VARIETE DE RIZ X265 PAR INNOCULATION DE AZOSPIRILLUM sp ET IMPACTS SUR LA REPOUSSE

Le rendement

                La gestion de la repousse va bien au-delà d’une éventuelle production de grains. Diverses études ont en effet, mentionnées que certains producteurs favorisent la végétation après récolte pour des besoins en biomasse et/ou en semences. SHAHI B.B.et RAHARINIRINA J. (1988) par exemple, ont rapporté l’intérêt de la repousse dans la gestion annuelle de l’alimentation du bétail sur le Haut plateau malgache. Les résidus de récolte qui repoussent, assurent généralement les besoins en fourrages verts, pendant les saisons sèches. Les facteurs de rendement jouent un rôle primordial dans l’établissement d’une modélisation du rendement à partir de différentes variables telles que le nombre de talles fertiles, panicules par pieds, grains par panicules, et le poids de 1000 grains. L’étude de la physiologie du riz mentionne des corrélations négatives entre ces diverses variables durant les étapes du cycle. Un nombre élevé de talles à cet effet, ne peut que diminuer le nombre de panicules, mais cette diminution sera atténuée par un l’augmentation du nombre de grains par panicules. BALASUBRAMANIAN et al (1970) cités par RANDRIANARIVONY R. (1988) ont postulé que le nombre de talles régénérées diminue en se référant à la culture principale, amenant théoriquement à des rendements moins importants à la repousse. Cette constatation n’est toutefois pas notée pour certaines variétés de riz, car le rendement en grains peut être lié au nombre de talles fertiles produites que PARAGO (1963) a estimé similaire avec celles de la culture principale pour la variété Mulbien5. A cet effet, le rendement escompté est tributaire de la variété cultivée, et peut être soit inférieur à celui du premier cycle de culture, soit supérieur ou égal à ce dernier.

Les facteurs liés aux propriétés du sol

                  Source d’eau et d’éléments fertilisants, le sol constitue un facteur primordial pour la réussite de la repousse. Ses principaux attributs sont liés à la capacité du riz à développer ses racines dans les zones humides et riches en substances nutritives. Le choix d’un sol qui répond à ce critère constitue un des moyens d’optimisation du rendement en grains.
a- Les caractéristiques physiques du sol : Les proportions respectives en argiles, limons et sables ainsi que la teneur en matière organique, déterminent la qualité physique du sol. Bien que le riz puisse évoluer sur tous types de sols, les rendements peuvent différer d’un sol à l’autre. Dans le cas du SRI, par exemple, les meilleures productions ont été obtenues sur sol argileux, et ceci s’explique mis à part la richesse de ce type de sol et les pratiques culturales par la capacité à retenir l’humidité, contrairement aux sols sableux, qui nécessite une parfaite maîtrise de l’eau. Les plus faibles rendements ont été en outre, constatés sur les sols à tendance limoneuse, probablement à cause de la mauvaise aération, et le faible volume racinaire occasionné par les fréquentes phénomènes de batance lors du retirement de l’eau. Les caractéristiques physiques du sol sont alors importantes aussi bien pour la culture principale que pour la repousse. Une meilleure croissance du riz lors du premier cycle, peut servir de « coup de pouce » à la repousse. En effet, l’importance en volume de la racine laissée par la culture principale amène à des quantités élevées de réserves nutritives. Quoi qu’il en soit, l’amendement organique quel que soit le type de sol est impératif pour améliorer la qualité physique, et indirectement la propriété chimique.
b- La richesse chimique du sol : Largement dépendante de la nature du matériau originel, les propriétés chimiques du sol sont cependant corrigeables par les fertilisations. L’apport d’engrais est impératif pour reconstituer la fertilité exportée par les récoltes successives. Ici, intervient en conséquence, la notion d’ « effets des précédents culturaux ». Le mode de fertilisation n’est pas le seul facteur à considérer. En effet, la date d’application des éléments fertilisants importe beaucoup sur le rendement. Déjà, lors de la culture principale, la fertilisation azotée peut occasionner un poids élevé en biomasse, et en grains. BAHAR et DE DATTA (1977) cités par RANDRIANARIVONYP. (1988), affirmèrent que laproduction de grains est élevée dans le cas d’épandage de fumier de ferme en début de maturation de Repousse de la variété de riz X265 et Fixation Biologique de l’Azote 11 la culture principale. D’autres auteurs ont aussi justifié ces faits en rapportant les effets significatifs des applications assez tôt d’engrais sur le rendement en grains. L’azote, le phosphore et la potasse, à part quelques cations sont les éléments les plus déterminants. Des déficiences respectives en azote et en phosphore, lors de la repousse, amèneraient à une diminution du nombre de talles et le poids total des feuilles. Une carence en potasse par contre n’affecte pas le tallage mais plutôt et légèrement la quantité de biomasse produite. Il n’est pas obligatoire de fertiliser bien avant la récolte de la culture principale, surtout que celle ci peut être sujette à une baisse si l’application se fait avant la floraison. BAHAR et DE DATTA (1977) ont en outre, démontré qu’une augmentation significative du rendement en grains peut être notée si les engrais sont enfouis et leur application effectuée tout de suite après la récolte.
c- Les propriétés biologiques du sol : Les activités microbiennes du sol se manifestent essentiellement par le remuement des éléments constitutifs du sol qui peut aller du rajeunissement du profil, la dégradation de la matière organique, la production d’humus, jusqu’à la fixation de l’azote atmosphérique. Comme tout être vivant, ces organismes ont leurs propres exigences. Le pH, l’humidité, le potentiel redox, la teneur en matière organique constituent les facteurs essentiels conditionnant leur survie. L’incitation de leurs activités est important en riziculture. Bien que les germes soient toujours présents dans l’atmosphère, la condition sine qua none pour leur insertion dans le système repose sur la manipulation des facteurs précités. Dans la pratique, l’agriculteur procède à un amendement organique pour l’amélioration de la structure du sol, précurseur de l’aération, et indirectement de la correction du pH. L’humidité du sol en profondeur est en ce sens favorisée par une meilleure infiltration de l’eau. Les seuils de tolérance écologique étant surpassés, les microorganismes prolifèrent jusqu’à un optimum, tout en poursuivant leurs activités. L’alimentation de la plante est en majeure partie conditionnée par son environnement rhizosphérique. D’ordinaire, les fortes teneurs en matière organique du sol en début d’installation est un précurseur de bons rendements. L’apport de poudrette de parc pour l’amélioration physique du sol, constitue en outre, une forme d’inoculation indirecte des rizières par les germes bénéfiques. La décomposition rapide de la matière organique témoigne en conséquence la prolifération de ces derniers, admettant toutefois une limite qui peut être le vieillissement des souches microbiennes ou la diminution de la fertilité par la baisse de la teneur en matière organique. Il s’avère alors nécessaire de procéder à un renouvellement de cette fertilité par d’autres apports

Principes généraux de l’expérimentation

             Il s’agit d’étudier l’environnement des plants de riz. D’une part il y a les facteurs de variation à contrôler comme le climat de la région, l’hétérogénéité du sol ainsi que les effets de la précédente culture. L’hétérogénéité des parcelles a été jugée importante nous obligeant à déterminer au préalable les gradients majeurs de variation aussi bien liés au sol qu’au microclimat (zones d’ombres, direction du vent dominant, etc.). En conséquence, la considération de ces faits nous amena au choix de blocs d’expérimentation dont les formes devaient être aussi carrées que possible pour contrôler l’hétérogénéité. En outre, les blocs (répétitions) ont été disposés le long du gradient majeur qui est la pente avec autant que possible un nombre élevé de réplication réduisant les marges d’erreurs dans l’interprétation des résultats. Les mêmes parcelles sont utilisées pour l’étude de la repousse. Il s’agit maintenant d’agir sur certains facteurs qui favorisent la repousse de riz à savoir : les effets de la précédente culture ou du premier cycle, le microclimat à créer ( l’eau, la lumière, le vent, etc.), et les effets de la hauteur de coupe à une date précise.

La préparation de la rizière

              Elle se fait suivant le protocole d’expérimentation établi, comprenant le labour, la pulvérisation des mottes, le planage, et la mise en boue progressive. Quelques mois (deux mois pour notre cas) avant la date de repiquage, l’opération de labour est lancée. Elle se fait avec les moyens présents selon leur disponibilité, soit avec la pioche, soit avec l’angady et soit même avec la charrue, étant donné que le CDIA dispose de tous ces outillages. Le labour effectué a en général une profondeur de 20cm. L’eau est par la suite introduite, et les parcelles sont laissées quelques jours pour réduire les effets résiduels des engrais appliqués lors de la précédente culture et qui pourraient biaiser les résultats de notre essai. Ces quelques jours permettent en outre à la couverture qui a été enfouies à se décomposer lentement sous l’action de l’humidité et de l’aération mais surtout des microorganismes. Repousse de la variété de riz X265 et Fixation Biologique de l’Azote 30 Quand il est jugé nécessaire de procéder à la pulvérisation des mottes de terres (souvent en parallèle avec la date de semis), l’eau est retirée, et les grosses mottes sont tout d’abord réduites exclusivement à l’angady, ensuite vient soit la herse à dents attelée qui permet d’avoir un planage soigné soit l’angady soit le piétinage. Deux jours environ avant le repiquage, un grattage du sol a été fait afin de décompacter le sol limoneux à cause de la forte chaleur et le ressuyage, avant de procéder à l’épandage du fumier de parc (poudrettes) et son enfouissement par un second piétinage. Les parcelles sont alors fins prêts pour le repiquage.

Microorganismes agents de réduction

                  Parmi les Bactéries, dont beaucoup sont des anaérobies facultatifs et sont capables de réduire les nitrates et les manganates, sont cités Euscherichia freudic, Aerobacter aerogenes, Clostridium, Azotobacter, etc. La réduction de l’azote s’avère être la plus importante. Elle peut être réalisée par des microorganismes fixateurs ou non, et libres, associés ou, symbiotiques à la végétation cultivée. Quoi qu’il en soit, la réaction de réduction est activée par une enzyme secrétée par ces microorganismes qui est « la nitrate réductase ».
a- La nitrate réductase : Il s’agit d’une flavoproteine à FAD de groupement prosthétique pouvant être éliminé par dialyse. Plusieurs étapes de réduction peuvent être envisagées suivant les substrats et les métaux présents comme précurseurs de la réaction.
b- La réduction de NO3- en NO2: La réduction de NO3- est nécessaire pour passer de la forme minérale à la forme organique. L’organisme vivant en effet, n’utilisent que l’azote sous cette dernière forme pour assurer son métabolisme. La réaction ne peut avoir lieu qu’en présence du Molybdène. Elle exige en outre un pouvoir réducteur qui est fourni par NADPH2. Repousse de la variété de riz X265 et Fixation Biologique de l’Azote 32 Ces formes de couplage de réaction traduisent la fourniture de l’énergie nécessaire à la réduction, qui généralement est assurée par les fonctions notamment la photosynthèse et la respiration ou la fermentation. L’oxydation en première position du C6(glucose) conduit à la formation de NADP réduit.
c- La réduction de NO2 en NH4+ : Cette seconde forme de réduction implique la présence d’autres activateurs de réaction tels le Fer ou le Manganèse, avec en outre les réactions couplées de la respiration impliquant le NAD ou le NADH2

Comparaison entre la culture principale et la repousse

              Des différences importantes séparent les réalités techniques et économiques de la culture principale et celles de sa repousse. Les écarts concernent plus précisément le rendement en paddy, les besoins d’investissements en intrants et ceux en main d’œuvre.
L’intensité de la conduite culturale : D’abord, la culture principale a lieu avant la repousse. Ensuite, les itinéraires techniques adoptées dans les deux cas diffèrent essentiellement dans le temps où chaque opération ne se situe pas souvent au même stade. Enfin, les quantités de travail nécessitées diminuent considérablement lors de la repousse (cf annexe 5). Il en ressort dès lors une modélisation temporelle du calendrier culturale de repousse qui possède toutefois quelques similarités avec celui de la culture principale.
Les besoins en main d’œuvre : Si les mêmes opérations que lors de la culture principale sont généralement adoptées, leurs réalisations occupent relativement moins de force de travail. Souvent, en culture extensive, les paysans de la région de Beforona accordent moins d’importance à la conduite de leurs rizières sans que celles-ci n’amènent à des productions significatives.
Le coût des divers intrants : Riches d’apports provenant de l’érosion des flancs de collines, les rizières ne subissent que des faibles apports de poudrettes de parcs, et ou des enfouissements des résidus de récolte comme amendement organique. En général, les Centres d’Approvisionnement des «Kolo Harena» disposent d’engrais phosphatés Hyper Barren utilisés dans la fertilisation des gingembres. L’emploi de ces engrais sur rizières peut favoriser la repousse par leurs arrières effets. Toutefois, il faudra faire attention car les sols de rizières peuvent avoir un pH neutre à cause de leurs teneurs élevées en P2O5 et en K2O provenant de l’érosion en amont. L’hyper Barren est conditionné sous forme de poudre jaunâtre dans des sacs de 50Kg, tandis que la poudrette de parc peut être trouvée chez les propriétaires de parcs à bœufs et se vend à 100Fmg le Kg.

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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