Abstract
Basil (Ocimum basilicum L.) is the most popular
aromatic herb known for his economic value. Establishing an adequate
fertilizers rate for sustainable basil production has become a challenge
because of environmental problems. In order to minimize environmental risks and
enhance fertilizers use efficiencies a Decision Support Spreadsheet for Basil
(DSSB) was developed using data from fields experiments conducted during two
consecutives seasons in Southern Togo.
The aims of this study were to improve, calibrate and test the
performance of the spreadsheet to estimate optimal combinations of N, P and K
required for basil under different agro-ecological conditions. Developing a
sound nitrogen management method (time and quantity of application) for the
crop was the other part of the work.
Fields experiments were conducted on sandy soils, along the
costal zone of Togo and on clayey soils at Adétikopé, 25 km North
of Lomé. Seven treatments of N, P and K were tested with different
levels of organic amendments (without amendment, with cattle manure at the rate
of 20 t.ha-1, with brewery waste at the rate of 20 t.ha-1
and with a combination of cattle manure at 10 t.ha-1 and brewery
waste at 10 t.ha-1). Basil fresh and dry matter production, leaves
moisture and NPK content were estimate at harvest. The experiments were
conducted on six sites that differ with constructing ecological conditions.
Eight trials (four for model calibration and four for model performance) were
conducted on these sites. A randomized complete block design was used.
Results indicated that basil yields (market use) varied with
season, previous crop and with/without organic amendments applications. Average
yield ranged from 4 to 23 t.ha-1. Optimal internal efficiencies for
basil were 235 kg.kg-1 for N, 1645 kg.kg-1 for P and 295
kg.kg-1 for K. Optimal N, P and K uptake ratio was 7,0:1,26:5,58. N,
P and K recovery fractions varied between 4-20% for N, 0-12% for P et 4-25% for
K. Soil indigenous supplies of N, P and K were site dependant. Soils could
supply for basil's production between 24,40-93,62 kg N.ha-1,
3,86-15,06 kg P.ha-1 and 26,80-61,79 kg K.ha-1. The
attainable yield depended on the growing season. Fresh basil's yield was very
tightly related to N and P uptake. The improved and calibrated version of the
DSSB could be a useful tool for basil nutrients requirements estimation. DSSB's
nitrogen requirement estimation could be distributed as follow: 10% between
sowing and 1st harvest, 15% between 1st and
2nd harvest, 20% between 2nd - 3rd harvest,
25% between la 3rd - 4th harvest, 15% between la 4th -
5th harvest, 15% between la 5th - 6th
harvest.
DSSB doesn't take into account pest, disease or water management
and this assume that manage the above factors is essential for it's
recommendations use.
Key words: Basil, DSSB, nitrogen management, NPK
requirements.
INTRODUCTION
Appartenant à la famille des Lamiaceae, le
basilic (Ocimum basilicum L.) est la plus populaire des herbes
aromatiques (Adam, 2003 ;Simon, 1995 ; Davis, 1997) connu de part le monde pour
son importance économique et technique (Arabici et Bayram, 2004; Martin,
2004). L'utilisation rationnelle de fertilisants pour sa production pose
très souvent des défis écologiques et environnementaux aux
producteurs.
Au Togo, la durabilité économique et
écologique de la production du basilic est fortement compromise par la
dégradation de la fertilité des sols, résultats de sa
mauvaise gestion, la gestion inappropriée de l'eau et les
problèmes phytosanitaires (Dzotsi et al., 2004). Le basilic est
cultivé exclusivement au Togo par la société
agroalimentaire Darégal Equatorial dont la niche de production,
située initialement à Adétikopé, était
soumise à une exploitation intensive; ce qui a conduit à une
installation de population de nématodes dans le sol et une
dégradation de la fertilité du sol qui ont entraîné
des pertes de rendements préjudiciables à l'économie de la
production, essentiellement tournée vers l 'exportation. Pour
répondre à la demande sans cesse croissante du marché en
feuilles fraîches de basilic, Darégal Equatorial a réagi en
élargissant son aire de production vers le littoral togolais,
présentant certains avantages agronomiques pour la production de
basilic, et en entamant avec le Centre International pour la Fertilité
des Sols et le Développement Agricole (IFDC) une collaboration dans le
but de développer des stratégies de gestion de la
fertilité des sols et de lutte contre les nématodes.
Des études conduites dans ce cadre dans le but
d'améliorer la fertilité des sols et de relever la production du
basilic sur les sols argileux d'Adétikopé pendant deux cycles de
production consécutifs (à rendements potentiels
différents), ont permis d'identifie r statistiquement les combinaisons
de N, P et K avec ou sans amendement organique qui donnent de meilleure
performance (Dzotsi et al., 2004; Koudjéga, 2004). Toutefois,
il était apparu que l'élection statistique d'une combinaison
ponctuelle de N, P et K ne pouvait résoudre le problème de la
gestion durable de la fertilité des sols avec la multiplicité des
sites de Darégal Equatorial. Cependant, en utilisant les analyses de
plante pour dériver et lier certains paramètres agronomiques, il
a été possible d'élaborer un outil d'aide à la
décision qui a pour objet de calculer les besoins du basilic en N, P et
K qui réduisent les risques environnementaux et qui capturent les
variations spatio-temporelles de la fertilité. Une première
version de cet outil appelé DSSB (Decision Support Spreadsheet for
Basil) n'a pu saisir que les effets du site d'étude. Il importe
donc, pour répondre aux nouvelles exigences de production du basilic, de
modeler cet outil fondamental et de l'adapter aux conditions
agro-écologiques des sites de production de Darégal Equatorial.
Une amélioration subséquente de ce module permettra
également une estimation optimale des besoins du basilic.
La présente recherche poursuit l'objectif
d'améliorer, de calibrer et de tester la performance du module DSSB pour
une estimation optimale des besoins en N, P et K du basilic afin de
répondre à une fertilisation à la carte sur les sites de
production de Darégal Equatorial puis de déterminer une gestion
appropriée de l'azote sur le cycle de production de la culture.
Spécifiquement, cette étude va permettre (i) de collecter des
données sur la
production du basilic dans sa zone de culture au Togo
présentant une grande variabilité en fonction des apports de
fertilisants et des variations spatio-temporelles, (ii) de déterminer
les paramètres agronomiques nécessaires pour le module sur la
base des données collectées, (iii) de modifier les concepts
mathématiques de base qui soutendent le module en vue d'une estimation
optimale des besoins, (iv) de calibrer et de te ster la performance du module
dans la zone de production du basilic pour répondre aux recommandations
à la carte, (v) de déterminer une gestion appropriée de la
fumure azotée sur le cycle de production du basilic et (vi)
d'évaluer la qualité des feuilles fraîches (verdure) de
basilic à commercialiser.
Le présent document s'articule autour de trois axes. Le
premier chapitre abordera la revue de la littérature sur les conditions
de production du basilic et ses besoins en nutriments. Le second chapitre
exposera l'approche méthodologique adoptée pour la conduite de
cette étude. Avant la conclusion, le troisième chapitre
présentera les résultats obtenus et leurs discussions.
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