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BURKINA FASO
Unité - Progrès -
Justice
MINISTERE DES ENSEIGNEMENTS SECONDAIRE ET
SUPERIEUR
(MESS)
................................................
UNIVERSITE POLYTECHNIQUE DE BOBO-DIOULASSO
(UPB)
.....................................
INSTITUT DU DEVELOPPEMENT RURAL (IDR)
MEMOIRE DE FIN DE CYCLE
Présenté en
vue de l'obtention du
DIPLOME D'INGENIEUR DU DEVELOPPEMENT RURAL
Option:
AGRONOMIE
THEME:
INFLUENCE DU POTASSIUM SUR LES RENDEMENTS ET
LES
CARACTERISTIQUES TECHNOLOGIQUES DE LA FIBRE DE
COTONNIER
CONVENTIONNEL DANS LES ZONES COTONNIERES EST ET OUEST
DU
BURKINA FASO
Par
SOUNTOURA Fidèle
Maître de stage : M. KOULIBALY
Bazoumana Directeurs de mémoire : Dr. BACYE
Bernard
M. DAO Bégué
N° 2011/AGRO Juin 2011
i
DEDICACE
Je dédie ce mémoire à:
Celui qui a toujours guidé mes pas et qui a
constamment veillé sur moi. Dieu Tout-puissant, que ton nom soit
glorifié pour tous tes bienfaits.
Mon père HEMA Sountoura Modi Serge,
rappelé auprès de Dieu le 6 mai 2010 et qui a toujours tout mis
en oeuvre pour que j'excelle dans mes entreprises.
Que son âme repose à la droite du Seigneur
Jésus.
Ma mère DAKOUO Christine et mes deux frères
Emile et Alain.
Que Dieu vous remplisse de son Esprit Saint afin que vous
soyez toujours débordants de sagesse, d'amour et de foi.
Là où est ton coeur, là aussi sera ton
trésor. Matthieu 6.21.
ii
TABLE DE MATIERES
Pages
DEDICACE i
TABLE DE MATIERES ii
REMERCIEMENTS iv
SIGLES ET ABBREVIATIONS vi
LISTE DES FIGURES vii
LISTE DES TABLEAUX vii
RESUME viii
ABSTRACT ix
INTRODUCTION 1
I. GENERALITES SUR LE COTONNIER 4
1.1. Classification des cotonniers 4
1.2. Description morphologique des cotonniers cultivés
4
II. GENERALITES SUR LE POTASSIUM DANS LE SOL ET DANS LA PLANTE
8
2.1. Statut du potassium dans le sol 8
2.1.1. Origine du potassium dans le sol 8
2.1.2. Teneur des sols en potassium total et réserves
potassiques du sol 8
2.1.2.1. Teneur des sols en potassium total 8
2.1.2.2. Réserves potassiques du sol 9
2.1.3. Compartiments du potassium dans le sol et dynamique du
potassium 9
2.1.3.1. Compartiments du potassium dans le sol 9
2.1.3.2. Dynamique du potassium dans le sol 11
2.2. Facteurs influençant la biodisponibilité du
potassium dans le sol 12
2.2.1. Concepts de pouvoir tampon, d'intensité et de
capacité potassiques des sols 12
2.2.2. Facteurs influant la biodisponibilité du potassium
12
2.2.2.1. Facteurs directement liés au potassium
échangeable 12
2.2.2.2. Facteurs jouant sur les phénomènes de
rétrogradation et de libération du
potassium 13
2.2.2.3. Altération des minéraux du sol 14
2.2.2.4. Pouvoir de régénération du sol
pour le potassium échangeable 14
III. LA FERTILISATION POTASSIQUE DU COTONNIER 15
3.1. Rôle du potassium dans les plantes supérieures
15
3.1.1. Absorption du potassium par les plantes 15
3.1.2. Fonctions liées à la mobilité du
potassium 15
3.2. Problématique de la nutrition potassique du cotonnier
16
3.2.1. Importance du potassium pour le cotonnier 16
iii
3.2.2. Problèmes de carences potassiques sur les sols dans
les zones cotonnières 18
3.2.3. Incidence des déficits nutritionnels en K sur la
croissance, le développement et le
fonctionnement du cotonnier 19
IV. MATERIEL ET METHODES 22
4.1. Matériel d'étude 22
4.1.1. Sites d'étude 22
4.1.2. Matériel végétal 25
4.1.3. Fumure minérale 25
4.2. Méthodologie 25
4.2.1. Dispositif expérimental 25
4.2.2. Traitements comparés 26
4.2.3. Conduite de l'étude 27
4.2.4. Protection phytosanitaire du cotonnier 27
4.2.5. Prélèvements de sol 27
V.RESULTATS ET DISCUSSION 30
5.1. Résultats 30
5.1.1. Evaluation de l'effet des apports de potassium sur les
rendements du cotonnier 30
5.1.1.1. Effets des fumures sur les rendements en coton graine
30
5.1.1.2. Effets des fumures potassiques sur le rendement fibre et
le seed index 31
5.1.1.3. Effet du potassium sur la répartition de la
production en coton graine par
cotonnier. 32
5.1.2. Effets des fumures sur la production de capsules et le
poids moyen capsulaire. 35
5.1.3. Influence du potassium sur les caractéristiques
technologiques de la fibre 36
5.1.4. Evolution de la densité des cotonniers à la
récolte 38
5.1.5. Effets des fumures sur la production de matière
sèche des cotonniers. 38
5.2.6. Effets des fumures sur la croissance des cotonniers.
39
5.2. Discussion 40
CONCLUSION GENERALE 42
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 44
REMERCIEMENTS
iv
La concrétisation de ce mémoire ne saurait
être effective sans le concours de personnes ressources et d'amis
à travers une conjugaison parfaite de leurs efforts. Au delà de
notre volonté manifeste de louer leur profonde gratitude, il nous
incombe de leur exprimer, à travers ces brefs mots, toute notre
reconnaissance pour leurs apports et soutiens sans prix. Je les invite à
avoir foi en ce qui suit:
«Gardez espoir dans le silence, que votre coeur
ne se trouble point et l'Eternel combattra pour vous (Exode
14.14)».
V' Que tout le corps académique, scientifique
et professoral de l'IDR se trouve remercier pour ses efforts et soucis
d'apporter le nécessaire à notre formation.
Nos remerciements vont particulièrement aux personnes
suivantes:
V' Nous pensons au Dr Karim TRAORE qui a
remplacé Dr Ouola TRAORE, chef du Programme Coton pour nous avoir admis
au sein de sa structure.
V' Mr Bazoumana KOULIBALY, notre maître de
stage qui au-delà de ses occupations et responsabilités de la
section agronomie, s'est montré disponible pour l'élaboration de
ce mémoire. Aussi, la possibilité nous est-il donné de
reconnaître avec estime, ses grandes qualifications et son souci
permanent d'exceller, toutes valeurs qui resteront en nous et qui font de lui
un modèle à suivre.
V' Au Dr Bernard BACYE et Mr Bégué DAO
nos directeurs de mémoire pour leur compréhension, leurs conseils
et l'encadrement optimal qu'ils ont su nous apporter tout au long du stage.
V' Nous pensons à SERI Moussa dit «Vieux
Moussa», BERE Michel, BEGUE Sessouma, SOUARE Bakary, TRAORE Adama, DINDANE
Lazarre et DAO Yacouba qui nous ont aidés durant tout le stage.
V' Il nous serait injuste de ne pas être
reconnaissant à Monsieur TIAHOUN Casimir pour sa convivialité et
sa gentillesse remarquable.
V' Aussi, sommes-nous redevable à mon oncle
HEMA Omer pour son encouragement incessant, sa disponibilité et sa
courtoisie nous ayant permis d'obtenir ce stage.
V' Il nous est agréable de citer le Dr DAKOUO
Déhou, directeur des intrants et du crédit agricole de la
SOFITEX, pour nous avoir conduits au Programme Coton.
V' Nous remercions du fond du coeur Madame SANOU
Alidiata, secrétaire au Programme Coton ainsi que ses
collègues.
v
V' C'est pour moi le lieu de remercier avec
sincérité, mon ami et camarade de stage OUATTARA Adama, pour sa
considération, son respect et son aide à mon endroit. Qu'il
trouve en ces mots, mon affection indéfectible pour sa personne.
V' Toute ma reconnaissance à Brice BICABA,
Rachel BOURKANORE ainsi que tous mes frères et soeurs en
Jésus-Christ pour le soutien spirituel.
V' A mes amis et promotionnaires Dieudonné
ZERBO, Ali BENE, Razaack SOMA, Mahamat Hissen MAHAMAT, Bintou COULIBALY, Diata
BANGALI, Ginette DAO, Vanessa OUEDRAOGO, Mme BOUDO et Elizabeth M. ELOLA,
j'exprime ma profonde gratitude pour leur sens de fraternité et
encouragements.
V' A toute la grande famille HEMA, mes oncles et
tantes, nous disons Merci.
V' A tout le personnel du Programme Coton, à
ceux qui n'ont pas été mentionnés malgré leur
contribution à la réalisation de ce travail;
V' A tous mes amis, camarades de classe, je leur
souhaite d'exceller dans ce qu'ils entreprennent.
S'il est vrai que rien ne peut s'obtenir sans effort, il reste
aussi vrai que la réussite n'est pas que le fruit des efforts personnels
car elle dépend non seulement de la collaboration et des encouragements
mais aussi des conseils et de la sympathie que nous accordent les autres. Que
tous ceux et celles dont les noms ne sont pas mentionnées sur ces pages,
se sentent cordialement remerciés et rassurés de notre
affection!
V' A tous et à toutes: Où que
vous soyez, quel que soit ce que vous envisagez, faites et exprimez; soyez en
paix avec tous les hommes tant que cela dépend de vous! Que les
bontés et les fidélités de notre Dieu se renouvellent
constamment dans vos vies au nom de Jésus.
vi
SIGLES ET ABBREVIATIONS
CEC: Capacité d'Echange Cationique
CIRAD: Centre International de Recherches Agricoles et
Développement
FAO: Food and Agriculture Organization of the United
Nations
HATS: High Affinity Transport System (Le système
à haute affinité)
IN.E.R.A: Institut de l'Environnement et de Recherches
Agricoles
LATS: Low Affinity Transport System (Le système
à faible affinité)
N, P, K, S, B: Azote, Phosphore, Potassium, Soufre, Bore
SBE: Somme des Bases Echangeables
SOFITEX: Société Burkinabé des Fibres
Textiles
vii
LISTE DES FIGURES
Pages
Figure 1. Structure schématique d'un
plant de cotonnier montrant les noeuds de la tige
principale, une branche végétative, les branches
fructifères, les capsules et une fleur. 7
Figure 2. Structure d'une fleur de cotonnier
7
Figure 3. Les compartiments du potassium dans
le sol. 10
Figure 4. Pluviométrie de la station
de Farako-Bâ (2009,2010). 22
Figure 5. Pluviométrie de la station
de Kouaré (2009,2010). 23
LISTE DES TABLEAUX
Pages
Tableau 1. Teneur en KO et degré
d'altération des argiles. 8
Tableau 2. Résultats des analyses de
sols à Farako-Bâ en 2009 et 2010. 24
Tableau 4. Rendements coton graine en 2009
30
Tableau 5. Rendements coton graine en 2010
31
Tableau 6. Rendement fibre et Seed index en
2009 31
Tableau 7. Rendement fibre et Seed index en
2010 32
Tableau 8. Répartition de la
production de coton graine (en g) par cotonnier à Farako-bâ en
2010. 33
Tableau 9. Répartition de la
production de coton graine (en g) par cotonnier à Kouaré. 34
Tableau 10. Nombre de capsules
récoltées/ha et poids moyen capsulaire en 2009 35
Tableau 11. Nombre de capsules
récoltées/ha et poids moyen capsulaire en 2010 36
Tableau12. Caractéristiques
technologiques de la fibre en 2010. 37
Tableau 13. Densité des cotonniers
à la récolte. 38
Tableau 14. Production de matière
sèche des cotonniers à la récolte 39
Tableau 15. Hauteurs des cotonniers à
la récolte (cm) 39
viii
RESUME
Dans les zones cotonnières du Burkina Faso, la
généralisation des symptômes visuels de déficiences
minérales surtout en potassium, limitent la production du cotonnier.
Afin d'évaluer l'influence du potassium sur les rendements et la
qualité de la fibre, une expérimentation a été
conduite pendant deux années (2009 et 2010) sur des sols ferrugineux
tropicaux des stations de recherches agricoles de Farako-Bâ et de
Kouaré. Les traitements étudiés sont constitués de
6 doses de potassium. Les rendements en coton graine ont été
déterminés et les caractéristiques technologiques de la
fibre analysées au laboratoire pour évaluer l'efficacité
des doses de potassium.
Les résultats obtenus montrent que les sols sont
chimiquement pauvres et se caractérisent par de faibles teneurs en
potassium dont le déficit est plus marqué à
Farako-bâ qu'à Kouaré. Les apports de potassium
associés à la fumure minérale vulgarisée ont
amélioré les rendements en coton graine en moyenne de 9 à
25% à Farako-bâ et de 5 à 10% à Kouaré. Sur
ces sols, la meilleure efficacité est obtenue avec un complément
de 50 à 75 kg/ha de chlorure de potassium (KCl) alors que les doses de
100 et 125 kg/ha de KCl ne sont pas justifiables à cause de leur faible
efficacité sur le rendement en coton graine. L'efficacité des
apports de potassium a été plus importante à
Farako-bâ ce qui suggère que la réponse à la fumure
potassique est d'autant meilleure que le sol est plus pauvre en cet
élément. L'apport de potassium n'a pas influencé le seed
index variant de 7,1 à 8,2 g et le rendement égrenage tandis
qu'il a amélioré les caractéristiques de la fibre telles
que la ténacité, l'allongement, le micronaire et l'indice de
jaune.
L'étude recommande d'associer à la fumure
vulgarisée sur cotonnier, un complément de potassium de 50 kg/ha
de KCl en vue d'améliorer quantitativement et qualitativement la
production cotonnière.
Mots clés: sol ferrugineux,
déficience, potassium, rendement, qualité de la fibre, Burkina
Faso.
ix
ABSTRACT
In the cotton growing areas of Burkina Faso, visual symptoms
of mineral deficiencies on cotton plant noticed for potassium, are limiting
factors of production. In order to assess the influence of potassium on yield
and fiber quality, a trial was conducted for two years (2009 and 2010) on
tropical ferruginous soils of research stations of Farako-ba and Kouaré.
Six doses of potassium treatments were studied. The seed cotton yields were
determined and the technological characteristics of the fiber analyzed to
access the inefficacy of treatments compared.
Results showed that the fertility of these soils is low with
potassium contents deficit which is more important at Farako-bâ than
Kouaré. The contribution of potassium associated with the mineral
recommended fertilizer improve cotton seed yield on the average of 9 to 25% at
Farako-ba and 5 to 10% at Kouaré. On these soils, the best efficiency is
obtained with additional doses of 50 to 75 kg/ha of KCl while the doses of 100
and 125 kg/ha of KCl do not seem to be justified by their inefficacy on the
cotton seed yield. The low efficacy of potassium intake was greater in
Farako-ba suggesting that the response to potassium is related to the poverty
of soil in this element. The addition of potassium did not influence the seed
index ranking between 7.13 and 8.19 g and the shelling yield by the roller but
nevertheless has improved the fiber characteristics such as tenacity,
elongation and the micronaire and yellow index.
The study recommends to combine the recommended fertilizer on
cotton with supplement of potassium of 50 kg/ha in order to improve in quantity
and quality cotton production.
Keys - words: ferruginous soil, deficiency,
potassium, cotton yield, fiber quality, Burkina Faso.
1
INTRODUCTION
Le coton généralement appelé « or
blanc du Burkina Faso» est un moteur de développement important du
pays de par son rôle économique. De nos jours ce rôle semble
plus accentué à cause d'un marché mondial favorable et
compétitif. Pour être présent et toujours répondre
à la demande du marché mondial du coton, les pays producteurs
doivent être plus compétitifs par la qualité des
productions. Pour les pays producteurs de coton de l'Afrique, l'objectif est
d'assurer une production durable et adaptée aux conditions
socio-économiques des producteurs. Cette compétition impose une
forte réduction des coûts de production et une amélioration
des rendements au champ.
La mise en culture continue des sols, la réduction des
temps de jachère et l'extension des terres cultivées aux zones
marginales dues à la pression démographique, ont fragilisé
la durabilité des systèmes de culture en zone cotonnière
Ouest africaine (Sheldrick et al., 2002). Selon Poulisse (2007)
près de 83% des terres cultivables en zone de savanes africaines
souffrent de contraintes agronomiques en majorité liée à
la baisse de la fertilité des sols.
L'un des facteurs de l'intensification repose sur
l'utilisation des intrants notamment de la fumure minérale qui
améliore les rendements. Dans la zone cotonnière du Burkina Faso,
l'effet des engrais se traduisait par un accroissement des rendements de 50
à 80% sur le cotonnier (Dakouo, 1994).Dans les systèmes de
culture à base de cotonnier, la durabilité semble reposer
principalement à la fois sur la fertilisation et sur les techniques de
gestion rationnelle de la fertilité (Pieri, 1989). L'accroissement des
productions de façon durable n'est donc possible que si l'on
résout le problème de maintien de fertilité. L'une des
composantes de cette fertilité dont le rôle est mis en
évidence par l'intensification et la fixation de l'agriculture est la
fertilisation potassique (Obigbesan, 1973).
Le potassium influence considérablement les rendements
et la qualité de la fibre du coton (Cassman et al., 1990;
Mullins et al.,1997; Bauer et al., 1998; Girma et
al., 2007). Les travaux de Snyder et al.(2005) indiquent
l'importance du potassium et celle de l'azote qui sont déterminants dans
la culture cotonnière.
Dans les zones cotonnières, la dégradation de la
fertilité des sols se traduit par une généralisation des
symptômes visuels de déficience pour la plupart des
éléments minéraux.
Les symptômes de déficiences potassiques sont les
plus importants et se manifestent par un dessèchement précoce des
feuilles de cotonniers, affectant les rendements et la qualité du coton
(Dakouo, 1994). Les bilans minéraux déficitaires dans les
systèmes de culture coton céréales sont souvent
évoqués pour expliquer ce problème. Les mauvaises
pratiques de
2
fertilisation des cultures notamment le sous-dosage des
engrais et l'absence ou les faibles restitutions organiques entrainent des
bilans pluriannuels très négatifs (Poss et al., 1997;
Fao, 2006).L'exportation ou le brûlis des résidus de
récolte riches en potassium aggravent les carences potassiques sur les
cotonniers tout en affectent leurs rendements (Bednarz et al., 1998).
L'intensification de la production sur les exploitations accélère
l'apparition des déficiences en potassium à cause des besoins
croissants des cultures en cet élément (Poulain et al.,
1976; Triboulot et Pritchard, 1997). Les carences potassiques sont
observées sur sols ferralitiques seulement après quatre
années de culture alors qu'elles n'apparaissent qu'au bout de 6 à
7 ans sur sols ferrugineux (Sédogo et al., 1991; Dakouo,
1994).
Dans ce contexte, il apparait nécessaire de mettre un
accent particulier sur la fertilisation potassique. La présente
étude dont le thème est «Influence du potassium sur
les rendements et les caractéristiques technologiques de la fibre du
cotonnier conventionnel dans les zones cotonnières Est et Ouest du
Burkina Faso» vise à améliorer les rendements et la
qualité de la fibre de coton.
La première partie de ce mémoire, traite des
généralités sur le cotonnier et sur le potassium dans
l'interface sol-plante, tout en évoquant les effets de la nutrition
potassique dans la plante. La deuxième partie, aborde la
méthodologie de l'expérimentation, et présente les
résultats avant la conclusion générale et les perspectives
de ce travail.
3
PREMIERE PARTIE:
SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
4
I. GENERALITES SUR LE COTONNIER
Le cotonnier est une plante vivace mais qui ne peut être
exploitée économiquement qu'en culture annuelle du fait d'une
part des contingences climatiques et d'autre part de la pullulation des
parasites qu'entrainerait sa pérennité (Kohel et Lewis, 1984).
Principalement cultivé pour ses fibres, le cotonnier produit des graines
qui sont aussi importantes pour leur valeur alimentaire (Lee, 1984).
1.1. Classification des cotonniers
Selon Parry (1982), le cotonnier est une dicotylédone
dialypétale appartenant à l'ordre des Malvales, la famille des
Malvacées, la sous-famille des Hibiscées et au genre
Gossypium L.
Le groupe des cotonniers cultivés, se
caractérisant par la présence sur les graines de poils
cellulosiques utilisés par l'industrie textile, se constitue de quatre
espèces appartenant toutes au genre Gossypium L. (Lee, 1984)
qui sont:
- Les espèces diploïdes (2n = 26 chromosomes)
comprenant G. herbaceum L. et G. arboreum L. qui donnent le
coton peu productif à fibres épaisses et courtes.
- Les espèces tétraploïdes (2n = 52
chromosomes) constituées par G.barbadense L. ou coton
égyptien à fibres longues et fines et G. hirsutum L.
à fibres intermédiaires fournissant plus de 95% de la production
mondiale actuelle. L'espèce cultivée au Burkina Faso est le
Gossypium hirsutum L.
1.2. Description morphologique des cotonniers
cultivés
Parmi les plantes cultivées, le cotonnier est celle qui
a la morphologie la plus complexe due au caractère
indéterminé de sa croissance (figure 1) (Mauney, 1984). Cette
complexité, d'après Elliot et al. (1966) et Parry
(1982), se caractérise par un polymorphisme marqué non seulement
entre les différentes espèces, mais aussi à
l'intérieur d'une même espèce sous l'influence des facteurs
climatiques. Charrier et al. (1997) expliquent que la croissance
indéterminée du cotonnier se justifie par le fait que la phase de
fructification n'est pas séparée de celle de croissance
végétative.
L'architecture des cotonniers repose nécessairement sur
des principes de corrélations morphologiques comme le précise
Mauney (1984).
La partie souterraine du cotonnier se caractérise par
un système racinaire de type pivotant formé d'une racine
principale ou pivot d'où partent des ramifications latérales se
terminant par une zone pilifère (Mauney, 1984; Parry, 1982).
L'alimentation hydrique et
5
minérale, pour l'essentiel, est assurée par les
racines (Callot et al. ,1982; Benedict, 1984; Martin-Prével
et al., 1984).
La partie aérienne supporte la récolte et se
compose d'une tige principale et des rameaux naissant aux noeuds de ce dernier.
Parry (1982), établit une différenciation entre les ports des
cotonniers qui, suivant les espèces, les variétés et les
types de cultures, peuvent être du type pyramidal, élancé,
sphérique, cluster ou en gobelet.
Les racines se développent avec une grande
rapidité lorsque les conditions de température et
d'humidité sont favorables. La croissance radiculaire, après la
levée, s'effectue autour du pivot dont la profondeur peut atteindre
trois mètres (Hearn et Constable, 1984). Cette croissance est
liée à la nature du sol (Parry, 1982; Caillot et
al.,1982). Carmi et Shalhevet (1982) rapportent que la productivité
du cotonnier est en relation directe avec la colonisation du sol par les
racines. Ainsi la restriction de la croissance des racines conduit au
développement de plantes caractérisées par de courts
entre-noeuds et par un nombre réduit de feuilles. Benedict (1984)
explique cela par le fait que si la racine pivotante est incapacitée par
un obstacle, les racines latérales se développent mais restent
superficielles rendant ainsi le cotonnier sensible aux variations
d'humidité.
Le développement aérien du cotonnier se fait
suivant un schéma régulier et ordonné. Les noeuds
portés par la tige principale sont le point de départ de deux
types de rameaux:
- Les branches végétatives qui se
développent sur les noeuds de la base au dessus du noeud
cotylédonaire. Elles ont une croissance monopodiale et une structure
semblable à la tige principale mais dont les bourgeons axillaires ne
donnent que des branches fructifères (Pier. et Berkowitz, 1987).
- Les branches fructifères qui sont formées de
segments successifs en zigzag et se
développent à partir du 5e au
8e noeud de la tige principale en suivant une croissance sympodiale
(Mauney, 1984) (figure 1). Le méristème apical des branches
fructifères se termine par une fleur, après avoir produit une
feuille tandis que la production des feuilles est continue chez les branches
végétatives jusqu' à la fin de la croissance du
végétal.
Les feuilles sur une même plante présentent un
polymorphisme assez grand et se composent d'un pétiole se ramifiant en
nervures qui soutiennent le limbe. Le limbe est du type palmé avec des
lobes plus ou moins échancrés. Les feuilles dont les fonctions se
résument à l'assimilation, respiration, transpiration ainsi que
la réserve peuvent être palmatilobées, palmatipartites ou
palmatiséquées. Elles sont en outre le reflet assez fidèle
d'un bon équilibre hydrique du cotonnier et constituent un
élément d'appréciation de l'état des
échanges avec le sol par le contrôle de la nutrition (Parry,
1982).
6
Le cotonnier produit à la fois des glandes externes et
internes (Lee, 1984). Les glandes externes ou nectaires sécrètent
un suc attirant certains insectes et sont présentes sur la nervure
principale des feuilles et dans les fleurs alors que les glandes internes sont
observées sur tout le plant. Ce sont des sacs ovoïdes qui
libèrent dans leur enceinte des composés chimiques dont le
gossypol qui est un pigment affectant l'utilisation des graines pour
l'alimentation humaine (Parry, 1982).
Le cotonnier est autogame (figure 2) mais peut, dans certaines
conditions de culture, atteindre 30% d'allogamie à cause de la
densité des insectes pollinisateurs (Charrier et al., 1997). La
floraison progresse du bas vers le haut et de l'intérieur vers
l'extérieur de la plante suivant une loi très rigoureuse. Parry
(1982) et Benedict (1984) soulignent que l'écart de progression de la
floraison d'un noeud au suivant sur la même branche fructifère
encore dénommé Intervalle de Floraison Horizontale (IFH) est de
l'ordre de six jours alors que celui de progression verticale de la floraison
d'une position sur la branche à la position identique sur la branche
immédiatement supérieure (Intervalle de Floraison Verticale) se
situe autour de deux jours. Le développement des organes floraux est
fortement influencé par la température. Les boutons floraux
initiés sont importants mais seulement une partie forme des fleurs dont
la moitié à peu près se transforme en capsules. Cette
abondante initiation florale confère à la plante une forte
capacité de compensation en cas de stress hydrique.
Le fruit du cotonnier est une capsule constituée de 3
à 5 loges contenant chacune 6 à 8 graines recouvertes de fibres.
La forme et la grosseur des capsules sont caractéristiques d'une
espèce et d'un cultivar. Les capsules mesurent 4 à 8 cm de long
sur 4 cm de diamètre en leur renflement maximum et sont
sphériques, ovoïdes ou piriformes (Parry, 1982).
Fleur
Capsule
7
Figure 1. Structure schématique d'un
plant de cotonnier montrant les noeuds de la tige principale, une branche
végétative, les branches fructifères, les capsules et une
fleur.
Source: Oosterhuis et al. (1992)
Figure 2. Structure d'une fleur de cotonnier
indiquant la présence simultanée d'organes reproducteurs
mâle (étamines) et femelle (pistil)
Source:
www.afd-lv.org/plant-ch/coton/lignecl/cotonfleur2.htm
consulté le 05/11/2010.
8
II. GENERALITES SUR LE POTASSIUM DANS LE SOL ET DANS LA
PLANTE
Le potassium est un élément chimique majeur
indispensable à la nutrition des plantes. Les restitutions organiques
aux sols permettent de satisfaire les besoins des cultures en K et d'assurer
l'entretien de la fertilité des sols.
La connaissance du statut potassique des sols constitue la
base de toute investigation sur le raisonnement d'une fertilisation
potassique.
2.1. Statut du potassium dans le sol
2.1.1. Origine du potassium dans le sol
L'écorce terrestre présente une teneur moyenne
en K2O estimée à 3,2% (Mhiri, 2002) Le potassium se rencontre
à l'état naturel dans de nombreux constituants minéraux
dont principalement les minéraux silicatés (feldspaths
potassiques, micas, argiles). Mhiri (2002) souligne que les minéraux
argileux constituent à la fois, le principal réservoir et le
piège à potassium dans les sols si bien que la teneur en
potassium est utilisée comme critère de distinction des
minéraux d'altération. Le tableau 1indique le degré
d'altération des argiles en fonction de la teneur en K2O.
Une autre source non négligeable de potassium est
l'humus du sol dont la teneur et le type déterminent le potentiel en
potassium (Mhiri, 2002).
Tableau 1. Teneur en KO et degré
d'altération des argiles.
|
Type
d'argile
|
Muscovite
(micoblanc)
|
Hydro-
muscovite
|
Biotite
|
Illite
|
Vermiculite
|
Smectite
|
|
K2O (%)
|
9
|
8
|
6-10
|
6-8
|
0-2
|
0,5
|
Source: Mhiri (2002)
2.1.2. Teneur des sols en potassium total et réserves
potassiques du sol 2.1.2.1. Teneur des sols en potassium total
Pour ce qui est de la teneur des sols en potassium total, il
apparait que les sols à texture fine (texture argileuse,
argilo-limoneuse,...) sont potentiellement plus riches en K total que ceux
à texture grossière, à l'exception de certains sols
franchement sableux, riches en feldspaths potassiques. Cependant la teneur en K
total d'un sol n'indique pas le niveau de disponibilité de cet
élément pour la plante cultivée.
9
2.1.2.2. Réserves potassiques du sol
Le potassium échangeable ne constitue qu'une partie du
potassium contenu dans le sol sauf dans les sols purement organiques où
il est à mesure de représenter la totalité du potassium
(Wicklander, 1954). Barbier (1962) précise qu'en pays
tempéré, le potassium échangeable ne fait que 1 à
2% du potassium total dans beaucoup de sols non humifères bien que cette
proportion puisse varier considérablement suivant les types de sols. En
région tropicale, la majorité des sols contiennent des
réserves potassiques beaucoup plus importantes que le potassium
échangeable analysé (Boyer, 1973).
Les réserves potassiques du sol sont diverses et
présentent une grande variabilité suivant les horizons et les
types de sol. En pays tempéré, le sol possède un certain
pouvoir tampon pour le potassium échangeable et après un
prélèvement le sol tend à recouvrer une valeur
d'équilibre avec les autres bases échangeables. Beckett (1970)
rapporte que cette valeur d'équilibre a été rarement
déterminée en milieu tropical. Toutefois de nombreux auteurs
soulignent que le potassium non échangeable peut intervenir dans la
nutrition des plantes (Middelburg, 1955; Aubert, 1958; Weir, 1966; Salmon,
1971; Coulter, 1972; Forster, 1972;). La question qui se pose est alors de
savoir comment la plante arrive à extraire le potassium des
réserves du sol. Barbier (1962) explique que les racines au contact d'un
minéral sont capables de dissoudre certains éléments
minéraux qui leur sont utiles. Néanmoins, cette hypothèse
n'explique que partiellement les prélèvements faits aux
dépends des formes non échangeables; Boyer (1973) pense
plutôt à une transformation dans le sol qui engendrerait du
potassium échangeable à partir des réserves, comme dans
les pays tempérés.
Dans le souci de mieux comprendre ce processus de
transformation, il est important d'avoir un aperçu sur la nature de la
répartition du potassium dans les sols.
2.1.3. Compartiments du potassium dans le sol et dynamique
du potassium 2.1.3.1. Compartiments du potassium dans le sol
La distinction entre les différentes formes de
potassium dans le sol repose sur le degré de leur disponibilité
pour les plantes (Mhiri, 2002). Les formes de
K dans les compartiments peuvent se représenter selon le schéma
suivant:
K de constitution K fixé ou K échangeable
K+ en
définitivement fixé rétrogradé
à la surface externe solution
|
Altération
|
Echanges lents et conditionnés
|
Echanges rapides et permanents
|
Figure 3. Les compartiments du potassium dans le
sol.
Il apparait que le compartiment potassique disponible pour les
plantes est le potassium échangeable qui comprend deux
formes dont le potassium de la solution du sol et celui absorbé sur les
surfaces externes des minéraux argileux en particulier, parmi lesquelles
s'opèrent des échanges ioniques rapides et incessants (Mhiri,
2002 ; Aïssa et al., 2002).
Un autre compartiment observé à l'opposé
du précédent et représentant plus de 95% du potassium
total des sols argileux est le potassium de constitution à
l'intérieur de l'édifice cristallin des argiles.
Une troisième forme intermédiaire est le
potassium fixé (ou rétrogradé). Des échanges lents,
entre les différentes formes, sont possibles dans certaines conditions
avec le potassium échangeable (Aubert, 1958; Barbier, 1962; Acquaye
et al., 1967; Coulter,1972, Unifa, 2006)
Le potassium échangeable ou assimilable
10
Il représente la forme de potassium facilement
accessible aux plantes (Boyer, 1973). Mhiri (2002) le définit comme la
somme du potassium libre de la solution du sol et de celui retenu sur les
charges négatives des surfaces externes des minéraux argileux. Le
potassium échangeable est présent sur le complexe absorbant et
occupe un certain nombre de sites
11
12
préférentiels, en plus des sites
d'échange où il est en compétition avec les autres cations
du sol (Beckett, 1964). Mohinder Sing (1970) indique que le potassium est
retenu très fortement sur les sites d'échanges des sols
ferrallitiques et alluviaux acides, des régions tropicales, contre tout
déplacement par les autres cations de la solution du sol. Par ailleurs
30 à 50% des sites d'échanges de ces sols peuvent être
occupés indifféremment par l'aluminium, le magnésium et le
potassium; et les sites d'échanges restant, soit environ 50%, sont
occupés préférentiellement par l'aluminium et ne sont en
aucune façon disponible pour le potassium. Boyer (1972), propose les
limites inférieures suivantes pour les teneurs du sol en potassium
compatibles avec les plantes:
· Le potassium doit représenter 2 à 2,5%
de la capacité d'échange totale, ou de la somme des bases
échangeables pour un sol convenablement saturé ;
· Les teneurs du sol en K inférieures à
0,10 cmol+/kg de sol, engendrent dans la plupart des cas des
déficits importants de récolte et souvent des carences. Cette
valeur est affectée des coefficients 0,7 et 2, respectivement pour les
sols très sableux renfermant moins de 10% d'argile et les sols
très argileux contenant plus de 70% d'argile.
Les plantes cultivées répondent aux engrais
potassiques avec un seuil qui s'échelonne habituellement entre 0,15 et
0,35 cmol+/kg de potassium échangeable dans la plupart des
sols tropicaux.
Le potassium rétrogradé
C'est la forme intermédiaire entre le potassium de
constitution et le potassium échangeable. Les phénomènes
de fixation (rétrogradation) du potassium échangeable et de
libération du potassium non échangeable sont les deux principaux
processus qui concourent à sa formation dans le sol.
La rétrogradation du potassium est sa fixation
à l'intérieur des feuillets argileux grâce à la
similitude des rayons ioniques du potassium déshydraté et des
cavités hexagonales des minéraux de type 2/1. Selon Barbier
(1962) cette entrée du potassium se fait suivre d'une concentration du
réseau argileux dont l'épaisseur peut se réduire de 15,6
à 10,8 Å.
La libération du potassium: elle est inverse
au phénomène de rétrogradation et se produit, selon
Wicklander (1954), lorsque le milieu extérieur s'appauvrit en potasse.
Toutefois elle s'effectue beaucoup plus lentement que le
phénomène contraire.
2.1.3.2. Dynamique du potassium dans le sol
La dynamique du potassium est régie par l'ensemble des
processus qui commandent son passage d'un compartiment à un autre
(dissolution, échange, fixation, libération), par son
transfert d'un horizon à un autre et par l'absorption
racinaire. C'est le bilan de tous ces processus qui détermine, à
un instant donné, le statut du potassium dans un sol.
2.2. Facteurs influençant la
biodisponibilité du potassium dans le sol
La biodisponibilité du potassium est la
quantité de potassium disponible dans le sol pour la plante. La
connaissance de cette notion requiert la définition de quelques
concepts.
2.2.1. Concepts de pouvoir tampon, d'intensité et
de capacité potassiques des sols
Le pouvoir tampon potassique du sol est son aptitude à
maintenir constante, de façon plus ou moins rapide, la richesse de la
solution du sol en potassium. Il est fonction de la teneur du sol en substances
colloïdales et est donc beaucoup plus élevé dans les sols
argileux que dans les sols sableux.
L'intensité potassique du sol est la concentration des
ions K+ dans la solution du sol.
La capacité potassique du sol est la rapidité
avec laquelle les réserves du sol en potassium non assimilable passent
dans le compartiment du potassium échangeable lors d'un apport ou d'un
prélèvement de potassium. Cette capacité dépend de
la texture du sol, le volume du sol exploité par les racines d'une
culture, la nature des argiles, la Capacité d'Echange Cationique
(C.E.C), le pouvoir tampon du sol et le taux de saturation du complexe par le
potassium.
2.2.2. Facteurs influant la biodisponibilité du
potassium
Un nombre important de facteurs interviennent dans la
libération du potassium pour la plante.
2.2.2.1. Facteurs directement liés au potassium
échangeable
En plus des lois régissant les teneurs en potassium
favorables au bon développement des plantes, définies par Boyer
(1972) il est nécessaire de prendre en compte:
- La vitesse de passage du potassium du complexe absorbant
vers la solution du sol
lorsque celle-ci est appauvrie par les
prélèvements des racines
- La teneur du sol en éléments fins qui est un
facteur influant non seulement la vitesse
de transfert du potassium, mais
aussi sur la détermination du nombre de sites d'échange de cet
élément dans le sol. Elle peut être à l'origine
d'une carence aiguë en potassium quand elle est en dessous des teneurs
limites (Forestier, 1964).
- La nature des cations présents dans le sol dont
certains sont susceptibles d'inhiber les
mouvements du potassium
échangeable sur le complexe absorbant. C'est le cas de l'ammonium
rapporté par Felipe-Morales et al.(1971) et Welch et
al.(1961) qui ont constaté
une diminution du potassium échangeable après
une fumure au sulfate d'ammoniac d'une bananeraie de Guinée. Aussi
Barbier (1962) précise que les hydroxydes de fer et d'aluminium sont
à mesure d'occuper les sites d'échange du potassium.
- La présence de l'aluminium surtout dans les sols
acides (pH ? 5,2) sous forme
échangeable
occupe les sites potentiels du potassium en plus de diminuer sa
mobilité. Cette action s'avère importante dans les sols tropicaux
souvent affectés d'une réaction fort acide si bien que Stephens
(1969) et Forster (1972) s'accordent qu'en présence d'aluminium
échangeable, certains sols de pH ? 5,2 sont
considérés comme «potentiellement» déficients en
potassium pour une teneur en K+inférieure à 0,46
cmol+/kg de sol. Le calcium peut jouer un rôle analogue
à celui de l'aluminium, lorsque le sol est alcalin même si ce cas
est assez rare pour les sols tropicaux.
- Les équilibres fondamentaux entre le potassium et
les autres bases échangeables sont
importants pour assurer une bonne
disponibilité du potassium échangeable pour la plante, il est
important de veiller au respect de ces équilibres en particulier pour ce
qui concerne les
rapports ~~
~
|
etCa+Mg
K qui varient selon les plantes et les types de sol. Cependant,
sur un sol
|
|
pauvre en bases échangeables, ces équilibres
n'ont pas une grande signification et tout apport extérieur (cendres
végétales, engrais,...) modifie la proportion des
éléments présents dans le sol.
La physiologie de la plante cultivée notamment la
forme du système radiculaire influe sur l'absorption du K. Pour
certaines plantes s'approvisionnant en potassium de préférence
à partir des horizons profonds (vers 50 cm) d'après Farina et
Graven (1972), il est évident que la détermination du potassium
échangeable sur la partie supérieure n'ait plus aucune
signification dans ce cas.
2.2.2.2. Facteurs jouant sur les phénomènes
de rétrogradation et de libération du potassium
Ces deux phénomènes occupent une place
importante dans la disponibilité du potassium échangeable pour la
plante.
13
La nature des minéraux argileux influe la
rétrogradation du K qui est nulle pour les micas et les kaolinites,
relativement faible pour les montmorillonites, variable pour les illites et
très forte pour les vermiculites. A l'exception des vertisols et sols
bruns eutrophes, à dominance de montmorillonite, la grande partie des
sols tropicaux possèdent une fraction colloïdale surtout
composée de kaolinite avec peu d'illite. C'est pour cela que plusieurs
auteurs rapportent que dans la plupart de ces sols, la rétrogradation et
la libération du
14
potassium sont presque nulles (Humbert, 1958; Bolton, 1968;
Godefroy et al., 1970;Van Wambeke, 1970; Farina et al., 1972;
Velly, 1972).
La nature des cations à l'instar de l'aluminium et de
l'ammonium peut provoquer la fermeture des réseaux argileux et
empêcher ultérieurement la pénétration du potassium.
Par contre le calcium favorise cette pénétration car il
déplace l'aluminium du complexe absorbant et le précipite
(Duthion, 1968). Par ailleurs, il est établi que les sols tropicaux,
dans les régions humides en particulier, sont souvent très acides
avec un complexe absorbant riche en aluminium et pauvre en calcium; ce qui
justifie une faiblesse du taux de rétrogradation.
Les alternances de dessiccation et d'humectation ont pour
effet la modification de la répartition du potassium entre les espaces
interfoliaires et les surfaces externes à l'équilibre, mais aussi
accélèrent l'établissement de cet équilibre. Les
dessiccations, alternant ou non avec les réhumectations peuvent aussi
bien favoriser la fixation dans les sols récemment enrichis en K que la
libération dans les sols pauvres ou appauvris.
2.2.2.3. Altération des minéraux du sol
L'un des réservoirs du potassium est constitué
par les minéraux en voie d'altération présents dans le
sol. En France, un granite concassé riche en quartz(42,6%) mis dans des
cases lysimétriques, a cédé à l'eau de drainage,
chaque année l'équivalent de 32 kg de K2O/ha, soit environ 1 pour
10.000 de son potassium total sur 30 ans (Barbier, 1968). Dans la mesure
où le climat est particulièrement agressif dans les
régions tropicales, il est possible qu'un tel phénomène se
manifeste avec intensité pour fournir du potassium directement
utilisable par les cultures.
2.2.2.4. Pouvoir de régénération du
sol pour le potassium échangeable
Le sol possède la propriété de
reconstituer au moins partiellement son stock de potassium échangeable
à partir des réserves. Cette récupération à
partir des réserves du sol se produit après épuisement du
sol en potasse. Toutefois, cette faculté du sol peut être
entravée et on assiste, dans les sols, à une baisse lente du taux
de potassium échangeable. Les déficiences peuvent apparaitre au
bout de quelques années de culture où la lixiviation et
l'érosion accentuent les prélèvements par les cultures
(Van Wambeke, 1970; Bouchy, 1971; Wild, 1971). Les facteurs en cause sont
essentiellement le système de culture, le type de sol et la nature de la
culture.
15
III. LA FERTILISATION
POTASSIQUE DU COTONNIER 3.1. Rôle du potassium dans les plantes
supérieures
Le potassium est le cation le plus important, en
quantité mais aussi au regard de ses nombreuses fonctions biochimiques
et physiologiques. Il est nécessaire à la turgescence cellulaire
et au maintien du pH pour de nombreuses synthèses dans le cytoplasme.
3.1.1. Absorption du potassium par les plantes
La quantité de potassium absorbée dépend
de l'espèce cultivée, du potassium disponible dans le sol et des
conditions environnementales durant la saison de culture (Pettigrew, 2008).
Dans les plantes, il est sous la forme d'un cation monovalent. Il est, avec
l'azote, l'élément minéral le plus abondant dans les
plantes. Dans la plante la teneur en K varie de 1 à 10% et se situe en
moyenne à 3% dans la matière sèche (Epstein et Bloom,
2005). Marschner (1995) indique qu'une teneur en K au-delà de 1,2 % de
matière sèche est indispensable au fonctionnement des
végétaux supérieurs.
L'absorption du potassium se fait selon deux
mécanismes transmembranaires (Epstein et Bloom, 2005). Le système
à haute affinité (HATS) qui est opérant à des
concentrations extérieures faibles (1mM) et qui catalyse un flux interne
contre un gradient électrochimique (Ve'Ry et Sentenac, 2003), et le
système à faible affinité (LATS) qui domine lorsque la
concentration extérieure est élevée et repose sur
l'utilisation des canaux à potassium. Ces deux mécanismes
permettent aux plantes de s'adapter aux conditions variées et
fluctuantes des teneurs en K du sol (Ashley et al. 2006). Le transport
actif est partiellement inhibé lorsque le niveau de potassium dans la
plante devient très élevé (Mengel et Kirkby, 2001). Le
défaut d'inhibition observé dans certaines conditions pourrait
expliquer les consommations de luxes observées lorsque le milieu est
particulièrement riche en potassium.
Une fois dans la plante, le potassium est impliqué
dans de nombreux processus. Il est caractérisé par une grande
mobilité dans la plante à tous les niveaux dans les cellules, les
tissus et dans les vaisseaux de sèves brute ou
élaborée.
3.1.2. Fonctions liées à la mobilité
du potassium
Le potassium est un élément qui joue un
rôle important de régulation des échanges transmembranaires
pour lequel il n'est pas remplaçable par d'autres cations.
Le maintien du pH dans la plante par le potassium permet
l'acidification des parois cellulaires et une extensibilité
pariétale indispensable à la croissance. Mais d'autres ions
sont
16
17
actifs dans le maintien du gradient de pH transmembranaire, en
particulier le calcium (Shabala et Newman, 1999).
Le potassium intervient dans le transport des sucres depuis
leur production dans le parenchyme chlorophyllien jusque dans les tubes
criblés suivant un mélange des voies symplastique et
apoplastique. La voie symplastique se fait principalement à travers les
plasmodesmes, sans franchir de membranes poussées par les potentiels
osmotiques et la diffusion moléculaire. La voie apoplastique fait appel
aux espaces intercellulaires par flux de sucroses jusqu'à la membrane
des cellules de chargement du phloème qu'elle doit alors traverser
(Ashley et Goodson, 1972; Cakmak et al., 1994).
Le transport des nitrates (Ben-Zioni et al., 1971)
et des acides aminés (Mengel et al., 1981) est favorisé,
voire conditionné, par la présence du potassium dans la
plante.
Une autre fonction du potassium se résume à la
synthèse d'ATP mitochondriale (Liu et al., 1998).
Les mouvements d'orientation des feuilles et des stipules en
fonction de la lumière sont également provoqués par des
flux de potassium (Satter et al., 1988; Moran, 2007). Les fonctions
remplies par la circulation du potassium semblent donc évidentes et
elles se déroulent à des échelles variées tout en
touchant à des fonctions essentielles de la plante.
3.2. Problématique de la nutrition potassique du
cotonnier
3.2.1. Importance du potassium pour le cotonnier
Le potassium est nécessaire au développement et
la croissance du cotonnier ainsi que pour l'obtention d'un bon rendement et
d'une fibre de coton de qualité (Kerby et Adams, 1985; Cassman et
al., 1989).
Le cotonnier est une plante particulièrement sensible
aux fluctuations des conditions trophiques (Gormus et Yucel, 2002). En cas de
pénurie de lumière, d'eau ou d'éléments nutritifs,
cette plante développe des stratégies adaptatives en ralentissant
sa croissance et en provoquant des abscissions d'organes fructifères.
Lorsque les conditions s'améliorent, les fortes reprises
végétatives et fructifères permettent à la plante
de maintenir sa production dans un environnement fluctuant. Le potassium joue
alors un rôle important dans la mobilité des ressources (NH4 +,
Ca2+, Mg2+, Cu2+, Fe2+) à
travers la plante et dans la vitesse de croissance des
organes.
De plus, le potassium intervient dans le contrôle des
flux d'eau dans la plante à travers son rôle de régulation
de l'ouverture et de la fermeture des stomates permettant ainsi
l'économie en eau par la plante. Le cotonnier étant
cultivé dans des climats secs, pour lesquels
la ressource hydrique est un facteur déterminant pour
la culture, une bonne alimentation potassique s'avère indispensable
(Coker et Oosterhuis, 2000).
Par ailleurs, de par sa forte mobilité dans la plante,
le potassium joue un rôle primordial dans le développement
racinaire, l'absorption des cations (NH4 +, Ca2+,Mg2+,
Cu2+, Fe2+), l'accumulation des hydrates des
protéines, l'activation des enzymes de la photosynthèse, le
maintien de la turgescence de la cellule et la maturation des organes(FAO,
2005).
Le potassium est aussi perçu comme un
élément de résistance des plantes au gel, à la
sécheresse et aux maladies. Il est essentiel pour le transfert des
assimilâts vers les organes de réserve et il participe activement
à améliorer la qualité de la fibre ainsi que la taille des
graines (Projet Intrants/FAO, 2005).
Le potassium provient de la décomposition de la
matière organique et des minéraux du sol, ou des engrais. Pour
certains minéraux, la quantité présente dans le sol doit
être supérieure à celle nécessaire; en effet les
éléments minéraux peuvent être présents dans
le sol, sans pour autant être disponibles pour la plante. Le potassium,
essentiellement retenu par l'humus ou l'argile est souvent apporté en
une seule fois, en quantité, car il est stocké dans le sol et
libéré progressivement. Toutefois, il doit être disponible
dès le début de la culture car il favorise le
développement racinaire et par conséquent une meilleure
exploitation du sol par la plante. En somme, il ressort que le potassium est
très important pour le cotonnier et ses principales fonctions se
résument à:
- la stimulation de la floraison et l'accélération
de la maturité des organes;
- l'amélioration de la croissance et du
développement de la plante ainsi que la qualité de la fibre;
- le renforcement des parois cellulaires, assurant une
meilleure résistance à la verse, au gel, aux maladies et
parasites;
- la régulation de l'ouverture et fermeture des
stomates permettant une réduction de la transpiration tout en augmentant
la résistance à la sécheresse;
- la mobilisation, l'accumulation et la formation des
protéines ainsi que leur migration vers les organes de
réserve;
- l'activation de la photosynthèse et la formation des
glucides dans la feuille;
- le développement du système racinaire et
l'amélioration de l'absorption des cations.
18
3.2.2. Problèmes de carences potassiques sur les
sols dans les zones cotonnières
La baisse de la fertilité des sols provoquée
par les pratiques culturales extensives et la diminution des durées de
jachère est une tendance générale observée depuis
longtemps dans les zones cotonnières au sud du Sahara (Braud et
Dubernard, 1971).
Depuis une vingtaine d'années, les introductions de
nouvelles variétés de cotonniers plus performantes exigent un
ajustement de la fertilisation en particulier des apports de potassium. Le
bilan en potassium est le plus souvent déficitaire (Sheldrick et
al., 2002; FAO, 2006). Dans les rotations coton-céréales,
les résidus de récolte qui sont riches en potassium sont
généralement exportés ou pâturés. Dans la
mesure où les faibles et rares apports par la fertilisation organique et
minérale des cultures n'arrivent pas à compenser les exportations
parles récoltes et par les résidus de culture; ce bilan reste
déficitaire pour certains des principaux éléments
minéraux dont le potassium (Cirad, 2006).
Les lixiviations par les pluies, l'érosion et les
dégradations de la roche mère sont trois facteurs
particulièrement importants dans les conditions tropicales humides. Les
sols ferralitiques ou ferrugineux tropicaux ayant des réserves utiles en
eau réduites variant de 30 à 80 mm sur une profondeur d'un
mètre, il apparait que de nombreuses pluies ou des successions proches
de pluies dépassent ces valeurs et provoquent des lixiviations.
Par ailleurs, la pratique du brûlis parfois
exécutée trop précocement en saison sèche,
réduit la biomasse sèche végétale contenant le
potassium à l'état de cendre sensible à l'érosion.
Cette pratique est d'autant plus dommageable pour le K car, parmi les trois
éléments majeurs (N, P, K), il est celui qui repose le plus sur
la gestion des résidus de culture. Tous ces changements ont
provoqué une augmentation des situations de carence potassique des
cotonniers (Bednarz et al., 1998). Ainsi, les déficiences
potassiques de la culture cotonnière, autrefois rares et
localisées, se sont généralisées à
l'ensemble des zones cotonnières africaines (Crétenet et
al., 1994).
Au Burkina Faso, les symptômes de carence en potassium
sur cotonnier deviennent de plus en plus fréquents et graves sur les
exploitations agricoles de la zone cotonnière Ouest et
particulièrement dans les systèmes de cultures coton-
céréales (Dakouo, 1994). Ce facteur contribue pour une large part
à la stagnation et parfois la baisse des rendements du cotonnier
(Marquette, 1986).
La fertilisation potassique et la restitution des
résidus de récolte sont deux facteurs constituant la plus
importante source de potassium pour les cultures (Pieri et Olivier, 1986).
Toutefois, les prix des engrais sont en hausse continue et les restitutions de
résidus de culture
19
20
se heurtent souvent à des contraintes phytosanitaires
qui recommandent le brûlis des résidus pour détruire les
pathogènes et semences d'adventices.
3.2.3. Incidence des déficits nutritionnels en K
sur la croissance, le développement et le fonctionnement du
cotonnier
De nombreuses études ont montré des variations
génotypiques pour le cotonnier (Camberato et Jones, 2005 ;
Clément-Bailey et Gwathmey, 2007). Cuin (2003), attribue la
variabilité des réponses intra et interspécifiques
à la capacité des plantes à substituer K par d'autres
cations, à la capacité des plantes à mobiliser du
potassium au niveau cellulaire et aux seins des différents organes, et
enfin à la nature du système racinaire et au fonctionnement
propre de chaque espèce. Les premiers signes de carence en potassium se
marquent par l'apparition d'un jaunissement entre les nervures de la feuille de
coton. Dans les premiers stades de la carence en potassium, les feuilles du
cotonnier commencent à prendre une teinte plus foncée de vert
puis elles deviennent tachetées de vert clair à marbrures d'or
entre les nervures. Du fait que la carence en potassium continue à se
développer, les feuilles au sommet continuent à virer à un
vert jaunâtre observé sur les bords des limbes. Ensuite, elles
commencent à brunir, pendant que la base des feuilles garde sa teinte
normale. Au bout de7-8 semaines du début de la carence, les feuilles ont
un aspect rouge-brun et sont échaudées et frisées. La
plupart des feuilles du bas ont encore une apparence normale (
http://southeastfarmpress.com/potassium-deficiency-problem-virginia-cotton
du 08/10/2010).
Un autre signe couramment observé sur les parties
aériennes est une réduction de la biomasse sèche (Cassman
et al., 1989; Mullins et al., 1994; Pettigrew et Meredith,
1997; Mallarino et al., 1999 ). Cette réduction s'accompagne le
plus souvent d'une réduction de la surface foliaire (Pettigrew et
Meredith, 1997; Jordan-Meille et Pellerin, 2004, Reddy et Zao, 2005).
La carence en K ralentit la morphogénèse et
diminue le nombre de feuilles produites, probablement à cause du
rôle du K sur le transport des sucres, la turgescence,
l'élasticité pariétale ou une combinaison de ces trois
facteurs (Mengel et Arneke, 1982). La réduction de la surface foliaire
peut aussi être liée à une réduction de la taille
des cotonniers.
Il ressort de plusieurs études que les cotonniers
carencés en potassium ont une photosynthèse par unité de
surface réduite (Pier et Berkowitz, 1987; Bednarz et al.,
1998). Selon Longstreth et Nobel (1980) la première cause de cette
réduction est attribuée au dysfonctionnement stomatique des
plants carencés en K.
A la réduction simultanée de la surface
foliaire et de la photosynthèse par unité de surface
observées dans des conditions de carence en K s'ajoute une
réduction des transports des assimilâts à travers le
phloème vers les organes hétérotrophes (Ashley et Goodson,
1972; Mengel et Viro, 1974; Cakmak et al., 1994b). Tout ceci
réduit ou ralentit considérablement la croissance des
cotonniers.
Une carence en potassium provoque une réduction de la
biomasse racinaire du cotonnier. Drew (1975) explique que ce déficit
potassique induit une inhibition de la croissance des racines latérales
en nombre et en taille sans affecter la croissance du pivot. Ce
phénomène serait dû à une réduction du taux
de croissance causée par une diminution de l'élongation et de la
division cellulaire (Triboulot et Pritchard, 1997). La réduction du
système racinaire entraine une diminution de l'absorption des
éléments et favorise donc l'apparition des troubles de
croissance.
En somme les symptômes de déficiences en K
observés sur les cotonniers se résument à l'apparition de
nécroses sur les feuilles les plus âgées et de chloroses
(jaunissement) sur le bord extérieur des feuilles suivies de
brûlures et de brunissement, un ralentissement de la croissance et un
rabougrissement (plantes chétives), une fragilisation des tiges et la
formation de capsules et graines atrophiées ou ratatinées.
La carence en K est donc non seulement un facteur de perte de
rendement mais aussi un facteur qui affecte la qualité de la fibre.
21
DEUXIEME PARTIE:
ETUDE DE THEME
22
IV. MATERIEL ET METHODES
4.1. Matériel d'étude
4.1.1. Sites d'étude
Cette étude a été conduite pendant deux
années en 2009 et 2010 sur les stations de Farako-bâ et de
Kouaré situées respectivement à l'Ouest et à l'Est
du Burkina Faso.
La Station de recherches agricoles de Farako-bâ se
situe à une altitude de 405 m avec 04° 20 Ouest de longitude et 11° 06
Nord de latitude. Le climat est de type Sud-soudanien (Guinko, 1984) avec une
pluviométrie variant entre 950 et 1100 mm. Les précipitations
sont concentrées sur la période de Juin à Septembre. On
distingue deux saisons bien distinctes qui sont une saison pluvieuse de 5
à 6 mois allant de Mai à Octobre et une saison sèche qui
va de Novembre à Avril. La figure 5 présente la
pluviométrie enregistrée à Farako-bâ en 2009 et
2010. La quantité totale de pluies a été de 899,4 mm en
2009 contre 1280,5 mm en 2010 (Figure 4).
Pluies (mm)
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Mois
Avril Mai Juin Juill. Août Sept. Oct.
2009 2010
Figure 4. Pluviométrie de la station de
Farako-bâ (2009 et 2010).
Le sol de Farako-bâ, de type ferrugineux tropical se
caractérise par une pauvreté en argile et en matière
organique (inférieure à 2%) et présente une texture
à prédominance sablo-limoneuse avec une faible capacité
d'échange cationique (CEC). Les réserves minérales sont
très faibles. Le pH est acide. Les faibles teneurs en argile et
matière organique présument un pouvoir absorbant limité.
La teneur du potassium très faible sur le complexe absorbant suppose une
carence en potassium dans ce sol. D'une façon globale, il apparait que
le sol de Farako-bâ présente une déficience en potassium et
un complexe argilo-humique ne pouvant pas assurer convenablement la
rétention des minéraux (Tableau 2).
23
La station de recherches agricoles de Kouaré est
à une latitude de 11° 59'Nord et une longitude de 0° 19' Est
avec une altitude de 850m. La pluviométrie moyenne annuelle est
d'environ 800 mm. La saison des pluies commence généralement en
mi-juin et se termine en septembre. A l'instar de la station Farako-bâ,
la saison des pluies se caractérise par une irrégularité
et une baisse des pluies couvrant trois mois dans l'année. La
pluviométrie enregistrée en 2009 était de 1057,1 mm et de
867,9 mm en 2010 (Figure 5).
400
Pluies(mm)
350
300
250
200
150
100
50
0
Avril Mai Juin Juill Août Sept Oct
Mois
2009 2010
Figure 5. Pluviométrie de la station de
Kouaré (2009 et 2010).
Le site de Kouaré présente des
caractéristiques pédologiques similaires à celles de
Farako-bâ avec toutefois quelques variantes. Le sol acide présente
une texture sablo-limoneuse. Il est pauvre en matière organique et en
argile. Le complexe absorbant est pauvre en éléments
minéraux. La teneur en potassium est faible mais plus
élevé qu'à Farako-bâ. La CEC et la SBE sont
également faibles. Il apparait que le sol de Kouaré est
ferrugineux tropical et présente une déficience en potassium.
Tableau 2. Résultats des analyses de
sols à Farako-Bâ en 2009 et 2010.
24
Caractéristiques
Horizons
|
|
|
|
|
|
P 440N (2010)
|
|
|
20-40 cm
|
0-20 cm
|
20-40 cm
|
Granulométrie
|
|
|
|
|
Argiles (%)
|
6,50
|
14,00
|
23,75
|
31,50
|
Limons fins (%)
|
10,00
|
12,50
|
4,50
|
6,25
|
Limons grossiers (%)
|
32,60
|
25,35
|
27,74
|
9,08
|
Sables fins (%)
|
48,70
|
45,70
|
41,70
|
49,39
|
Sables grossiers
|
2,20
|
2,45
|
2,23
|
3,78
|
Matière organique
|
|
|
|
|
C total (g/kg)
|
0,64
|
0,54
|
0,60
|
0,62
|
N total (g/kg)
|
0,052
|
0,049
|
0,059
|
0,065
|
C/N
|
12
|
11
|
10,00
|
10
|
Phosphore
|
|
|
|
|
P. ass. (mg/kg P)
|
7,37
|
2,24
|
7,55
|
2,17
|
P. total (mg/kg P)
|
178
|
116
|
116
|
101
|
Complexe absorbant Ca++
(cmol+/kg)
|
1,86
|
2,20
|
2,18
|
2,64
|
MÇ (cmol+/kg)
|
0,40
|
0,49
|
0,44
|
0,54
|
K+ (cmol+/kg)
|
0,21
|
0,32
|
0,26
|
0,26
|
Na+ (cmol+/kg)
|
0,06
|
0,09
|
0,07
|
0,07
|
SBE (cmol+/kg)
|
2,53
|
3,10
|
2,95
|
3,51
|
CEC (cmol+/kg)
|
3,11
|
4,34
|
3,99
|
4,88
|
V (%)
|
81
|
71
|
74
|
72
|
pH eau
|
5,04
|
4,78
|
5,16
|
5,26
|
Acidité
|
|
|
|
|
(Al+++) cmol+/kg
|
0,02
|
0,06
|
0,02
|
0,02
|
(H+) cmol+/kg
|
0,06
|
0,04
|
0,06
|
0,04
|
|
25
4.1.2. Matériel
végétal
Les variétés de cotonnier FK 37 et STAM 59A ont
été utilisées respectivement à Farako-bâ et
Kouaré. Ces deux variétés ont un port élancé
avec un nombre réduit de branches végétatives, des
capsules ovoïdes avec une pilosité moyenne.
La variété FK 37 a un rendement potentiel de
3500 kg/ha de coton graine, un rendement égrenage (20 scies) de 43,4% et
un poids moyen capsulaire de 5,5 g. La variété STAM 59 A se
caractérise par un rendement potentiel de 3000 kg/ha, un rendement
égrenage (20 scies) de 43,63% et un poids moyen capsulaire de 4,7 g.
4.1.3. Fumure minérale
La fertilisation minérale du cotonnier a
été assurée par l'engrais coton NPKSB de formule
14-18-18-6S-1B, l'urée (CO(NH2)2) à 46% d'azote et le chlorure de
potassium (KCl) contenant 60% de K2O.
4.1.4. Les produits phytosanitaires
La protection des cotonniers contre les ravageurs est
assurée par l'utilisation des insecticides vulgarisés en culture
cotonnière suivant un programme de traitements à trois
fenêtres. Les produits utilisés sont l'AVAUNT 150 EC (Indoxacarb
150 g/l) pour la première fenêtre; le FURY P 212 EC
(Zêta-Cyperméthrine 12 g/l + Profenofos 200 g/l) pour la
deuxième fenêtre et enfin le CONQUEST 176 EC (Acetmipride 32 g/l +
Cyperméthrine 144 g/l).
4.2. Méthodologie
4.2.1. Dispositif expérimental
L'étude a été conduite suivant un
dispositif statistique en blocs de Fischer avec 5 traitements en 2009 contre 6
traitements en 2010. Les traitements étudiés qui sont des doses
de fumure potassique, ont été répétés 6
fois. La parcelle élémentaire est de 38,4 m2
composés de 4 lignes de 12 m de long écartées de 0,80 m.
La superficie totale de l'essai est 1152 m2 en 2009 contre 1924
m2 en 2010.
24,2m
1m 1m 1m 1m 1m
Objet 3
|
|
Objet 4
|
|
Objet 6
|
|
Objet 2
|
|
Objet 1
|
|
Objet 5
|
b1
|
|
b1
|
|
b1
|
|
b1
|
|
b1
|
|
b1
|
|
1,5m
Objet 3
|
|
Objet 2
|
|
Objet 6
|
|
Objet 5
|
|
Objet 4
|
|
Objet 1
|
b2
|
|
b2
|
|
b2
|
|
b2
|
|
b2
|
|
b2
|
|
1,5m
79,5 m
Objet 1
|
Objet 4
|
|
Objet 2
|
|
Objet 6
|
|
Objet 3
|
|
Objet 5
|
b3
|
|
b3
|
|
b3
|
|
b3
|
|
b3
|
|
b3
|
|
1,5m
Objet 4
|
|
Objet 1
|
|
Objet 2
|
|
Objet 3
|
|
Objet 6
|
|
Objet 5
|
b4
|
|
b4
|
|
b4
|
|
b4
|
|
b4
|
|
b4
|
|
1,5m
Objet 2
|
|
Objet 1
|
|
Objet 6
|
|
Objet 3
|
|
Objet 5
|
|
Objet 4
|
b5
|
|
b5
|
|
b5
|
|
b5
|
|
b5
|
|
b5
|
|
1,5m
Objet 6
|
|
Objet 2
|
|
Objet 5
|
|
Objet 1
|
|
Objet 3
|
|
Objet 4
|
b6
|
|
b6
|
|
b6
|
|
b6
|
|
b6
|
|
b6
|
|
Schéma du dispositif expérimental
4.2.2. Traitements comparés
L'essai mis en place en 2009 comportait 5 traitements
représentant des doses de potassium notées de T1 à T5.
Dans l'essai conduit en2010, 6 traitements ont été
comparés avec l'introduction d'une dose supplémentaire de
potassium. Les traitements étudiés sont définis ainsi
qu'il suit dans le tableau 4.
Tableau 3.Traitements étudiés
Traitements
|
Fumures appliquées Potassium (K2O/ha)
|
|
|
|
Traitements 2010* *
T1- 150 kg/ha 14-18-18-6S-1B à 20 jal +
50 kg/ha urée à 40 jal (FV)*
T2 - FV + 25 kg/ha de KCl à 40 jal
T3 - FV + 50 kg/ha de KCl à 40 jal
T4 - FV + 75 kg/ha de KCl à 40 jal
T5 - FV + 100 kg/ha de KCl à 40 jal
Traitements 2009
T6 - FV + 125 kg/ha de KCl à 40 jal 102
27 42 57 72 87
26
*FV : fumure minérale vulgarisée
au Burkina Faso ; jal : jours après levée. **
Traitements 2010 = Traitements 2009 + T6
27
4.2.3. Conduite de l'étude
La préparation du sol a consisté à un
labour à plat au tracteur suivi d'un hersage de la parcelle. Le semis du
cotonnier est effectué à raison de 5 graines par poquet et les
poquets sont écartés de 0,40 m. Les cotonniers sont
démariés à la levée à 2 plants par poquet,
soit une densité théorique de 62500 plants/ha.
L'engrais coton 14-18-18-6S-1B a été
appliqué selon les traitements définis plus haut à 20
jours après la levée (jal). L'urée et le KCl ont
été apportés à 40 jal. Ces engrais sont
placés dans une raie tracée le long de la ligne de semis avant
d'être enfouis. L'entretien des essais contre les mauvaises herbes
à nécessité une application d'herbicide et des sarclages
manuels à la demande. La protection des cotonniers contre les ravageurs
est assurée par l'utilisation des insecticides vulgarisés en
culture cotonnière suivant un programme de traitements à trois
fenêtres.
4.2.4. Protection phytosanitaire du cotonnier
La protection phytosanitaire a été
assurée par l'utilisation des insecticides vulgarisés en culture
cotonnière selon un programme de traitement à trois
fenêtres. Le premier traitement est réalisé à partir
de 30 jours après la levée et les intervalles entre les
traitements sont d'environ 14 jours.
4.2.5. Prélèvements de sol
Les échantillons de sols sont prélevés
sur les deux diagonales de l'essai avant la mise en place. Sur chaque
diagonale, 8 points de prélèvements sont réalisés
aux profondeurs de 020 cm et de 20-40 cm qui constituent après
mélange un échantillon composite par profondeur. Les
caractéristiques physico-chimiques de ces sols sont analysées au
laboratoire du BUNASOLS.
Paramètres évalués
V' Evaluation de la hauteur des
cotonniers
L'évolution de croissance végétative a
été évaluée par la mensuration de 10 plants choisis
au hasard sur deux lignes à 30, 60, 90 et 150 jours après la
levée des cotonniers.
V' Evaluation de la densité des
cotonniers
La densité du peuplement est déterminée
à 30, 50, 100 et 150 jas par le comptage du nombre de plants sur chaque
parcelle utile.
28
V' Caractérisation de l'architecture du
cotonnier
Une caractérisation des cotonniers a été
réalisée les 50, 80, 100 et 120 jours après semis par le
plant mapping. Cette observation permet d'évaluer le potentiel de
production des cotonniers à partir des organes fructifères
à la récolte.
A la récolte, un plant mapping est
réalisé avec une récolte de la production par position
dans laquelle les branches suivantes sont définies:
· Le nombre de capsules sur les branches
végétatives (Cap B Vég).
· nombre de capsules sur les branches fructifères
en 1ère position du 1er noeud au dessus de la
dernière branche végétative vers le haut, au
5è noeud (B-F 1-5).
· nombre de capsules sur les branches fructifères
en 1ère position du 6è noeud au dessus de
la dernière branche végétative vers le haut, au
10è noeud (B-F 6-10).
· nombre de capsules sur les branches fructifères
en 1ère position du 11è noeud au dessus de
la dernière branche végétative vers le haut, au
15è noeud (B-F 11-15).
· nombre de capsules en position 2 sur les branches
fructifères du cotonnier (Cap en
P2).
· nombre de capsules en position 3 sur les branches
fructifères du cotonnier (Cap en
P3).
Cette opération est effectuée à 150 jas
sur 10 plants par parcelle élémentaire soit 360 plants sur
l'essai.
V' Le mapping récolte
Cette opération donne une cartographie plus
détaillée du cotonnier. Elle donne le nombre de noeud, les
dimensions entres les noeuds, la dimension des 5 derniers entre-noeuds, la
hauteur du plant, le nombre de capsules vertes, ouvertes, tombées et
attaquées, le nombre de branches végétatives. Elle est
réalisée à 120 et 150 jas sur 5 plants par parcelle
élémentaire soit 180 plants sur l'essai.
V' Evaluation des rendements
La récolte a été faite sur la parcelle
utile de 2 lignes de 10 m. Le coton graine a été conservé
puis regroupé par objet à la fin des récoltes pour
égrenage. Les rendements à l'hectare ont été
calculés et comparé statistiquement au niveau de chaque essai.
Les composantes du rendement tels que le nombre et le poids de capsules, le
poids moyen capsulaire, le poids sec des tiges ont été
déterminées. Les caractéristiques technologiques de la
fibre telles que le micronaire, la ténacité, l'élongation
et l'indice de jaune ont été déterminées
après égrenage au rouleau à la Chaîne HVI de la
SOFITEX.
29
4.2.6. Analyses statistiques des données
Les analyses statistiques des données collectées
ont été réalisées au moyen du logiciel XLSTAT 2007.
Le test de Fisher a été utilisé pour la séparation
des moyennes lorsque l'analyse de la variance révèle des
différences significatives entre les traitements au seuil de
probabilité de 5%.
30
V.RESULTATS ET DISCUSSION
5.1. Résultats
5.1.1. Evaluation de l'effet des apports de potassium sur
les rendements du cotonnier 5.1.1.1. Effets des fumures sur les rendements en
coton graine
Sur les sites de Farako-bâ et de Kouaré, les
fumures appliquées ont diversement influencé les rendements en
coton graine en 2009 (Tableau4). Il ressort que les apports de doses
croissantes de potassium associées à la fumure minérale
vulgarisée (T1) améliorent les rendements en coton graine.
Tableau 4. Rendements coton graine en 2009
|
Traitements
|
Farako-bâ
|
|
Kouaré
|
|
|
Rdt (kg/ha)
|
Indice(%)
|
Rdt (kg/ha)
|
Indice(%)
|
|
T1 - Fumure vulgarisée (FV)
|
1118 b
|
100
|
1211
|
100
|
|
T2 - FV + 25 kg/ha KCl
|
1220 ab
|
109
|
1270
|
105
|
|
T3 - FV + 50 kg/ha KCl
|
1307 ab
|
117
|
1303
|
108
|
|
T4 - FV + 75 kg/ha KCl
|
1374 a
|
123
|
1281
|
106
|
|
T5 - FV + 100 kg/ha KCl
|
1401 a
|
125
|
1332 a
|
110
|
|
F de Fisher
|
2,2
|
|
0,36
|
|
|
Probabilité (5%)
|
0,02
|
|
0,833
|
|
|
Signification
|
s
|
|
ns
|
|
Les valeurs suivies de la même lettre dans chaque
colonne sont statistiquement équivalentes au seuil de probabilité
de 5% selon le test de Fisher; s : significatif ; ns : non significatif.
Comparativement à Kouaré, la réponse du
sol aux apports de potassium en 2009 a été meilleure à
Farako-bâ. Les doses de 75 et 100 Kg/ha de KCl associées à
la fumure minérale (T4 et T5) augmentent significativement le rendement
en coton par rapport à la fumure minérale vulgarisée seule
(T1). Les rendements augmentent de 9, 17, 23 et 25% respectivement avec 25, 50,
75 et 100 kg/ha de KCl associés à la fumure minérale
vulgarisée. Cela se traduit par des suppléments de production de
102 à 283 kg/ha de coton graine. En revanche, à Kouaré, on
observe une faible réponse aux apports de potassium qui
améliorent néanmoins les rendements de 5 à 10%. Dans ce
cas, l'accroissement des rendements n'est que de 59 à 121 kg/ha de coton
graine par rapport à la fumure minérale (T1).
En 2010, on note également à une faible
réponse du sol aux apports de potassium à Kouaré avec
cependant des augmentations de rendement assez importantes. A Farako-bâ,
les
31
rendements sont améliorés de 10 à 24%. La
dose de 50 kg/ha de KCl (T3) permet d'obtenir le meilleur rendement (Tableau5).
Les suppléments obtenus varient de 109 à 248 kg/ha par rapport
à la fumure minérale vulgarisée (T1). A Kouaré,
avec des accroissements de 71 à 150 kg/ha, les doses de 75 et 100 kg/ha
de KCl (T4 et T5) présentent les meilleures efficacités sur les
rendements en coton graine.
Tableau 5. Rendements coton graine en 2010
|
Traitements
|
Farako-bâ
|
|
Kouaré
|
|
|
Rdt (kg/ha)
|
Indice (%)
|
Rdt (kg/ha)
|
Indice (%)
|
|
T1 - Fumure vulgarisée (FV)
|
1055
|
100
|
1835
|
100
|
|
T2 - FV + 25 kg/ha KCl
|
1164
|
110
|
1934
|
105
|
|
T3 - FV + 50 kg/ha KCl
|
1303
|
124
|
1965
|
107
|
|
T4 - FV + 75 kg/ha KCl
|
1221
|
116
|
1983
|
108
|
|
T5 - FV + 100 kg/ha KCl
|
1251
|
119
|
1985
|
109
|
|
T6 - FV + 125 kg/ha KCl
|
1276
|
121
|
1906
|
104
|
|
F de Fisher
|
0,663
|
|
0,414
|
|
|
Probabilité (5%)
|
0,656
|
|
0,832
|
|
|
Signification
|
ns
|
|
ns
|
|
Les valeurs suivies de la même lettre dans chaque
colonne sont statistiquement équivalentes au seuil de probabilité
de 5% selon le test de Fisher; s: significatif ; ns: non significatif.
5.1.1.2. Effets des fumures potassiques sur le rendement
fibre et le seed index
Suite aux apports de potassium, le tableau6indiqueune
amélioration du rendement égrenage et du seed index par rapport
à la fumure vulgarisée en 2009.
Tableau 6. Rendement fibre et Seed index en
2009
|
Rendement Fibre (%)
|
Seed Index (g)
|
|
|
Traitements
|
|
|
|
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
|
T1 - Fumure vulgarisée (FV)
|
44,01 ab
|
42,34
|
7,64 ab
|
7,66 b
|
|
T2 - FV + 25 kg/ha KCl
|
43,56 b
|
42,17
|
7,68 ab
|
7,67 b
|
|
T3 - FV + 50 kg/ha KCl
|
44,40 ab
|
42,17
|
7,58 ab
|
7,76 ab
|
|
T4 - FV + 75 kg/ha KCl
|
44,93 a
|
41,85
|
7,37 b
|
7,77 ab
|
|
T5 - FV + 100 kg/ha KCl
|
44,72 a
|
42,20
|
7,99 a
|
8,19 a
|
|
F de Fisher
|
2,685
|
0,221
|
2,067
|
1,62
|
|
Probabilité (5%)
|
0,008
|
0,924
|
0,009
|
0,037
|
|
Signification
|
s
|
ns
|
s
|
s
|
s: significatif; ns: non significatif. Les valeurs suivies de
la même lettre dans chaque colonne sont statistiquement
équivalentes au seuil de probabilité de 5% selon le test de
Fisher. *Seed index = poids de 100 graines de coton exprimé en g.
32
Ces améliorations sont obtenues avec la plus forte dose
de potassium qui était de 100 kg/ha en 2009. Les rendements
égrenage à Farako-Bâ (43,56 à 44,93%) sont nettement
supérieurs à ceux obtenus à Kouaré (41,85 à
42,34%) mettant ainsi en évidence un écart de 2 points entre les
variétés FK 37 et STAM 59 A, respectivement utilisées sur
ces deux sites. Les apports de potassium n'influencent pas le rendement
égrenage mais semblent améliorer le seed index en 2009.
Les apports de potassium n'ont pas influencé le
rendement fibre et le seed index en 2010 (Tableau 7). Les rendements
égrenage obtenus varient de 46,53 à 48,14% à
Farako-Bâ et de 43,9 à 45,2% à Kouaré (Tableau 7).
Ces valeurs du rendement égrenage indiquent un écart de 3 points
entre la STAM 59 A cultivée à Kouaré et la FK 37 à
Farako-bâ. Les valeurs du seed index allant de 7,1 à 8,2 g sont
comparables sur les deux sites et correspondent à la norme
généralement observée dans nos conditions de culture.
Tableau 7. Rendement fibre et Seed index en
2010
|
Traitements
|
Rendement Fibre (%)
|
Seed Index (g)
|
|
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
|
T1 - Fumure vulgarisée (FV)
|
47,06
|
45,20
|
7,89
|
7,29
|
|
T2 - FV + 25 kg/ha KCl
|
48,14
|
45,01
|
7,70
|
7,13
|
|
T3 - FV + 50 kg/ha KCl
|
47,70
|
43,94
|
7,74
|
7,55
|
|
T4 - FV + 75 kg/ha KCl
|
47,28
|
43,91
|
7,82
|
7,21
|
|
T5 - FV + 100 kg/ha KCl
|
46,53
|
44,86
|
7,88
|
7,14
|
|
T6 - FV + 125 kg/ha KCl
|
47,15
|
44,59
|
7,83
|
7,25
|
|
F de Fisher
|
0,498
|
1,133
|
0,257
|
0,744
|
|
Probabilité (5%)
|
0,774
|
0,365
|
0,933
|
0,596
|
|
Signification
|
ns
|
ns
|
ns
|
ns
|
Les valeurs suivies de la même lettre dans chaque
colonne sont statistiquement équivalentes au seuil de probabilité
de 5% selon le test de Fisher; s: significatif; ns: non significatif.*Seed
index = poids de 100 graines de coton exprimé en g.
5.1.1.3. Effet du potassium sur la répartition de la
production en coton graine par cotonnier.
L'appréciation de la variation de la production de
coton graine par cotonnier est nécessaire pour mieux apprécier
l'effet des doses de potassium.
Il ressort du tableau 8 que les apports de doses croissantes
de potassium associées à la fumure minérale
vulgarisée (T1) n'améliorent pas significativement la production
de coton
33
graine des branches végétatives sur le site de
Farako-bâ en 2010. Ces apports de potassium entraînent
néanmoins sur les branches végétatives une augmentation du
poids de coton graine de 1,03 à 1,82 g soit un accroissement de 22
à 39%.
Tableau 8. Répartition de la
production de coton graine (en g) par cotonnier à Farako-bâ en
2010.
|
Traitements
|
Cg BV
|
BF-1 à 5
|
BF-6 à 10
|
BF-11à 15
|
Cap. P2
|
Cap. P3
|
|
|
|
Coton graine en g
|
|
|
|
T1 - Fumure vulgarisée (FV)
|
4,74
|
15,47 ab
|
5,53
|
0,00
|
4,85 b
|
1,65
|
|
T2 - FV + 25 kg/ha KCl
|
5,82
|
15,61 ab
|
6,05
|
0,00
|
6,04 ab
|
2,21
|
|
T3 - FV + 50 kg/ha KCl
|
6,42
|
15,99 ab
|
7,45
|
2,35
|
6,64 ab
|
2,32
|
|
T4 - FV + 75 kg/ha KCl
|
5,77
|
17,08 a
|
7,15
|
0,81
|
5,38 ab
|
3,28
|
|
T5 - FV + 100 kg/ha KCl
|
6,56
|
15,35 ab
|
6,38
|
1,34
|
6,00 ab
|
3,19
|
|
T6 - FV + 125 kg/ha KCl
|
6,43
|
14,95 b
|
6,62
|
0,20
|
7,401 a
|
4,02
|
|
F de Fisher
|
0,438
|
1,36
|
0,948
|
0,824
|
1,185
|
0,464
|
|
Probabilité (5%)
|
0,818
|
0,024
|
0,465
|
0,542
|
0,034
|
0,8
|
|
Signification
|
ns
|
s
|
ns
|
ns
|
s
|
ns
|
Les valeurs suivies de la même lettre dans chaque
colonne sont statistiquement équivalentes au seuil de probabilité
de 5% selon le test de Fisher; s : significatif ; ns : non significatif.
Cg BV: Coton graine des capsules situées sur les
Branches Végétatives
BF-1 à 5: Coton graine des capsules
situées en position 1 sur les Branches Fructifères 1 à 5
BF-6 à 10: Coton graine des capsules situées en position
1 sur les Branches Fructifères 6 à 10 BF-11 à 15:
Coton graine des capsules situées en position 1 sur les Branches
Fructifères 11 à 15 Cap. P2: Coton graine des capsules
situées en position 2 sur les Branches Fructifères Cap. P3:
Coton graine des capsules situées en position 3 sur les Branches
Fructifères
Par contre, une meilleure réponse aux apports de
suppléments de potassium est observée sur la production des
branches fructifères à Kouaré avec les apports de 25 et
50
kg/ha de KCl (T2 et T3) (Tableau 9). Cette influence du
potassium s'est traduite par des suppléments de production de 5,16
à 17,16 g de coton graine par plant soit une amélioration de 25
à 83% comparativement à la fumure vulgarisée (T1).
En 2010, les fumures appliquées influencent
significativement la production de coton
graine en position 1 sur les branches fructifères. Les
productions de coton graine des 5 premières branches fructifères
(BF 1-5) sont significativement améliorées aussi bien à
Farako-Bâ qu'à Kouaré (Tableaux 8 et 9). Cette production
des branches fructifères 1 à 5 passe de 0,14 à 1,61 g de
coton graine à Farako-Bâ où les apports de 50 et 75 kg/ha
de KCl (T3 et T4)
34
donnent les meilleurs accroissements. En revanche, des
productions de coton graine avec 100 et 125 kg de KCl sont inferieures à
celle obtenue avec le traitement témoin (T1) apportant la fumure
minérale vulgarisée seule (Tableau 9).
A Kouaré, la réponse du sol aux apports de
suppléments de potassium est optimale avec l'apport de 50 kg/ha de KCl
(T3). Par rapport à la fumure minérale seule, les augmentations
de production de coton en position 1 des branches fructifères 1-5 sont
de 32, 37, 27, 36 et18% respectivement pour 25, 50, 75, 100 et 125 kg/ha de KCl
(Tableau 9). Il ressort également que la dose de 125 kg/ha de KCl (T6)
n'augmente pas de façon significative la production de coton graine des
BF1-5 par rapport au témoin T1.
Tableau 9. Répartition de la production
de coton graine (en g) par cotonnier à Kouaré.
|
Traitements
|
Cg B.V
|
BF-1 à 5
|
BF-6 à 10
|
BF-11à 15
|
Cap. P2
|
Cap. P3
|
|
T1 - Fumure vulgarisée (FV)
|
20,67 b
|
55,83 b
|
84,33 b
|
27,50
|
102,83
|
41,83
|
|
T2 - FV + 25 kg/ha KCl
|
25,83 ab
|
74,00 ab
|
86,17 ab
|
29,83
|
116,83
|
37,17a
|
|
T3 - FV + 50 kg/ha KCl
|
37,83 a
|
76,83 a
|
88,67 ab
|
44,00
|
118,67
|
37,50
|
|
T4 - FV + 75 kg/ha KCl
|
18,50 b
|
70,83 ab
|
102,33 a
|
45,33
|
112,67
|
30,50
|
|
T5 - FV + 100 kg/ha KCl
|
15,83 b
|
76,00 a
|
93,17 ab
|
34,83
|
111,83
|
37,50
|
|
T6 - FV + 125 kg/ha KCl
|
16,33 b
|
65,83 ab
|
84,83 b
|
32,00
|
101,67
|
41,17
|
|
F de Fisher
|
3,207
|
1,53
|
1,34
|
1,07
|
0,463
|
0,448
|
|
Probabilité (5%)
|
0,002
|
0,028
|
0,041
|
0,4
|
0,801
|
0,811
|
|
Signification
|
s
|
s
|
s
|
ns
|
ns
|
ns
|
Les valeurs suivies de la même lettre dans chaque
colonne sont statistiquement équivalentes au seuil de probabilité
de 5% selon le test de Fisher; s : significatif ; ns : non significatif
Cg BV: Coton graine des capsules situées sur les
Branches Végétatives
BF-1 à 5: Coton graine des capsules
situées en position 1 sur les Branches Fructifères 1 à 5
BF-6 à 10: Coton graine des capsules situées en position
1 sur les Branches Fructifères 6 à 10 BF-11 à 15:
Coton graine des capsules situées en position 1 sur les Branches
Fructifères 11 à 15 Cap. P2: Coton graine des capsules
situées en position 2 sur les Branches Fructifères Cap. P3:
Coton graine des capsules situées en position 3 sur les Branches
Fructifères
Les branches fructifères situées entre le
6e et le 10e noeud ainsi que celles entre le
11e et le 15e noeud (Tableau8 et9) présentent des
réponses similaires aux apports supplémentaires de potassium. En
effet, on assiste à une augmentation du poids de coton graine au fur et
à mesure que la dose de potassium augmente. Pour le site de Farako-
Bâ, la meilleure production est observée avec la dose de 50 kg/ha
de KCl (T3) contre 75 kg/ha de KCl à
35
Kouaré (T4). L'influence des fumures appliquées
sur les BF 6-10 se traduit par des améliorations de production de coton
graine allant de 9 à 35% et de 2 à 21% par rapport à la
fumure vulgarisée, respectivement pour Farako-bâ et
Kouaré.
En revanche, la production de coton graine en positions 2 et 3
sur les branches fructifères est améliorée par les doses
croissantes de KCl. A Farako-Bâ les meilleurs résultats sont
obtenus avec la dose de 125 kg/ha de KCl. De façon
générale, il ressort que 75% de la production de coton graine est
fournie par les capsules des branches fructifères en position 1 et 2
aussi bien à Kouaré qu'à Farako-Bâ.
5.1.2. Effets des fumures sur la production de capsules et
le poids moyen capsulaire.
L'examen du tableau 10 indique que par rapport à la
fumure vulgarisée (T1), les apports additionnels de potassium permettent
d'améliorer la production de capsules sur les deux sites de
Kouaré et Farako-bâ en 2009.
Tableau 10. Nombre de capsules
récoltées/ha et poids moyen capsulaire en 2009
|
Traitements
|
Nombre de capsules/ha
|
PMC (g)
|
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
|
T1 - Fumure vulgarisée (FV)
|
270703 b
|
274922
|
4,13
|
4,41
|
|
T2 - FV + 25 kg/ha KCl
|
290000 ab
|
304563
|
4,22
|
4,17
|
|
T3 - FV + 50 kg/ha KCl
|
276641 b
|
302109
|
4,77
|
4,32
|
|
T4 - FV + 75 kg/ha KCl
|
287750 b
|
286406
|
4,80
|
4,48
|
|
T5 - FV + 100 kg/ha KCl
|
319688 a
|
302109
|
4,39
|
4,39
|
|
F de Fisher
|
3,096
|
1,066
|
1,102
|
0,498
|
|
Probabilité (5%)
|
0,044
|
0,406
|
0,388
|
0,738
|
|
Signification
|
s
|
ns
|
ns
|
ns
|
Les valeurs suivies de la même lettre dans chaque
colonne sont statistiquement équivalentes au seuil de probabilité
de 5% selon le test de Fisher; s : significatif ; ns : non significatif
PMC: Poids Moyen Capsulaire
A Farako-bâ, les effets des fumures sont significatifs
sur le nombre de capsules récoltées contrairement à
Kouaré. En 2010, les traitements ne présentent pas de
différences significatives sur le nombre de capsules
récoltés pour l'ensemble des deux sites(Tableau 11).
36
Tableau 11. Nombre de capsules
récoltées/ha et poids moyen capsulaire en 2010
|
Traitements
|
Nombre de capsules/ha
|
PMC (g)
|
|
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
|
T1 - Fumure vulgarisée (FV)
|
307031
|
446719
|
3,43
|
4,14
|
|
T2 - FV + 25 kg/ha KCl
|
336849
|
467188
|
3,45
|
4,15
|
|
T3 - FV + 50 kg/ha KCl
|
340521
|
450313
|
3,81
|
4,38
|
|
T4 - FV + 75 kg/ha KCl
|
332500
|
460208
|
3,65
|
4,30
|
|
T5 - FV + 100 kg/ha KCl
|
321979
|
465859
|
3,88
|
4,28
|
|
T6 - FV + 125 kg/ha KCl
|
338411
|
460391
|
3,83
|
4,21
|
|
F de Fisher
|
0,311
|
0,074
|
0,965
|
0,218
|
|
Probabilité (5%)
|
0,901
|
0,995
|
0,461
|
0,949
|
|
Signification
|
ns
|
ns
|
ns
|
ns
|
Les valeurs suivies de la même lettre dans chaque
colonne sont statistiquement équivalentes au seuil de probabilité
de 5% selon le test de Fisher; s : significatif ; ns : non significatif.
PMC: Poids Moyen Capsulaire
De façon générale, le nombre de capsules
augmente de 2 à 18% et de 4 à 11%, respectivement à
Farako-Bâ et Kouaré pour la campagne 2009. Cette augmentation est
de 5 à 11% et 1 à 5% en 2010 pour les mêmes sites. Les
meilleurs résultats sont obtenus par la dose de 50 kg/ha de KCl (T3)
à Farako-Bâ et celle de 75 kg/ha de KCl (T4) à
Kouaré.
Sur les deux sites d'étude, les fumures
appliquées n'ont pas influencé le poids moyen capsulaire qui est
un paramètre génétique peu influencé. Les poids
moyens capsulaires dont les valeurs sont comprises entre 3,43 et 4,80 g sont
statistiquement homogènes pour toutes les fumures (Tableau 10 et 11)
avec toutefois une infériorité des valeurs pour le site de
Farako-bâ en 2010. Aucune amélioration n'a été
observée avec l'association des doses de potassium à la fumure
minérale vulgarisée.
5.1.3. Influence du potassium sur les
caractéristiques technologiques de la fibre
La fertilisation vise l'accroissement des rendements coton
graine mais aussi l'amélioration de la qualité de la fibre.
L'indice micronaire, la ténacité, l'élongation et l'indice
de jaune sont des paramètres qui permettent d'apprécier la
qualité de la fibre. L'influence des apports de potassium est
significative sur la plupart de ces paramètres (Tableau 12).
37
Tableau12. Caractéristiques
technologiques de la fibre en 2010.
|
Traitements
|
Micronaire
|
Ténacité (g/tex)
|
Elongation (%)
|
Indice Jaune(+b)
|
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
|
T1- FV
|
4,20 ab
|
3,53 ab
|
33,83
|
28,92 c
|
6,72
|
6,87 b
|
7,35
|
7,67 b
|
|
T2-FV+25kg
|
4,30 ab
|
3,66 a
|
33,07
|
30,32 bc
|
6,78
|
7,29 ab
|
7,84
|
7,97 ab
|
|
T3-FV+50kg
|
4,09 b
|
3,41 ab
|
32,19
|
30,72 bc
|
7,01
|
7,15 ab
|
7,62
|
7,73 b
|
|
T4-FV+75kg
|
4,30 ab
|
3,27 b
|
33,17
|
33,02 a
|
7,06
|
7,18 ab
|
7,34
|
7,77 b
|
|
T5-FV+100kg
|
4,36 ab
|
3,30 ab
|
33,20
|
31,99 ab
|
6,68
|
7,54 a
|
7,41
|
7,67 b
|
|
T6-FV+125kg
|
4,40 a
|
3,39 ab
|
32,58
|
30,37 bc
|
6,89
|
7,15 ab
|
7,41
|
8,38 a
|
|
F de Fisher
|
1,119
|
1,27
|
0,585
|
3,96
|
0,728
|
1,531
|
0,932
|
2,51
|
|
Probalité (5%)
|
0,05
|
0,042
|
0,711
|
0,005
|
0,608
|
0,012
|
0,474
|
0,01
|
|
Signification
|
s
|
s
|
ns
|
s
|
ns
|
s
|
ns
|
s
|
Les valeurs suivies de la même lettre dans chaque colonne
sont statistiquement équivalentes au seuil
de probabilité de 5% selon le test de Fisher; s:
significatif; ns: non significatif. FV: fumure vulgarisée
Le micronaire est un paramètre qui permet la
détermination de la finesse de la fibre. Pour l'année 2010,
à Farako-bâ, la dose de 125kg/ha de KCl(T6) donne la plus grande
finesse comparativement à la fumure vulgarisée. Les variations de
la finesse (4,09 à 4,40) permettent des augmentations de 2 à 8%,
ce qui traduit une bonne réponse du sol aux apports de potassium. Le
site de Kouaré en 2010 indique des valeurs micronaire inférieures
(3,27 à 3,66) à celles de Farako-bâ. Toutefois l'apport du
potassium permet des augmentations de 1 à 12% par rapport à la
fumure minérale.
La ténacité désigne la résistance
à la rupture de la fibre. Le potassium n'a pas d'effets significatifs
sur la ténacité de la fibre à Farako-bâ
contrairement au site de Kouaré où elle est
améliorée par le potassium en 2010. La variation de la
ténacité en réponse aux différentes fumures est de
5 à 14%. La ténacité est meilleure avec la dose de 75kg/ha
de KCl (T4). La ténacité (32,19 à 33,83 g/tex) à
Farako-bâ est supérieure à celle de Kouaré (28,92
à 33,02 g/tex).
L'élongation ou allongement de la fibre est un
caractère variétal. La longueur de la fibre a une grande
influence sur la ténacité. La longueur des fibres ne
présente pas de grandes variations à Farako-bâ. A
Kouaré en revanche des variations significatives sont observées.
Ces allongements varient de 4 à 10%. L'élongation est maximale
avec la fumure de 87 K2O/ha (T5) à Kouaré et celle de 72 K2O/ha
(T4) à Farako-bâ. De façon générale,
l'allongement de la fibre est homogène pour les deux sites.
38
L'indice de jaune correspond à la teinte de la fibre de
coton. Un indice de jaune (+b) supérieur à 10 est une indication
de jaunissement de la fibre. A Farako-bâ, la coloration semble
homogène alors qu'il varie significativement à Kouaré avec
une amélioration de 0 à 9% par rapport à la fumure
minérale vulgarisée. La meilleure réponse du sol aux
apports de potassium est observée sous le traitement T6 à
Kouaré.
5.1.4. Evolution de la densité des cotonniers
à la récolte
La densité est l'un des facteurs qui influencent
fortement sur la production de coton graine au champ. Le tableau 13 indique que
la densité des cotonniers sur les deux sites est statistiquement
homogène pour tous les traitements bien qu'elle soit inferieure à
la densité théorique de 62.500 plants/ha. Les variations du
rendement et de ses composantes observées sous les traitements ne seront
que pour une faible part liées à la densité. Les
différentes pertes de densité s'expliquent par les
opérations d'entretien de la culture telles le sarclage, le buttage. Les
densités des cotonniers les plus faibles observées à
Kouaré résultent des difficultés pluviométriques
plus marquées durant l'installation de la culture.
Tableau 13. Densité des cotonniers
à la récolte.
|
|
2009
|
2010
|
|
|
Traitements
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
|
|
Plants/ha
|
|
|
|
T1 - Fumure vulgarisée (FV)
|
52279 a
|
47591 a
|
59635 a
|
54861 a
|
|
T2 - FV + 25 kg/ha KCl
|
52865 a
|
49792 a
|
59896 a
|
56467 a
|
|
T3 - FV + 50 kg/ha KCl
|
53646 a
|
47786 a
|
59635 a
|
54948 a
|
|
T4 - FV + 75 kg/ha KCl
|
53802 a
|
47852 a
|
59635 a
|
55946 a
|
|
T5 - FV + 100 kg/ha KCl
|
55677 a
|
46289 a
|
58941 a
|
56641 a
|
|
T6 - FV + 125 kg/ha KCl
|
-
|
-
|
56944 a
|
55425 a
|
|
F de Fisher
|
0,15
|
0,49
|
0,7109
|
0,501
|
|
Probabilité (5%)
|
0,961
|
0,743
|
0,6200
|
0,773
|
|
Signification
|
ns
|
ns
|
ns
|
ns
|
Les valeurs suivies de la même lettre dans chaque
colonne sont statistiquement équivalentes au seuil de probabilité
de 5% selon le test de Fisher. ns: non significatif.
5.1.5. Effets des fumures sur la production de
matière sèche des cotonniers.
La production de matière sèche n'est pas
significativement améliorée par les traitements à
Kouaré contrairement à Farako-bâ. On observe une
augmentation de la production de matière sèche avec
l'accroissement des doses de potassium (Tableau 14).
39
Tableau 14. Production de matière
sèche des cotonniers à la récolte
|
|
2009
|
|
2010
|
|
|
Traitements
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
|
|
kg/ha
|
|
|
|
T1 - Fumure vulgarisée (FV)
|
1849 b
|
1761
|
|
1126 b
|
3805
|
|
T2 - FV + 25 kg/ha KCl
|
2038 ab
|
1815
|
|
1196 b
|
3289
|
|
T3 - FV + 50 kg/ha KCl
|
2160 ab
|
1909
|
|
1646 a
|
3260
|
|
T4 - FV + 75 kg/ha KCl
|
2236 ab
|
2195
|
|
1382 ab
|
3527
|
|
T5 - FV + 100 kg/ha KCl
|
2603 a
|
1980
|
|
1487 ab
|
3339
|
|
T6 - FV + 125 kg/ha KCl
|
-
|
-
|
|
1332 ab
|
3473
|
|
F de Fisher
|
1,37
|
0,807
|
|
2,368
|
0,947
|
|
Probabilité (5%)
|
0,041
|
0,539
|
|
0,018
|
0,479
|
|
Signification
|
s
|
ns
|
|
s
|
ns
|
Les valeurs suivies de la même lettre dans chaque colonne
sont statistiquement équivalentes au seuil de probabilité de 5%
selon le test de Fisher; s : significatif ; ns : non significatif.
Sur le site de Farako-bâ, par rapport au témoin qui
est la fumure minérale vulgarisée seule, les améliorations
de la production de matière sèche par les apports de potassium
sont de 189 à 754 kg/ha en 2009 et de 70 à 520 kg/ha en 2010.
5.2.6. Effets des fumures sur la croissance des
cotonniers.
Les doses de potassium appliquées n'influencent pas de
façon significative les hauteurs des cotonniers à la
récolte (Tableau 15). La croissance végétative des
cotonniers à Farako-bâ a été plus importante
qu'à Kouaré en 2009 contrairement à 2010. Par rapport au
témoin (T1), une faible amélioration de la hauteur des cotonniers
est observée avec les apports de potassium. Tableau 15.
Hauteurs des cotonniers à la récolte (cm)
|
|
2009
|
|
2010
|
|
|
Traitements
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
|
Farako-bâ
|
Kouaré
|
|
|
cm
|
|
|
|
T1 - Fumure vulgarisée (FV)
|
114,5
|
102,1
|
|
143,8
|
154.1
|
|
T2 - FV + 25 kg/ha KCl
|
123,8
|
106,2
|
|
144,2
|
156,6
|
|
T3 - FV + 50 kg/ha KCl
|
118,8
|
99,8
|
|
146,1
|
155,2
|
|
T4 - FV + 75 kg/ha KCl
|
123,3
|
105,9
|
|
145,1
|
157,9
|
|
T5 - FV + 100 kg/ha KCl
|
129,2
|
106,3
|
|
145,8
|
156,8
|
|
T6 - FV + 125 kg/ha KCl
|
|
|
|
147,1
|
158,1
|
|
F de Fisher
|
1,048
|
0,800
|
|
0,128
|
0,917
|
|
Probabilité (5%)
|
0,412
|
0,537
|
|
0,985
|
0,483
|
|
Signification
|
ns
|
ns
|
|
ns
|
ns
|
Les valeurs suivies de la même lettre dans chaque colonne
sont statistiquement équivalentes au seuil de probabilité de 5%
selon le test de Fisher; s : significatif ; ns : non significatif.
40
5.2. Discussion
Les résultats ont montré une amélioration
des rendements en coton graine par l'apport de potassium ce qui traduit une
bonne réponse des sols à cet élément (Girma et
al., 2007). Durant ces deux années, l'amélioration des
rendements coton graine suite aux apports de potassium a été plus
importante à Farako-Bâ qu'à Kouaré.
L'efficacité des apports du potassium plus marquée à
Farako-bâ, dénote une meilleure réponse à cause
probablement de l'exploitation continue du sol depuis près de 20
années qui l'a appauvri surtout en potassium. En revanche, sur le site
de Kouaré où les sols sont nouvellement mis en culture, la
déficience en potassium est peu marquée ce qui pourrait expliquer
une faible réponse aux apports de potassium. L'état de
dégradation chimique du sol rapporté par Snyder et al.
(2005), peut être évoqué pour expliquer une meilleure
réponse du sol au potassium notamment à Farako-bâ, le
potassium étant un facteur limitant de la production d'après
Marquette (1986).
Par ailleurs, les différences d'efficacité sur
les rendements du potassium sur les deux sites pourraient s'expliquer par le
régime pluviométrique très différent pendant ces
deux années. La mobilisation et l'absorption du potassium sont surtout
liées à sa disponibilité dans le sol et l'intensité
de la pluviométrie (Van Wambeke, 1970; Farina et al., 1972;
Velly, 1972; Poss et al., 1997). De ce fait, la pluviométrie
qui a été plus abondante sur le site de Farako-bâ serait
favorable à une meilleure absorption du potassium permettant
d'améliorer les rendements en coton graine.
L'amélioration des rendements par le potassium sur les
sites de Farako-bâ et Kouaré serait imputable au
développement du système racinaire et à la
régulation du bilan hydrique (Dietrich et al., 2001). Une bonne
alimentation en potassium favorise la formation de capsules par la mobilisation
des sucres et des protéines vers les capsules. Les traitements ont
influencé le nombre de branches fructifères ainsi que le nombre
et le poids de capsules des branches fructifères qui a augmenté
avec les apports de potassium associés à la fumure
minérale vulgarisée. Cet accroissement des rendements par les
doses croissantes de potassium se traduit par une augmentation de la production
de capsules et de la matière sèche résultant d'une
légère amélioration de la croissance
végétative des cotonniers. Cette forte production de
matière sèche nécessite une importante mobilisation des
nutriments par les organes végétatifs qui sont les tiges de
cotonnier dont l'exportation peut entrainer de bilans déficitaires en
potassium (Poss et al., 1997; Fao, 2006; Koulibaly et al.,
2009). L'examen des productions de coton graine par cotonnier montre avec les
apports de potassium une amélioration de ces
41
productions au niveau des branches végétatives
mais surtout sur les branches fructifères en position 1. La variation de
la charge en capsules des branches végétatives et des branches
fructifères des cotonniers expliquerait les augmentations de rendements
par les doses de potassium (Girma et al., 2007).
Cependant, les plus importantes augmentations de rendements
ont été obtenues avec les compléments de 50 et 75 kg/ha de
KCl ce qui suggère que ces doses apportent les quantités de
potassium nécessaire à une bonne nutrition des cotonniers
(Dakouo, 1994). En revanche, les compléments de 100 et 125 kg/ha de KCl
ont parfois peu amélioré les rendements et semblent parfois
induire un effet dépressif (Bauer et al., 1998; Girma et
al., 2007). Le potassium assure des fonctions très importantes
comme la stimulation et l'augmentation de la floraison ainsi que
l'accélération du processus de maturation des organes
fructifères (Fao, 2006).L'efficacité limitée des doses de
potassium à Farako-bâ et Kouaré pourrait être aussi
être attribuée à l'érosion ou à un lessivage
des nutriments entraîné par l'excès d'eau résultant
d'une importante pluviométrie enregistrée en 2010. Les sols des
deux sites étant ferrugineux et se caractérisant par une faible
réserve utile et un pouvoir absorbant limité (faible teneur en
argile et humus), il est probable que les pluies provoquent des lixiviations
(Barber, 1979). Les pertes de potassium par lixiviation sont plus importantes
pour les sols ayant reçu des fumures les plus élevées ce
qui suggère de réduire les apports d'engrais potassiques dans ces
sols.
Richard (1974) a montré qu'indépendamment de
l'avancement du cycle cultural, la carence en potassium est en étroite
relation avec le cumul des pluies d'une saison de culture. Les résultats
des caractéristiques technologiques de la fibre indiquent une
amélioration du micronaire par les doses de 50 et 75 kg/ha de KCl qui se
révèlent de ce fait plus adaptées dans les conditions de
culture des zones cotonnières est et ouest du pays. Le potassium assure
une bonne croissance végétative, une bonne maturation des
capsules ainsi qu'une amélioration de la ténacité, de la
finesse et de l'élongation de la fibre d'où son
intérêt par rapport à la fumure minérale
vulgarisée seule.
42
CONCLUSION GENERALE
La présente étude menée sur des sols
ferrugineux pauvres a montré que la fertilisation potassique
améliore les rendements en coton graine et les caractéristiques
technologiques de la fibre de coton. Cette amélioration des rendements
dépend de l'état de dégradation chimique du sol. La
réponse aux doses de potassium est d'autant meilleure que le sol est
déficient en potassium tel que observé sur le site de
Farako-bâ. Les doses additionnelles de potassium à la fumure
minérale vulgarisée ont accru les rendements de 289 kg/ha de
coton graine par rapport à la fumure minérale vulgarisée.
La production de matière sèche a également
été améliorée.
L'effet du potassium sur les cotonniers s'est traduit par une
bonne croissance végétative, une augmentation en nombre et en
taille des feuilles, une augmentation du nombre de branches fructifères
et des capsules, une précocité de la maturation des capsules. En
outre, des caractéristiques technologiques à savoir la
ténacité, l'élongation, le micronaire et l'indice de jaune
ont été améliorées considérablement par le
potassium.
Il convient de signaler que l'influence du potassium sur les
cotonniers est variable et dépend pour une grande part de la nature et
des caractéristiques du sol car la teneur du sol en
éléments fins qui est un facteur influant non seulement la
vitesse de transfert du potassium, mais aussi sur la détermination du
nombre de sites d'échange de cet élément dans le sol peut
être à l'origine d'une carence aiguë en potassium (Welch
et al.,1961; Barbier,1962; Forestier, 1964; Felipe-Morales et Hanotieux,
1971). Ainsi, sur un sol à carence prononcée en potassium
(Farako-bâ), l'effet du potassium suite à des apports de doses
supplémentaires de KCl est plus nette sur les cotonniers et se
résume principalement à une augmentation des rendements coton
graine et matière sèche et une relative amélioration de la
qualité de la fibre. Par contre sur un sol à carence
modérée en potassium (Kouaré), les apports additionnels de
doses de potassium entrainent une amélioration plus importante de la
qualité des fibres sans pour autant avoir un effet véritable sur
les rendements coton graine et matière sèche.
S'agissant de la dose de potassium qui semble induire les
meilleurs accroissements, il ressort que sur les deux sites ces doses oscillent
entre 50 et 75 kg/ha de KCl. Au delà de ces doses, un apport de
potassium ne produit pas d'amélioration et tend au contraire à
donner des rendements significativement équivalents à ceux
obtenus par la fumure minérale vulgarisée. S'il est
avéré que la fertilisation potassique ainsi que son
intensification est incontournable dans la culture cotonnière
(Snyder et al., 2005), il parait légitime de relever qu'une
fumure minérale exclusive entraine une acidification rapide du sol et
que les apports de doses croissantes d'engrais minéraux de façon
générale sont loin de contrer une dégradation
43
accentuée du sol et produisent au contraire une baisse
de rendement. L'alternative d'associer des restitutions organiques à la
fumure minérale vulgarisée parait nécessaire pour une
valorisation de la fumure minérale. Les sols de la zone
cotonnière ouest et est du Burkina Faso présentent des teneurs en
argile et matière organique très faibles, cette association de la
fumure minérale aux restitutions organiques permettra de voir sous un
autre angle l'influence du potassium sur les cotonniers.
44
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