Memoire Online - Effets de l'inoculation des vers de terre sur la production du maà¯s: experimentations en milieux paysans

L'étude a été conduite dans la région du Centre Ouest de la Côte d'Ivoire, dans le département d'Oumé (région du fromager), précisément dans les environs du village Goulikao (6°17'N 5°31'W). Situé à 27 km de la ville d'oumé, le village Goulikao est constitué de trois groupes socio ethniques : les autochtones Gban (Gagou), les allochtones (Baoulé, Gouro, Wan, Sénoufo, Malinké, etc.) et les allogènes (Burkinabé, Béninois, Maliens, etc.). Il est entouré de 4 campements (Mafia, N'kroïdjo, Djèkoffikro et Petit Bouaké) situés à des distances variables, chacun autour du village noyau (FIG. 1). Ces campements sont constitués principalement d'allochtones Baoulé.

Les parcelles expérimentales ont été installées dans des jachères de 1 à 2 ans appartenant à 10 paysans volontaires pour héberger l'étude et servir d'intermédiaire auprès des autres paysans du village Goulikao et campements associés (Tableau I).

Tableau I : Localisation géographique des parcelles sélectionnées pour l'expérimentation

Noms des paysans	Altitude (m)	Latitude Nord (°min s)	Longitude Ouest (°min s)
Komenan Kacou	175.7	6°31'48.7»	5°32'53.2»
Djabla Sylvanus	170	6°31'23.9»	5°32'51.6»
Guény Christophe	167.2	6°31'17.7»	5°32'44.5»
Guény Henriette	177.5	6°30'98.3»	5°32'19.1»
N'guessan Emile	175.3	6°30'91.4»	5°32'15.5»
Komenan Béli	179.6	6°30'94.8»	5°32'10.9»
Tizié Mangoua	177.9	6°30'81.8»	5°31'87.4»
Zéli André	183	6°30'90.7»	5°31'80.3»
Gohan Golé	182.3	6°30'69.9»	5°32'12.4»
Yao K. Evrard	181.7	6°31'58.5»	5°31'71.0»
2. Climat

Le climat de cette région est du type subéquatorial attiéen à pluviométrie bimodale. Il est caractérisé par deux saisons pluvieuses dont la grande va de Mars à Juin et la petite, de Septembre à Octobre. Elles sont suivies de deux saisons sèches dont la grande est comprise entre Novembre et Février, et la petite part du mois de juillet au mois d'Août.

La pluviométrie moyenne au cours des 20 dernières années s'élève à 1371,88 mm. Elle est de 1599,6 mm pour l'année 2008 et de 1356,09 mm pour l'année d'étude (2009). La pluviométrie moyenne de 2009 donc est faible par rapport à celles de l'année précédente et des 20 dernières années. Les précipitations mensuelles de 2009 sont comprises entre 1,53 mm en Décembre et 364,74 mm de pluies en Avril, alors qu'elles sont entre 0 mm (Janvier) et 234,3 mm (Mai) pour l'année 2008 (Fig. 2).

Les températures sont constamment élevées et leurs variations sont de faible amplitude sur les 22 ans. Les valeurs moyennes annuelles sur les années 2008 et 2009 sont respectivement de 25,8°C et 26,4°C. Les températures mensuelles varient entre 24,1°C et 29,6°C en 2008 et enfin entre 25,1°C et 27,3°C en 2009.

Pour ce qui concerne la période d'étude (Août à Décembre 2009), tous les mois, sauf le mois de Septembre, sont considérés comme des mois secs, la pluviométrie de chacun de ces mois étant inférieure au double de leur température (Fig. 2).

Figure 2: Diagramme ombrothermique sur la période 1987-2007 et au cours des années 2008 et 2009.

Les sols de la région d'Oumé, sols sont issus des formations précambriennes composées de granites, de schistes et d'intrusions basiques. Ils sont caractérisés de sols ferrallitiques moyennement désaturés (Perraud, 1971; Lecomte, 1990). Distribués de façon homogène, avec toutefois, des différences topographiques prononcées (Angui et al., 2005), ils présentent généralement un horizon gravillonnaire épais et un concrétionnement important. Les sols d'Oumé sont parfois indurés sur le sommet et à mi-versant avec des caractéristiques chimiques qui se présentent de la manière suivante: un pli légèrement acide (6,5); un taux de saturation en bases supérieur à 50%; une somme de bases échangeables de 13,5 cmol_c.kg^-1;

une carence en phosphore assimilable (0,48%); une teneur en argile supérieure à 30%; un taux de matière organique voisin de 5%. L'argile dominante est la kaolinite (Lecomte, 1990).

La végétation naturelle est une forêt dense humide de type mésophile ou sémi-décidue appartenant au secteur ombrophile du domaine guinéen (Monnier, 1983). Cette forêt, avec une superficie de 58580 ha au départ, représente actuellement qu'une superficie de 7232 ha et n'existe que sous forme d'îlots dans le domaine rural (Assié et al., 2008). La plus grande partie de cette forêt (presque toute la forêt restante) est protégée par le gouvernement sous forme de forêt classée (forêt classée de la Téné).

Le peuplement de vers de terre de la région d'Oumé est composé de 20 espèces dont 4 indéterminée (Dichogaster sp 1, Dichogaster sp 2 et Dichogaster sp 3 et Agastrodrilus sp). Ces vingt espèces se repartissent entre deux familles ( Acanthodrilidae.et Eudrilidae) et 7 genres (Tondoh et al., 2007; Baidai, 2009; Bosso, 2010) (Tableau II).

La biomasse des vers de cette région est dominée par Millsonia omodeoi et Dichogaster terrae-nigrae. L'espèce Hyperiodrilus africanus domine en termes de densité dans les cultures vivrières. Les jachères récurrentes à C. odorata constituent les milieux qui hébergent une abondance et une diversité plus grandes de ces organismes (Monin, 2005; Guéi, 2006; Tondoh et al., 2007).

Le dispositif expérimental est constitué d'un ensemble de 10 parcelles (20 m x 10 m) situées dans le domaine de paysans différents. Ces parcelles sont espacées d'au moins 1 km dans le terroir de Goulikao. On considère que ces parcelles jouissent d'un environnement agro-pédologique similaire et peuvent par conséquent être considérées comme des répétitions. Chacune des dix parcelles a été délimitées dans des jachères (1 à 2 ans) dominées par l'adventice Chromolaena odorata (Fig. 3A). Chaque parcelle comprend cinq placettes carrées de 3 m de côté séparées par des allées d'un mètre de large (Fig. 3B). Pour prévenir les fuites des vers de terre, des tranchées d'environ 10 cm de largeur ont été creusées autour des différentes placettes (Fig.3C). Ces tranchées ont servi de lieux d'enfouissement des bâches noires (30 cm de hauteur dont 20 cm en dessous et 10 cm au dessus du sol). Une palissade renforcée par des feuilles de palmes a été posée autour des différentes parcelles pour réduire la pression des animaux (Aulacodes et rats palmistes) sur les pieds de maïs (Fig. 3D).

Figure 3: Parcelles d'étude et les différentes étapes de sa mise en place pour le semis (Photos Arnauth Guéi)

Cinq traitements ont été mis en place dans chacune des dix parcelles sélectionnées (Fig. 4):

Maïs		Maïs	Maïs + M.	Maïs	Maïs+urée
+	1 m	+	omodeoi +		+superphos
M. omodeoi		H. africanus	H. africanus		phate triple

3 m

Le semis du maïs a été réalisé à l'aide de machettes pour établir des poquets de faible profondeur (environ 3 à 4 cm). Les poquets étaient séparés de 0,4 m et établis sur trois lignes distantes de 0,8 m par carré de dimension 3 m x 3 m. Deux à trois grains de maïs ont été placés dans ces poquets. Une semaine après le semis, un autre semis a été effectué dans le but de remplacer les grains qui n'ont pas germé. Le démariage s'est déroulé 25 jours après les semis pour ne laisser qu'un seul pied par poquet. Cela correspond à un total de 21 pieds par placette, soit 31250 pieds ha^-1 (Koné, 2009).

Le désherbage des parcelles a été effectué à la main afin d'éviter les blessures des vers. Le premier nettoyage a eu lieu quinze jours après les semis. Les deux derniers nettoyages sont survenus à un et deux mois après semis.

L'urée (46% d'azote) a été appliquée à la dose de 50 kg.ha^-1, soit 98,44 g par carré de 9 m². Le tiers de cette quantité a été appliqué juste après le semis. Les deux tiers restants ont été appliqués 40 jours après le semis (Kang, 1997). Le superphosphate triple (45% de phosphore) a été entièrement appliqué après le semis à la dose de 30 kg.ha^-1, soit 60,28 g par parcelle de 9 m² (Kang, 1997). Les fertilisants chimiques ont été appliqués autour des pieds de maïs.

La mortalité élevée des vers de terre constitue la principale contrainte pour la réussite des expériences avec introduction de ces organismes (Tondoh & Konaté, 2005). Pour réduire la mortalité des vers et pour rendre leurs effets plus durable, l'inoculation s'est effectuée en 3 phases : (i) la première inoculation a eu lieu 15 jours après le semis où 225 g, soit 25 g.m^-2 de M. omodeoi (Mo) et 225 g de H. africanus (Ha) ont été introduits dans les placettes de 3 m x 3 m; (ii) 30 jours après semis, cette même dose a été appliquée, et (iii) la dernière inoculation a eu lieu le 45^ème jour après le semis où la biomasse de 40 g.m^-2 (360 g par carré) a été appliquée.

Les vers utilisés pour l'inoculation ont été récoltés à la veille des jours d'inoculation dans les bas-fonds ou les parcelles laissées en jachère situées aux alentours des différents milieux d'expérimentation. Les individus utilisés sont des stades adultes et sub-adultes, plus résistants, ont été récoltés à l'aide de houes (Annexe 1A) et directement inoculés le soir ou conservés dans des bassines contenant de la terre de jachères pour la prochaine inoculation. L'introduction des vers au champ s'est effectuée au coucher du soleil dans des tranchées de 5 cm de profondeur, préalablement humidifiées. Ces tranchées ont été creusées entre les lignes de maïs (Annexe 1D). Pour éviter que ces animaux soient dévorés par des prédateurs, il a fallu attendre que tous les individus appliqués pénètrent totalement dans le sol.

Au total, c'est une biomasse de 90 g.m^-2 qui a été inoculée dans les différents traitements à base de vers de terre. La moitié de la biomasse de chacune des espèces a été utilisée pour les traitements mixtes (M+Mo+Ha) (Tableau III). Cette dose de vers de terre appliquée est en rapport avec les propos de Lavelle et al. (1994 et 1997) et de Gilot (1994). Selon eux, une augmentation de la production végétale survient en milieux paysans lorsqu'une biomasse de vers de terre supérieure à 40 g.m^-2 est inoculée. Le nombre de vers introduits par enclos n'a pas été contrôlé. Aucune élimination des vers préexistants n'a été effectuée au préalable.

Par ailleurs, les travaux de Guéi (2006) et Tondoh et al. (2011) réalisés dans les agro écosystèmes de Goulikao (Oumé) ont montré que la biomasse globale de M. omodeoi des agro écosystèmes d'Oumé (Goulikao) oscille entre 0,8 et 14,1 g.m^-2 tandis que celle de H. africanus est entre 0,2 et 3,9 g.m^-2. Les biomasses de M. omodeoi et H. africanus de terre dans les cultures vivrières selon ces auteurs sont respectivement de 14,1 g.m^-2 et 3,7 g.m^-2.

Tableau III : Biomasses des deux espèces inoculées et les différentes périodes d'inoculations

Traitements	Espèces introduites	Biomasse (g.m^-2)
Traitements	Espèces introduites	15 jours semis	après 30 jours après semis	45 jours après semis
Témoin (M)	M. omodeoi	0	0	0
	H. africanus	0	0	0
M+Mo	M. omodeoi	25	25	40
	H. africanus	0	0	0
M+Ha	M. omodeoi	0	0	0
	H. africanus	25	25	40
M+Mo+Ha	M. omodeoi	12,5	12,5	20
	H. africanus	12,5	12,5	20
M+U+SPP	M. omodeoi	0	0	0
	H. africanus	0	0	0

4. Mesures effectuées à la fin de l'expérimentation 4.1. Au niveau du maïs

La croissance du maïs a été mesurée à travers la hauteur des plants aux 30^ème, 50^èmeet 75^èmejours après semis sur 9 pieds de maïs par traitement. Les mesures se sont effectuées sur les mêmes pieds de maïs à tous les stades. Un décamètre a été utilisé pour la mesure de ce paramètre (Annexe 2). Pour tenir compte de l'hétérogénéité probable des conditions du sol sur une même parcelle, les 9 pieds de maïs ont été sélectionnés de sorte à couvrir toute la parcelle (Fig. 5). La hauteur du plant de chaque traitement est la moyenne des hauteurs des 9 pieds du traitement ayant fait l'objet de mesures.

La production de maïs a été évaluée sur les pieds de maïs parvenus à maturité (90 jours). Ils ont été dessouchés dans deux rectangles de dimension 0,8 m x 0,4 m placées selon la diagonale des placettes, ce qui correspond à 4 pieds par rectangle, soit un total de 8 pieds par placette (Fig. 5). Ces pieds de maïs, séchés d'abord à l'air libre pendant 2 à 5 jours, ont été

ramenés au laboratoire pour être séchés à l'étuve pendant 48 heures à 65 °C avant d'être pesés. Cinq paramètres ont permis d'estimer la production du maïs. Il s'agit de :

Figure 5: Dispositions des pieds de maïs sélectionnés pour la mesure du paramètre de croissance et les rectangles pour leur prélèvement.

L'efficience de l'utilisation de l'eau a été estimée en utilisant la formule de Ouédraogo et al . (2006) en vue de savoir si la présence des vers de terre favorise une meilleure utilisation de l'eau par le maïs. Ce paramètre a été calculé à partir de la formule suivante :

EUE = (Biomasse épigée du traitement - Biomasse épigée du témoin) (kg.ha^-1) / Pluviométrie totale (mm).

Après avoir procédé à la récolte du maïs (décembre 2009), les vers de terre ont été échantillonnés à l'aide de deux petits monolithes de terre (TSBF) de dimension 25 x 25 x 30

cm dans chacune des placettes d'étude. Les vers récoltés furent conservés dans des piluliers contenant du formol dilué à 4 % afin d'être identifiés au niveau de l'espèce et pour la détermination de l'abondance et la diversité des espèces. Cette identification a été réalisée à partir des spécimens de référence validés par le Muséum d'Histoire Naturelle de Budapest à Hongrie.

La densité (nombre d'individus au mètre carré) et la biomasse (masse (g) d'individus par mètre carré) ont été mesurées pour estimer l'abondance du peuplement des vers de terre au sein des différentes parcelles.

La diversité du peuplement de vers de terre a été analysée en mesurant 3 paramètres.

- Le nombre moyen d'espèces; il a été obtenu à partir du nombre d'espèces par monolithe et a permis de mesurer la richesse spécifique des peuplements de vers de terre.

- L'indice de Shannon-Weaver (H) permet de mesurer la diversité spécifique d'un peuplement à partir du nombre d'espèces et de leur abondance relative (Legendre & Legendre, 1984). Cet indice a été calculé à partir de la formule suivante :

- L'équitabilité (E) est calculée parallèlement à H afin de montrer la répartition des effectifs entre les espèces. Elle est calculée à partir de la formule ci-dessous :

E ? avec H qui correspond à l'indice de Shannon et S le nombre moyen d'espèces.
S

L'équitabilité varie de 0 à 1: elle tend vers 0 quand la quasi-totalité des effectifs est concentrée sur une espèce ; elle est de 1 lorsque toutes les espèces ont la même abondance.

5. Perception des paysans des effets des vers de terre sur la fertilité du sol et sur la production agricole

L'enquête s'est déroulée dans les mois de Novembre et Décembre 2009. Au total, 95 paysans dont les âges varient de 21 à 75 ans ont été interviewés. Ils sont composés des 10 paysans propriétaires des parcelles expérimentales, 40 autres paysans de Goulikao, 20 paysans du

campement "Petit Bouaké" et 25 paysans du campement "Djèkoffikro". L'interview des 10 propriétaires des parcelles a débuté chez eux et s'est achevé sur les parcelles de maïs. Quant aux autres paysans, ils ont été tous questionnés chez eux, à leur domicile. Les personnes interrogées appartiennent à toutes les couches socio-ethniques présentent dans la zone d'étude (Gban, Baoulé, Gouro, Wan, Mossi, Béninois, Malinké, Sénoufo, etc.).

Le questionnaire réalisé à l'aide d'une fiche d'enquête comprenait les informations suivantes : la présentation, les cultures vivrières, les connaissances à propos des vers de terre, les organismes indicateurs de la qualité du sol et les effets des vers de terre sur la fertilité du sol et sur le rendement des cultures (Annexe 5).

Après vérification de la normalité à l'aide du test de Shapiro-Wilk, le test de Levene, au seuil de 5% a été utilisé pour vérifier l'homogénéité des variances. Le test paramétrique ANOVA 1 (analyse de variances à un facteur) a permis de comparer les moyennes des données issues des placettes (50 placettes) lorsque les variances étaient homogènes. Dans le cas contraire, le test non paramétrique de Kruskall-Wallis, au seuil de 5%, a été utilisé. Toutes ces analyses statistiques ont été réalisées à l'aide du logiciel Statistica (1999).

Par ailleurs, une Analyse en Composantes Principales (A.C.P) regroupant les paramètres de production du maïs a été effectuée afin d'identifier ceux qui sont sensibles à l'introduction des vers de terre et à l'application des engrais. Cette analyse multivariée a été réalisée à l'aide du logiciel ADE-4 (Thioulouse et al., 1997).

Les données de l'enquête socio-économique ont été analysées à l'aide du test Khi² au seuil de 5%.

Effets de l'inoculation des vers de terre sur la production du maà¯s: experimentations en milieux paysans

1. Localisation