.3. La Matière sèche des feuilles
V.1.4. Nombre de fleurs / plante
V.1.5. Nombre de fleur noué/plante
V.1.6. Nombre de gousse/plante
V.1.7. Poids des gousses
V.1.8.La longueur des gousses
V.1.9. Nombre de graines /gousse
V.1.10. Poids de 100 graines
V.2. Les paramètres biochimiques
V.2.1. Contenu en pigments
V.2.2. Contenu en protéines totales
V.2.3. Contenu en sucres totaux
V.2.4. Contenu en proline
V.2.5. Détermination du contenu en glutathion (GSH)
V.3. Les paramètres enzymatiques
V.3.1. Détermination de l’activité peroxydasique
V.3.2. Détermination de la catalase
V.3.3. Détermination de la glutathion sulfo-transférase (GST)
V.4. Discussion
CONCLUSION GENERALE
