Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant ( sorghum bicolor sorghum bicolor) au Bénin.

UNIVERSITE D'ABOMEY-CALAVI

************

FACULTE DES SCIENCES AGRONOMIQUES

************

DEPARTEMENT DE PRODUCTION VEGETALE

************

Caractérisation agro-morphologique des

cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

Tmèse

Pour l'obtention du diplôrne d'Ingénieur Ygronorne

OPTION :

SCIENCES ET TECHNIQUES DE

PRODUCTION VÉGÉTALE (STPV)

Présenté et soutenu par: ZOLIKPO Sylvanus Ayao

Le 15 Février 2011

Composition du Jury

Superviseur

Dr. Ir Aliou SAÏDOU Co-Superviseur

Prof. Dr. Ir Adam AHANCCHEDE

President: Prof. Dr. Ir Adam AHANCCHEDE Rapporteur: Dr. Ir Aliou SAÏDOU Examinateur: Prof. Alexandre DANSI

Examinateur : Dr. Léonard AHOTON

UNIVERSITY OF ABOMEY-CALAVI

************

FACULTY OF AGRONOMY SCIENCES

************

DEPARTEMENT OF CROPS PRODUCTION

************

Agro-morphological characterization of dye

Sorghum's local landraces (Sorghum bicolor)

in Benin.

ghesis

Submitted to the acquirement of agricul-tural- engineer degree

OPTION: CROP SCIENCES AND PLANT BREEDING

Presented and defended by: ZOLIKPO Sylvanus Ayao

On February, 15th 2011

Supervisor

Dr. Ir Aliou SAÏDOU Co-Supervisor

Prof. Dr. Ir Adam AHANCCHEDE

Composition of jury

President: Prof. Dr. Ir Adam AHANCCHEDE Reporter: Dr. Ir Aliou SAÏDOU Examiner: Prof. Alexandre DANSI Examiner : Dr. Léonard AHOTON

LES RECHERCHES QUI ONT CONDUIT A LA PRESENTATION DE CE TRAVAIL ONT ETE FINANCIEREMENT ET MATERIELLEMENT APPUYEES PAR LE PROJET « DYE SORGHUM BENIN» FINANCE PAR LA DGIS-WUR EN PARTENARIAT AVEC LA FSA/UAC.

CTRrIyIC~rIOJ[

Nous certifions que ce mémoire a été conduit et réalisé par Ayao Sylvanus ZOLIKPO, étudiant à la Faculté des Sciences Agronomiques d'Abomey-Calavi (FSA/UAC), en vue de l'obtention du Diplôme d'Ingénieur Agronome, Option Sciences et Techniques de Production Végétale (STPV), sous notre supervision.

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Le Superviseur :

Dr. Ir. Aliou SAIDOU Enseignant chercheur à la FSA/UAC

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I

REMERCIEMENTS

Nous formulons particulièrement nos remerciements :

Au Dr. Ir Aliou SAIDOU, Maître Assistant du CAMES, enseignant chercheur à la Faculté des Sciences Agronomiques de l'Université d'Abomey-Calavi (FSA/UAC) et au Prof. Dr. Ir Adam AHANCHEDE enseignant chercheur à la FSA qui malgré leurs multiples occupations, ont accepté superviser ce travail, leurs conseils et soutiens nous ont été très bénéfiques. Qu'ils reçoivent ici notre profonde gratitude.

Au Dr. Ir. Polycarpe KAYODE, Maître Assistant du CAMES, coordonnateur au Bénin du Projet "Dye Sorghum Benin" qui nous a permis de réaliser notre mémoire par l'appui financier et matériel ayant contribué à la bonne exécution de ce travail.

A tous les enseignants du département Production Végétale, option Sciences et Techniques de Production Végétale (DPV/FSA) en particulier au Dr. Ir. Léonard AHOTON et Dr. Ir. Corneille AHANHANZO pour l'aimable attention qu'ils ont accordée à l'évolution de notre travail.

A tout le personnel administratif de la FSA/UAC, pour leurs diverses contributions à notre formation professionnelle.

A Ir. Samuel ARAKONGNE, qui n'a ménagé aucun effort tout au long de cette étude pour nous porter main forte dans la collecte des données sur le site expérimental du Centre de Recherche Agronomique Centre de Savè (CRA Centre Savè) de l'Institut National des Recherches Agricoles du Bénin (INRAB). Ses conseils et soutien ont été d'une grande utilité pour la réalisation de ce travail.

Aux Ir. Yves AGNOUN, Tia DRO et le statisticien Romuald ANAGO qui nous ont beaucoup aidé lors du traitement de nos données.

A Mlle Galli GOUNKAGOU pour son assistance et son aide inconditionnelle durant ce travail.

A tout le personnel du CRA Centre Savè.

II

A toute la 34^ème promotion de la Faculté des sciences Agronomiques en particulier mes camarades de la promotion PV.

A mon grand frère Landry ZOLIKPO, mes grandes soeurs Edwige ZOLIKPO et Colombelle ZOLIKPO, mon cousin Félix MITCHONOU ADJIGNON, recevez ici le premier fruit de vos divers sacrifices à mon égard.

A toutes les personnes, qui de près ou de loin n'ont ménagé aucun effort pour que ce travail connaisse un bon aboutissement. Nous vous en sommes reconnaissants.

A Dieu éternel qui m'a comblé de grâce et de clairvoyance à chaque étape de ce travail.

III

RESUME

Les variétés locales des espèces végétales cultivées sont en voie de disparition. Ces variétés bien que moins productives sont adaptées aux conditions locales et sont génétiquement et morphologiquement plus diversifiés que les variétés améliorées. La présente étude de caractérisation agro-morphologique de 120 cutivars de sorgho colorant vise la préservation de la biodiversité des cultivars traditionnels de sorgho colorant au Bénin. Pour atteindre cet objectif, une série de paramètres agronomiques et physiologiques tirés du descripteur de sorgho de l'IBPGR et de l'ICRISAT ont été mesurés. Conduite au centre du Bénin précisement au Centre de Recherche Agricole Centre de Savè, l'expérimentation a été installée suivant le dispositif basé sur le modèle de classification hiérarchisé avec 10 pseudo-blocs de 12 parcelles élémentaires et 6 parcelles témoins de sorgho ordinaires. Les logiciels SPAD 5.5 et STATISTICA ont été utilisé pour l'analyse des données. En effet les faibles pourcentages obtenus sur les axes de l'ACP et de l'ACM indiquent l'absence d'un type morphologique prépondérant. Néanmoins, les résultats montrent une variabilité phénotypique des cultivars tant à l'intérieur des communes qu'entre les communes. Les corrélations positives entre les paramètres végétatifs d'une part et entre les paramètres de rendements d'autre part sont classiques chez le sorgho. Par contre, celles négatives entre les paramètres végétatifs et de rendement s'expliquent par la précarité de la pluviométrie en fin de cycle. Bien que la distribution des cultivars dans les groupes ne soit pas liée à la provenance des cultivars, il existe une prédominance d'un type de cultivar dans chaque groupe. Les groupes (groupe 5-1 et groupe 5-3) représentant la combinaison des cultivars du groupe 5 issu du CAB des paramètres quantitatifs et respectivement des groupes 1 et 3, issus du CAB des paramètres qualitatifs, obtenu, sont un atout majeur pour les paysans et les chercheurs qui doivent développer d'autres axes de recherches pour une connaissance plus approfondie des cultivars de sorgho colorant.

Mots-clés : Biodiversité, Sorgho colorant, cultivars traditionnels, variabilité agro-morphologique, Bénin.

IV

ABSTRACT

Farmers' varieties are disappearing. Even if these varieties have low yield, there are more adapted to the local conditions than the improved varieties. The present agro-morphological characterization of 120 landraces of sorghum aims to preserve the biodiversity of the traditional dye sorghum landraces in Benin. In order to achieve this objective, some morphological and physiological parameters were assed based on the sorghum descriptor of IBPGR and ICRISAT. The trial was conducted in the centre Benin at the agricultural research centre of Savè (CRA Centre Savè). The experimental design was a hierarchical classification model with 10 pseudo-replications. Each pseudo-replication was composed of 12 elementary plots. 6 food sorghum plots were used for comparison. The pseudo- replications represent the treatments and the elementary plot the repetitions. The software SPAD and STATISTICA were used for data analysis. The low percentages obtain with the ACP and ACM principal components indicate that they are not the dominant morphological parameters in the parameter's list. Nevertheless, our results show a landrace phenotypic variability within the districts and between the districts. The important variability within districts is due to the weak exchange of seed between farmers. It can also be justified by the mode of reproduction of the sorghum plant which is autogame. The positive interrelationships between the vegetative parameters on the one hand and the yield parameters on the other hand are classic with sorghum. But, the negative interrelationships between vegetative and yield parameters could be explained by the deceasing of rainfall at the end of the growing cycle. Whatever the distribution of the landraces is not correlated with the origin of sorghum landraces, in each group there is the prevalence of one landrace within. Finally, the groups (5-1 and 5-3) obtain is an asset for farmers and researchers. There is a need to develop other research in order to have more knowledge on this crop.

Key-words: Biodiversity, Dye Sorghum, landraces, agro-morphological variability, Benin.

V

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REMERCIEMENTS I

RESUME III

ABSTRACT IV

LISTE DES TABLEAUX VIII

LISTE DES FIGURES ET SCHEMAS, X

LISTE DES PHOTOS XI

LISTE DES ANNEXES XIII

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS XIV

Chapitre 1: INTRODUCTION GENERALE 1

1.1- Introduction 1

1.2 -Contexte et justification 3

1.3 -Objectifs de recherche 4

1.3.1-Objectif Global 4

1.3.2-Objectifs spécifiques 4

1.4- Hypothèses de recherches 5

2.1- Caractérisation morphologique 6

2.2-Connaissance sur l'espèce Sorghum bicolor (L). Moench 8

2.2.1-Systématique du sorgho 8

2.2.2- Origine et répartition géographique 11

2.3-Description botanique 11

VI

2.3.1-Croissance et développement 11

2.3.2- Caractéristiques morphologiques du sorgho 12

2.3.3-Ecologie 14

2.4- Pratiques agronomiques 15

2.4.2- Gestion de la culture 15

2.4.3- Nuisibles et moyens de lutte 15

2.5- Importance du sorgho 16

2.5.1-Importance agronomique 16

2.5.2- Utilisations de la gaine foliaire comme bio colorant 17

3.1- Matériels et méthodes 19

3.1.1- Matériels biologiques 19

3.1.2-Matériels de collecte de données 21

3.1.3-Description du site expérimental 21

3.2- Méthode 22

3.2.1-Dispositif expérimental 22

3.2.2- Données collectées 24

3.2.2.1- Paramètres à caractères quantitatifs 24

3.2.2.2- Les paramètres à caractères qualitatifs 29

3.3- Méthode d'analyse des données 32

Chapitre 4 : RESULTATS ET DISCUSION 33

4.1- Résultats 33

4.1.1- Corrélations entre les variables 34

4.1.2- Analyse en Composantes Principales (ACP) 37

4.1.3- La Classification Hiérarchique Ascendante des cultivars 44

4.1.4- Analyse des correspondances multiples ACM des cultivars de sorgho colorant 51

4.1.4.1-Description des axes 53

4.1.5-Classification Ascendante Hiérarchique 59

4.2.1-Variabilité agro-morphologique au sein des cultivars de sorgho colorant. 62

4.2.1.1- Effet de la provenance des cultivars sur les paramètres agronomiques des cultivars

de sorgho 64

4.2.2-Comportements agronomiques et physiologiques des deux sorghos: sorgho colorant et

sorgho ordinaire. 71

4.2.3- Effet de la connaissance des atouts de l'èspèce sur la conservation de la diversité des

cultivars traditionnels de sorgho colorant au Bénin. 71

5-Conclusion et Suggestions 74

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 77

VII

Annexes Annexe1

VIII

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Traits morphologiques distinctifs du sorgho ordinaire et du sorgo

colorant 12
Tableau 2: Caractères morphologiques qualitatifs et nombre de variables

retenues pour l'analyse de la variabilité entre plants 31

Tableau 3: Statistiques sommaires des variables continues 33

Tableau 4 : Corrélation des variables quantitatives 35

Tableau 5 : Corrélation des variables quantitatives 35

Tableau 6 : Valeurs propres et proportion d'information expliquée sur les

axes de l'ACP 37

Tableau 7 : Contributions des différentes variables quantitatives à la

formation des premiers axes. 38

Tableau 8: Description de l'axe 1 par les variables quantitatives 39

Tableau 9: Description de l'axe 2 par les variables quantitatives 39

Tableau 10: Tableau d'ANOVA de la CAH des variables quantitatives 45

Tableau 11: Variables discriminantes de chaque classe issue du

dendrogramme quantitatif 49

Tableau 12: Tableau de fréquence des paramètres qualitatifs de la CAH des

cultivars de sorgho 52

Tableau 13 : Valeurs propres et proportion d'information sur les axes de

l'ACM des cultivars de sorgho 53

IX

Tableau 14: Description de l'axe 1 de l'ACM 54

Tableau 15: Description de l'axe 2 de l'ACM . 54

Tableau 16: Tableau d'Analyse de variance (ANOVA) de la CAH des

variables qualitatives mesurées sur les plants de sorgho colorant 59
Tableau 17: Classification comparative des cultivars de sorgho colorant au

Bénin . 69

X

LISTE DES FIGURES ET SCHEMAS,

Figure 1: Panicules et grains des 5 races de bases de sorgho 11

Figure 2: Aires de culture de sorgho en Afrique 12

Figure 3: Carte du Benin montrant les zones de collecte des semences de

Sorgho colorant 20

Figure 4: Evolution de la pluviométrie totale mensuelle (en mm) 22

Figure 5: Schémas du dispositif expérimental 23

Figure 6 : Structure de la plante de sorgho et situation de quelques caractères

morphologiques 24

Figure 7 : Cercle de corrélation formé par le plan 1-2. 40

Figure 8: Projections des individus dans le plan1-2 42

Figure 9: Dendrogramme des variables quantitatives 46

Figure 10: Variabilité des cultivars en provenance de Parakou 50

Figure 11: Projection dans l'ACM des variables couleur graine et compacité

de la panicule dans le plan factoriel 1-2 56
Figure 12: Projection dans l'ACM des variables couleur gaine et compacité

de la panicule dans le plan factoriel 1-2 57

Figure 13: Projection des individus issus du CAH dans le plan 1-2 58

Figure 14: Dendrogramme des variables qualitatives 60

XI

LISTE DES PHOTOS

Photo 2: Tige rosâtre de sorgho colorant 12

Photo 1: Tige verte de sorgho colorant 12

Photo 4: Gaine pigmentée de sorgho ordinaire 13

Photo 3: Présentation de la gaine de sorgho colorant 13

Photo 5: Racines adventives de sorgho 13

Photo 8: Panicule semi-compacte de sorgho compact 13

Photo 5: Plants de sorgho colorant présentant plusieurs panicules 13

Photo 7: Panicule compacte de sorgho colorant 13

Photo 9: Champs de sorgho colorant en sénescence (maturité physiologique) 25

Photo 10: Photo montrant la méthode de mesure de hauteur sur les plants de sorgho

colorant 26

Photo 11: Plants de sorgho en floraison 27

Photo 12: Mesure de la longueur des panicules 28

Photo 13: Mesure de la largeur des panicules 28

Photo 13: Mini Code de couleur de Royal Horticultural Society (RHS) 30

Photo14: Panicule Compacte d'un cultivar en provenance de Nikki et panicule lâche

du sorgho ordinaire avec des pédoncules droits 30

Photo 15: 1er cultivar du sorgho ordinaire 43

Photo 16: 2ème cultivar du sorgho ordinaire 43

Photo 17: 5ème cultivar du sorgho ordinaire. 43

XII

Photo 18: 3ème cultivar de Bembêrêkè 43

Photo 19: 9ème cultivar de Ouèssè 43

Photo 20: 12ème cultivar de Bassila 43

Photo 21 : 1er cultivar de Toukountouna 43

Photo 22: 3ème cultivar de Djougou. 43

Photo 23: 3ème cultivar de Banikoara 43

Photo 23 : panicule du cultivar C9.11 (11ème panicule en provenance de Kouandé).

64

XIII

LISTE DES ANNEXES

Annexes N° 1 : Prédominance des individus dans chaque classe

Tableau N° 1.1 Variables quantitatives

Tableau N° 1.2 : Variables qualitatives

Annexe N°2 : Distance d'Agrégation par étape des CAH

Figure 2.1 : Distance d'Agrégation par étape des variables quantitatives

Figure 2.2 : Distance d'Agrégation par étape des variables qualitatives.

XIV

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS

% recr : Pourcentage de recouvrement. C0 : Témoin.

C1 : Dassa.

: Ouèssè.

C3 : Parakou.

C4 : Nikki.

C5 : Bembêrêkè.

C6 : Banikoara/kérou.

C7 : Bassila.

C8 : Djougou.

C9 : Kouandé.

C10 : Toukountouna.

CIRAD: Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour

le Développement.

Colg : Couleur de la gaine.

Colgl : Couleur de la glume.

Colgr : Couleur de la graine.

Cpan : Compacité de l'inflorescence.

CRAC: Centre de Recherche Agricole Centre. Dcol : diamètre au collet.

DiaG : diamètre de la gaine foliaire.

XV

Dpan : diamètre de la panicule.

DPL50: Durée de la phase de levée.

Exepan: Exertion paniculaire.

FAO: Food and Agriculture Organization.

Fped : Forme du pédoncule.

FSA: Faculté des Sciences Agronomiques.

Htmat : Hauteur de la plante à maturité.

IBPGR: Bureau International pour les Ressources Phytogénétiques.

ICRISAT: Institut International de recherche sur les cultures des zones

tropicales et semi- arides.

IITA: Institut International d'Agriculture Tropicale.

INRAB: Institut National des Recherches Agricoles du Bénin.

IPGRI: International Plant Genetic Resources Institute.

LarF : Largeur de troisième feuille.

LonF : Longueur de la troisième feuille.

LonG : Longueur de la gaine foliaire.

Lpan : Longueur de la panicule.

Lped : Longueur du pédoncule.

Nen : Nombre d'entrenoeuds.

XVI

NJF: Nombre de jours à la floraison ou cycle semis floraison.

NJM: Nombre de jours à la maturité.

P100: Poids de cent grains.

Pgr/pan: Poids des grains par panicule.

Ppan: Poids de la panicule.

PROTA: Plant Resources of Tropical Africa.

RGPH3: Recensement Général de la Population et de l'Habitat 3.

SPAD: Système Pour Analyse de Données.

Tal40: Nombre de talles totales.

Texer: Type d'exertion de panicule. Tgr : Type de grains.

UAC: Université d'Abomey-Calavi.

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1

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Chapitre 1: INTRODUCTION GENERALE

1.1- Introduction

Bien que des efforts soient fournis pour moderniser le secteur agricole, l'agriculture béninoise est demeurée traditionnelle et tributaire des aléas climatiques qui sont aussi sujets à des modifications ces dernières années. L'introduction des cultures de rente et des variétés améliorées à haut rendement a contribué à restreindre l'aire de culture des variétés traditionnelles qu'on retrouve uniquement dans les villages les plus reculés (Brush, 1995). Ce risque de perte de la biodiversité est aussi associée à la grande variabilité interannuelle et à la réduction de la durée des pluies, à la dégradation des sols en relation avec la forte croissance démographique, à la pression de certains parasites (Cécidomyie, Striga etc.) et enfin, à une faible commercialisation des produits (Lançon et al., 2006).

En effet, dans le monde, le sorgho (Sorghum bicolor (L). Moench), représente la cinquième céréale importante après le blé, le riz, le maïs, et l'orge en termes de production (FAO, 2002). Le sorgho est une plante autogame, d'origine tropicale, de la famille des Poacées. La graine de sorgho a une grande valeur énergétique et est riche en glucides (amidon). Elle contient également des lipides, des protides et des fibres, des minéraux (potassium et phosphore) et des vitamines (sauf la vitamine A), mais sa teneur variable en tanins empêche un peu sa digestibilité. Généralement, le sorgho est utilisé dans l'alimentation humaine et animale sous forme de grains et de fourrage. En dehors de cette utilisation à des fins alimentaires, certaines variétés de sorgho sont cultivées non seulement pour les grains, mais aussi et surtout pour ses colorants présents dans la gaine foliaire et parfois dans les parties adjacentes de la tige. Ils sont produits autour des cases et au bord des champs comme brise vents pour les cultures vivrières. Le sorgho tinctorial ou sorgho colorant fait partie d'un groupe de cultivars de sorgho cultivés au Bénin et dans les pays voisins pour ses composés tinctoriaux (Kayodé et al., 2006). Ils produisent également des grains qui sont consommés sous la forme de bouillie ou parfois servent à la fabrication de la bière traditionnelle. Le colorant sert traditionnellement à colorer les fromages fabriqués par les femmes Peulh, à améliorer la saveur et l'aspect de la bouillie de maïs et à teindre le cuir et la vannerie (Kayodé et al., op cit). C'est également un important remède traditionnel contre l'anémie et autres maladies du sang, notamment le paludisme (Kayodé et al., op cit). Les composés tinctoriaux des cultivars de sorgho sont des anthocyanidines, un groupe de composés chimiques que les plantes produisent généralement en réaction au stress. Ces anthocyanidines du sorgho sont très rares chez les plantes

1	Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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vasculaires et se caractérisent par une stabilité remarquable par rapport à une large gamme de pH (PROTA, 2010).

Une diversité variétale importante est ainsi gérée par les agriculteurs pour divers objectifs de production (Brocke et al., 2002). Mais force est de constater que ces cultivars traditionnels ne sont désignés que par des noms usuels: tel le nom d'un village, d'une aptitude culinaire, d'un fait etc. Face à ce problème, pour éviter la restriction de la diversité biologique de nos cultivars traditionnels, il est nécessaire d'amorcer des études de caractérisation agro-morphologique de nos cultivars traditionnels en vue de conserver la biodiversité de ceux-ci.

2

Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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1.2 -Contexte et justification

Le Sorgho (Sorghum bicolor L. Moench.) est une céréale importante des systèmes de culture, des régimes alimentaires et des rites sociaux, dans de nombreux pays d'Afrique Subsaharienne. Il est un aliment de base pour des millions de personnes dans les pays en voie de développement (Kayodé et al., 2006). Cependant, les variétés traditionnelles des espèces cultivées sont en voie de disparition dans les régions tropicales (Djè et al., 2007). Or ces variétés représentent une composante essentielle de la conservation des ressources génétiques, car elles sont adaptées aux conditions locales et peuvent posséder des caractéristiques intéressantes (Bosch & Borus, 2009). Par exemple au Mali, 60 % des variétés locales de sorgho collectées en 1978 n'ont plus été retrouvées en 1999 (Kouressy, 2002). La cause réelle de cette restriction de l'aire de culture des variétés traditionnelles est en effet, l'introduction des cultures de rente et des variétés améliorées à haut rendement. Des études de diversité des plantes cultivées ont montré clairement que les variétés traditionnelles, bien que moins productives, sont génétiquement plus diversifiées que les variétés améliorées (Brown et Munday, 1982, Ahmadi et al., 1988) cité par (Djè et al., op cit.)

L'Afrique de l'Ouest et en particulier les régions Sahéliennes, est non seulement une zone aride, mais connaissent ces dernières décennies des perturbations majeures au niveau du climat (ruptures des séries pluviométriques et hydrométriques) (Madiodio, 2007). Ainsi, depuis quelques années, avec l'augmentation des sommes de température, le sorgho devient un pilier de la sécurité alimentaire et une culture alternative au maïs. Comparativement au maïs, le sorgho est réputé moins exigeant en eau. Ainsi, les stress hydriques et les courtes températures perturbent moins le sorgho que le maïs. (Moreau, 2007).

Au Bénin et dans les pays limitrophes, (Niger, Burkina Faso, Togo et Nigéria) un groupe de cultivars traditionnels est cultivé spécialement pour les pigments dans les gaines foliaires (Kayodé et al., op cit). Ces pigments, composés principalement de l'anthocyanine sont utilisés comme colorant pour les aliments (fromage et la bouillie), les fibres, des tissus, des pierres à lécher pour le bétail, le cuir, la vannerie, calebasses ornementales, et en médecine traditionnelle pour traiter les cas d'anémie et les problèmes de menstrues chez la femme, (Brink & Belay, 2006). En plus, une observation des pratiques culturales de la plante révèle que presque toutes les parties de la plante sont utilisées. Les gaines pour la production de colorant, les feuilles pour l'alimentation des animaux en stabulation, les panicules pour la coloration de l'igname au cours de la cuisson, enfin, les tiges pour la confection des palissades

3	Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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d'une part et pour la fabrication de la potasse (Kayodé et al., 2006). En Côte d'Ivoire, les colorants du sorgho ainsi que d'autres sources, riches en tanin, sont associés avec de la boue pour créer les motifs des étoffes peintes produites dans la région de Korhogo (Brink & Belay, 2006). Traditionnellement, la plante est cultivée autour des cabanes et aux abords des champs comme brises vents pour les cultures vivrières, et son utilisation est passée de génération en génération (Bellemare, 1993) ce qui limite un peu sa diversification. Des données spécifiques au sorgho colorant, quant à la production de gaine ou de colorant font défaut dans les statistiques tant nationales, régionales qu'internationales. Néanmoins, les femmes connaissent l'aptitude culinaire de chaque variété parce qu'elles ont accumulé des expériences dans ce domaine. Et les noms que les producteurs donnent aux différentes variétés de sorgho ont une signification (Kayodé et al., op cit). Il est donc nécessaire, pour préserver la biodiversité des cultivars traditionnels, d'entamer des études visant la conservation in situ et ex situ de ces cultivars.

1.3 -Objectifs de recherche

1.3.1-Objectif Global

L'Objectif général de l'étude est de contribuer à la préservation de la biodiversité des cultivars traditionnels de sorgho colorant au Bénin.

1.3.2-Objectifs spécifiques

Spécifiquement il s'agira de :

> évaluer la diversité agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant

au Bénin ;

> apprécier en conditions écoclimatiques particulières, l'influence des provenances des
cultivars sur les paramètres de croissances et de développement des cultivars;

> Faire une étude comparative des comportements des cultivars de sorgho colorant au
sorgho ordinaire;

> Enfin, proposer des mesures et des actions pour la conservation de la diversité de cette
ressource végétale au Bénin.

4	Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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1.4- Hypothèses de recherches

H1 : Les traits agro-morphologiques des cultivars de sorgho colorant sont différents d'un cultivar à l'autre et de ceux du sorgho ordinaire.

H2 : Les comportements agronomiques et physiologiques des cultivars de sorgho colorant diffèrent significativement de ceux de sorgho ordinaire (Sorghum bicolor).

H3 : Une meilleure connaissance des opportunités qu'offre le sorgho colorant est un atout pour la conservation de la diversité au niveau de l'espèce.

5

Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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Qpnthse ci~&~jraphiqwe

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Chapitre 2 : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

2.1- Caractérisation morphologique

Les ressources phytogénétiques constituent la base biologique de la sécurité alimentaire, car la diversité génétique et morphologique des diverses espèces locales jouent un rôle primordial dans le développement économique, social et culturel d'un pays. Les connaissances endogènes et les savoir-faire des communautés rurales qui ne prélevaient de la nature que le strict besoin ont beaucoup contribué à sa préservation. Mais dans ce climat d'urgence caractéristique des problèmes de réduction de la biodiversité et de la mauvaise répartition des ressources phytogénétiques en particulier le sorgho, la conservation de la diversité biologique et l'utilisation durable des ressources phytogénétiques est un objet de recherche complexe qui nécessite une approche intégrative et interdisciplinaire .

Ainsi depuis l950, les chercheurs américains ont amélioré la production des variétés traditionnelles par le biais d'hybridations génétiques contrôlées. La collection de cultivars traditionnels importée aux États-Unis, à partir des régions de l'Afrique et de l'Asie, était principalement constituée de variétés de sorgho destinées à la production de graines et de sorghos sucrés des races biologiques Kafir et Durra. Ces variétés ont été croisées au cours des années 50 pour produire les premières variétés hybrides de sorgho à graines améliorées. A partir de 1960, des variétés semi-naines ont été développées avec les mêmes objectifs que ceux suivis par les programmes d'amélioration des blés semi-nains. Ces nouvelles variétés de sorgho, au nombre de plusieurs centaines, ont augmenté la production de sorgho de façon significative. En plus de ces études, différents auteurs ont également observé une diversité phénotypique très grande : des hauteurs de plants comprises entre 1,2 m à 5 m, une compacité de panicule de très lâche à très compacte, un poids de 1000 grains compris entre 14 à 46 g et une grande variabilité de la couleur et de la vitrosité des grains (Scheuring et al., 1980; Thiombiano, 1983) cité par Zongo (1991). Dans cet optique de nombreuses études ont analysé la diversité génétique d'accessions maintenues en collection en utilisant différents marqueurs tels que les RAPD, les RFLP ou les microsatellites (Djé et al., 2000, Zongo et al., 2003, Casa et al., 2005, Folkertsma et al., 2005, Deu et al., 2006). Ainsi Zongo et al. (2003), pour établir une relation génétique entre les cultivars de sorgho du Burkina Faso, ont soumis ces derniers aux analyses électrophorétiques par dix systèmes enzymatiques et dix huit locis. De même, une étude menée par (Ouattara et al., 2001) sur la diversité des caractères agro-morphologiques suivie d'une caractérisation physique, nutritionnelle et technologique ont

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porté sur une série d'écotypes et de lignées sélectionnées de sorgho guinea tan, comparées à deux variétés témoins. Au total, 12 variétés reparties en 36 échantillons de grains entiers et en 12 échantillons de farines ont été étudiées. Brocke et al.(2008) ont sélectionné 47 variétés locales et crée 9 variétés améliorées adaptées aux différentes régions de sorgho à base large avec les agriculteurs au Burkina Faso. Ces travaux ont ainsi permis la création de quatre populations pour trois zones agroclimatiques. Chacune intégrant huit à quinze variétés locales et trois à quatre variétés élites.

De part le monde, la diversité génétique du sorgho (Sorghum bicolor) a été étudiée à l'échelle d'un pays (Ghebru et al., 2002, Nkongolo et Nsapato, 2003, Uptmore et al., 2003) ou d'une région (Djè et al., 1999, Kayodé et al., 2006). Ghebru et al. (2002) ont souligné la très grande diversité génétique des variétés cultivées en Erythrée en comparaison à une collection mondiale.

En somme, on est conscient de la grande diversité biologique que renferme le sorgho en Afrique, mais il y a des cultivars de sorgho qui sont gérés par les agriculteurs pour des objectifs de production différents. En effet, le sorgho des teinturiers fait partie d'un groupe de cultivars de sorgho cultivés au Bénin et dans les pays voisins pour leurs composés tinctoriaux présents dans les gaines foliaires non pas pour ses graines. Néanmoins, les graines utilisées sont aussi consommées en bouillie ou servent à la fabrication de la bière locale. Bien que des études soient faites sur les aspects socio-économiques de la production, aucune étude n'a encore été conduite sur la biodiversité du sorgho des teintures en Afrique en particulier au Bénin.

Cette étude de Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin est une base de connaissance à utiliser par les chercheurs pour une caractérisation moléculaire, chromosomique et enzymatique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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2.2-Connaissance sur l'espèce Sorghum bicolor (L). Moench

2.2.1-Systématique du sorgho

Le sorgho, Sorghum bicolor (L.) Moench (synonyme : Sorghum vulgare Pers) appartient au règne Plantae, au sous-règne Tracheobionta, à la division des Magnoliophyta, à la classe des Liliopsida, à la sous-classe des Commelinidae, à l'ordre des Cyperales à la famille des Poaceae, à la sous-famille des Panicoideae, à la tribu des Andropogoneae, Genre Sorghum et à l'espèce bicolor.

Le grand nombre de sorghos cultivés et l'extrême variation de leurs formes rendent leur classification très difficile. Ainsi, le premier chercheur ayant donné une description écrite nettement identifiable du sorgho est Pline l'Ancien. C'est Snowden en 1936 cité par (House, 1987) qui a fait un inventaire complet et détaillé du genre. Mais l'ensemble des taxons qu'il a recensé est impossible à utiliser dans la pratique : il a dénombré exactement 31 espèces, 158 variétés et 523 cultivars différents. Ce qui est impossible pour les agronomes de retenir autant de noms et surtout leurs critères de reconnaissance spécifiques. Actuellement, on préfère utiliser la classification de Harlan et de Wet établie en 1972. Partant du principe que les différentes populations de sorgho cultivées se prêtent mieux à un classement en parallèle, plutôt que hiérarchique selon (Snowden op cit), et en imaginant un système suffisamment simple pour reconnaître un plant de sorgho qui consiste à observer la panicule, l'épillet et la morphologie du grain, (Harlan & de Wet, op cit ont divisé la sous-espèce Sorghum bicolor en cinq races ou groupes fondamentaux et dix races secondaires qui sont:

+ cinq races fondamentales : bicolor, guinea, Caudatum, Kafir et Durra ;

+ dix races intermédiaires : guinea-bicolor (GB), Caudatum-Bicolor, Kafir - Bicolor,

durra Bicolor Guinea - Caudatum, Durra - Caudatum, Guinea - Kafir, Guinea - Durra, Kafir - Caudatum, Durra - Caudatum, et Kafir - Durra.

2.2.2-Description des races fondamentales de sorgho

Le genre Sorghum comprend 20-30 espèces et on les sépare en races sur la base de la morphologie du grain, de la forme de la glume et du type de panicule (Balole & Legwaila, 2006). Plusieurs cultivars non comestibles de sorgho sont cultivés exclusivement pour le colorant rouge présent dans la gaine foliaire et parfois dans les parties adjacentes de la tige (Balole & Legwaila, op cit). La plupart des cultivars de sorgho colorant sont regroupés dans la race Caudatum qui représente la race la plus importante de toutes, en termes de diversité

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biologique. Ses cultivars sont largement cultivés dans le Nord-est du Nigeria, au Tchad, au Soudan et en Ouganda, et les Haoussa au Nigeria les désignent sous le nom de « karan dafi ». Ils produisent beaucoup de grains, mais souvent farineux et de qualité médiocre.

Les autres races intermédiaires sont des hybrides. Elles présentent des combinaisons variées et des formes intermédiaires entre les caractéristiques des 5 races de base. On distingue également des espèces qui poussent comme des plantes adventices. Elles sont généralement considérées comme des hybrides. On les trouve en Afrique partout où le sorgho est cultivé et ses cousins sauvages sont sympatriques.

Sorghum bicolor :

Encore appelé gros mil, sorgho rouge, cette race de sorgho renferme les cultivars tinctoriaux cultivés uniquement pour leurs colorants. Se sont les sorghos aux caractères les plus primitifs et les plus proches des variétés sauvages. Il se caractérise par des inflorescences lâches et de longues glumes accolées au grain qui à maturité recouvre totalement le grain ou une fraction de sa longueur pouvant atteindre le quart de celle-ci. L'épillet persistant renferme le grain. Le grain généralement petit est allongé, parfois faiblement ovale, presque symétrique dorso- ventralement. Ses cultivars, peu rependus, sont exploités en Afrique et en Asie surtout dans les zones humides. Certaines tiges sucrées servent à préparer du sirop ou de la mélasse ; leurs grains amers servent à aromatiser la bière de sorgho.

Sorghum guinea

Se caractérise par des inflorescences généralement grandes et lâches aux rameaux souvent retombants à maturité. Le grain est typiquement aplati et tordu en oblique par rapport aux longues glumes béantes à maturité. Sorghum guinea est présent en Afrique de l'Ouest, mais on le cultive aussi le long du rift d'Afrique de l'Est, depuis le Malawi jusqu'au Swaziland. Il s'est également propagé en Inde et dans les régions côtières de l'Asie du Sud-est. De nombreux sous-groupes peuvent être distingués, dont certains ont des cultivars bien adaptés à des régimes de précipitations élevées ou faibles. Autrefois, le grain était souvent embarqué comme provision sur les navires en raison de sa bonne conservation

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Sorghum caudatum

Représente la race la plus importante de toutes, en termes de diversité biologique. Ses cultivars sont largement cultivés dans le nord-est du Nigeria, au Tchad, au Soudan et en Ouganda. Les types utilisés pour la teinture en font également partie, et les Haoussas au Nigeria les désignent sous le nom de « karan dafi ». Ils produisent beaucoup de grains, mais souvent farineux et de qualité médiocre. Par contre, les races intermédiaires x-caudatum (hybrides) ont hérité d'excellentes capacités de production et de qualité de grain car la plupart des hybrides modernes cultivés dans les pays occidentaux appartiennent à cette race. Leur panicule a une forme variable : compacte dans les zones sèches et ouverte dans les régions à fortes précipitations. Leurs grains sont dissymétriques (forme en dos de tortue), aplatis sur la face ventrale et bombés sur la face dorsale (turtle-backed grains en anglais). Le style persiste souvent sous forme d'une pointe terminale tournée vers la glume inférieure, mais la longueur des glumes est au plus la moitié de celle du grain.

Sorghum durra

Se caractérise par une inflorescence compacte souvent portée par un pédoncule crossé. Ses cultivars se distinguent par la grosseur de leur grain souvent sphérique et leur résistance à la sécheresse. Les épillets sessiles sont typiquement aplatis et les glumes inférieures sont plissées. Le type durra est largement cultivé, en Asie occidentale et dans certaines régions de l'Inde. Il est aussi prédominant en Ethiopie, dans la vallée du Nil au Soudan et en Egypte. Elle représente la race la plus spécialisée et la plus évoluée de toutes les races et comporte de nombreux gènes utiles pour les combinaisons génétiques.

Sorghum kafir

Ce sont des sorghos peu diversifiés, de taille plutôt courte. Sorghum kafir se caractérise par des inflorescences relativement compactes de forme souvent cylindrique, des épillets sessiles elliptiques et des glumes étroitement embarrassantes et généralement bien plus courtes que le grain. Il est un aliment de base important dans les savanes de l'Est et du Sud de la Tanzanie à l'Afrique du Sud. Les variétés locales de S. kafir tendent à être indifférentes à la photopériode et la plupart des lignées mâle-stériles importantes sur le plan commercial dérivent de ce type.

Les autres races intermédiaires sont des hybrides. Elles présentent des combinaisons variées et des formes intermédiaires entre les caractéristiques des 5 races de base. On distingue

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également des espèces qui poussent comme des plantes adventices. Elles sont généralement considérées comme des hybrides. On les trouve en Afrique partout où le sorgho est cultivé et ses cousins sauvages sont sympatriques, car se croisent

Figure 1: Panicules et grains des 5 races de bases de sorgho

1, bicolor; 2, caudatum; 3, durra; 4, guinea; 5, kafir. Source: PROSEA

2.2.2- Origine et répartition géographique

Si l'origine tropicale du sorgho est définitivement acquise, une localisation plus précise et le sens de son extension géographique restent sujets à des controverses. Les conclusions des études résumées ici doivent être considérées comme les hypothèses les plus probables, au vu des connaissances actuelles. De manière certaine, le sorgho et le mil auquel on l'associe souvent, ont servi primitivement de nourriture aux humains. D'abord, grâce aux races sauvages, puis par culture, parallèlement à l'apparition des peuples sédentaires. Les choix de ces hommes se portent souvent sur des "céréales à bouillies" dont le mil et le sorgho. C'est au Nord-est de l'Afrique tropicale qu'on trouve la plus grande diversité de sorgho aussi bien chez les types cultivés que sauvages. Il se peut que la plante ait été domestiquée dans cette région. Les plus vieilles races authentifiées sont antérieures à 6000 ans avant J.C et laissent penser que la domestication du sorgho date de cette période. Cette découverte est intervenue à la frontière du Soudan et de l'Egypte, proche de la région du Sud-est du Sahara. Ensuite, d'autres hypothèses ont été avancées quant à l'époque de la domestication, depuis 5000-3000 ans avant J.-C jusqu'à 1000 ans avant J.-C. Mais c'est surtout la dernière période qui fait

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aujourd'hui consensus (PROTA, 2009). Ainsi, tout porte à croire que c'est l'Ethiopie le berceau de la domestication du genre Sorghum, à partir de la race sauvage verticilliflorum.

A partir du Nord-est de l'Afrique, le sorgho s'est diffusé dans toute l'Afrique et le long des voies maritimes et commerciales, du Proche-Orient à l'Inde. On suppose qu'il a été introduit d'Inde en Chine par la route de la soie et en Asie du Sud-est par les voies maritimes côtières (House, 1987). L'introduction du sorgho dans les Amériques s'est faite depuis l'Afrique de l'Ouest avec le commerce triangulaire. Son introduction aux Etats-Unis pour une exploitation commerciale est partie d'Afrique du Nord, d'Afrique du Sud et d'Inde à la fin du XIX^e siècle (House, op cit)

Par la suite, il a été introduit en Amérique du Sud et en Australie. De nos jours, Il est cultivé partout dans les zones arides d'Afrique, d'Asie, des Amériques, d'Europe et d'Australie, à des latitudes comprises entre 50°N en Amérique du Nord et en Russie, et 40°S en Argentine. Les types de sorgho exclusivement cultivés pour le colorant contenu dans la gaine foliaire sont présents depuis le Sénégal jusqu'au Soudan (Balole & Legwaila, 2006).

Figure 2: Aires de culture de sorgho en Afrique Source : PROTA

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2.3-Description botanique

2.3.1-Croissance et développement

Une graine mise en terre émerge du sol, donne une plantule, après une plante qui arrivera à maturité physiologique. La température optimale de germination des graines de sorgho est de 27-35°C. La levée des plantules prend 3-10 jours. L'initiation des panicules a lieu à peu près au tiers du cycle de croissance. A ce stade, le nombre total de feuilles (7-24) a été déterminé et près d'un tiers de la superficie totale des feuilles s'est développé. Le rapide développement des feuilles, l'élongation de la tige et l'expansion des entre-noeuds suivent l'initiation de la panicule. Une croissance rapide de la panicule a également lieu. Lorsque la feuille terminale est visible, toutes les feuilles, à l'exception des 3 ou 4 dernières, sont complètement ouvertes et l'interception de la lumière touche à son maximum ; les feuilles inférieures ont entamé leur sénescence. Au cours de la montaison, la panicule qui se développe a presque atteint sa taille définitive et elle est nettement visible dans la gaine foliaire ; l'ouverture des feuilles est achevée. Le pédoncule pousse rapidement et la panicule sort de la gaine foliaire. La floraison ne tarde pas à suivre l'émergence de la panicule, le délai étant largement influencé par la température (Kouressey et al., 1998). La floraison de chaque panicule, qui se fait du haut vers le bas, peut mettre 4-9 jours. Le sorgho est avant tout autogame. Il peut y avoir un taux de pollinisation croisée de 0-50%, mais la moyenne est d'environ 5-6% (House, 1987). Le remplissage du grain a lieu rapidement entre la floraison et le stade laiteux-pâteux. C'est au cours de cette période que s'accumule environ la moitié de la matière sèche totale. Les feuilles du bas poursuivent leur sénescence et meurent. Au stade pâteux, le poids sec du grain atteint environ les trois quarts de son niveau ultime. A la maturité physiologique, déterminée par l'apparition d'une couche sombre sur le hile (là où le grain est attaché à la panicule), le poids sec maximal est atteint. A ce stade, la teneur en humidité du grain se situe d'habitude à 25-35% (Balole & Legwaila, 2006).

Les cultivars précoces de sorgho ont un cycle de 100 jours ou moins, tandis que le sorgho à cycle long requiert 5-7 mois. Le sorgho a une photosynthèse de type C4 (Vaksmann et al., 1997, 1998) cité par Kouressey et al. (op cit). La durée, entre la floraison de la plante et la maturité des graines, dépend des conditions du milieu. Il représente normalement à peu près un tiers de la durée du cycle cultural. Le grain continue à sécher, depuis sa maturité physiologique jusqu'à la récolte qui a généralement lieu lorsque l'humidité des graines est en

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dessous de 20%. Les feuilles peuvent soit dépérir rapidement soit rester vertes et reprendre leur croissance si les conditions s'y prêtent (Balole & Legwaila, 2006).

2.3.2- Caractéristiques morphologiques du sorgho

Au Bénin, on rencontre deux types de sorgho à savoir le sorgho ordinaire et le sorgho rouge. Le sorgho le plus cultivé est le sorgho rouge (Sorghum bicolor) et le sorgho colorant fait partir de ce groupe. Le tableau suivant montre quelques traits distinctifs du sorgho ordinaire et du sorgo colorant.

	Sorgho ordinaire	Sorgho colorant
Taille	De taille réduite : allant des variétés naines (petites) à tardives (longues)	Grande taille peut atteindre 7 m si les conditions sont favorables
Tiges	Vertes	Allant du vert au rosâtre
Feuilles	Moins lisses, moins longues et moins épaisses	Plus lisses, plus longues et plus épaisses
Graines	Grosses allant du blanc au rouge	Petites et plus rouges
Gaines	Vertes et parfois tachetées de pigments rouges	Bien rouges
Racines adventives	Moins de racines adventives	Plus de racines adventives
Sensibilité à la verse	Moins sensible	Plus sensible
Panicules	Longues et lâches	Courtes allant de semis compact à compact

Tableau 1 : Traits morphologiques distinctifs du sorgho ordinaire et du sorgo colorant

Les photos ci-dessous montrent les caractéristiques morphologiques des cultivars de sorgho colorant.

Photo 1: Tige verte de sorgho colorant Source : ZOLIKPO, 2010.		Photo 2: Tige rosâtre de sorgho colorant Source : ZOLIKPO, 2010.
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Photo 5: Racines adventives de sorgho Source : ZOLIKPO, 2010.

Photo 4: Présentation de la gaine de sorgho colorant

Source : ZOLIKPO, 2010.

Photo 3: Gaine pigmentée de sorgho ordinaire Source : ZOLIKPO, 2010.

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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: Caractéristiques morphologiques du sorgho colorant

Photo 5: Plants de sorgho colorant présentant plusieurs panicules

Source : ZOLIKPO, 2010.

Photo 7: Panicule compact de sorgho colorant Source : ZOLIKPO, 2010

Photo 8: Panicule semi-compact de sorgho compact

Source : ZOLIKPO, 2010

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2.3.3-Ecologie

Le sorgho s'adapte à de nombreux milieux. Toutefois, sa culture réussit le mieux sur les sols limoneux et limono-sableux. La fourchette de pH du sol supportée par le sorgho est de 5,0- 8,5 et il tolère davantage la salinité que le maïs (House, 1987). Il est adapté aux sols pauvres et peut produire du grain sur des sols où beaucoup d'autres cultures échoueraient (Chantereau et al., 1997). Les rendements les plus élevés s'observent ordinairement chez les variétés atteignant leur maturité entre 100 - 120 jours. Les sorghos-grains de ce type présentent, en général, un rapport grain/ paille voisin de 1/1. Les variétés hâtives n'ont pas un aussi bon rendement à cause de la réduction de la période de croissance. Mais les variétés tardives ont tendance à développer de feuillage et à produire moins de grains (le rapport grain/paille peut atteindre 1/5). Les meilleures rendements de telles variétés tardives sont en moyenne de 1500 à 2000 kg/ha, alors que les variétés à cycle de 100-120 jours atteignent 4000 à 5000 kg/ha ou plus. Le sorgho exige moins d'eau pour sa croissance que les autres céréales. Des études ont montré que le sorgho a besoin de 332 kg d'eau pour produire 1kg de matière sèche (MS) ; le maïs exige 368 kg d'eau/kg de matières sèches ; l'orge 434 kg et le blé 514 kg (House, 1987). Le sorgho a tendance à « s'accrocher » pendant les périodes sèches et à reprendre sa croissance au retour de la pluie. Mais, il est important de noter qu'à la levée, la jeune plantule a besoin de certaines quantités d'eau dans le sol pour survivre. Les besoins de la plante augmentent lorsque la plante croît, pour atteindre un pic durant la période de floraison. Après cette période la consommation en eau baisse. Au pic de consommation, le sorgho utilise 6 à 7 mm /ha d'eau/jour (House, 1987). Le sorgho résiste également mieux à des conditions extrêmes d'humidité que d'autres céréales (maïs en particulier) ; le sorgho continue de croître, moins bien certes, en conditions d'inondation, alors que le maïs périra dans ces mêmes conditions. Le sorgho tolère aussi assez bien, le sel et l'aluminium.

Le développement floral et la formation des graines se déroulent normalement à des températures de 30° à 43°C avec une humidité relative de 15 à 30%, si la plante dispose d'eau dans le sol. Le sorgho ne supporte pas le temps frais aussi bien que le maïs. Il a une croissance lente à 20°C ; cependant pour certaines variétés la germination et la croissance apparaissent à des températures aussi basses que 12°C.

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2.4- Pratiques agronomiques

2.4.2- Gestion de la culture

Une dizaine de jours après la levée (lorsque la plantule à 6 à 7 feuilles), il faut procéder au démariage à un ou deux plants par poquet selon le cas. Le premier sarclage doit intervenir au même moment. Par suite, les autres sarclages doivent être réalisés de façon à empêcher les mauvaises herbes de concurrencer le sorgho. En Afrique tropicale et précisément au Bénin, le désherbage se fait souvent à la houe, mais il arrive qu'on ait recours à des bineuses tirées par des boeufs de trait ou des tracteurs. Le nombre de sarclage n'est pas standard et varie selon la pression des adventices et la durée du cycle du sorgho cultivé. Par contre, dans les endroits où le chiendent (Imperata cylindrica) pose problème, il est nécessaire de désherber plus souvent. Les Striga adventices parasites (en particulier Striga hermonthica (Del.) Benth., mais aussi Striga asiatica (L.) Kuntze, Striga densiflora Benth. et Striga forbesii Benth.) sont devenues une contrainte de poids dans la culture du sorgho, surtout en Afrique où les infestations sont graves. On peut lutter contre les Striga au moyen de méthodes culturales comme la rotation avec des cultures pièges ou avec des plantes non sensibles (par ex. l'arachide, le coton ou le tournesol), une élimination rigoureuse des mauvaises herbes avant la floraison et l'emploi d'engrais azotés et d'herbicides. Des cultivars résistants ou tolérants au Striga ont été identifiés (Balole & Legwaila, 2006). La lutte chimique contre les mauvaises herbes est pratiquement inexistante chez les petits paysans.

2.4.3- Nuisibles et moyens de lutte

Les pourritures courantes des semences et des semis du sorgho sont provoquées par des champignons transmis par les semences et le sol : Aspergillus, Fusarium, Pythium, Rhizoctonia et Rhizopus spp. La lutte se fait au moyen de traitements fongicides des semences, le recours à des cultivars résistants et la rotation des cultures. L'anthracnose (Colletotrichum graminicola) est courante dans les régions chaudes et humides d'Afrique. Les ravageurs importants du sorgho en Afrique tropicale sont la mouche du sorgho (Atherigona soccata) et des foreurs de tiges (en particulier Busseola fusca, Chilo partellus et Sesamia calamistis). Les larves de la mouche du sorgho s'attaquent aux pousses des semis et aux talles, et provoquent les «coeurs morts». Les foreurs de tiges quant à eux font des dégâts à tous les stades de la culture. Les dégâts causés par les mouches du sorgho et les foreurs de tiges peuvent être réduits en procédant à un semis précoce et non échelonné, et un traitement des semences ou du sol aux insecticides. La résistance à la mouche du sorgho est associée avec un

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rendement faible. Les larves de la cécidomyie du sorgho (Stenodiplosis sorghicola, synonyme : Contarinia sorghicola) se nourrissent des jeunes grains de la panicule. On peut limiter les dégâts en semant des cultivars précoces et en évitant d'échelonner le semis. Des punaises des panicules (Eurystylus et Calocoris spp.) piquent les graines en cours de développement, ce qui aboutit à une perte de rendement, une déformation et une décoloration du grain, ainsi qu'une contamination par moisissures. Le sorgho du type guinea est généralement moins touché (Balole & Legwaila, 2006).

En pratique, les méthodes de lutte contre les maladies et ravageurs, essentiellement préventives ou culturales, font appel entre autres au choix de dates optimales de semis, au traitement des semences et à la rotation des cultures. La précocité du semis revêt une importance toute particulière comme mécanisme permettant d'éviter le pullulement des insectes à des époques où les plantes sont le plus sensibles aux dégâts. On dispose chez les plantes hôtes de niveaux de résistance élevés à la cécidomyie du sorgho, mais seulement de faibles niveaux pour les autres ravageurs. La lutte chimique contre les maladies et les insectes ravageurs est rarement mise en oeuvre en Afrique tropicale (Balole & Legwaila, op cit).

Les oiseaux, en particulier Quelea quelea, provoquent d'importantes pertes de rendement. Les mesures de lutte font appel entre autres au choix de dates de semis adaptées, à une récolte au bon moment, aux épouvantails et à la destruction des dortoirs et des sites de nidification des oiseaux. Le sorgho brun et le sorgho colorant (sorgho rouge) n'ont pas autant la préférence des oiseaux que le sorgho blanc, exempt de tanin. Le sorgho est très sensible aux dégâts provoqués par les ravageurs des greniers, les principaux étant le charançon du riz (Sitophilus oryzae), le ver de la farine (Tribolium castaneum) et l'alucite des céréales (Sitotroga cerealella). On peut limiter les dégâts en faisant correctement sécher le grain avant son stockage.

2.5- Importance du sorgho

2.5.1-Importance agronomique

Depuis quelques années, avec l'augmentation des sommes de température, le sorgho devient un pilier de la sécurité alimentaire et une culture alternative au maïs dans les régions sahéliennes. Comparativement au maïs, le sorgho est réputé moins exigeant en eau. Ainsi, les stress hydriques et les courtes températures perturbent moins le sorgho que le maïs (Moreau,

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2007). De même, il résiste plus au stress biotique que le maïs. Par contre, au stade laiteux et pâteux, il est plus attaqué par les oiseaux car ces derniers ont accès directement à la graine. Le sorgho est une excellente plante de couverture car, beaucoup de plantes traditionnelles, telles que la citrouille, la patate douce et les haricots, sont cultivées en association avec le maïs ou d'autres cultures céréalières pour servir de barrière écologique aux maladies (FAO, 2002). Le rapport C/N des pailles et chaumes des céréales étant compris entre 80 et 100 donc très élevé, les céréales en général et le sorgho en particulier n'est pas un excellent engrais vert à court terme (El Hassani & Persoons, 1995). A long terme, ce rapport sera corrigé avec l'apport de N par les systèmes de rotation de culture ou d'assolement. Dans les systèmes de culture, il est souvent cultivé en rotation avec le coton puisqu'il peut se contenter des résidus d'engrais laissés par la culture précédente. La concentration des acides aminés soufrés est plus élevée que dans les légumineuses (El Hassani & Persoons, op cit), d'où l'intérêt de l'association des céréales et des légumineuses qui se supplémentent ainsi mutuellement. Après la récolte, les agriculteurs sont souvent obligés de brûler les résidus de récolte en tas. Le sorgho attaqué par les oiseaux est capable de produire une deuxième inflorescence mais moins gros que le premier et qui peut arriver à maturité si les conditions agroclimatiques sont encore bonnes. On peut donc envisager une récolte de sorgho frais avec des graines pâteux et une seconde récolte de sorgho grains.

2.5.2- Utilisations de la gaine foliaire comme bio colorant

En Afrique, ce colorant s'emploie en particulier sur le cuir de chèvre (par exemple au Nigéria), mais sur les nattes, les tissus, les bandes de feuilles de palmier et les herbes utilisées en vannerie et en tissage, sur les calebasses ornementales, la laine (au Soudan par exemple), comme peinture appliquée sur le corps et pour colorer le fromage et les pierres à lécher du bétail (au Bénin par exemple) Brink & Belay (2006). Cette pratique d'utiliser des plantes pour colorer les cuirs, les calebasses, les paniers et les chapeaux est une pratique ancienne (Bellemare, 1993). Pour teindre les peaux avec de la teinture de sorgho, la méthode traditionnelle en Afrique de l'Ouest consiste à préparer un extrait aqueux de cendres de bois, que l'on laisse reposer 3-4 heures. Le principe actif de cette lessive est le carbonate de potassium ou de sodium. Outre les gaines, pour teinter le fromage peulh, les panicules de sorgho (Sorghum vulgaris) sont utilisées en vue de le rendre plus attrayant et pour une bonne conservation du produit (Dossou et al., 2006). Une teinture analogue peut être extraite des déchets des grains (glumes et son) de plusieurs cultivars de sorgho rouge produits pour l'alimentation humaine et pour la brasserie.

17	Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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Les scientifiques occidentaux étaient conscients de son existence dès le tournant du vingtième siècle (Bellemare, 1993). Voilà donc qu'était posée, il y a plus de 70 ans, une des motivations du professeur Mouhoussine Nacro, responsable du laboratoire de chimie organique de l'Université de Ouagadougou, qui a étudié les propriétés coloratrices et tanniques du sorgho caudatum, du sorgho rouge, avec son équipe depuis 1989 (Bellemare, op cit). Les recherches de l'équipe du professeur Nacro ont donc permis de développer, au laboratoire, un procédé d'extraction du colorant à partir de techniques simples permettant d'obtenir un produit fini (Bellemare, op. cit). Le pigment rouge, qui aurait des propriétés antimicrobiennes et antifongiques, sert aussi de remède à l'anémie en médecine traditionnelle (Brink & Belay, 2006). Le sorgho est une source riche en divers composés phytochimiques comme les tannins, les acides phénoliques, les anthocyanines, les phytostéroles et les polycosanols. Ces composés phytochimiques ont des potentialités de combattre des maladies humaines d'origine nutritionnelle telles que le cancer, les maladies cardiovasculaires et l'obésité (Awika & Rooney, 2004).

18	Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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a et des

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3.1- Matériels et méthodes

3.1.1- Matériels biologiques

Il est constitué des semences des cultivars de sorgho colorant collectées, auprès des agriculteurs dans 10 Communes du Bénin à savoir : Ouèssè et Dassa dans le Département des Collines ; Parakou, Nikki et Bembêrêkè dans le Département du Borgou ; Djougou et Bassila dans le département de la Donga ; Kouandé et Toukountouna dans le Département de l'Atacora enfin Banikoara dans le Département de l'Alibori (Figure 3).

Dans chaque commune, trois villages ont été échantillonnés et quatre producteurs ont été sélectionnés par village, soit au total 120 échantillons de semences. En plus, 6 variétés de sorgho ordinaire ont été utilisées comme témoin.

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Conservation de la biodiversité des ressources végétales : Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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Figure 3: Carte du Benin montrant les zones de collecte des semences de Sorgho colorant Source : ZOLIKPO, 2010

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3.1.2-Matériels de collecte de données Ces matériels sont les suivants :

· Un décamètre et des cordeaux pour le dimentionnement du site expérimental ;

· Des outils tels que : houes, coupe-coupe pour le piquetage et le dimentionement des parcelles élémentaires ;

· Des plaquettes pour l'identification des cultivars au niveau des parcelles élémentaires ;

· Une loupe manuelle pour l'observation des paramètres morphologiques difficiles à voir à l'oeil nu;

· Une balance de précision pour les pesées ;

· Un pentamètre pour les mesures de hauteur des plants ;

· Un double décimètre pour les mesures de longueur ;

· Le code de couleur de Royal Horticultural Society (RHS) pour la détermination des couleurs des gaines, des glumes et des graines.

· Un appareil photo numérique pour la prise de vues au différents stades de développment des plantes.

3.1.3-Description du site expérimental

Le site expérimental du Centre de Recherche Agricole (CRA) Centre, Savè est située dans la zone agro-écologique de transition caractérisée par un climat soudano-guinéen à régime monomodal avec une saison pluvieuse d'avril à octobre et une saison sèche qui s'étend de novembre à mars. La normale pluviométrique se situe autour de 1100 mm d'eau avec les maxima en juillet et septembre avec quelques variations dans l'espace et dans le temps. La température moyenne avoisine 27,5°C variant très peu au cours de l'année. En relation avec ce climat, ces sols supportent une végétation naturelle de savane dont les essences dominantes sont Antiaris africana, Ceiba pentandra, Khaya senegalensis, Isoberlina doka, Danielia oliveri, Afzelia africana, Adansonia digitata, Parkia biglobosa et Vitellaria paradoxa.

Le sol est essentiellement dominé par des sols ferrugineux tropicaux qui du fait de l'exploitation humaine font place par endroits aux sols latéritiques infertiles. On observe aussi dans les bas-fonds et les vallées des cours d'eau des sols hydromorphes. Dans l'ensemble, ces différents types de sols sont relativement fertiles. De l'analyse du sol, il ressort que le sol du site à un pH de 6,4, l'azote total et le carbone organique sont respectivement de 0,059 % et

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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1,05 %. Quant au phosphore assimilable, il est de 15.71 ppm. Le graphe 4 ci-dessous montre l'évolution de la pluviométrie totale mensuelle de Mars à Décembre 2010.

Pluviométrie

350

300

250

200

150

100

50

0

137

64,5

179

76

187

307,5

284,5

144,5

20,5

0

Figure 4: Evolution de la pluviométrie totale mensuelle (en mm) durant l'année 2010 Source des données : CRA-Centre Savè

3.2- Méthode

3.2.1-Dispositif expérimental

Le dispositif expérimental est un dispositif basé sur le modèle de classification hiérarchisé constitué de 10 pseudo-blocs contenant chacun 12 parcelles élémentaires. En plus, 6 parcelles de sorgho ordinaire ont été installées pour servir de base de comparaison. Les traitements sont constitués des cultivars de sorgho colorant collectés suivant leurs provenances (120 cultivars) et de variétés de sorgho ordinaire (Sorghum bicolor). Les unités parcellaires ont des dimensions de 2 m x 2 m soit 4 m² de surface. Au sein du même pseudo-bloc, les parcelles élémentaires ont été séparées par des allées de 0,5 m de large tandis que les pseudo-blocs sont séparés par des allées de 1 m de large (Figure 5). Dans chaque unité parcellaire, les écartements de semis sont de 80 cm x 40 cm respectivement entre les lignes et entre poquets, ce qui donne lieu à trois (3) lignes de six (6) plants et une densité de semis de 45.000 plants à l'hectare.

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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Légende : Cx.y : y^ème cultivar de la Commune x C0.y : y^ème cultivar du sorgho ordinaire

Figure 5: Schémas du dispositif expérimental

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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3.2.2- Données collectées

Deux catégories de données ont été collectées. Il s'agit notamment des données à caractères quantitatifs et des données à caractères qualitatifs. Afin de minimiser l'effet des bordures sur les paramètres mesurés, les données ont été collectées sur les plantes de la ligne centrale de chaque unité parcellaire en éliminant les deux lignes de bordures et les plants de bordure.

3.2.2.1- Paramètres à caractères quantitatifs

La figure 6 ci-dessous montre la structure d'une plante de sorgho et la situation de quelques paramètres quantitatifs mesurés sur celle-ci.

Figure 6 : Structure de la plante de sorgho et situation de quelques caractères morphologiques Source : ZOLIKPO S. 2010

Légende : Htmat : hauteur de la plante à maturité ; LonF : longueur de la troisième feuille ; LarF : largeur de troisième feuille ; LonG : longueur de la gaine foliaire ; DiaG : diamètre de la gaine foliaire ; Dcol : diamètre au collet; Lpan : longueur de la panicule ; Dpan : diamètre de la panicule ; Lped : longueur du pédoncule; Exepan : l'exertion paniculaire.

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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Distinguons parmi ces caractères ceux qui concernent :

> Phases phénologiques

'7 La durée de la phase de levée (DPL50) : C'est le nombre de jours après semis où 50%

des plants ont levé. C'est-à-dire le nombre de jour du semis jusqu'à l'épanouissement des deux premières feuilles.

'7 Le nombre de jours à la maturité physiologique (NJM) : ou cycle semis maturité, elle
représente la durée du cycle. Cette phase se reconnait lorsque la sénescence commence. Il s'agira donc d'observer les plants et de voir la date où les feuilles et les tiges de 50% des plants ont commencé par mourir. La photo N° 9 suivante montre un champ de sorgho colorant à maturité physiologique.

Photo 9: Champs de sorgho colorant en sénescence (maturité physiologique) Source ZOLIKPO, 2010

> Phase végétative

'7 Le nombre total de talles : Le nombre de talles à été déterminé chaque semaine, sur

chaque parcelle élémentaire à partir du quarantième jour après semis (40^ème JAS) jusqu'à sa constance intervenue au troisième comptage. Il à été déterminé au niveau des trois plants centraux étiquetés, puis nous avions procédé à un démariage des plants en ne laissant qu'un plant par poquet. Cette opération à consister à compter le nombre de talles par plant initialement échantillonné et étiqueté en considérant le pied mère comme neutre.

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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V' Dimensions de la troisième feuille : elles se résument en la longueur (LonF) et en la

largeur (LarF) de celle-ci. La troisième feuille est celle qui est en troisième position à compter du collet de la plante. La longueur des feuilles à été mesurée du sommet de la gaine à la pointe du limbe et la largeur des feuilles au milieu du limbe. Ces paramètres ont été mesurés à l'aide d'un mètre ruban et ceci tous les 5 jours à partir du 40 ème jour après semis (JAS) et trois mesures ont été faites.

V' Dimensions de la gaine foliaire : Elle se résume en la longueur et en la largeur

(circonférence) des gaines foliaires au cours de chaque période de récolte.

Au total, quatre mesures sont effectuées. La première est intervenue au 5 0^ème JAS et les trois autres mesures toutes les deux semaines.

V' La hauteur de la plante : elle à été déterminée au niveau de chaque parcelle

. La hauteur

. La photo 10

élémentaire sur les trois plants centraux étiquetés. Les mesures ont été prises à partir du 40^ème JAS puis à une périodicité de 2 semaines jusqu'à la limite de mesure de l'opérateur, afin d'éviter que les plants ne se cassent. La mesure est faite à l'aide du pentamètre est mesurée à partir du collet jusqu'au dernier entrenoeud visible sur la plante montre la méthode de mesure de hauteur des plants de sorgho.

Photo 10 : Photo montrant la méthode de mesure de hauteur sur les plants de sorgho colorant

Source : ZOLIKPO, 2010

d'un

Ensuite à la récolte, la hauteur à maturité a été mesurée. Pour effectuer cette opération, les plants ont été arrachés ou coupés au collet à l'aide d'un coupe-coupe. A l'aide pentamètre, la hauteur à été mesurée du collet jusqu'au début de l'exertion de la panicule.

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

5~TZRTZCY Z~ 5Z~+oz'ZY

y' La durée de la phase végétative (NJF) :

Encore appelée cycle semis floraison, C'est le nombre de jours séparant le semis de l'apparition de l'inflorescence. Ce paramètre rend compte de la précocité qui est un paramètre agronomique important. Sur chaque unité parcellaire, on a observé le nombre total de jours nécessaires pour que 50% des plants aient dépassé la montaison et les panicules bien dégagées de la feuille paniculaire. Cette observation a été faite tous les jours après la montaison et le nombre de plants ayant fleuris a été enregistré chaque jour jusqu'à la date où 50% des plants aient atteint la phase de floraison (DF50). La photo N° 11 ci-dessous montre des plants de sorgho colorant en floraison.

Photo 11 : Plants de sorgho en floraison Source : ZOLIKPO, 2010

y' Diamètre au collet (Dcol)

: C'est le diamètre de la plante pris au niveau de la partie où

débutent les racines. Cette mensuration a

été faite à la récolte, avec un mètre ruban.

> Nombre d'entrenoeud

(Nen) : Cette mensuration a été aussi faite à la récolte, après

avoir arraché le plant de sorgho du sol puis le nombre d'entrenoeud a été compté.

> Les paramètres qui concernent les panicules

Ces mesures ont été faites à la récolte sur cinq panicules récoltées au niveau de cinq plants choisis au hasard au sein de la parcelle élémentaire. Avec une règle graduée en centimètre, les paramètres suivants ont été mesurés.

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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V' La longueur de la panicule (Lpan) : La panicule a été déposée sur une surface plane et

la longueur est mesurée de la base de la panicule jusqu'au sommet de celle-ci (Photo 12).

Photo 12: Mesure de la longueur des panicules Source : ZOLIKPO, 2010

V' Le diamètre de la panicule (Dpan) : Pour cette mesure, la panicule a été déposée sur

une surface plane et les instruments de mesures ont été déposés au milieu de celle-ci (Photo 13)

Photo 13: Mesure de la largeur des panicules Source : ZOLIKPO, 2010

V' la longueur du pédoncule (Lped) : Elle est mesurée du dernier entrenoeud à la base de

l'inflorescence.

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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V' L'exertion (Exepan) : c'est la distance qui sépare la base de l'inflorescence au début

de la gaine paniculaire.

> Les paramètres qui concernent le rendement

Le matériel végétal utilisé ici est le même que précédemment. Les paramètres mesurés ici sont :

V' Le poids de la panicule (Ppan) : C'est le poids moyen des panicules des plants

sélectionnés ci-dessus à l'aide d'une balance électronique de 1 g d'erreur.

V' Poids des grains par panicule (Pgr/pan) : Pour placer les grains dans les mêmes

conditions, les panicules ont séjourné pendant 72 h à l'étuve à 60°C. A l'issue du séchage, les échantillons ont été refroidis puis battus pour récolter les grains. Ensuite, on à procédé au vannage puis les grains ont été pesés à l'aide d'une balance de 0.1 g d'erreur au laboratoire afin de déduire leur poids.

V' Le poids de 100 grains (P100) : Après la mesure du poids des grains de la panicule,

100 grains ont été comptés et pesés à l'aide de la balance électronique dont l'erreur est de 0.1g.

3.2.2.2- Les paramètres à caractères qualitatifs

Elles concernent la couleur de la glume, l'inflorescence, la couleur de la gaine foliaire et la couleur des graines.

V' Couleur de la glume (Colgl): Ce paramètre a été mesuré après la récolte de la

panicule. Ainsi, dix grains ont été sélectionnés par panicule puis, pour chaque grain, on a procédé à l'enlèvement de la glume. Cette dernière a été posée sur le code de couleur de la Royal Horticultural Society (RHS) afin de déterminer la couleur correspondante. Dans le cas où on a eu plus d'une couleur au niveau des glumes sélectionnées, la couleur de la glume qui à été retenue est celle qui est la plus représentée dans l'échantillon de glume.

V' Couleur des graines (Colgr): Elle a été déterminée à la récolte des panicules. Les

observations ont été faites sur les dix graines sélectionnées ci-dessus. Celles-ci ont été aussi posées sur le code de couleur du Royal Horticultural Society (RHS) afin de déterminer la couleur correspondante. La graine étant recouverte par la glume à un pourcentage donnée, la

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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couleur de l a graine retenue est celle qu'à la partie recouverte par la glume. Dans le cas où on a aussi plus d'une couleur au niveau des graines sélectionnées, la couleur des graines retenue à été celle qui est la plus représentée dans l'échantillon.

V' Couleur des gaines foliaires (Colg): Ici au niveau d'une parcelle, on a récolté trois
gaines foliaires qui ont été séchées au soleil. Après le séchage on a procédé à l'identification de la couleur. Au niveau des gaines qui ne sont pas uniformes, on choisit la couleur représentative avant de poser la gaine sur le code de couleur de Royal Horticultural Society (RHS). La photo 13 suivante montre le mini code de couleur de RHS utilisée pour les mesures.

Photo 13: Mini Code de couleur de Royal Horticultural Society (RHS) Source : ZOLIKPO, 2010

V' La forme du pédoncule (Fped), la compacité et la forme de l'inflorescence (Cpan) :

Elles sont déterminées par observation du pédoncule et de la panicule et en s'inspirant du descripteur de sorgho de l'IPGRI. Il s'agit de voir si le pédoncule est droit ou courbé et la panicule est très lâche, lâche, semis lâche ou compacte. Les photos 14 montrent à la fois la forme du pédoncule et la compacité de l'inflorescence, d'un cultivar de sorgho colorant en provenance de Nikki et d'un sorgho ordinaire

Photo14: Panicule Compacte

d'un cultivar en provenance de Nikki et panicule lâche du

sorgho

ordinaire avec des pédoncules droits Source : ZOLIKPO, 2010

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho

colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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y' Le type d'exertion de l'inflorescence (Texer) : Avec les mesures de l'exertion en

centimètre, on caractérise le type d'exertion de la panicule. Si la mesure en centimètre trouvée est inférieure à 2 cm, on a une mauvaise exertion et si celle-ci se trouve entre 2 cm et 10 cm, on a une exertion médiocre, mais quand elle supérieur à 10 cm on a une bonne exertion.

y' La couverture de la graine (%recr): C'est le pourcentage de recouvrement de la graine

par la glume. Elle varie de 25% à 100%. Sur chacune des dix graines sélectionnées, la couverture de la graine par la glume sera comparée aux différents types existant dans le descripteur. La couverture retenue pour la panicule sera celle qui est la plus représentée. Il n'est pas rare de rencontrer des glumes qui sont plus longues que les graines.

y' Le type de graine (Tgr): Ici on a deux modalités. Soit elle est jumelée ou simple. Mais

dans le cas du sorgho colorant toutes les graines sont simples. Dans ce cas, les différents paramètres sont collectés sur dix (10) graines sélectionnées de façon aléatoire par panicules. Le tableau 2 ci-dessous montre les différents paramètres qualitatifs mesurés et les variables associés à ces caractères.

Tableau 2: Caractères morphologiques qualitatifs et nombre de variables retenues pour l'analyse de la variabilité entre plants

Caractère qualitatifs			Variables et codes associés	L'inflorescence
Forme du pédoncule		dressé (1), courbé (2)
		Compacte (1), semis compacte (2), lâche (3), très lâche (4).
		Exertion médiocre(1) ; Exertion moyenne (2) ; Bonne exertion (3) ;
		Droit (1), Courbé ou en crosse (2).	La graine
Type de graine		Simple (1) ; jumelée (2)
		25% grain couvert (1) ; 50%grain couvert (2) ; 75% grain couvert (3) ; glumes plus longues que la graine (4).
		marron jaunâtre clair (1), marron jaunâtre (2), marron oranger (3), marron rougeâtre (4), marron violacé (5), marron violacé foncé (6), marron noirâtre (7), rouge violacé foncé (8).

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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3.3- Méthode d'analyse des données

Le logiciel Microsoft Excel a été utilisé pour la saisie des données et le logiciel SPAD 5.5 (Système pour analyse de donnée), pour les analyses en composantes principales (ACP) et les analyses de correspondance multiple (ACM). Toutes les donnés quantitatives ont subi une ACP et les données qualitatives une ACM. Enfin le logiciel STATISTICA a permis de réaliser la classification ascendante Hiérarchique (CAH).

Analyse en composantes principales (ACP): elle a servi à la discrimination des variables agronomiques et physiologiques. Ceci permet de voir comment se structurent les variables; quelles sont celles qui sont associées et celles qui s'opposent. C'est une méthode d'analyse adaptée au traitement des variables quantitatives.

Analyse des correspondances multiples (ACM): son objectif est de présenter sous forme graphique le maximum de l'information contenue dans un tableau de données de n individus sur lesquels on a mesuré p variables qualitatives et quantitatives transformées en modalité. Cette méthode permet de représenter simultanément, dans un système d'axe ou facteurs orthogonaux, les individus et les modalités des variables et de mettre en évidence les associations entre caractères et la structuration des individus.

Afin de mieux apprécier les différentes combinaisons, une Classification Ascendante Hiérarchique (CAH) a été effectuée avec le logiciel STATISTICA. La projection de l'ensemble des individus sur les plans des principaux axes des principales composantes a permis donc d'apprécier la dispersion des individus et de mieux comparer la variabilité entre les différents cultivars.

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho

colorant (Sorghum bicolor) au Bénin.

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!ésulta~c et "~ccicsi~ns

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Chapitre 4 : RESULTATS ET DISCUSION

4.1- Résultats

Les paramètres statistiques : minimum, maximum, moyenne et écart-type, présentés dans le tableau 3 donnent une image de la diversité phénotypique des variables quantitatives mesurées. Les valeurs des écarts types et des moyennes des variables : nombre de talles (Tal40), poids des grains par panicule (Pgr/pan), poids de la panicule (Ppan), exertion paniculaire (Exepan), le poids de 100 grains (P100) indiquent une variabilité importante entre les mesures pour ces variables. On note alors qu'il existe une grande diversité agro-morphologique au sein des cultivars de sorgho colorant et des cultivars de sorgho ordinaire pour ces caractères mesurés. Ceci indique une très forte hétérogénéité entre les cultivars pour ces caractères. Quant aux variables : durée de la phase levée (DPL50), nombre de jours à la floraison ou cycle semis-floraison (NJF), longueur de gaine (LonG) et nombre de jours à la maturité ou cycle semis-maturité (NJM), la faible variation des moyennes et des écarts types montre que les cultivars présentent une diversité agro-morphologique faible pour ces variables.

Tableau 3: Statistiques sommaires des paramètres quantitatifs.

Variable	Effectif	Moyenne	Ecart-type	Minimum		Maximum	DPL50
126	12,32	0,50	12,00	14,00		NJM
126	213,15	21,89	169,00	294,00		NJF
126	175,78	12,12	135,00	193,00		Tal40
126	0,15	0,28	0,00	1,67		LonF
126	62,86	9,72	42,67	85,00		LarF
126	5,40	1,03	3,05	8,13		LonG
126	24,27	1,83	21,17	29,50		DiaG
126	5,55	0,77	3,71	7,54		Htmat
126	374,20	45,00	277,50	502,00		Dcol
126	6,31	1,34	3,50	14,50		Nen
126	23,17	2,73	14,00	31,33		Lpan
126	26,08	6,51	18,30	57,60		Dpan
126	7,45	2,74	3,80	16,40		Lped
126	58,63	12,27	39,60	173,90		Exepan
126	17,23	6,31	0,00	32,40		Ppan
126	31,99	17,07	10,40	98,00		LonGr
125	4,26	0,58	3,00	7,00		LarGr
125	3,10	0,50	2,00	5,00		Pgr/pan
126	13,03	11,40	1,60	43,40		P100
126	1,66	0,60	0,44	3,57

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

2( 2V'$~SSI"#

4.1.1- Corrélations entre les variables

La matrice de corrélation (tableau 4) relève les types de relations existantes entre les différentes variables quantitatives mesurées. Les corrélations positives observées entre les paramètres végétatifs d'une part et les paramètres de rendement d'autre part sont classiques chez le sorgho. De celle obtenue entre le diamètre de la gaine foliaire (DiaG), et le nombre d'entrenoeuds (Nen) (65 %) d'une part et d'autre part entre le nombre d'entrenoeud (Nen) et la hauteur à maturité (Htmat) (77 %), il découle que la taille des cultivars influence positivement le nombre d'entrenoeud et la largeur de la gaine foliaire. Ainsi, ces cultivars de grandes tailles ont un nombre élevé d'entrenoeuds et des gaines foliaires larges. Celle obtenue entre la longueur du grain (LonGr) et la longueur de la panicule (Lpan) (60 %) d'une part et entre largeur du grain (LarGr) et la longueur de la panicule (Lpan) (59 %). d'autre part indique que la longueur de la panicule influence positivement la grosseur de la graine. Ces cultivars possédant des panicules longues ont de gros grains.

Par contre, il existe une corrélation négative (-62 %) entre le poids des graines par panicule (Pgr/pan) et le cycle semis-floraison (NJF). Il existe aussi une liaison négative forte (-74 %) entre le poids de 100 grains (P100) et le cycle semis-floraison (NJF). Ainsi, l'augmentation du cycle des cultivars a une influence négative sur le poids de la panicule et des grains. Alors les cultivars tardifs ont un poids paniculaire faible. Par conséquent ces cultivars auraient un rendement faible.

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

2S2(7.I TS2V'$ISSSI"#

Tableau 4 : Corrélation des variables quantitatives (1)
DPL50	NJM	NJF	Tal40	LonF	LarF	LonG	DiaG	Htmat	Dcol	Nen		DPL50
1,00												NJM
0,15	1,00											NJF
0,22	0,81	1,00										Tal40
0,14	-0,01	-0,05	1,00									LonF
-0,16	-0,13	-0,20	0,13	1.00								LarF
-0,05	0,03	-0,01	-0,12	0.05	1,00							LonG
0,08	-0,14	-0,18	0,04	0.35	-0,03	1,00						DiaG
0,26	0,34	0,26	0,03	0.11	0,07	-0,05	1,00					Htmat
0,28	0,45	0,47	0,02	0.03	0,00	-0,02	0,56	1,00				Dcol
0,23	0,30	0,24	0,02	0.13	0,03	-0,08	0,55	0,47	1,00			Nen
0,22	0,36	0,35	0,09	0.27	0,09	0,09	0,65	0,77	0,49	1,00		Lpan
-0,11	-0,24	-0,33	0,10	0.25	0,00	0,28	-0,32	-0,19	-0,16	-0,10		Dpan
-0,13	-0,36	-0,50	0,00	0.18	0,06	0,09	-0,30	-0,24	-0,13	-0,19		Lped
0,20	0,05	0,04	0,12	-0.04	-0,13	0,00	-0,06	-0,11	-0,15	-0,22		Exepan
0,09	0,06	0,07	0,01	-0.10	-0,20	-0,01	0,06	0,04	0,04	-0,09		Ppan
-0,15	-0,42	-0,58	0,07	0.20	-0,07	0,24	-0,19	-0,27	-0,10	-0,18		LonGr
-0,12	-0,13	-0,17	0,14	0.17	0,00	0,30	-0,23	-0,06	-0,02	-0,04		LarGr
-0,04	-0,23	-0,29	0,04	0.10	0,13	0,14	-0,17	-0,11	0,02	-0,09		Pgr/pan
-0,19	-0,65	-0,62	-0,09	0.09	-0,05	0,19	-0,20	-0,31	-0,16	-0,23		P100
-0,14	-0,62	-0,74	0,12	0.20	-0,05	0,27	-0,44	-0,49	-0,27	-0,39

Tableau 5 : Corrélation des variables quantitatives (2)

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

				2S2(TA TS27''$ISSSI"#
Lpan	Dpan	Lped	Exepan	Ppan	LonGr	LarGr	Pgr/pan	P100		Lpan
1,00										Dpan
0,81	1,00									Lped
-0,09	-0,09	1,00								Exepan
-0,38	-0,31	0,47	1,00							Ppan
0,55	0,73	-0,06	-0,19	1,00						LonGr
0,60	0,48	-0,04	-0,22	0,40	1,00					LarGr
0,59	0,56	-0,10	-0,29	0,48	0,65	1,00				Pgr/pan
0,32	0,52	-0,01	-0,01	0,84	0,21	0,29	1,00			P100
0,59	0,62	0,01	-0,12	0,67	0,42	0,46	0,61	1,00

36

Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

2( 2V'$ISSSI"#

4.1.2- Analyse en Composantes Principales (ACP)

La corrélation entre les différentes variables une fois prouvée, les variables les plus corrélées les unes aux autres sont regroupées sous forme d'axes ou composantes principales. Le Tableau 6 présente les valeurs propres et les pourcentages cumulés des paramètres quantitatifs sur les axes de l'ACP. L'observation des proportions de ces valeurs propres qui représente en fait les variances des valeurs des composantes indique que 29,84 % des informations de départ sont expliqués par la composante 1 et qu'avec les trois composantes, 52,17 % de l'inertie totale des variables mesurées sont expliqués. Cette proportion moyenne cumulée est nécessaire pour garantir une interprétation relativement acceptable des résultats obtenus.

Tableau 6 : Valeurs propres et proportion d'information expliquée sur les 4 premiers axes de l'ACP

Numéro Valeur propre Pourcentage Pourcentage

cumulé

1	5,97	29,84		29,84	2
2,78	13,91	43,75		3
1,68	8,42	52,17

Le tableau 7 indique la contribution de chaque paramètre quantitatif à la formation des trois premières composantes. les tableaux 8 et 9 décrivent respectivement les axes 1 et 2. Cette description rend compte de la contribution de chaque variable dans la formation des axes et montre la performance des individus qui serraient corrélés aux axes. Les valeurs de l'écart type indiquent les variables pour lesquelles, il existe une grande variabilité phénotypique des cultivars étudiées. La figure 7 quant à elle, montre la projection de ces variables dans le plan 1-2. L'analyse conjointe de ce tableau et de ce graphe montre que :

L'axe 1 (29,84 %) : est défini par dix (10) variables dont sept (7) fortes corrélations. Parmi celles-ci, cinq 5 y sont positivement corrélées à savoir : longueur de la panicule (Lpan ; 71 %), diamètre de la panicule (Dpan ; 78 %), poids de la panicule (Ppan ; 79 %), poids des grains par panicule (Pgr/pan ; 70 %), poids de cent grains (P100 ; 88 %) et 2 négativement corrélées : le cycle semis-floraison (NJF ; -77 %) et le cycle semis-maturité (NJM ; -67 %). L'axe 1 est donc l'axe du cycle des cultivars et de la productivité. Il est l'axe des cultivars précoces avec des grains bien fournis, des panicules grandes

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

2( 2V'$ISSSI"#

L'axe 2 (13,91 %) défini par huit (4) variables dont trois (3) fortes corrélations : le nombre d'entrenoeud (Nen ; 73%) et la hauteur à maturité (Htmat ; 59 %) et le diamètre au collet (Dcol ; +56%).L'axe 2 est donc l'axe de la taille et de production de gaine foliaire. Il est l'axe des cultivars de grande taille, robustes et de bonne productivité de gaines foliaires.

Tableau 7 : Contributions des différentes variables quantitatives à la formation des 3 premiers axes.

Variables	Axe 1	Axe 2		Axe 3	DPL50
-0,29	0,18	0,37		NJM
-0,67	0,22	-0,16		NJF
-0,77	0,12	-0,22		Tal40
0,04	0,14	0,35		LonF
0,21	0,42	0,27		LarF
-0,01	0,17	-0,41		LonG
0,28	0,28	0,36		DiaG
-0,55	0,49	0,25		Htmat
-0,58	0,60	0,11		Dcol
-0,38	0,56	0,16		Nen
-0,48	0,73	0,13		Lpan
0,71	0,40	-0,13		Dpan
0,78	0,30	-0,11		Lped
-0,05	-0,35	0,55		Exepan
-0,25	-0,39	0,61		Ppan
0,79	0,24	0,19		LonGr
0,53	0,43	-0,08		LarGr
0,58	0,42	-0,17		Pgr/pan
0,70	0,01	0,25		P100
0,88	-0,01	0,18

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2( 2V'$ISSSI"#

Tableau 8: Description de l'axe 1 par les variables quantitatifs					Variable
Coordonnée		Moyenne	Ecart-type	NJF
-0,77		175,78	12,12	NJM
-0,67		263,15	11,89	Htmat
-0,58		374,20	45,0	DiaG
-0,55		5,55	0,77	Nen
-0,48		23,17	2,73	Pgr/pan
0,70		13,03	11,40	Lpan
0,71		26,08	6,51	Dpan
0,78		7,45	2,74	Ppan
0,79		31,995	17,069	P100
0,88		1,660	0,601

Tableau 9: Description de l'axe 2 par les variables actives					Variable
Coordonnée	Moyenne	Ecart-type		Exepan
-0,39	17,231	6,310		Lped
-0,35	58,626	12,270		P100
-0,01	1,660	0,601		LonGr
0,43	4,256	0,576		DiaG
0,49	5,548	0,772		Dcol
0,56	6,309	1,336		Htmat
0,59	374,199	45,004		Nen
0,73	23,174	2,728

.

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2( 2V'$ISSSI"#

Figure 7 : Cercle de corrélation formé par le plan 1-2.

La figure 8 montre la projection des individus dans le plan 1-2. Elle montre une bonne répartition des cultivars caractérisés traduisant ainsi une grande diversité existante au sein des cultivars. Il ressort de l'analyse des Figures 7 et 8 que trois (3) variétés de sorgho ordinaires à savoir : C0.1, C0.3 et C0.5 sur les six (6) étudiés présentent de bonnes performances aux variables corrélées positivement à l'axe 1 (Pgr/pan, Lpan, Dpan, Ppan et P100). Ces cultivars ont, des grains gros et bien remplis de même que de grandes panicules bien fournies. Quant aux cultivars C3.9 (9^ème cultivar collecté à Parakou), C3.10 (10^ème cultivar collecté à Parakou), C4.6 (6^ème cultivar collecté à Nikki), ils sont les plus corrélés à l'axe 2. Ces cultivars sont donc de grandes tailles, robustes avec une bonne productivité en gaine foliaire.

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2( 2V'$ISSSI"#

Cependant, le cultivar C9.2 (2^ème cultivar collecté à Kouandé), présente des performances intermédiaires pour les variables qui caractérisent les deux axes.

Alors les cultivars de sorgho ordinaires qui ont servi de base de comparaison dans le cadre de notre étude sont donc plus productifs que les cultivars de sorgho colorant, car ils présentent des panicules lâches et longues contrairement aux sorghos colorant qui présentent des panicules compactes. Remarquons que la distribution des cultivars dans le plan principal 1-2 n'est pas en corrélation avec la provenance des semences. Ainsi, cette distribution est plus liée aux caractères morphologiques des cultivars qu'à leurs origines. Cela se justifie par la grande diversité qu'il y a au sein des cultivars d'une même commune

Les photos suivantes présentent les différences entre quelques panicules de sorgho ordinaire et de sorgho colorant. Remarquons que toutes les panicules de sorgho colorant sauf celui en provenance de Toukountouna (semi- compacte) sont compactes. Par contre, celles de sorgho ordinaire sont lâches et grandes.

41

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s2( I~$JSSSJ"#~

Figure 8: Projections des cultivars dans le plan1-2

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

Ts'u(r~ rs ir visc'ussioir

Photo 15: 1^er cultivar du sorgho ordinaire Source : ZOLIKPO, 2010

Photo 16: 2^ème cultivar du sorgho ordinaire Source : ZOLIKPO, 2010

Photo 17: 5^ème cultivar du sorgho ordinaire. Source : ZOLIKPO, 2010

Photo 18: 3^ème cultivar de Bembêrêkè Photo 19: 9^ème cultivar de Ouèssè Photo 20: 12^ème cultivar de

Source : ZOLIKPO, 2010 Source : ZOLIKPO, 2010 Bassila

Source : ZOLIKPO, 2010

Photo 21 : 1^er cultivar de Photo 22: 8^ème cultivar de Djougou Photo 23: 2^ème cultivar de Banikoara

Toukountouna Source : ZOLIKPO, 2010 Source : ZOLIKPO, 2010

Source : ZOLIKPO, 2010

Ts'u(r~ rs ir visc'ussioir

4.1.3- La Classification Hiérarchique Ascendante des cultivars

Pour mieux apprécier la diversité agro-morphologique des cultivars de sorgho colorant, une classification ascendante hiérarchique (CAB) a été effectuée sur la base des 20 paramètres quantitatifs évalués avec le logiciel STATISTICA.

La CAB a permis d'avoir un dendrogramme (Figure 10) qui regroupe les cultivars en des groupes statistiquement homogènes. L'analyse du dendrogramme montre trois grands groupes qui se subdivisent chacun en deux groupes. On obtient alors six groupes bien distincts de cultivars statistiquement semblables.

Ces résultats ont été attestés par l'analyse de variance des 20 caractères quantitatifs (tableau 10) qui montre que 12 variables sont très hautement significatives (P < 0,001), une (1) est hautement significatif (P < 0,01), deux (2) sont significatifs (P < 0,05) et cinq (5) sont non significatifs (P > 0,05).

NB : Pour la répartition des 126 individus en 6 classes ou groupes de variétés. (cf. Annexe N°2)

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Ts'u(r~ rs ir visc'ussioir

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Tableau 10: Tableau d'ANOVA de la CAH des variables quantitatives

	SC Inter classe	ddl	SC Intra classe	Ddl		F	DPL50
3,0	5	28,22	119	2,51*		NJM
41576,2	5	18699,58	119	52,92***		NJF
8901,1	5	9523,01	119	22,24***		Tal40
0,2	5	9,81	119	0,40ns		LonF
746,5	5	11165,83	119	1,59ns		LarF
0,7	5	131,52	119	0,13ns		LonG
23,2	5	395,84	119	1,40ns		DiaG
22,9	5	52,06	119	10,47***		Htmat
213883,0	5	37540,72	119	135,60***		Dcol
44,6	5	179,36	119	5,92***		Nen
488,5	5	443,29	119	26,22***		Lpan
1047,8	5	4257,07	119	5,86***		Dpan
333,6	5	607,73	119	13,06***		Lped
13601,7	5	5345,49	119	60,56***		Exepan
192,8	5	4820,96	119	0,952ns		Ppan
15064,1	5	21645,60	119	16,56***		LonGr
5,1	5	36,67	119	3,33**		LarGr
3,3	5	28,35	119	2,78*		Pgr/pan
6742,2	5	9513,46	119	16,87***		P100
19,4	5	26,10	119	17,70***

* P < 0,05 ; ** P < 0,01 ; *** P < 0,0001 ; ns Non significatif

R2SIILV'~V'S2V'DISCIISSI"#

G5

G4

G3

G6

G1

G2

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

Figure 9: Dendrogramme des variables quantitatives

2( 2V'$ISSSI"#

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho

colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

Groupe 1 : formé de 26 cultivars, la variable caractéristique de cette classe est LonG. Alors ils sont spécifiquement caractérisés comme des plants de gaines effilées.

Groupe 2 : composé de 19 individus. Cette classe est caractérisée par les variables Lpan, Dpan, Ppan, LonGr, LarGr, et Pgr/pan. Alors elle regroupe les cultivars dont les panicules sont de grandes tailles, lourdes, avec de gros grains. Ce sont donc des cultivars de bonne productivité et du format des grains (grains longs et larges)

Groupe 3 : composé de 5 individus, elle est définie par deux variables à savoir : LarF et P100. Ce sont donc i des cultivars de larges feuilles et des grains bien remplis.

Groupe 4 : c'est la plus grande classe, avec 47 individus. Ils sont spécifiquement caractérisés comme des cultivars tardifs.

Groupe 5 : composé de 27 individus, elle se caractérise par les variables : LonF, DiaG, Htmat, Dcol, Nen. Ce sont des cultivars de grandes tailles, robustes avec des gaines larges et de longues feuilles.

Groupe 6 : composé de 1 individu, cette classe est caractérisée par les variables : DPL50, Tal40, Lped et Exepan. Ce sont donc des cultivars qui tallent bien, avec une bonne exertion paniculaire mais qui ont une faible levée.

Ainsi les cultivars de la classe 1 ont des gaines foliaires effilées, de petites tailles par opposition aux cultivars de la classe 5 qui sont de grandes tailles et robustes avec de longues feuilles et de larges gaines foliaires. Ceux de la classe 2 ont de bonnes performances pour la plupart des paramètres de rendement par opposition aux cultivars de la classe 4 qui présentent de faibles performances pour les mêmes caractères (Ppan, LonGr, Pgr/pan). Notons que ces cultivars possèdent des gaines foliaires de dimensions moyennes. Ceux de la classe 3 sont des cultivars de larges feuilles et des grains bien fournis.

Le nombre d'entrenoeuds étant égal au nombre de gaines foliaires produites par plant, au vue de ces analyses (sur la base des variables quantitatives) on conclut que les cultivars de la classe 5 seraient réputées pour une bonne production de gaines foliaires. En plus un croisement des cultivars de la classe 1 et ceux de la classe 5 (LonG ×Htmat, DiaG, Dcol, DiaG) seraient un atout majeur pour une production massive de gaines foliaires en vue d'une exploitation industrielle. Notons que ces appréciations ne sont pas suffisantes pour opérer un

2( 2V'$ISSSI"#

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

choix car, une gaine foliaire est appréciée sur le marché par sa teneur en colorant, donc sa couleur. Le tableau 15 qui fait la comparaison de différentes classes dans la partie discussions nous donnera de plus amples informations.

R2SIILV'~V'S2V'DISCIISSI"#

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

Tableau 11: Variables discriminantes de chaque classe issue du dendrogramme quantitatif

Groupe 1 Groupe 2 Groupe 3 Groupe 4 Groupe 5 Groupe 6

Moyenne Ecart Moyenne Ecart Moyenne Ecart Moyenne Ecart Moyenne Ecart Moyenne Ecart

DPL50 12,15 0,37 12,21 0,42 12,20 0,45 12,32 0,47 12,56 0,64 13,00 0,00

NJM 195,65 17,37 192,05 10,16 134,40 20,11 218,96 8,08 212,70 13,41 202,00 0,00

NJF 168,85 11,81 165,74 6,89 154,00 23,31 183,19 5,15 181,11 8,28 172,00 0,00

Tal40 0,15 0,22 0,08 0,20 0,10 0,22 0,17 0,34 0,15 0,29 0,33 0,00

LonF 64,01 9,07 61,48 11,70 64,98 7,21 60,53 9,12 66,58 10,02 57,83 0,00

LarF 5,31 0,87 5,45 1,02 5,64 1,01 5,39 0,98 5,40 1,32 4,95 0,00

LonG 24,71 1,92 24,69 2,42 23,57 1,27 23,82 1,65 24,46 1,59 22,80 0,00

DiaG 4,98 0,61 5,33 0,62 4,82 1,14 5,71 0,58 6,14 0,76 4,93 0,00

Htmat 318,10 17,25 364,77 14,71 325,20 29,56 381,26 15,20 437,31 21,55 282,00 0,00

Dcol 5,75 2,04 6,18 0,95 5,25 1,04 6,34 0,86 7,22 0,89 3,50 0,00

Nen 20,81 2,23 22,38 1,27 20,53 2,10 23,55 1,86 26,19 2,09 16,50 0,00

Lpan 26,51 5,75 32,31 9,65 29,06 9,65 24,13 4,07 24,49 4,89 22,30 0,00

Dpan 8,12 2,53 10,79 3,26 8,30 3,82 6,02 1,21 6,88 2,25 6,50 0,00

Lped 56,80 4,52 55,56 7,57 55,74 5,46 58,85 6,99 58,23 7,43 173,90 0,00

Exepan 17,41 4,95 15,53 5,85 13,42 7,39 18,24 6,61 17,00 7,25 21,20 0,00

Ppan 42,08 20,46 50,71 12,07 23,92 10,82 21,50 7,72 28,89 14,34 33,20 0,00

LonGr 4,31 0,47 4,63 0,76 4,20 0,45 4,04 0,51 4,33 0,55 4,00 0,00

LarGr 3,19 0,49 3,42 0,61 3,20 0,45 2,96 0,41 3,04 0,52 3,00 0,00

Pgr/pan 21,40 13,30 24,38 9,01 6,72 4,24 6,66 4,56 9,49 10,00 18,20 0,00

P100 2,06 0,58 2,21 0,50 2,24 0,96 1,32 0,34 1,38 0,40 1,82 0,00

2( 2V'$ISSSI"#

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

Le Tableau 1 en Annexe N°2 montre que les individus collectés à Parakou sont les plus uniformes car 75% (9/12) de ceux-ci sont regroupés dans la classe 4. Ainsi la figure 10 ci-dessous donnant la variabilité des cultivars en provenance de Parakou en fonction de certains paramètres quantitatifs (12) indique une faible variabilité entre les cultivars pour ces caractères. Ces résultats confirment l'homogénéité existante au sein de ces cultivars de Parakou. Alors ces cultivars sont presque identiques sur le plan morphologique. On peut donc dire qu'on est en face d'un seul cultivar. Ils sont suivis des individus de Toukountouna avec 66,67 % (8/12) dans la classe 1. Les individus de Bassila 58,33% (7/12), et ceux de Ouèssè 50% (6/12) dominent respectivement dans les classes 4 et 5.

La classe 4 à elle seule regroupe la majorité des cultivars des communes de Parakou (C3), de Nikki (C4), de Bembêrêkè (C5), de Banikoara (C6), de Bassila (C7) et de Djougou (C8). Cette classe qui regroupe 6 communes sur 10 témoigne d'une variabilité faible existante entre les communes. Les cultivars de sorgho ordinaire par contre sont également répartis dans les groupes 1, 2, 3 soit 33,33% (2/6) par groupe.

Centimètre

250 200
	C3.1 C3.2 C3.3 C3.4 C3.5 C3.6 C3.7 C3.8 C3.9 C3.10 C3.11 C3.12		150 100 50 0

Figure 10: Variabilité des cultivars en provenance de Parakou Source : ZOLIKPO, 2010

2( 2V'$ISSSI"#

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

4.1.4- Analyse des correspondances multiples ACM des cultivars de sorgho colorant

Les paramètres qualitatifs ont subit une Analyse des Correspondances Multiples afin de mieux apprécier la variabilité des cultivars pour ces caractères. Le Tableau 12 montre la fréquence d'apparition des différentes modalités pour les paramètres qualitatifs évalués. Les caractères forme du pédoncule (Fped), type de grains (Tgr) ne sont pas variables. L'analyse des résultats de ce tableau montre que les caractères, type d'exertion de la panicule (Texer), pourcentage de recouvrement de la graine par la glume (% recr) et couleur de la glume (Colgl) sont les moins variables sur l'ensemble des 126 cultivars étudiés.

En effet, pour chacun de ces 5 caractères, on observe une prédominance d'un type morphologique donné. Ainsi, tous les cultivars (126/126) ont un pédoncule dressé avec des grains simples (non jumelés). 91,27% (115/126) ont des glumes de couleur marron violacé foncé ; 89,68 % (113/126) ont un taux de recouvrement de la glume par la graine de 75 % (% recr) et 87,30 % (110/126) ont un bon type d'exertion paniculaire (Texer).

Les caractères les plus variables sont la compacité de la panicule (Cpan), la couleur de la graine (Colgr), la couleur de la glume (Colg). Pour ces 3 caractères, on n'observe pas une prédominance particulière d'un type morphologique parmi les individus étudiés. Mais pour les caractères Cpan et Colgr, on remarque qu»un type morphologique est assez bien représenté parmi les individus mais cela n'empêche pas la présence significative des autres types de modalité au niveau de chacune des 3 caractères. Il s'agit de la modalité compacte (67,70%) au niveau de Cpan et de la couleur marron jaunâtre (57,94%) au niveau de Colgr.

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Tableau 12: Tableau de fréquence des paramètres qualitatifs de la CAH des cultivars de sorgho

Cpan		Effectif	Effectif		Fréquence
	79 35 2 10	126 126 126 126	62,70 27,78 1,59 7,94		Texer
Bonne Moyenne Mediocre	110 12 4	126 126 126	87,30 9,52 3,17
50%	9	126	7,14		% de recr
75%	113	126	89,68
Glumes plus long	4	126	3,17
colgr=MJC	1	126	0,79
colgr=MJ	73	126	57,94
colgr=MO	18	126	14,29		colgr
colgr=MR	18	126	14,29
colgr=MV	8	126	6,35
colgr=MVF	5	126	3,97
colgr=B	3	126	2,38
colg=MJc	2	126	1,59
colg=MJ	2	126	1,59
colg=MO	1	126	0,79		colg
colg=MR	3	126	2,38
colg=MV	15	126	11,90
colg=MVF	75	126	59,52
colg=MN	28	126	22,22
colgl=MJC	1	126	0,79
colgl=MJ	4	126	3,17		colgl
colgl=MR	1	126	0,79
colgl=MV	4	126	3,17
colgl=MVF	115	126	91,27
colgl=N	1	126	0,79

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho

colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

L'analyse des résultats du Tableau 13 des valeurs propres montre que la première composante explique 15,63% des informations. Le pourcentage cumulé des valeurs propres indiquent que la moitié (52,06%) des informations est expliquée avec les 4 axes (1, 2, 3 et 4). Mais nous allons considérer les trois premiers axes qui expliquent 41,36% des informations initiales et nous ferons les projections dans le plan factoriel des deux premiers axes (Axes 1et 2).

Tableau 13 : Valeurs propres et proportion d'information sur les axes de l'ACM des cultivars de sorgho

Numéro	Valeur propre	Pourcentage		Pourcentage cumulé	1
0,5209	15,63	15,63		2
0,4709	14,13	29,76		3
0,3869	11,61	41,36		4
0,3565	10,69	52,06

4.1.4.1-Description des axes

Le tableau 14 montrant la description de l'axe 1 de l'ACM indique que : les modalités graines blanches, panicules lâches et très lâches, glumes marron-noirâtres contribuent positivement à la formation de l'axe1. Tandis que celles graines marron-jaunâtres, glumes marron-violacée foncé et panicules compactes contribuent négativement à la formation de l'axes. La plupart des cultivars de sorgho colorant sont donc négativement corrélés à l'axe 1 et les sorghos ordinaires positivement au même axe. Quant à l'axe 2 ce sont les modalités marron orangé et marron rouge de la glume, marron rougeâtre de la graine et panicules semi-compactes qui contribuent positivement à la formation de l'axe 1. Celles marron violacé de la gaine, blanche de la graine, compacte et lâche de la panicule y contribuent négativement.

Les sorghos colorant à panicules semi-compactes sont donc ceux qui contribuent positivement à la formation de l'axe 2. Dans le plan négatif de cet axe se trouve un mélange de sorgho colorant (colg= MV et compact) et ordinaire (très lâche et colgr= B)

2( 2V'$ISSSI"#

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colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

Tableau 14 : Description de l'axe 1 de l'ACM

Libellé de la variable	Libellé de la modalité	Valeur-Test		Poids	Cpan
Compact	-5,86	79		Colg
colg=MVF	-3,64	75		Colgr
colgr=MJ	-2,56	73		Colg
colg=MN	2,83	28		Cpan
Lache	4,06	2		Cpan
Tres lache	7,69	10		Colgr
colgr=B	8,92	3

Tableau 15 : Description de l'axe 2 de l'ACM					Libellé de la
Libellé de la				variable
modalité	Valeur-Test	Poids		Cpan
Compact	-6,88	79		Colgr
colgr=B	-3,50	3		Colg
colgr=MV	-2,64	8		Cpan
Tres lache	-2,06	10		Colg
colg=MO	2,18	1		Colg
colg=MR	2,99	3		Colgr
colgr=MR	7,74	18		Cpan
Semi compact	8,64	35

De l'analyse des figures 11, 12 et 13, il ressort que les individus qui sont associés positivement à l'axe 1 ont une dominance pour les modalités : panicules lâches et très lâches avec des grains blancs (B) et des gaines de couleur marron-noirâtres (MN). Ceux qui contribuent positivement à la formation de l'Axe 2 présentent des panicules semi- compacts, avec des couleurs de gaines allant de marron oranger (MO) à marron rougeâtre (MR) et des graines marron rougeâtre. (MR).

2( 2V'$ISSSI"#

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Analyse des deux variables: Compacité des panicules et couleur des gaines foliaires

Une forte corrélation existe entre les plants à panicules compactes et la couleur de leurs gaines foliaires qui est surtout de couleurs marron violacée et marron violacée foncée. Les plants à panicules semi-compactes possèdent des gaines foliaires de couleur marron jaunâtre claire alors que les panicules lâches et très lâches sont de couleur marron jaunâtre. Ceci est d'autant plus important car elle met en exergue le choix des panicules à semer lors de la production du colorant à partir de la gaine foliaire. (cf. Figure N°12)

Analyse des deux variables port des panicules et couleur des graines foliaires,

On note surtout la corrélation entre la couleur des grains et le port de la panicule. Ainsi, on constate que les panicules compactes sont surtout de couleur marron violacée et marron foncée mais peuvent aussi être relativement marron jaunâtre, marron jaune claire et marron violacée. Celles semi-compactes sont de couleur marron rougeâtre et celles lâche et très lâches sont de couleur Blanches. Cette analyse aura surtout permis de privilégier le choix du type de panicule lorsque celle-ci est destinée à la production du colorant (cf. figure N°13).

R2SIILZIISRT:22ISCIISSI"#

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Figure 11: Projection dans l'ACM des variables couleur graine et compacité de la panicule dans le plan factoriel 1-2

R2SIILZIISRT:22ISCIISSI"#

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Figure 12: Projection dans l'ACM des variables couleur gaine et compacité de la panicule dans le plan factoriel 1-2

R2SIILV'~V'S2V'DISCIISSI"#

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Figure 13: Projection des individus issus du CAH dans le plan 1-2

2( 2V'$ISSSI"#

4.1.5-Classification Ascendante Hiérarchique

La classification ascendante hiérarchique a permis de construire le dendrogramme (Figures 14 et 15) qui présente 2 grands groupes subdivisés en 4 groupes distincts. Tout ceci est attesté par le Tableau 14 d'analyse de variance qui montre que toutes les variables sont très hautement significatives (P < 0.001) pour la formation des groupes.

Tableau 16: Tableau d'Analyse de variance (ANOVA) de la CAH des variables qualitatives mesurées sur les plants de sorgho colorant

Variables	SC Inter classe	Ddl	SC Intra classe	ddl		F	Cpan
38,9785	3	56,23576	122	28,19***		Colgr
241,3978	3	38,09423	122	257,70***		Colg
82,6479	3	61,79651	122	54,39***

*** P < 0,0001

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R2SII(7''A7''S27''DISCIISSI"#

G4

G2

G1

G3

Figure 14: Dendrogramme des variables qualitatives

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2( 2V'$ISSSI"#

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L'analyse des résultats du Tableau 2 en Annexe N° 2 montre que les cultivars les plus stables sur la base des caractères qualitatifs sont ceux provenant de Nikki, Bembêrêkè, Bassila et Djougou ; 83,33% (10/12). Ils sont suivis des individus des communes de Parakou, Banikoara et Toukountouna ; 75% (9/12) ; de ceux de Dassa et Ouèssè 66,67% (8/12) puis des cultivars de Kouandé et les variétés de sorgho ordinaire.

On remarque que la Classe 3 regroupe la majorité des individus de Dassa (C1), de Ouèssè (), de Parakou (C3), de Nikki (C4), de Bembêrêkè (C5), de Banikoara (C6), de Bassila (C7), de Djougou (C8) et de Kouandé (C9). Ces résultats confirment ceux obtenus avec la classification sur la base des paramètres quantitatifs et atteste la faible variabilité des cultivars entre les communes. Quant aux groupes 1 et 2, ils regroupent respectivement 75% des cultivars de Toukountouna et 50% des cultivars de sorgho ordinaires.

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho

colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

4.2- Discussion

4.2.1-Variabilité agro-morphologique au sein des cultivars de sorgho colorant.

La projection des cultivars dans les plans 1-2 de l'ACP et de l'ACM montre une distribution aléatoire des cultivars dans le plan. Cette dispersion des cultivars dans les plans de l'ACP et de l'ACM, indique une importante variabilité agro-morphologique des cultivars. La dispersion des cultivars étant plus importantes au niveau de l'ACP, alors la diversité agro-morphologique des cultivars de sorgho colorant est plus importante au niveau des paramètres quantitatifs que qualitatifs. Partant d'une étude sur 10 caractères morphologiques de l'inflorescence et portant sur 54 panicules récoltées dans 6 champs, Djè et al. (1998) ont montré que, malgré l'existence d'une importante variabilité au sein des sorghos locaux du Maroc, les pourcentages de variance exprimés par les principaux axes (PC1 à PC4) étaient assez faibles et varient entre 22 et 11 %.

Les faibles pourcentages de variance exprimés par les 3 principaux axes de l'analyse en composante principale pour les variables quantitatives d'une part (29,84 à 7,45 %) et pour les variables qualitatives d'autre part (15,63 à 10,9 %) indiquent l'absence d'un ou plusieurs caractères agro-morphologiques prépondérants. Toutes les variables utilisées étant discriminantes pour l'étude. Selon Idrissi et Ouazzani (2003) une faible représentativité des différents axes témoigne de l'absence d'une organisation génotypique et phénotypique forte entre les cultivars étudiés. Cette absence d'organisation forte peut s'expliquer par l'origine monophylétique des sorghos, Djè et al. (op cit).

Les caractères morphologiques quantitatifs : cycle semis-floraison (NJF), longueur de la panicule (Lpan), diamètre de la panicule (Dpan), nombre d'entrenoeuds ou nombre de gaines foliaires produites (Nen), poids de la panicule (Ppan), poids de 100 grains (P100) qui sont fortement corrélés (r > 0,6) avec les axes des composantes principales indiquent les caractères phénotypiques les plus remarquables au champ qui influenceraient la sélection faite par les paysans. En effet, les sorghos présentant les caractéristiques les plus avantageuses seront ceux dont les graines seront préférentiellement conservées pour les semis à venir. Ainsi, les paysans portent leurs choix sur les cultivars qui produisent beaucoup de gaines foliaires contrairement à ceux qui produisent des gaines de grandes dimensions chez le sorgho colorant et sur des plants ayant des panicules de grande taille, lourdes avec des grains bien remplis chez le sorgho ordinaire. Les dimensions de la gaine foliaire ne sont donc pas d'importance

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho

colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

pour les paysans, mais c'est le nombre de gaine foliaire récoltable par plant qui est nécessaire par ricochet amène beaucoup de profit économique. Ces résultats sont confirmés par Djé et al. (2007) qui affirment ces fortes corrélations avec les axes seraient dues à la sélection phénotypique paysanne qui prend en compte principalement les caractéristiques végétatives et paniculaires.

En somme, les paramètres quantitatifs, bien que fortement influencés par les conditions environnementales, ne doivent pas être négligés par les conservateurs dans les études de diversité génétique, car ils sont essentiels en milieu paysan où ils influencent grandement les critères de sélection phénotypique.

Les corrélations suggèrent des associations et des antagonismes. Les corrélations fortes et positives entre les paramètres de rendements et des panicules sont classiques chez le sorgho et étaient attendues. Celles observées entre la hauteur à maturité, le diamètre de la gaine et le nombre de d'entrenoeud (nombre de gaines) indique que les cultivars de grandes tailles ont aussi des gaines foliaires larges. Ces résultats indiquent que le sélectionneur qui envisage la production en gaines foliaires n'a plus besoins de sélectionner des plants des grandes tailles ni des plants ayant un nombre d'entrenoeud élevé car toutes ces variables évolues dans le même sens. Mais le sélectionneur qui vise des cultivars précoces de sorgho colorant aura aussi des plants ayant des panicules lourdes, contenant des grains bien fournis car il existe une corrélation forte et négative entre le poids des grains par panicule, le poids de cent grains et le cycle semis floraison.

En effet, les physiologistes ont montré que pour une plante en C4, sa capacité de production (même si celle-ci est limitée génétiquement), dépend de son poids, de la durée de son cycle et de ses réserves nutritives cumulées au cours de sa croissance. Ainsi, lorsque toutes conditions sont égales par ailleurs (fertilité, humidité, insolations etc.), le potentiel de production des variétés tardives est plus élevé en grains et en pailles que celui des variétés précoces. La raison est que les variétés tardives ont une période plus longue pour réaliser la photosynthèse qui est une des conditions importantes dans l'élaboration des rendements; ce qui leur permet d'accumuler plus de réserves nutritives, d'où un potentiel de production de matière sèche plus élevé. Une plante qui fournit peu d'organes à la récolte traduit donc une mauvaise efficience de la croissance. Lorsque les semis sont réalisés tardivement et la pluviosité de la campagne déficiente, au moment où les plantes atteignent leur croissance maximale (période entourant la floraison), les besoins en éléments nutritifs (eau, lumière, minéraux etc.) sont à leur

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho

colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

maximum. Toutes mauvaises conditions entourant les 15-20 jours de la période pré-florale et post florale, entraînent une réduction importante du nombre de fleurs formées et un mauvais remplissage des grains.

L'analyse de la courbe pluviométrique Figure 4 montre que le cumul pluviométrique atteint son pic qui (207,5 mm) dans le mois d'Août (86 à 117 JAS), chute progressivement et atteint 20,5 mm dans le mois de novembre (176 à 206 JAS) pour s'annuler dans le mois de décembre (207 JAS à la récolte). La floraison étant intervenue entre 135 et 193 JAS il est clair que les plants ont souffert d'un déficit hydrique durant la période allant de la floraison à la récolte. Ce résultat diffère de celui de Chantereau (1993), qui dans les conditions d'alimentation hydrique non limitant a trouvé une relation positive et significative. Mais ces résultats sont conformes à celui de Zongo et al., (1991) et Kondombo (2001) qui ont trouvé une liaison forte et négative entre la durée du cycle et le rendement en grains. Ils le justifient tous, par le stress hydrique qu'a subi les plants en fin de cycle. Ce déficit hydrique explique l'avortement des panicules de certains cultivars observés sur le terrain et la petitesse des graines qui s'y trouvent.

Ce déficit hydrique en fin de cycle pourrait affecter la production en gaine foliaire. En effet, la production et la concentration du pigment rouge dans la gaine, est due à la réponse de la plante au stress biotique créé par l'infestation de la plante par le champignon mycorhizien Bipolaris madis de la classe des Ascomycètes (Sedano, 2010). Les conditions n'étant pas favorables ces champignons ne trouveront plus assez d'éléments nutritifs pour assurer leur suivi et leur reproduction. Ceci affectera directement la concentration en colorant des gaines foliaires car la plante n'a plus de stimulant maximum pour assurer une réponse significative pour la concentration des gaines en colorant.

4.2.1.1- Effet de la provenance des cultivars sur les paramètres agronomiques des cultivars de sorgho

Un cultivar ou une accession est loin de représenter une population stable, distincte et uniforme au niveau génétique. Toutefois, les cultivars de sorgho colorant maintenus par les paysans peuvent être classés en des groupes de cultivars statistiquement semblables sur la base des caractères agronomiques et physiologiques. (cf. tableau 14)

Tant sur la base des paramètres quantitatifs que qualitatifs on distingue des groupes de cultivars qui ne sont pas répartis dans les classes selon leurs provenances mais selon leurs

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho

colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

performances par rapport aux caractères étudiés. Néanmoins, dans chaque groupe, on a une prédominance de certains cultivars pour des groupes donnés. Ainsi, sur la base des quantitatifs la Classe 1 est dominée par 66,67 % (8/12) des individus de la commune de Toukountouna, la Classe 2 par 41,17 % (5/12) des individus de Dassa, la Classe 3 par 33,33 % (2/6) des cultivars de sorgho ordinaire, la Classe 4 par 75 % (9/12) des cultivars de Parakou et la Classe 5 par 50 % (6/12) des individus de Ouèssè. Sur la base des caractères qualitatifs, la CAB donne 4 groupes. La Classe 1 regroupe 75 % des cultivars de Toukountouna, la Classe 2 ; 50 % des cultivars de sorgho ordinaire, la Classe 3 ; 83,33 % des cultivars de Nikki, Bembêrêkè, Bassila et de Djougou et la Classe 4 ; 36,67 % des cultivars de sorgho ordinaire. Par conséquent, tous les cultivars de sorgho colorant sont plus liés à leurs caractères morphologiques qu'à leurs provenances mais toutefois, il y a des cultivars qui sont bien représentés dans chaque groupe. Mais de nombreuses études ont souligné que l'organisation génétique du sorgho est liée à une structuration géographique et/ou raciale (Menkir et al., 1997. Djè et al., 2000, Deu et al., 2006, Barnaud, 2007). Ouattara et al. (2001) ont aussi trouvé une diversité assez importante parmi les lignées sélectionnées liée à leur origine génétique, pour les caractères agro-morphologiques (durée du cycle et photopériodique) et certaines composantes du rendement comme le poids de 1000 grains. Ces résultats pourraient s'expliquer par l'échange de semences qui existerait entre les paysans. Ceci est un avantage en matière de conservation des ressources phytogénétiques, car la présence dans plusieurs communes du même type de cultivar constitue une conservation in situ de ce cultivar. Ainsi en cas de destruction de son aire de culture dans une commune, il serrait encor possible de le retrouver dans les autres communes.

Malgré l'interdépendance faible des cultivars de leurs provenances, les différentes classes issues de la CAB peuvent être combinées afin de dégager les cultivars qui sont propices à la production de gaines foliaires. On peut donc distinguer :

Groupe 1-1 : Composé de 13 cultivars, ce groupe regroupe des cultivars ayant des gaines

foliaires effilées de longueur moyenne 24,33 cm, de couleur marron violacé foncé et des panicules compactes et semi compactes.

Groupe 2-1 : Ce groupe est composé de 6 cultivars ayant des panicules compactes et semi compactes, lourdes et de grandes tailles. Leurs gaines foliaires sont de couleur marron violacé foncé. Les cultivars de ce groupe ont des panicules de longueur moyenne 27,84 cm et de diamètre 51,83 cm. Le poids moyen des panicules est de 51,83 g

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho

colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

Groupe 3-1 : Ce groupe est composé d'un seul cultivar avec de larges feuilles de 5,33 cm en

moyenne. C'est un cultivar de gaines foliaire marron violacé foncé et des panicules compactes contenant des grains bien fournis dont le poids moyen de 100 est de 1,32 g.

Groupe 4-1 : Il est composé de 8 cultivars tardifs avec une moyenne de 186 jours de cycle

semis -floraison, en moyenne 0,08 talles à 40 jours après semis et de pédoncules de longueur moyenne 59,79 cm.

Groupe 5-1 : Constitué de 3 cultivars de grandes tailles, robustes avec des gaines larges de couleur marron violacé foncé et de longues feuilles. Ces cultivars ont des panicules compactes. La hauteur moyenne des plants est de 440,67 cm et le diamètre au collet est de 7,78 cm. Quant à la gaine foliaire son diamètre moyen est de 6,52 cm et la longueur moyenne de la troisième feuille est 65,61 cm.

Groupe 1-3 : Constitué des cultivars ayant des gaines foliaires effilées de couleur marron

violacé foncé et de longueur moyenne 24,64 cm, ce groupe est constitué de 12 cultivars ayant des panicules compactes et semis-compactes.

Groupe 2-3 : Constitué de 10 cultivars, ce groupe est caractérisé par : les dimensions de la panicule qui est compacte (longueur 30,74 cm et largeur 11,09 cm) en moyenne et le poids de la panicule avec un poids moyen de 51,86 g. la couleur de la gaine foliaire est marron violacé foncé.

Groupe 3-3 : constitué de 2 cultivars, ce groupe est caractérisé par des cultivars à feuilles larges avec des grains bien fournis. La largeur moyenne de la troisième feuille de ces cultivars est 4,83 cm et le poids moyen de 100 grains est de 1,53 g. La couleur de la gaine foliaire est aussi marron violacé foncé et les panicules sont compactes et semi compactes.

Groupe 4-3 : C'est le plus grand groupe avec 35 cultivars. Ce groupe est constitué des cultivars de tardifs dont le cycle semis- floraison moyen est de 183 jours. Le nombre de talles moyen à 40 JAS est de 0,21. Ce sont des cultivars qui ont aussi de longs pédoncules de 57,50 cm en moyenne, des gaines foliaires marron violacé foncé et des panicules compactes ou semi compactes.

Groupe 5-3 : Ce sont des cultivars de grandes tailles, robustes avec des gaines foliaires larges de couleur marron violacé foncé et de longues feuilles. La hauteur moyenne des 22 cultivars de ce groupe est de 432,01 cm, et le diamètre moyen au collet de 7,06 cm. Les gaines foliaires de ces cultivars ont un diamètre de 6,04 cm et la longueur moyenne de

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho

colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

la troisième feuille est de 66,26 cm. Les panicules de ces plants sont compactes et semi-compactes et leurs gaines foliaires sont de couleur marron violacé, marron violacé foncé et marron noirâtre.

Groupe 2-4 : Ce groupe est caractérisé par 3 cultivars ayant des panicules lourdes et grandes mais compactes ou semi-compactes. Le poids moyen par panicules est de 57,50 g et les dimensions moyennes des panicules sont : longueur 46,50 cm, largeur 14,47 cm. Les gaines foliaires de ces cultivars sont de couleur marron jaunâtre clair et marron rougeâtre.

Groupe 4-4 : Constitué de 2 cultivars, ce groupe est caractérisé par des cultivars tardifs ayant

un long pédoncule. Le cycle semis-floraison moyen est 185 jours et la longueur moyenne du pédoncule est de 59,61 cm.

Groupe 4-5 : constitué aussi de 2 cultivars, le dernier groupe est caractérisé par des cultivars de grandes tailles (Htmat = 433,50 cm), robustes (Dcol = 7,06 cm), ayant des gaines foliaires larges (DiaG = 5,77 cm) de couleur marron jaunâtre clair ou rougeâtre. Ils possèdent aussi de longues feuilles dont la longueur moyenne est de 71,17 cm.

NB : Groupe x-y = groupe x issu de la CAH des caractères quantitatifs combiné avec groupe y issu de la CAH des caractères qualitatifs.

L'analyse de ces différents groupes montre que les meilleurs cultivars pour la production du colorant sont de grandes tailles, robustes avec de longues feuilles et des gaines foliaires larges de couleur marron violacée, marron violacé foncé, marron noirâtre, ou rougeâtre, des panicules compactes ou semi compactes. (groupe 5-1 et groupe 5-3). En plus, un croisement des cultivars de grandes tailles, possédant de larges gaines de couleur marron violacé foncé avec ceux de petites tailles, de longues gaines de couleur marron violacé foncé, serait un atout majeur pour la valorisation des colorants naturels au Bénin. Par contre les cultivars des groupes 3-1, 3-3, 4-4 et 5-4 sont menacés de disparition car ils sont faiblement représentés et localisés dans au plus deux communes. Il est donc important d'envisager une des stratégies pour leurs conservations. Le meilleur moyen de protéger la diversité génétique des espèces cultivés et de leurs formes apparentées étant la conservation in situ (dans les champs et les biotopes naturels), un moyen sûr de sauvegarder une grande partie de la variabilité génétique d'une espèce est la conservation ex situ notamment la conservation dans des banques de gènes. Comme les graines de sorgho sont orthodoxes, il serait facile de les conservé à long terme. Pour cela, il faut :

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

> Une prospection et une collecte des semences dans les communes où ces cultivars

sont présents. Les graines collectées doivent être fraiches, saines, dépourvues de

germes pathogènes. Elles doivent suffisamment nombreuses pour représenter une

population.

> Etiqueter les collections.

> Conservation dans des chambres froides.

> Multiplier ou régénérer le matériel végétal.

> Description des génotypes et constitution de banques de données.

> Distribution de collections aux utilisateurs (paysans, chercheurs...).

R2SIILZIISRT:22ISCIISSI"#

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Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

Tableau 14: Classification comparative des cultivars de sorgho colorant au Bénin

Classification issue du CAH

Variables quantitatives

Classe2 Panicules grandes, lourdes

Classe3 Feuilles larges, grains bien remplis

Classe4 Cultivars tardives, bon tallage avec de longs pédoncules

Classe5 Grande tailles, robustes, gaines larges et longues feuilles

Classe 1

C1.9

C3.7

C1.4

C5.5

.7

C7.10

C1.5

Gaine : Marron

C6.11

C9.4

C6.8

.8

.11

.12

C4.11

rougeâtre,

C9.5

C9.7

C9.8

C3.3

Marron violacé

C9.10

C10.2

C10.5

C5.8

foncé et noirâtre

C10.3

C10.4

C10.10

C7.7

Panicule :

C10.8

C10.9

C10.12

C8.10

Compact et semis compact

C10.11

Classe2

C0.2

C0.1

Variables

Gaine : Marron

C0.3

Panicules :

lâche

Classe3

.6

C4.2

C1.1

C7.5

C1.2

C1.7 C1.12

C1.11

.1

.3

Gaine : Marron

C4.7

C1.3

C8.3

.2

.10 C3.1

.4

.5

violacé, foncé,

C5.11

C1.6

C3.2

C3.4 C3.5

.9

C3.8

et noirâtre

C6.2

C1.10

C3.6

C3.11 C3.12

C3.9

C4.3

Panicules :

C7.11

C7.6

C4.1

C4.4 C4.8

C4.6

C4.10

Compact et

C8.6

C8.7

C4.9

C4.12 C5.1

C5.2

C5.7

semi compact

C8.9

C9.6

C5.3

C5.4 C5.6

C5.9

C8.12

C9.9

C6.6

C6.7 C6.9

C5.10

C5.12

C10.1

C10.6

C6.10

C6.12 C7.1

C6.1

C6.3

C10.7

C0.6

C7.2

C7.8 C8.1

C7.4

C7.9

R2SIILZIISRT:22ISCIISSI"#

70

Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

	C0.4			C8.2 C9.3	C8.8 C9.1 C9	C7.12	C8.4
Classe 4		C8.5		C3.10	C6.5	C1.8	C4.5
Gaine :		C9.2
Marron		C0.5
Jaunâtre, Clair,
Oranger et
Rougeâtre
Panicules :
Compact, semis compact

2( 2V'$ISSSI"#

71

Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho

colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

4.2.2-Comportements agronomiques et physiologiques des deux sorghos: sorgho colorant et sorgho ordinaire.

La grande diversité phénotypique observée pour les caractères, Tal40, Pgr/pan, Ppan, et Dpan, justifie l'existence de plusieurs races de sorgho parmi les échantillons étudiés qui se différencient par les caractères agronomiques et physiologiques. La plupart des cultivars de sorgho colorant étant classées dans la race caudatum (Sedano, 2010). Ainsi, les sorghos ordinaires de la race Bicolor diffèrent des sorghos colorants sur la base des caractères agronomiques que sont : (Tal40,Pgr/pan, Ppan et Dpan). Djé et al. (2007) affirme que les caractères : hauteur, longueur de troisième feuille, largeur de la troisième feuille, longeur du pédoncule, longueur et diamètre de la panicule et le poids de la panicule sont ceux qui influencent le plus la variabilité morphologique importante obtenue. Par contre, Kondombo (2001) observe une variabilité phénotypique importante et un effet génétique hautement significatif pour tous les caractères mesurés. Mais, une faible variabilité phénotypique est observée entre les variables nombre DPL50, LonG, Alors le sorgho colorant et le sorgho ordinaire ont la même faculté germinative et ne diffèrent pas sur la longueur de gaine foliaire. Toutes les races de sorghos au Bénin qui ne produisent pas de colorant sont mises sous le vocable sorgho ordinaire.

4.2.3- Effet de la connaissance des atouts de l'èspèce sur la conservation de la diversité des cultivars traditionnels de sorgho colorant au Bénin.

Au Bénin, la génétique variétale du sorgho colorant, les conditions agro-écologiques et socio-économiques de la production du bio colorant sont des domaines encore non élucidés par la recherche. Ainsi, une parfaite connaissance du cultivar est primordial pour contribuer à la conservation de cette diversité biologique.

Le sorgho colorant est une graminée de 7 m de haut environ, sensible à la verse comparativement au sorgho ordinaire à cause de sa taille. Avec des panicules allant de semi-compactes à compactes, il a des tiges allant de vertes à rosées et des gaines de couleur marron violacée. La coloration de la gaine du sorgho colorant serrait due à un champignon de la famille des ascomycètes, du nom de Bipolaris maydis (Sedano, 2010). Le pigment identifié dans le sorgho rouge est un composé anthocyanique, particulièrement riche en apigénidine, un colorant utilisé dans l'industrie agroalimentaire (l'échantillon de la pure apigénidine, une version synthétique, utilisée comme un marqueur par les chercheurs Burkinabé venus des

2( 2V'$ISSSI"#

72

Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

laboratoires de la géante compagnie du Coca-Cola à Atlanta aux Etats- Unis) (Bellemare, 1993). Ils sont de plus en plus recherchés par les industries de colorants. Il constitue plus de 20 % de son poids sec. Ce qui est exceptionnel, lorsque nous considérons que la plus commune source de ce type de colorant, la peau du raisin rouge ne contient pas plus de 5% de matière colorante. L'intérêt pour le sorgho rouge apparaît absolument justifié, spécialement depuis que c'est la seule connue des plantes qui contient de larges concentrations de telles substances (Bellemare, 1993). Sedano (2010) affirment que la sécurité alimentaire peut être compromise sous des mauvaises conditions de stockage, spécialement des graines de sorgho colorant à cause de la présence des spores d'un champignon toxigène. De même, selon Avwioro et al. (2006), des études ont montré que le colorant issu du sorgho est un flavonoïde dérivé de l'apigéninidine et ils ajoutent que toutes ces substances sont toxiques. En effet, toutes les substances sont toxiques et la différence entre un remède et un poison est la dose à laquelle, elle est capable de causer de dommage à l'organisme humain. Ces constituants sont chimiques et comme tous autres constituants, il produira des réactions chimiques dans des conditions données. Une étude faite par Avwioro et al en 2009, sur des rats par administration des doses croissantes (10 à 5000 mg/kg) d'extraits aqueux de gaines de sorgho colorant montre que le taux de sodium, de potassium, de bicarbonate et d'urée, d'AST (Aspartate aminotranferase) augmentent progressivement avec la concentration des extraits.

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5-Conclusion et Suggestions

Les résultats de l'étude confirment une diversité morphologique importante entre les cultivars traditionnels de sorgho colorant au Bénin. La variabilité observée entre les communes et à l'intérieur des communes étudiées constituent un argument de choix pour la conservation des variétés traditionnelles de sorgho colorant au Bénin. Ainsi, il existe une variabilité phénotypique des sorghos sur la base de leurs comportements agronomiques et physiologiques qui ne sont pas liées à la provenance de ceux-ci. Les cultivars de sorgho colorant ne sont donc liés à leur provenance. Ce qui est un avantage en matière de conservation des ressources végétales car ces cultivars pourront être retrouvés si leurs autres aires de cultures sont détruites. Par contre les types de cultivars qui sont menacées de disparation car faiblement représentés, doivent être conservés ex situ. Les corrélations suggèrent que le sélectionneur qui envisage la production en gaines foliaires aura en plus des plants de grandes tailles, ayant un nombre d'entrenoeud élevé, car toutes ces variables évoluent dans le même sens. Aussi, le sélectionneur qui vise des cultivars précoces de sorgho colorant aura aussi des plants ayant des panicules lourdes, contenant des grains bien fournis car il existe une corrélation forte et négative entre le poids des grains par panicule, le poids de cent grains et le cycle semis floraison. Cette liaison négative obtenue s'explique par la précarité des précipitations en cycle végétatif du sorgho colorant. Au terme de cette étude, l'obtention des groupes de cultivars performants pour la production de gaines foliaires de qualité est un atout pour les chercheurs qui ne vont plus considérés toutes les assertions pour d'autres études. Ainsi cette étude de caractérisation agro-morphologique aura permis d'éliminer les assertions moins utiles pour cette étude et d'en garder que 25 sur les 120 étudiées. Il s'agit des cultivars des groupes 5-1 et 5-3.

La position centrale des variétés locales dans les ressources végétales des plantes cultivées n'étant plus à démontrer, une attention particulière doit être accordée aux régions qui assurent la pérennité de cette importance source de variabilité pour éviter une perte variétale au niveau du sorgho. Néanmoins, beaucoup d'axes de recherche restent à aborder sur le sorgho colorant.

~ De voir le potentiel de production de colorant de tous ces cultivars de sorgho identifiés dans une perspective d'intensification de la production.

Nous suggérons donc :

~ Une caractérisation moléculaire des cultivars de sorgho colorant. Elle doit être précédée d'une sélection participative des paysans afin d'appréhender la perception des paysans de la diversité des cultivars de sorgho colorant chez les paysans. L'objectif serait alors de comprendre la place qu'occupe chacun des cultivars dans la société paysanne et d'analyser la taxonomie traditionnelle.

~ De continuer l'étude en installant l'expérimentation dans différents zones agro-écologiques qui abrite la culture.

~ La sélection et l'amélioration des variétés les plus productives en gaines foliaires et en graines en vues de leur conservation. Il faut donc envisager des stratégies de conservation ex situ et in situ des cultivars performants pour la production de gaines foliaires. Pour ceux qui sont menacés de disparition, entamer la conservation ex situ de ceux-ci pour éviter la perte de ces cultivars.

~ De voir la place qu'occupe cette spéculation dans le système de cultures et les moyens d'existence des groupes socio-économiques concernés qui demeure une préoccupation de recherche primordiale si l'on veut aider à une promotion de filière agricole. Les différents genres impliqués dans les différents maillons de la chaîne, leurs rôles et rapports socio-économiques dans le processus de création de la valeur ajoutée constituent également une préoccupation en matière de recherche socio-économique sur le sorgho colorant au Bénin. La disponibilité physique du bio colorant sous une forme commerciale prêt à l'emploi pour les différents consommateurs est aussi une opportunité pour un meilleur développement de la filière.

~ D'identifier des cultivars produisant assez de graines et de gaines foliaires.

cf,ffrences

cibh~jraphiqwes

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82

Caractérisation agro-morphologique des cultivars traditionnels de sorgho colorant (Sorghum bicolor) au Bénin

Annexes

Annexes N° 1 : Prédominance des individus dans chaque classe

Tableau N 1 : Variables quantitatives

Communes	Classe 1		Classe 2		Classe 3		Classe 4		Classe 5		Classe 6
	Effectif : 26 Représenta nt	Pourcenta ge	Effectif : 19 Représenta nt	pourcenta ge	Effectif : 5 Représenta nt	pourcenta ge	Effectif : 47 Représenta nt	pourcenta ge	Effectif : 27 Représenta nt	pourcenta ge	Effectif : 1 Représenta nt		pourcenta ge
Dassa (C1)	1	8.33	5	41.17	0	0	3	25	3	25	0		0
Ouèssè ()	1	8.33	0	0	0	0	5	41.17	6	50	0		0
Parakou (C3)	1	8.33	0	0	0	0	9	75	2	16.67	0		0
Nikki (C4)	2	16.67	0	0	0	0	5	41.17	5	41.17	0		0
Bembêkê (C5)	1	8.33	0	0	1	8.33	5	41.17	4	33.33	0		0
Banikoara/ kérou (C6)	2	16.67	1	8.33	0	0	5	41.17	3	25	0		0
Bassial (C7)	1	8.33	1	8.33	1	8.33	7	58.33	3	25	0		0
Djougou (C8)	3	25	2	16.67	1	1	5	41.17	1	8.33	0		0
Kouandé (C9)	4	33.33	4	33.33	0	0	3	25	0	0	1		8.33
Toukountou na (C10)	8	66.67	4	33.33	0	0	0	0	0	0	0		0
Témoins (C0)	2	33.33	2	33.33	2	33.33	0	0	0	0	0		0
Annexe												1

Annexe

2

Tableau N° 2 : Variables qualitatives

Communes	Classe 1 Effectif : 31		Classe 2 Effectif : 3		Classe 3 Effectif : 85		Classe 4 Effectif : 7
	Nombre	pourcentage	Nombre	pourcentage	Nombre	pourcentage	Nombre t	pourcentage
Dassa (C1)	3	25	0	0	8	66.67	1	8.33
Ouèssè ()	4	33.33	0	0	8	66.67	0	0
Parakou (C3)	2	16.67	0	0	9	75	1	8.33
Nikki (C4)	1	8.33	0	0	10	83.33	1	8.33
Bembêrêkè (C5)	2	16.67	0	0	10	83.33	0	0
Banikoara/ Kérou (C6)	2	16.67	0	0	9	75	1	8.33
Bassila (C7)	2	16.67	0	0	10	83.33	0	0
Djougou (C8)	1	8.33	0	0	10	83.33	1	8.33
Kouandé (C9)	5	41.17	0	0	6	50	1	8.33
Toukountouna (C10)	9	75	0	0	3	25	0	0
Témoins (C0)	0	0	3	50	2	33.33	1	16.67

Distance d'agrégation

2500

2000

1500

1000

-500

500

0

0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120

Distances d'agrégation par étapes Distances euclidiennes

Etape

Distance d'agrégation

Annexe

3

Figure 3.1: Distance d'agrégation par étape du dendrogramme

Distances d'Agrégation par étape
Distances euclidiennes

0 12 24 36 48 60 72 84 96 108 120

Distance d'agrégation

-10

40

80

70

60

50

30

20

10

0

Distance d'agrégation

Etape

Annexe

3

Figure 3.2: Distance d'agrégation par étape des variables qualitatives.