|
Université Félix Houphouët-Boigny de Cocody
Département des sciences du sol, de l'eau et des
géomatériaux
N° d'ordre : 32 / 2O20
UFR des Sciences de la Terre et des Ressources Minières
Présenté par :
KOUAKOU KONAN PAUL
Contact: 08648235 / 76664505
Date de soutenance: 24 / 02 / 2020
Directeur de mémoire : Dr KONE Brahima (Maitre
de conférences)
Composition du jury
Prof KASSI A.J.B Président
Dr KONE Brahima Directeur
Dr GUETY Thierry Philippe Examinateur
Dr/Prof Examinateur
MÉMOIRE
Pour l'obtention du Diplôme de MASTER
MEMOIiE
en Sciences de la Terre
Option : Pédologie
THÈME
p g
ACTIVATION DU COMPOSTAGE DE LA
PAILLE DE RIZ PAR EFFET DU CALCIUM
THÈME
Année Universitaire
20118-2019
République de Côte d'Ivoire
~~~~~~~~~~~~~
Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la
Recherche Scientifique
~~~~~~~~~~~~~
Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la
Recherche Scientifique
République de Côte d'Ivoire
Année Universitaire
20118-2019
MÉMOIRE
Pour l'obtention du Diplôme de
MASTER
Laboratoire de Pédol
en Sciences de la Terre
Option :
Pédologie
EMOIRE
THÈME
ACTIVATION DU COMPOSTAGE DE LA
Por l'obtention du Diplôe de Master en Scences de la
Terre
PAILLE DE RIZ PAR EFFET DU CALCIUM
|
Présenté par :
KOUAKOU KONAN PAUL
|
Composition du jury
Prof KASSI A.J.B Président
Dr KONE Brahima Directeur
Dr GUETY Thierry Philippe Examinateur
Dr/Prof Examinateur
|
|
Contact: 08648235 / 76664505
Date de soutenance: 24 / 02 / 2020 Directeur de
mémoire : Dr KONE Brahima
(Maitre de conférences)
|
UFR des Sciences de la Terre et des Ressources Minières
Université Félix Houphouët-Boigny de Cocody
Département des sciences du sol, de l'eau et des
géomatériaux
N° d'ordre : 32 / 2020
iii
i
DEDICACE
À Mon père KOUAKOU Amani N'Goh Blaise, ma
mère N'Guessan N'Dri, mes frères et soeurs, que ce travail soit
le symbole de ma reconnaissance pour leur amour infini.
À mademoiselle N'Gbebou Élisabeth, que je remercie
pour le soutien moral, le réconfort qu'elle m'a apporté et pour
les merveilleux et bons moments passés ensemble.
À tous mes amis Traoré Moctar, Ankué
Jonathan, Kouadio Emmanuel et Kouassi Eunice.
ii
REMERCIEMENTS
Au terme de cette étude, je tiens à remercier
toutes les personnes qui, de près ou de loin, m'ont soutenues et
encouragées tout au long de ce travail.
À cet effet, je voudrais exprimer toute ma gratitude au
:
Professeur SORO Nagnin, Doyen de l'UFR-STRM, pour nous avoir
acceptés dans cette UFR, Docteur KOUAKOU Kouadio Emmanuel Vice-Doyen en
charge de la pédagogique toutes mes salutations à vous Monsieur,
et toute l'administration de ladite UFR,
Professeur COULIBALY Aoua Sougo, Vice-Doyen en charge de la
recherche de l'UFRSTRM, Spécialiste en Géochimie
Environnementale. Je voudrais ici, adresser mes sincères remerciements
et ma profonde gratitude pour la fierté que vous inspiré pour le
genre, Professeur AKA Kouamé, Doyen Honoraire de l'UFR-STRM, pour avoir
accepté mon inscription en Master;
Professeur DIGBEHI Bruno, responsable de la formation du
3ème cycle, pour avoir facilité mon inscription.
Je remercie et rends un grand hommage au Directeur du
laboratoire le Professeur YAO-KOUAME Albert pour m'avoir accueilli au sein du
laboratoire des Sciences du Sol, à tous les enseignants du
département des sciences du sol, particulièrement, à Dr
BRAHIMA Koné, mon directeur de mémoire, porteur de ce
mémoire, sans qui, il n'aurait jamais abouti. Je voudrais lui adresser
ici, mes plus vifs remerciements, pour sa disponibilité, ses critiques
pertinentes, ses conseils avisés, son engagement à la formation
des apprenants.
Je voudrais également remercier Docteur GUETY Thierry
Philippe, examinateur de ce mémoire, sans qui, ce ne serait
validé. Je voudrais lui adresser ici, mes vifs remerciements, pour sa
disponibilité, ses critiques pointues.
Je voudrais remercier également la directrice du Centre
National Floristique (CNF), de nous avoir accordés son espace pour la
réalisation de notre expérience.
Je tiens à remercier les Doctorants KRAIDI et ALLA pour
leur disponibilité et l'attention particulière qu'ils m'ont
accordée lors de la rédaction de ce travail.
Mes remerciements vont à l'endroit de tous les
camarades de la 16ème promotion, et en particulier TRAORE
Moctar pour leur encouragement et leur soutien.
Je remercie mon père Professeur KOUAKOU Amani N'Goh
Blaise et ma mère N'Guessan N'Dri pour leur encouragement et soutien
moral.
Je ne saurai terminer, sans remercier tous mes frères
et toutes mes soeurs ainés (es) pour leur soutien financier et qui ont
toujours eu confiance en moi.
iii
TABLE DES MATIERES
DEDICACE i
REMERCIEMENTS ii
LISTE DES TABLEAUX ix
RÉSUMÉ x
ABSTRACT xi
INTRODUCTION GENERALE 1
CHAPITRE I 5
COMPOSTAGE ET DIFFERENTS TYPES DE COMPOSTS 5
Introduction 5
I.1-Définitions 5
I.1.1-Compost et son importance 5
I.1.2-Processus de compostage 6
I.1.3-Méthodes de compostage 6
I.1.4-Types de compostage 7
I.2-Les facteurs de réussite d'un compostage 9
I.3-Amendements du sol 10
I.2.1-Amendements organiques 11
1.2.2-Amendements minéraux 11
I.3-Rôles du calcium 12
I.3.1-Rôle physiologique pour les plantes 12
I.3.2- Influences sur les propriétés physiques
du sol 12
1.3.3-Influences sur les propriétés chimiques
(en relation avec le pH) 12
1.3.4-Influence sur les propriétés biologiques
13
I.4.5-Carbone et les végétaux 13
I.5-Paille du riz 13
I.6-Dolomite 15
I.7-Plante de riz 15
I.8-Matériel de traitement de données 15
Conclusion partielle 15
CHAPITRE II 17
CARBONE DANS LES SOLS 17
II.1-Role des sols dans le cycle du carbone 17
II.2-Dynamique du carbone organique dans les sols 18
iv
II.3-Role clé de la matière organique dans le
sol 18
III.4-Gestion du carbone dans les sols et les zones tropicales
19
III.5-Humification et minéralisation 19
Conclusion partielle 19
CHAPITRE III 21
MATERIEL 21
III.1-DESCRIPTION DU SITE 21
III.1.1-Localisation 21
III.1.2-Climat 22
III.1.3-Sol et la faune 22
III.2-Matériel technique de terrain 23
III.2- Matériel de laboratoire 24
Conclusion partielle 25
CHAPITRE IV 26
METHODES 26
IV.1-Caractérisation chimique du sol de CNF (pH eau)
26
IV.2-Aménagement du dispositif expérimental
26
IV.3- Mise en place du dispositif de compostage 27
IV.4-Descriptif expérimental 27
IV.5-Données du compost 28
IV.5.1-La température 28
IV.5.2-Population macrofaune 28
IV.5.3-Arrosage des tas 29
IV.5.4-Suivi de la maturation 29
IV.5.5-Taux de décomposition du compost (Td) 29
IV.5.6-Masse du compost 30
IV.5.7-Mesure du rendement 30
IV.5.8-La population microbienne 30
IV.5.9-Composition chimique du compost 31
IV.5.10-Détermination de la matière organique
32
IV.5.11-Carbone organique 32
IV.5.12-Mesure du rapport C/N 32
IV.6-Test agronomique 33
IV.6.1-Mise en place 33
v
IV.6.2-Semis du riz 33
IV.6.3-Evaluation de la phytotoxicité du compost obtenu
34
IV.6.4-Taux de germination 34
IV.6.5-Taux de mortalité 34
IV.6.6-Démariage des plants 35
IV.6.7-Mesure des plants de riz 35
IV.8-Floraison et maturité physiologique du riz 36
IV.9-Récolte de riz 36
IV.10-Analyses statistiques des données 37
IV.10.1-Données du compost 37
IV.10.2-Données du test agronomique 38
Conclusion partielle 38
CHAPITRE V 40
RESULTATS 40
V.1-Caractérisation chimique du sol de CNF (pH eau)
40
V.2-Résultats du compost 40
V.2.1-Evaluation des macrofaunes en fonction du traitement et
en fonction du temps 40
V.2.2-Résultats des températures mesurées
41
V.2.3-Masse et rendement obtenus 43
V.2.4-Rapport du pH avec le traitement 44
5.2.5-Caractéristiques chimiques du compost 45
V.3-Etude de la valorisation agronomique du compost produit
46
V.3.1-Maturité du compost 46
V.3.2-Effets du compost obtenu sur la croissance du riz 47
5.3.3-Résultats de récolte du riz 49
Conclusion partielle 51
CHAPITRE VI 52
DISCUSSIONS 52
VI.1-Impact des caractéristiques du compost sur la
qualité du sol 52
VI.2-Impact des paramètres environnementaux sur le riz
54
VI.2.1-Effet de la température sur la germination et
croissance des plantules 54
VI.2.2-Effet de la température sur le tallage des
plants de riz 54
VI.2.3-Phase reproductive 54
VI.2.4-Importance du rayonnement solaire 54
vi
VI-2-Comparaison des effets des différents activateurs
55
Conclusion partielle 56
CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES 58
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 60
ANNEXES 67
Annexe 1 : Décomposition presque complète du
composte 67
Annexe 2 : Tamisage du compost 67
Annexe 3 : Labour des microparcelles avant le semis 68
Annexe 4 : Arrosage et évolution des plants de riz
après une semaine 68
Annexe 5 : Action des termites sur la croissance des plants de
riz 69
vii
LITSTE DES FIGURES
Photo 1 : Retournement et aération durant le compostage
6
Photo 2 : Compostage en tas 7
Photo 3 : Compost de déchets végétaux
8
Photo 4: Compost d'ordures ménagères (A et B)
8
Figure 1 : Courbe thermique durant le compostage 10
Photo 5 : Amendement minéral (Feldspath) 11
Figure 2 : Les quatre voies de l'humification (Stevenson,
1994) 17
Figure 3 : Localisation de la zone d'étude à
l'Université Félix Houphouet Boigny. (Source :
Traoré, 2019) 22
Photo 6 : Photos du matériel de terrain 24
Photo 7 : Photos du matériel de laboratoire 25
Conclusion partielle 25
Photo 8: Étapes de la détermination du pH eau
(A=agitation manuelle ; B=mesure du pH) 26
Figure 4: Dispositifs blocs complets randomisés 28
Figure 9 : Macrofaunes (A : chenille et B : milles pattes)
28
Photo 10 : Technique de tamisage (A : tamis à 2 mm de
diamètre ; B : tamisage) 29
Photo 11: Technique d'observation des microorganismes 31
Photo 12 : Microfaunes observés 31
Photo 13 : Mise en place l'essai agronomique (A : Dispositif ;
B : Piquetage de 1m2) 33
Photo 14: Technique de semis de riz 34
Photo 15: Mort des plantes causées par les termites
35
Photo 16: Mesure de la hauteur des plants en fonction du temps
36
Photo 17 : Production du riz (A=Étape de la floraison ;
B= étape de la maturité
physiologique) 36
IV.9-Récolte de riz 36
Photo 18 : 1er test agronomique (A= riz
récolté ; B= paille obtenue après la récolte) 37
Photo 19 : 2ème test agronomique (A= riz
récolté ; B= paille obtenue après la récolte) 37
Figure 5 : Diagramme de la moyenne des macrofaunes en fonction
du temps 41
Figure 6: Diagramme de la moyenne des macrofaunes en fonction
du temps et du traitement
41
Figure 7 : Diagramme de moyenne température en fonction
du traitement 42
Figure 8: Évolution de la température en
fonction du traitement et du temps 43
viii
Figure 9: Relation entre miro organismes et rendement par
traitement 44
Figure 10 : Rapport entre le pH et le traitement 45
Figure 11 : Relation entre pH, traitement, rendement et
microorganismes en fonction du
traitement 45
Figure 12 : Diagramme des taux de variation et de
mortalité de la semence 1 46
Figure 13 : Diagramme montrant le taux de germination et taux de
mortalité de la semence 2
47
Figure 14 : Croissance des plants de riz en fonction des
microorganismes 48
Figure 15 : Maturité physiologique en fonction du temps et
du traitement 49
Figure 16 : Maturité physiologique en fonction du temps et
du traitement 49
Figure 17 : Relation entre le traitement et la production (test
1) 50
Figure 18 : Relation entre le traitement et la production (test
2) 51
Photo 20 : Fin de la décomposition du compost (A et B)
67
Photo 21 : Tamisage du compost (A : éléments
grossiers ; B : matières fines) 67
Photo 22 : Labour des microparcelles (A et B) 68
Photo 23 : Arrosage des plants de riz (A : plants de riz une
semaine après la germination ; B :
plants de riz deux semaines après la germination)
68
Photo 24 : Destruction des plants de riz par les termites (A : colonie de
termites ; B : plants riz
restant après l'action des termites) 69
ix
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1: Composition de différentes parties de la
balle de riz (%), (DELOT, 2015) 14
Tableau 2: Comparaison avec d'autres matériaux, (DELOT,
2015) 14
Tableau 3 : Analyses de laboratoires, (DELOT, 2015) 14
Tableau 4: Caractéristiques des apports de calcium
27
x
RÉSUMÉ
La faible quantité de la matière organique dans
les sols africains constitue une contrainte majeure pour la production
agricole, alors qu'une quantité importante de restes de récolte
inexploitée existe à cette utilité. Pour résoudre
ce problème, l'usage de la paille de riz s'avère
nécessaire. Cependant compte tenu de sa décomposition qui est
lente, un prétraitement a été fait plus
précisément avec le Calcium (dolomite) à
l'Université Félix Houphouët-Boigny dans le Centre
Floristique National (CNF). Nous avons réalisé un compostage en
aérobie en mettant en place un dispositif expérimental de bloc
complet randomisé de quatre doses de Calcium en place (T: 0 kg de Cela,
T1,: 0,108 kg de Cela, T2,: 0,217 kg de Cela, T3,: 0,325 kg de Cela) le riz
paille pour 1,5 kg par traitement en trois (3) répétitions. Les
paramètres étudiés sont: les paramètres de la
science des raisons (la température, le pH, le taux de
décomposition (Td), les micro-organismes, le carbone, azote et les
métaux lourds (ETM)) et les paramètres agronomiques (le taux de
germination des grains, le taux de la mort des plants de riz, l'augmentation et
les composants de production). La décomposition est plus rapide (63
jours) où les traitements T1, T2 et T3 ont donné respectivement
des productions de (78%, 83% et 90%), respectivement contenu dans l'azote de
(0,11%; 0,13% et 0,15%), plusieurs faune de (5, 7 et 9) et plusieurs
bactéries de (1,7206 X 10+12/g compost) mais avec une production faible
de grain de riz. Une plus grande augmentation végétative a
été observée pour T3 avec un effet significatif
(P>0,05) quelque traitement a été observé sur les
paramètres agro-morphologiques de riz. Malgré une immobilisation
des nourritures par les populations fortes de microorganismes à la fin
du processus (9ème semaine) implication par l'amendement avec
le calcium au compostage de la paille du riz, nous sommes complètement
arrivés une production faible à grain de riz loin des moyennes
nationales observées. Cette production faible est due à
l'influence de l'ombre de la végétation autour de notre parcelle
de l'essai.
Mots clés : activation du compost, paille de riz, calcium,
amendement du sol, microorganisme.
xi
ABSTRACT
The weak content in organic matter of the African soils
constitutes a major constraint for the agricultural production, whereas a
quantity important of residues of untapped harvest exists to this utility. For
landing to this problem, the use of the straw of rice was necessary. However
his/her/its decomposition being slow, a pretreatment has been considered more
precisely with the Calcium from the dolomite in the university Felix
Houphouët Boigny in the Center National Floristique (CNF). A dating aerobe
has been achieved while putting an experimental device of complete block
randomized of four doses of Calcium in place (T: 0 kg of That, T1: 0,108 kg of
That, T2,: 0,217 kg of That, T3,: 0,325 kg of That) rice mulches for 1,5 kg by
treatment in three (3) repetitions. The studied parameters are: the grounds
science parameters (the temperature, the pH, the rate of decomposition (Td),
the microorganisms, the carbon, nitrogen and the heavy metals (ETM)) and the
agronomic parameters (the rate of germination of the grains, the death rate of
the plantations, the growth and the components of output). The dating was
faster (63 days) where the T1 treatments, T2 and T3 give respectively of the
outputs of (78%, 83% and 90%), respectively in content in nitrogen of (0,11%;
0,13% and 0,15%), a number of fauna of (5, 7 and 9) and a number of bacteria of
(1,7206 × 10+12/g compost) but with a weak output in grain of rice. A
bigger vegetative growth has been observed relatively for T3 with a meaningful
effect (P>0,05) some treatment has been observed on the agro-morphological
parameters of rice. In spite of an immobilization of the nutriments by the
strong populations of microoganisms at the end of the process (9th week)
implication by the amendment with the calco-compost of the rice straw, we got a
weak output in grain of rice completely far from the observed national
averages. This weak output is of the the influence of the vegetation shadiness
around our parcel of the test.
Key words: activation of compost, straw of rice, calcium,
amendment of soil, microorganism.
1
1
| 
