Memoire Online - Gestion intégrée des engrais minéraux et des résidus de récolte dans un système de production intensif de riz-riz-blé au Sahel

Présenté par Joseph Sékou B. DEMBELE pour l'obtention du Diplôme
d'Ingénieur de l'IPR/IFRA de Katibougou

4.3.2. Caractéristiques chimiques de sol des essais avant la mise en place du blé 34

4.3.3. Caractéristiques chimiques du sol des essais avant la mise en place du riz 34

4.3.4. Effet de l'enfouissement de la paille de blé (essai 1) sur les caractéristiques

A la mémoire de mes frères disparus : Jean Paul Filifing DEMBELE, Jean Filifing DEMBELE et Emmanuel Fodé DEMBELE que leurs âmes reposent en paix ;

A mon père Paul Fakourou DEMBELE et à ma mère Fanta KAMISSOKO qui, sans leur soutien, leur engagement et leur bénédiction, n'aurait certainement pas pu être entrepris et achevé ce travail.

Je remercie DIEU, le tout puissant, le Clément, le Miséricordieux qui m'a permis de suivre cette formation.

C'est un agréable plaisir pour moi de remercier tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à cette formation. L'établissement d'une liste exhaustive me paraît délicat. Cependant, qu'il me soit permis d'adresser mes sincères remerciements tout particulièrement à :

? AfricaRice, pour nous avoir accordé une bourse d'étude de fin de cycle et à l'UEMOA pour son soutien financier à travers son programme d'appui aux centres d'excellence régionaux (PACER) ;

? Dr Boubié Vincent BADO, Représentant Régional du Centre du riz pour l'Afrique et notre Directeur de mémoire, pour nous avoir accueillis dans sa structure, qui après m'avoir accepté comme stagiaire sans hésiter, n'a ménagé aucun effort pour la réussite de ce stage et ce malgré ses multiples occupations. Qu'ils trouvent ici, lui et sa famille l'expression de ma profonde gratitude ;

? Au Professeur Mahamoudou FAMANTA, Enseignant Chercheur à l'IPR/IFRA de Katibougou et Directeur Général de ladite Institution, qui a accepté de codiriger ce mémoire. Nos discussions enrichissantes et ses conseils pratiques m'ont beaucoup apporté sur l'ensemble du travail ;

? Mr Valère MEL, pour sa disponibilité et l'encadrement qu'il nous a apporté tout au long du stage. Merci pour ton amitié, tes suggestions constructives et l'intérêt que tu as toujours porté à mon travail ;

? Dr Karim TRAORÉ et sa famille, pour leur joie de vivre qu'ils ont su nous communiquer, leur soutien, leur disponibilité, et leurs conseils ;

? Dr Mamadou Kabirou NDIAYE et sa famille, pour leur soutien, leur disponibilité, et leurs conseils ;

? Dr Koffi DIAMAN et Dr Alpha BALDE, pour leurs disponibilités, leurs encouragements et leurs conseils avisés ;

? Mrs Djibril SAGNA, Maguette DIOUF, Mme Anna MBENGUE, Mr TOP, Diaga, Khady DIALLO, je leur rends un grand hommage pour leur soutien et assistance tant au laboratoire que sur le terrain ;

? Mr. Samba Soulé BA et à tout le personnel de AfricaRice plus particulièrement à Mr Souleymane GAYE et Mr Abdoulaye SOW ;

? La Direction et le corps professoral de L'IPR/IFRA de Katibougou pour son entière disponibilité et les efforts déployés pour la réussite de ma formation ;

? Je ne saurais terminer sans rendre un vibrant hommage à ma tante Elisabeth BALLO, à mes frères à mes soeurs et à tous les ressortissants de Baguita à Bamako. Merci pour leur fraternité et qu'ils soient assurés de ma profonde et sincère reconnaissance.

? Je remercie aussi mes camarades stagiaires de l'UEMOA et tous les étudiants ingénieurs de la promotion 2011-2014 de L'IPR/IFRA de Katibougou, plus particulièrement Sékou Armand SANOGO et Seydou BERTHE.

Je suis enfin reconnaissant envers tous ceux ou toutes celles qui de prêt ou de loin m'ont apporté leur appui de quelque forme que ce soit dans ma formation

ADRAO : Association pour le Développement de la Riziculture en Afrique de l'Ouest

CGER : Centre de Gestion et d'Economie Rurale de la vallée du fleuve Sénégal

CIFA : Centre Interprofessionnel pour la Formation aux métiers de l'Agriculture

FRCA Picardie : Fédération Régionale des Coopératives Agricoles de Picardie

PRESAO : Programme de Renforcement et de Recherche sur la Sécurité Alimentaire en

SAED : Société Nationale d'Aménagement et d'Exploitation des Terres du Delta du Fleuve

Tableau 1: Caractéristiques physiques et chimiques initiales des sols de Ndiaye et de Fanaye.

Tableau 2 : Caractéristiques des variétés de riz (variété sahel 108) et de blé (variété tétra) 22

Tableau 3 : Résultats d'analyses chimiques du sol avant la mise en place du blé, à Ndiaye et à

Fanaye (contre saison froide) 33
Tableau 4 : Résultats d'analyses chimiques du sol avant la mise en place du riz, à Ndiaye et à

Fanaye (contre saison chaude) 33
Tableau 5 : Résultats d'analyses chimiques du sol après enfouissement de paille de blé et

avant mise en place du riz, à Ndiaye et à Fanaye (contre saison chaude) 34
Tableau 6 : Analyse de variance des paramètres observés dans les parcelles avec

enfouissement de paille de blé (essai 1) 35
Tableau 7 : Analyse de variance des paramètres observés dans les parcelles sans paille de blé

(essai 2) 35
Tableau 8: Poids des panicules riz (t/ha) à Ndiaye et Fanaye en fonction des niveaux de fertilisation dans les parcelles avec enfouissement de paille de blé (essai 1) et sans paille de

blé (essai 2) 40
Tableau 9 : Rendement paille riz (t/ha) à Ndiaye et Fanaye en fonction des niveaux de fertilisation dans les parcelles avec enfouissement de paille de blé (essai 1) et sans paille de

Figure 7 : Les températures minimales et maximales de Fanaye (fig. a) et de Ndiaye (fig b).

Figure 8 : Cycle du riz en fonction des traitements dans les parcelles avec enfouissement de

paille de blé (essai 1) à Ndiaye 37
Figure 9 : Cycle du riz en fonction des traitements dans les parcelles avec enfouissement de

paille de blé (essai 1) à Fanaye 38
Figure 10 : Cycle du riz en fonction des traitements dans les parcelles sans paille de blé (essai

2) à Ndiaye 38
Figure 11 : Cycle du riz en fonction des traitements dans les parcelles sans paille de blé (essai

2) à Fanaye 39
Figure 12 : Rendement grain riz (t/ha) en fonction des traitements dans les parcelles avec

enfouissement de paille de blé (essai 1) à Ndiaye 43
Figure 13 : Rendement grain riz (t/ha) en fonction des traitements dans les parcelles avec

enfouissement de paille de blé (essai 1) à Fanaye 44
Figure 14 : Rendement grain riz (t/ha) en fonction des traitements dans les parcelles sans

paille de blé (essai 2) à Ndiaye 44
Figure 15 : Rendement grain riz (t/ha) en fonction des traitements dans les parcelles sans

Annexe 1 : Calendrier de déroulement des différentes opérations dans les deux sites pour la

culture du blé. xv
Annexe 2 : Calendrier de déroulement des différentes opérations dans les deux sites pour la

Annexe 15 : Résultats parcellaires du rendement paille (Fanaye) en (t/ha) xxiii

Résumé

Le Sénégal, comme la plupart des autres pays du Sahel, fait face à une situation alimentaire relativement difficile. L'écart entre la production nationale et les besoins croissants de la population n'a pas cessé de se creuser au fil des années.

Cependant, la faible qualité du sol combinée aux conditions climatiques sahéliennes rudes ont conduit à une faible efficience des nutriments et sont devenus de sérieuses menaces pour la productivité agricole en Afrique subsaharienne.

L'objectif de l'étude de la gestion intégrée des engrais minéraux et des résidus de récolte dans un système de production intensif de riz-riz-blé au Sahel est de développer un système de culture associant des facteurs tels que les engrais minéraux, les résidus de récolte, le calendrier agricole et la gestion de l'eau.

Les essais ont été conduits à Ndiaye sur un sol ortithionique gleysol à texture argilo-limoneuse et à Fanaye sur un sol eutrique vertisol à texture argileuse pendant la saison froide 2013 et la saison chaude 2014 dans le delta et la vallée moyenne du fleuve Sénégal. Dans les deux sites d'étude le dispositif utilisé était le bloc de Ficher avec cinq niveaux de fumures randomisés pour la fertilisation du riz (T1 : sans engrais, T2 :120 kg N/ha, T3 :120 kg N/ha + 26 kg P/ha, T4 : 26 kg P/ha + 50 kg K/ha et T5 : 120 kg N/ha + 26 kg P/ha + 50 kg K/ha).

Les cinq niveaux de fumures sont comparés dans deux situations différentes à savoir : avec enfouissement des résidus et paille de blé (essai 1) et sans résidus et paille de blé (essai 2). La quantité de paille enfouie dans chaque traitement était de 1,01 t/ha à Ndiaye et 3,26 t/ha à Fanaye. Pour la fertilisation du blé une fumure minérale uniforme a été appliquée sur toutes les parcelles élémentaires (120 kg N/ha + 26 kg P/ha + 50 kg K/ha) a été évalué dans les 2 sites.

La fertilisation a eu un effet hautement significatif sur les performances agronomiques du riz (poids des panicules, rendement paille et rendement grain). Les meilleurs traitements sont par ordre décroissant T5, T2, T3, T4, et T1. L'enfouissement de paille de blé n'a eu aucun effet sur les performances agronomiques du riz.

Mots clés : riz, blé, engrais minéraux, résidus, système, gestion intégrée, sahel.

Abstract

The main objective of the study of the integrated management of mineral fertilizers and crop residues in an intensive production system of rice-rice-wheat in the Sahel is to develop a cropping system involving factors such as mineral fertilizers, crop residues, cropping calendar and water management, also to open window for a third growing season in the Sahel by the introduction of wheat in irrigated perimeters.

The tests were conducted in Ndiaye on an ortithionic Gleysol with a clay loam soil texture and Fanaye on a Eutric vertisol clay soil texture during the cold season in 2013 and in the hot season in 2014 in the delta and middle valley of the Senegal river. In both sites the experimental design used was the randomized complete block design with five levels of fertilization of rice (T1: no fertilizer, T2: 120 kg N / ha, T3: 120 kg N / ha + 26 kg P / ha, T4: 26 kg P / ha + 50 kg K / ha and T5: 120 kg N / ha + 26 kg P / ha + 50 kg K / ha). Five levels of fertilizers are compared in two different situations namely: with incorporation of crop residue of wheat straw (1 trial) and plots without residues of wheat straw incorporated (test 2). The amount of straw applied in each treatment was at 1,01 t/ha and 3,26 t/ha in Fanaye and Ndiaye. For uniform fertilization of wheat all elementary plots received (120 kg N / ha + 26 kg P / ha + 50 kg K / ha) in the two sites.

In both experiments (1,2), there was a highly significant effect of fertilization on the agronomic performance of the rice (panicle weight, straw yield and grain yield). The best treatments are, in top ranking T5, T2, T3, T4, and T1. Incorporation of wheat straw had no effect on the agronomic performance of rice.

Keywords: rice, wheat, mineral fertilizers, residues, system, integrated management, Sahel.

L'agriculture sahélienne constitue la principale source de revenus pour 90% des actifs et procure plus de 50% des recettes d'exportation.

L'économie de la majorité des pays du Sahel et de l'Afrique de l'Ouest étant essentiellement basée sur l'Agriculture, la persistance des crises alimentaires, non seulement induit des conséquences sur la sécurité alimentaire, mais résulte aussi en la perte des moyens de subsistance et l'accroissement de la pauvreté, notamment pour les populations pauvres et les groupes les plus vulnérables. Les performances de l'agriculture sahélienne sont surtout liées aux productions céréalières mil, sorgho, riz et maïs (80% des superficies cultivées) qui contribuent à la sécurité alimentaire et à la génération des revenus monétaires pour les populations (Dembélé, 2001).

Selon le Conseil Ouest et Centre Africain pour la Recherche et le Développement Agricoles (CORAF/WECARD, 2009) ; la satisfaction des besoins nationaux de consommation alimentaire par l'offre locale pose problème. Le recours aux importations induit une forte incidence dans la balance des paiements avec de lourdes factures d'importations du riz et du blé. Les importations concernent principalement le riz (en moyenne 800 000 t/an) et le blé (300 000 t/an). Cette situation reste pratiquement la même pour les pays de la sous- région. Pour répondre à cette demande, il faut que les pays de la sous- région fassent des efforts pour accroître leur offre nationale de produits agricoles.

Parmi les céréales, le riz est la quatrième culture en Afrique sahélienne après le mil, le sorgho, et le maïs.

En 2013, avec une superficie de 166084895 hectares emblavés, la production mondiale du riz paddy est estimée à 745172064 tonnes ; dont celle de l'Afrique est de 29021214 tonnes soit une superficie de 10906873 hectares. L'Afrique de l'ouest a enregistré une production de 14518260 tonnes pour une emblavure de 6416231 hectares ; la part du Sénégal est estimée à 423482 tonnes avec une superficie emblavée de 108227 hectares.

En 2013, avec une superficie de 218458858 hectares de blé emblavés au monde, une production estimée à 713217069 tonnes, dont celle de l'Afrique est estimée à 28086119

tonnes avec une emblavure de 10086718 hectares ; la production ouest africaine est de 116330 tonnes soit 90550 hectares de superficie emblavées (FAO, 2013).

La pauvreté, l'insécurité alimentaire, la malnutrition infantile et les inégalités de genre sont très répandues en Afrique sub-saharienne (ASS). L'accélération de la croissance de la population et la demande en produits d'élevage vont augmenter la demande de céréales (Ryan et Spencer, 2001). La demande en céréales par habitant, principalement le riz et le blé, augmentera en ASS, de quelque 4,9 % par an entre 1997 et 2020 (Rosegrant et al., 2001).

La dégradation des sols et l'appauvrissement en éléments nutritifs n'ont cessé d'augmenter et sont devenus de sérieuses menaces pour la productivité agricole en Afrique subsaharienne (Vanlauwe et al., 2002).

Dans la zone semi-aride ouest africaine, l'efficience d'utilisation des éléments nutritifs des plantes dans les systèmes de culture céréalière est souvent très faible à cause de la faible qualité du sol combinée aux conditions climatiques sahéliennes rudes ont conduit à une faible efficience des nutriments (Breman et al., 2001). Cette situation se manifeste par : une augmentation des superficies défrichées conduisant à la mise en culture de terres à vocation agricole marginale, une réduction de la durée des jachères menaçant le renouvellement de la fertilité des sols, un déclin de la fertilité des sols du fait de l'épuisement des réserves nutritives et de la non restitution des nutriments prélevés par les cultures (Buerkert et al., 2002).

Dans le Sahel Ouest Africain, le riz et le maïs sont les principales céréales cultivées par les paysans, tandis que peu de domaines sont consacrés à la culture du blé et la production du blé est généralement faible (FAO, 2011). L'augmentation de la demande, associée aux nouvelles opportunités de marché peuvent inciter les agriculteurs à diversifier et intensifier les systèmes de culture (Ryan et Spencer, 2001).

En zone irriguée du Sahel, le riz est cultivé sur deux saisons par an, en contre saison chaude (CSC) de Mars à Juin et en la saison humide de Juillet à Octobre, mais ne supporte pas la contre saison froide (CSF) qui couvre la période de Novembre à Février (Dingkuhn et Sow, 1997). Pourtant la contre saison froide est favorable à la culture du blé. Les champs des paysans restent vacants pendant la CSF, affaiblissant ainsi leurs ressources. En revanche, en raison de la rareté de l'eau, de l'irrégularité des pluies dans les pays du Sahel qui impacte la production agricole et fragilise la sécurité alimentaire, des investissements importants sont faits pour construire des barrages et des réservoirs pour la production agricole et la gestion de l'environnement. L'interaction des mesures de Conservation des eaux et des sols avec les sources organiques ou minérales de nutriments peut booster la production agricole et par

conséquent, pourrait être économiquement bénéfique pour les paysans (Zougmore R. et al., 2006). Ainsi, il est urgent de développer un système d'utilisation durable des terres et des technologies pour une agriculture intensive, afin d'optimiser l'utilisation des ouvrages hydro-agricoles dans le Sahel. Le développement d'un système de culture riz-riz-blé pour une agriculture intensive peut aider les familles agricoles à diversifier les cultures, à produire plus, à accroitre leur revenu et à utiliser les ressources efficacement.

Cette étude dont le thème est intitulé : « Gestion intégrée des engrais minéraux et des résidus de récolte dans un système de production intensif de Riz-Riz-Blé au Sahel » s'inscrit dans ce cadre et qui se structure comme suit :

Une première partie qui présente le milieu d'étude et la structure d'accueil ;

Une deuxième partie qui porte sur l'état de connaissance faisant le contour du sujet ;

Une troisième partie qui présente l'étude pratique à savoir les résultats, discussions et ouvre des pistes de réflexion sur la gestion durable des nutriments dans le système de production intensif des cultures après avoir conclu sur l'étude.

Ce qui nous amène à formuler les questions et hypothèses de recherche suivantes :

-Quel est la meilleure combinaison d'éléments nutritifs N, P et K associée ou non à la paille de blé dans le système riz-riz-blé au Sahel ?

-Quel est l'effet de la fertilisation minérale sur la productivité dans le système riz-riz-blé au Sahel ?

-La paille de blé avec fertilisation minérale améliorent-t-ils les propriétés physico-chimiques et biologiques des sols dans le système riz-riz-blé au Sahel ?

-La meilleure combinaison d'éléments nutritifs N, P et K associée ou non à la paille de blé est déterminant dans le système riz-riz-blé au Sahel ;

- La fertilisation minérale a un effet sur la productivité dans le système riz-riz-blé au Sahel ; -L'application de la paille de blé avec fertilisation minérale améliorent les propriétés physico-chimiques et biologiques des sols dans le système riz-riz-blé au Sahel.

Le Sénégal couvre une superficie de 196722 Km² ; est subdivisé sur la base des caractéristiques climatiques, édaphiques et floristiques en six grandes zones agro-géographiques. On distingue : la zone du fleuve Sénégal, la zone des Niayes, la zone du Bassin arachidier, la zone sylvo-pastorale, la zone de la Casamance et la zone du Centre-Est et Sud-est (PRESAO, 2011). Le milieu d'étude relève de la zone du fleuve Sénégal, principalement dans la moyenne vallée (Fanaye) et dans le delta (Ndiaye).

La communauté rurale de Fanaye fait partie de la région de Saint-Louis, dans le département de Podor et plus précisément dans l'arrondissement de CAS CAS. Elle est située dans la partie Ouest de l'arrondissement de Thillé Boubacar. Elle couvre une superficie de 1851 Km² et est limitée : Au Nord par le fleuve Sénégal et la république Islamique de Mauritanie, au Sud par le département de Linguère, à l'Est par la communauté rurale de Ndiayène Pendao, à l'Ouest par la communauté rurale de Bokhol (Gueum Yalla) et de Mbane.

La communauté rurale de Fanaye est caractérisée par deux zones écologiques : la zone du Waalo au Nord et la zone du Jeeri au Sud (PLHA, 2011).

La population totale est de l'ordre de 32412 habitants. Elle est essentiellement constituée de Peuls, de Wolofs et de Maures. La répartition socioprofessionnelle se présente comme suit : agriculteurs, éleveurs, pécheurs, commerçants, artisans (PLHA, 2011).

Le village de Ndiaye se situe sur la route nationale N^o2 à 35 km de Saint-Louis dans la commune de Diama, département de Dagana dans la région de Saint-Louis. Le village est situé dans la rive gauche d'un défluent (Lampsar) du fleuve Sénégal plus précisément dans le secteur Bas-delta de la Société Nationale d'Aménagement et d'Exploitation des Terres du delta du Fleuve Sénégal et des vallées du Fleuve Sénégal et de la Falémé (SAED). Il est limité à l'Est par la dépression de Nawar, à l'Ouest par le Lampsar, au Nord par le village de Barry Alquods et au sud par le village de N'Dioungue Mberess sur l'axe Ross bethio.

Une population de 3975 habitants constitués de wolofs, peuls et de Maures. Le village couvre une superficie de 26 Km². Il abrite par ailleurs d'importants services tels que le Centre Interprofessionnel pour la Formation aux métiers de l'Agriculture (CIFA), la SAED, le Centre de Gestion et d'Economie Rurale de la vallée du fleuve Sénégal (CGER) et le Centre du riz pour l'Afrique (AfricaRice).

Le relief est caractérisé par la présence d'une vaste plaine et d'une côte basse et sablonneuse. 2.1.3.2. Hydrographie

Fanaye se trouve dans la moyenne vallée du fleuve Sénégal, environ 140 km de l'embouchure du fleuve Sénégal ; le site de Fanaye est aussi installé le long d'un marigot appelé Ngalanka qui est le principal cours d'eau pour l'irrigation de la zone.

Ndiaye est situé à 40 km de l'embouchure du fleuve Sénégal dans le delta. Le milieu d'étude se trouve sur la rive d'un défluent du fleuve Sénégal dénommé Lampsar, une position morphologique typique des périmètres rizicoles dans le delta. Aujourd'hui Lampsar est considéré comme le principal cours d'eau pour l'irrigation de la zone (Haefele, 2001).

Le climat est de type sahélien. Il est caractérisé par une saison sèche de novembre à juin et une saison des pluies allant de Juillet à octobre avec une pluviométrie moyenne qui oscille autour de 220 mm. La saison sèche est subdivisée en deux périodes :

? Une saison froide qui s'étend de novembre à février au cours de laquelle la température moyenne varie entre 15-23 °C ;

? une saison sèche chaude de mars à juin dont la température moyenne varie entre 2335 °C.

? l'alizé maritime orienté Nord et Nord - Ouest, il souffle d'une façon à peu près permanente sur la façade atlantique (novembre - mai) ;

? l'alizé continental sahélien ou l'harmattan, vent chaud et sec, soufflant généralement du Nord-Est.

? La mousson, née de l'anticyclone de Sainte-Hélène et chargée d'humidité, n'atteint le Nord- Ouest de la région qu'en Août d'où la mauvaise pluviométrie qui caractérise cette partie ; résultant une transition assez large entre la saison sèche et la saison pluvieuse (Leipzig, 1996).

? Des sols hydromorphes minéraux à pseudo-gley formés sur alluvions argilo-limoneuses (walo/hollaldè : caractérisé par une forte teneur en argile comprise entre 50 à 75 %) ;

? Des sols ferrugineux tropicaux lessivés en fer (falo/faux- hollaldè : caractérisé par une teneur en argile comprise entre 30 à 50 %) ;

? Des sols peu évolués d'origine non climatique, des sols d'érosion à texture grossière, pierreuse ou caillouteuse d'apports hydromorphes (fondé) (légèrement humifères en surface avec des traînées ferrugineuses en profondeur) ou faiblement halomorphes ;

? Des sols bruns subarides hydromorphes ; des sols halomorphes non dégradés formés sur alluvions deltaïques (fondé : sol limoneux caractérisé par une faible teneur en argile 10 à 30 %) (Leipzig, 1996).

La végétation est caractérisée par une savane arborée et arbustive. Le tapis herbacé est dominé par les graminées annuelles. Les principales espèces ligneuses sont : Acacia raddiana, Acacia Senegal, Boscia senegalensis, Balanites aegyptiaca, Combretum glutinosum (Leipzig, 1996).

L'Association pour le développement de la Riziculture en Afrique de l'Ouest (ADRAO) de nos jours centre du riz pour l'Afrique (AfricaRice) a été créé en 1971 par 11 états africains.

A ce jour, il compte 25 pays membres couvrant les régions de l'Afrique de l'Ouest, du Centre, de l'Est et du Nord, notamment le Bénin, le Burkina Faso, le Cameroun, la Côte d'Ivoire, l'Égypte, le Gabon, la Gambie, le Ghana, la Guinée, la Guinée Bissau, le Liberia, Madagascar, le Mali, la Mauritanie, le Niger, le Nigeria, l'Ouganda, la République centrafricaine, la République démocratique du Congo, la République du Congo, le Rwanda, le Sénégal, la Sierra Leone, le Tchad et le Togo. En reconnaissance de l'importance stratégique du riz pour l'Afrique et de l'expansion géographique réelle du centre qui avait été créé en tant qu'association pour le développement de la riziculture en Afrique de l'Ouest (ADRAO) en 1971, le Conseil des Ministres de ses Etats membres a pris la décision historique en septembre 2009 de changer officiellement le nom en «Centre du riz pour l'Afrique (AfricaRice)» et de mettre fin à l'utilisation de l'acronyme ADRAO.

Le Centre du riz pour l'Afrique (AfricaRice) est une organisation de recherche panafricaine leader oeuvrant pour l'amélioration des moyens d'existence en Afrique par des activités scientifiques et des partenariats efficaces. AfricaRice est l'un des 15 centres internationaux de recherche agricole qui sont membres du Consortium du Groupe consultatif pour la recherche agricole international (CGIAR). AfricaRice est aussi une association intergouvernementale composée de pays membres africains.

Il est basé à Bouaké en Côte d'Ivoire, mais à cause de l'instabilité politique en Côte d'Ivoire l'institut est transféré provisoirement à Cotonou au Bénin. L'institut dispose des stations de recherche à Saint Louis au Sénégal, Ibadan au Nigeria et au Dar-es-Salaam en Tanzanie. 2.2.3. Programme de recherche AfricaRice :

Le programme de politique rizicole, systèmes d'innovation et évaluation d'impact.

Les chercheurs au niveau régional au Sénégal sont repartis entre les 4 programmes.

Laboratoire Sol-Eau-Plante, laboratoire qualité de grain et le laboratoire de biotechnologie. 2.2.4. Laboratoire Sol-Eau-Plante :

Le Laboratoire Sol-Eau-plante est une structure d'appui aux programmes de formation et de recherche du centre AfricaRice, dans le domaine des sciences et techniques des sols (pédologie, agrochimie/fertilisation, conservation des sols). Il est rattaché au programme d'amélioration de la productivité durable. Il constitue le lieu de réalisation des activités du centre AfricaRice, des stages de fin de cycle des étudiants dans le domaine des sciences du sol. En outre il effectue des prestations de service en matière d'analyse de sol, de plantes et des eaux. Le laboratoire a vu le jour en 1995. Il a bénéficié, de sa création à nos jours plusieurs appuis dont ceux de l'Union Economique et Monétaire des Etats de l'Afrique de l'Ouest (UEMOA) et de la Banque Africaine de Développement (BAD). Le laboratoire dispose d'une section pour les analyses chimiques (sols et plantes), d'une section pour la physique du sol, d'une salle de séchage des échantillons de sol et de plantes, d'un magasin et de deux bureaux.

Le laboratoire dispose de divers équipements pour la réalisation des analyses suivantes :

> Le dosage du carbone (détermination de la matière organique du sol, du carbone des

Le laboratoire a, à son actif la réalisation de plusieurs projets de recherche ayant trait à :

> La fertilisation du riz à base des éléments minéraux (azote, phosphore et potassium) ;

Sa mission est de contribuer à la réduction de la pauvreté et à la sécurité alimentaire en

Afrique par le biais d'activités de recherche, de développement et de partenariats visant à

accroître la productivité et la rentabilité du secteur rizicole de manière à assurer la durabilité

Les atouts du Centre est le partenariat à tous les niveaux. Ses activités de recherche et de

développement sont conduites en collaboration avec différents acteurs tels que les systèmes

nationaux de recherche agricole (SNRA), les institutions académiques, les institutions de recherche avancées, les organisations paysannes, les organisations non gouvernementales et les donateurs pour le bénéfice des agriculteurs africains, dont la plupart sont de petits producteurs, ainsi que pour les millions de familles africaines pour qui le riz représente la nourriture de base.

Le programme de développement du secteur rizicole promet activement l'adoption des produits de la recherche et des méthodologies d'AfricaRice, de même que leur amélioration par le renforcement des capacités, l'échange d'information, les liens avec les activités de développement et le feedback aux trois programmes de recherche d'AfricaRice. Il permet de conditionner les connaissances de la recherche qui seront disséminées par des partenaires au développement.

AfricaRice se positionne dans le contexte plus élargi du développement de l'innovation de l'Afrique, croit fermement à la nécessite d'articuler une demande partagée et de mettre en place un programme en vue de créer de biens publics régionaux et internationaux, et de développer la connaissance et la capacité d'innovation en Afrique ; collabore aussi avec de nombreux instituts de recherche avancée et plusieurs universités.

AfricaRice est un partenaire important dans le partenariat mondial de la science rizicole qui vise à être un seul projet coordonné pour la recherche rizicole mondiale qui permettra aux chercheurs de faire face aux défis mondiaux de la riziculture et d'être plus efficaces et efficients à avoir des impacts.

Un grand avancement fut réalisé avec la création de NERICA (New Rice for Africa), qui est un croisement de variétés du riz africain (Oryza glaberrima) et de variétés du riz asiatique (Oryza sativa). Pour son travail de développement du NERICA le chercheur et créateur principal Dr. Monty Jones a reçu le prestigieux Prix mondial de l'alimentation en 2004.

Selon Second, 1984, cité par Courtois, 2007 ; Le riz est une plante herbacée annuelle d'origine tropicale appartenant à la famille des poacées « Ex famille des graminées » et au genre Oryzae. Les données taxonomiques les plus récentes considèrent que le genre Oryzae compte lui-même 24 espèces dont deux sont cultivées, Oryza sativa d'origine asiatique et Oryza glaberrima originaire d'Afrique.

Aujourd'hui l'espèce asiatique (Oryza sativa) est beaucoup plus cultivée que l'espèce africaine, (Oryza Glaberrima).

De façon générale, Oryza sativa est plus productive qu'Oryza glaberrima, compte tenu des caractéristiques suivantes (tallage plus important, panicules plus fournies avec beaucoup de ramifications secondaires). Cependant, Oryza glaberrima est plus résistant aux facteurs biotiques et abiotiques rencontrés en Afrique.

La majorité des variétés récemment homologuées dans la vallée du Fleuve Sénégal sont issues des croisements effectués entre Oryza sativa et Oryza glaberrima et combinent les gènes de résistance et de productivité. Ces variétés sont appelées NERICA (NEw RICe for Africa) ou nouveau Riz pour l'Afrique (SAED et al., 2011).

Le riz contribue le plus à la nourriture de l'homme et des animaux domestiques. Il y occupe une place bien Particulière : avec le blé, c'est la céréale la plus importante pour la consommation humaine (IRD, 2004).

Le riz est une des principales cultures alimentaires dans le monde. Il est la base alimentaire de près de 40 % de la population mondiale. Il est produit dans environ 110 pays, incluant à des degrés variables, tous les pays d'Afrique de l'Ouest (Lacharme, 2001).

Dans les états tels que le Sénégal, le Liberia et la Sierra Leone, la consommation annuelle moyenne du riz atteint 60 kg par personne et jusqu'à 90 kg dans les villes ; alors que la consommation moyenne annuelle du riz est de 40 à 60 kg par personne par an au Mali et au Burkina Faso. Pour les plus pauvres, cette consommation représente parfois de 20 à pas moins de 50 % du budget des ménages (Boutsen et Aertsen, 2013).

La plante de riz est une graminée annuelle à tige ronde, creuse, à feuilles plates et à panicule terminale. C'est une plante très plastique qui pousse aussi bien en condition inondée qu'en exondée. La plante de riz comprend :

? Racines : Le système racinaire du riz est du type fasciculé et peu profond. Elles sont constituées de racines secondaires et de leurs poils absorbants, servant de support (ancrage) à la plante (SAED et al., 2011).

? Tige (ou chaume) : Elle est composée d'une série de noeuds et d'entre-noeuds. Les entre-noeuds sont creux, avec une surface lisse. Chaque noeud porte une feuille et un bourgeon qui peut se transformer en talle. A partir des noeuds de la tige principale naissent, d'autres tiges appelées talles secondaires qui à leur tour portent des talles tertiaires (Lacharme, 2001).

? Feuille : Les feuilles prennent naissance à un noeud de la tige et sont constituées de deux parties : la gaine foliaire et le limbe foliaire. Chaque noeud donne naissance à une feuille. La dernière feuille sous la panicule est appelée feuille paniculaire. Les éléments qui composent une feuille sont : la gaine, le limbe, le collet, l'auricule, la ligule (Lacharme, 2001).

? Panicule : Elle constitue l'inflorescence du riz. C'est la partie terminale de la plante, elle est portée par le dernier entre-noeud. La panicule est composée de ramifications primaires et de ramifications secondaires portant les épillets. Une panicule peut porter entre 50 et 500 épillets (ADRAO, 2009).

? Fleur : Le riz est une plante autogame renfermant les organes reproducteurs mâles et femelles (SAED et al., 2011).

? Stade Germination (stade 0) : C'est la période comprise entre la germination et l'émergence de la première feuille. Suivant la température, ce stade dur de cinq à vingt jours (ADRAO, 2009).

? Stade Plantule (stade 1) : Le stade plantule correspond à la période comprise entre l'émergence de la première feuille et l'apparition de la cinquième feuille. C'est un stade critique au cours duquel la plante est très fragile (Lacharme, 2001).

? Stade Tallage (stade 2) : Le tallage commence à partir du stade cinq feuilles et a une durée variable qui dépend des conditions climatiques et de la variété. C'est la longueur de cette phase qui différencie les variétés de cycle court, moyen et long. Pendant ce stade on peut observer l'initiation paniculaire à l'intérieur des tiges de différentes talles (Lacharme, 2001).

La phase reproductive va de l'initiation paniculaire à la fécondation. Elle varie de 21 à 30 jours. Elle comprend l'initiation paniculaire, la montaison, épiaison et la fécondation. A partir de l'initiation paniculaire, le tallage s'arrête.

Durant la phase reproductive, le plant de riz est particulièrement sensible à des conditions défavorables tels que la sécheresse et les basses températures (ADRAO, 2009).

Après la pollinisation, l'ovaire se gonfle, le caryopse ou grain de riz se développe jusqu'à la maturité. La durée de la phase de maturation est de 30 jours environ, quel que soit la variété et la saison. Les grains passent par une phase de grain laiteux, puis grain pâteux et enfin de grain mature (SAED et al., 2011).

Les facteurs climatiques tels que la température, le rayonnement solaire et le vent influencent le rendement du riz par leurs effets sur la croissance du plant et sur les processus physiologiques liés à la formation du grain. Ces facteurs affectent également indirectement le rendement en augmentant les dégâts causés par les maladies et les ravageurs.

Des températures élevées et basses, au-dessous de (12-18 °C) et au-dessus de 38 °C des limites critiques, influencent le rendement grain en affectant la germination, le tallage, la formation des épillets et la maturation. Les basses températures limitent la durée de la saison de croissance, le rythme de croissance et le développement des plants de riz.

Des températures élevées induisent un stress thermique au niveau du plant de riz.

Le rayonnement solaire est la source d'énergie de la photosynthèse et de l'évapotranspiration. Une autre contrainte climatique, à laquelle sont exposées les cultures lorsqu'elles sont pratiquées durant la saison des moussons est le cyclone avec ses vents violents.

Le niveau d'eau ou d'humidité du sol recommandé est essentiel pour maintenir une gestion correcte des nutriments et pour gérer les adventices, les insectes, les ravageurs et les maladies. Pour les cultures pluviales, la pluie est un facteur critique car la culture du riz souffre soit d'un manque d'eau (sécheresse) soit d'un excès d'eau.

La culture du riz demande des sols riches, meubles, sablo-limoneux (semis direct) ou limoneux-argileux avec un pli compris entre 5 et 8 (FAO, 2003).

Le blé est originaire du Moyen-Orient, les différentes espèces de blé (Triticum et Aegilops) ont subi au cours des siècles des transformations qui les ont fait passer de l'état de plantes sauvages à celui d'espèces cultivées. Actuellement, deux espèces de blé sont principalement cultivées : le blé dur utilisé pour les pâtes et le blé tendre employé pour le pain. Elles ont été générées par des événements de polyploïdisation intervenus suite à des croisements entre espèces ancestrales. Le premier événement implique deux espèces diploïdes présentant sept paires de chromosomes, Triticum urartu (génome AA) et une espèce d'Aegilops longissima (génome BB) ; il y a environ 500 000 ans et a conduit à l'apparition de blés tétraploïdes dont le blé dur, Triticum durum (génome AABB, 14 paires de chromosomes). Le second événement a eu lieu au cours de la domestication, il y a environ 9000 ans, entre un blé tétraploïde cultivé et un blé diploïde (Aegilops tauschii, génome DD). Il a donné le blé tendre, Triticum aestivum, qui est hexaploïde (génome AABBDD, 21 paires de chromosomes) (Bonjean, 2000).

Le blé est une plante herbacée annuelle, monocotylédone de hauteur pouvant atteindre 1,70 m (Botarela, 2012). Comprenant différentes parties qui sont :

? Racine : La racine du blé est fibreuse. A la germination la radicule ou racine primaire et un entre-noeud sub-coronal émergent de la graine. Le système racinaire secondaire peut être assez développé, s'enfonçant à des profondeurs atteignant jusqu'à deux mètres (Soltner, 1988).

? Tiges et Feuilles : Les tiges sont des chaumes, cylindriques, souvent creuses par résorption de la moelle centrale. Les chaumes sont interrompus par des noeuds qui sont une succession de zones d'où émerge une longue feuille, qui engaine d'abord la tige puis s'allonge en un limbe étroit à nervures parallèles. La feuille terminale a un rôle primordial dans la reproduction (Soltner, 1988).

? L'inflorescence : C'est un épi, l'épi de blé est formé de deux rangées d'épillets situés de part et d'autre de l'axe. Un épillet regroupe trois fleurs à l'intérieur de deux glumes. Chaque fleur est dépourvue de pétales et est entourée de deux glumelles. Elle contient trois étamines, un ovaire surmonté de deux styles plumeux. A la suite de l'autofécondation (cléistogamie) il y a formation d'un fruit indéhiscent, le caryopse (CNRS, 2011).

? Germination : Selon Henry et DeBuyser, (2000) ; Cette phase est accomplie, lorsque la semence est capable de germer et que le sol peut lui fournir l'humidité, la chaleur et l'oxygène nécessaire. La température optimale à la germination se situe entre 5 à 22 °C, avec un minimum de 0 °C et un maximum de 35 °C.

? Tallage : Des bourgeons se forment à l'aisselle des feuilles et donnent des pousses ou talles. Chaque talle primaire donne des talles secondaires. Apparaissent alors, à partir de la base du plateau de tallage des racines secondaires ou adventives qui seront à l'origine de l'augmentation du nombre d'épis (Henry et DeBuyser, 2000).

? Montaison : Elle débute lorsque les entres noeuds de la tige principale se détachent du plateau du tallage, ce qui correspond à la formation du jeune épi à l'intérieur de la tige (Belaid, 1987).

? Epiaison : Cette phase commence dès que l'épi apparaît hors de sa gaine foliaire et se termine quand l'épi est complètement libéré (Maume et Dulac, 1936). La durée de cette phase est de 7 à 10 jours, elle dépend des variétés et des conditions du milieu (Martine et Prevel, 1984).

? Floraison-fécondation : La floraison commence par l'apparition des étamines en dehors des glumelles, la fécondation est accomplie lorsque les anthères sortent des glumelles. Le nombre de fleurs fécondées dépend de la nutrition azotée et d'une évapotranspiration pas trop élevée (Soltner, 1988).

Durant cette phase il y a migration des réserves depuis les parties vertes jusqu'aux grains. Quand le blé est mûr le végétal est sec et les graines des épis sont chargées de réserves, le cycle s'achève par la maturation qui dure en moyenne 45 jours (Henry et Debuyser, 2000). Selon Soltner (1988), au cours de cette phase les graines vont subir différents stades de formation : stade laiteux, stade pâteux et stade complet. Dans le cas du blé, le grain est à la fois le fruit et la graine. Les enveloppes du fruit sont soudées à celles de la graine. On appelle ce type de fruit un caryopse.

Figure 3 : Le cycle de développement du blé Source : Henry et Debuyser, 2000

Température : Le blé est une culture typique des régions tempérées. Le zéro de germination du blé est comme celui du blé tendre très voisin de 0 °C. Ainsi, la somme des températures pendant le cycle végétatif est estimé à environ 1554 -1240 °C pour le blé de printemps et 1846-2373 °C pour les blés d'automne (Grignac, 1965).

Eau : Une humidité excessive du sol est néfaste à l'installation du système radiculaire en profondeur. Au cours de la phase de montaison et jusqu'à la floraison les besoins en eau de la culture sont considérables et peuvent s'évaluer à 180 mm (entre mars et mai). Après la floraison, le blé devient très résistant à la sécheresse. On estime en culture d'hiver, les besoins globaux à environ 600 mm (Grignac, 1965).

Eclairement : Le blé est sensible aux changements de la longueur du jour qui joue sur le tallage et la floraison. Une bonne aération permet un bon développement de la culture, mais aussi un meilleur contrôle des adventices et des maladies parasitaires.

Les sols qui conviennent le mieux au blé sont des sols assez profonds, limoneux, argilo-calcaires, argilo-siliceux avec un pH neutre et des éléments fins (Henry et Debuyser, 2000).

De nos jours, le blé est utilisé principalement pour l'obtention de farine destinée à la fabrication de différents types de pain, de gâteaux, de pâtes et comme accompagnement dans divers mets culinaires. Dans la plupart des pays en développement, la production du blé est destinée dans sa quasi-totalité à l'alimentation humaine directe, ce n'est pas le cas des pays industrialisés. Environ 15 % de la production du blé aux États-Unis est aussi utilisée pour l'extraction d'amidon et de gluten qui serviront à la fabrication de colles à bois et pour l'industrie du nettoyage, à la distillation d'alcools et comme ajout (activateur) au malte d'orge destiné à la fabrication de la bière (Harlan, 1987).

Les engrais sont des substances chimiques ou organiques, destinées à apporter aux plantes des compléments d'éléments nutritifs, de façon à améliorer leur croissance, et à augmenter le rendement des cultures et la qualité des produits.

Les engrais furent utilisés dès l'Antiquité, où l'on ajoutait au sol, de façon empirique, les phosphates des os, l'azote des fumures animales, le potassium des cendres. Ils peuvent donc être apportés sous forme d'amendements humifères (organique) ou minéraux (chimique). Ces nutriments permettent d'apporter en quantité voulue, un ou plusieurs éléments fertilisants comme l'azote, le phosphore, le potassium, le calcium, le magnésium, le soufre ainsi que des oligoéléments. Ils améliorent la structure du sol, diminuent l'érosion du sol, augmentent la capacité du complexe argilo-humique à stocker les éléments nutritifs et produisent un effet régulateur sur sa température et l'aide à emmagasiner davantage d'eau (FERTIAL, 2010).

Les bouses de vache, le fumier et les fientes de volailles fournissent aux plantes des éléments nutritifs. Il en est de même des déchets végétaux (résidus végétaux), pailles, et autres matières organiques (Bouajila et al., 2013).

En riziculture irriguée, la valorisation de l'énergie fournie par l'irrigation ne peut se faire qu'avec un apport adéquat d'éléments fertilisants.

La teneur des sols en éléments fertilisants et le processus complexe de leur mobilisation font de la fertilisation minérale un élément incontournable pour obtenir des rendements satisfaisants.

L'apport d'engrais minéraux doit se faire en tenant compte de plusieurs facteurs qui déterminent son efficience, à savoir : Le type de sol, les types d'engrais (simple, composé), les quantités, les époques et modes d'application et la gestion de la culture (SAED et al., 2011).

C'est un élément majeur pour la fertilisation des végétaux, il est prélevé dans le sol sous forme nitrique ou sous forme ammoniacal. Il a plusieurs rôles dans le développement de la plante. Il est le moteur de la croissance végétale et contribue au développement végétatif de toutes les parties aériennes de la plante, feuilles, tiges et formation des graines d'où sa contribution à l'amélioration du rendement (Wopereis et al., 2008).

Les excès d'azote ont plusieurs effets négatifs sur les végétaux pendant le développement du feuillage au détriment de la floraison et de la fructification, mauvaise résistance aux maladies. -Les signes de carences en azote : Végétation languissante ; feuillage vert clair ou jaunâtre (chlorose) ; Plantes de taille peu développée (Fertial, 2010).

Les engrais azotés utilisés dans la culture du riz et du blé sont : l'urée (46%), nitrate d'ammonium (32%) et sulfate d'ammonium (21%) (FERTIAL, 2010).

Dans la Vallée du Fleuve Sénégal, l'urée, avec une teneur de 45 à 46% d'azote, est l'engrais azoté le plus communément utilisé en riziculture irriguée (SAED et al., 2011).

L'effet du Phosphore après application n'est pas visible comme celui de l'azote. Cependant il est démontré que le phosphore joue un rôle important dans les processus physiologiques de la plante. Le phosphore stimule l'enracinement, équilibre le tallage, stimule la fécondation et raccourcit la maturation. Il stimule la reprise après un stress : attaque des rongeurs, froid etc. (Wopereis et al., 2008).

-Les signes de carences en phosphore : Feuillage vert foncé, bronzé ou taché de rouge ; rameaux grêles ou mal formés ; floraison peu abondante ; avortement des fleurs ; maturation tardive des fruits (Lacharme, 2001).

Le superphosphate simple contenant 18% de phosphore (P2O5) et le superphosphate triple (TSP) contenant 45% de P2O5 peuvent être utilisés (Fertial, 2010).

Cependant le phosphate di ammoniacal (18-46-0) est le plus utilisé dans la Vallée du Fleuve Sénégal (SAED et al., 2011).

Le Potassium joue un rôle important dans la synthèse, la transformation et le transport des assimilas vers les grains. C'est pourquoi sa carence se ressent par un faible poids des grains. Elle joue également un rôle important dans la résistance à un certain nombre de stress dont la sécheresse, les insectes et maladies (Lerot, 2006).

-Les signes de carences en potassium : Nécroses brunes à la pointe, sur les bords et entre les nervures des feuilles ; La distance entre les noeuds sur la tige devient moins grande ; Le bord des feuilles s'enroule parfois vers le haut ; Plantes sensibles aux maladies (Lacharme, 2001). -Les engrais potassiques utilisés dans la culture riz et du blé

Le Sulfate de Potassium et le chlorure de potassium sont les engrais potassiques utilisés dans la culture du riz et du blé (FERTIAL, 2010).

Dans la Vallée du Fleuve Sénégal, le Chlorure de Potassium était le plus utilisé, il a peu à peu été abandonné par les paysans qui l'accusent d'une certaine toxicité (SAED et al., 2011).

La paille est la partie de la tige de certaines graminées, dites céréales à paille (blé, orge, avoine, seigle, riz), coupée lors de la moisson et rejetée, débarrassée des graines dans le champ par la moissonneuse-batteuse sous forme d'andains. La paille est donc la partie résiduelle du battage des céréales. Selon les techniques de moissonnage, la longueur des pailles peut notablement varier, de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres (ADEME, 2006). La gestion en surface des résidus de culture couvrant plus de 30% à 50% de la surface du sol amortit l'énergie des gouttes de pluie, ralentit le ruissellement, attire la méso faune au contact de la surface du sol et l'encourage à détruire les croûtes de battance. Tous ces résidus (pailles et racines) stockent les nutriments et les redistribuent progressivement au cours de la saison culturale, créant ainsi une ambiance bien tamponnée au niveau de la température et de l'humidité, aux agrégats stables. Grâce à l'humus du sol, les microbes et champignons se multiplient et mettent à la portée des racines des nutriments rendus assimilables (Roose E. et al., 2006). Grâce à ces propriétés, les engrais organiques sont souvent la base même du succès des engrais minéraux. Les engrais organiques ne suffissent pas à assurer la production agricole dont on a besoin. Ils doivent donc être complétés par des apports d'engrais minéraux (Fertial, 2010).

L'enfouissement de la paille, correspond à un apport d'éléments minéraux P et K pour la culture suivante. La décomposition de la paille libère ces éléments dont l'efficacité est équivalente à celle d'un engrais minéral soluble. Au cours de la décomposition de la paille, la majeure partie du carbone part dans l'atmosphère sous forme de dioxyde de carbone, alors que tout l'azote est recyclé et reste dans le sol. La paille constitue une source d'alcalinité et leur exportation contribue à augmenter les risques d'acidification des sols. On estime en effet la teneur moyenne en chaux vive ou oxyde de calcium (CaO) de la paille à 12 g/kg de matière brute. Leur exportation correspond donc à priver le sol d'une restitution d'environ : 5 tonnes de pailles/ha x 12 kg CaO = 60 kg CaO /ha (FRCA Picardie et al., 2008). Selon Petit et Jobin (2005) ; La restitution d'une tonne de paille de blé apporte 400 kg de carbone, 8 kg d'azote, 3 kg de Phosphore et 20 kg de potassium, et que cette paille de blé à un degré de minéralisation très lente (C/N varie entre 70 et 150).

Un système de culture correspond à un ensemble de parcelles cultivées de façon homogène se définit par :

y' Assolement : Répartition spatiale des différentes productions végétales au sein d'une exploitation et par extension surface (sole) consacrée à chaque culture itinéraire.

y' Rotation : Succession des cultures sur une même parcelle, répartition temporelle des différentes productions végétales au sein d'une exploitation.

y' Itinéraire technique : Combinaison logique et ordonnée des différentes techniques appliquées à une culture, en vue d'atteindre un objectif donné de rendement (Griew, 2005).

L'objectif principal de cette étude est de développer un système de culture associant des facteurs tels que les engrais minéraux, les résidus de récolte, le calendrier agricole et la gestion de l'eau. Cette gestion intégrée devrait permettre aux agriculteurs de réduire les coûts de production, gérer la fertilité des sols, maximiser la productivité et accroître la rentabilité. Objectifs spécifiques

-déterminer la meilleure combinaison d'éléments nutritifs N, P et K associée ou non à la paille de blé dans le système intensif de riz-riz-blé au Sahel ;

-évaluer l'effet de la fertilisation minérale sur la productivité du riz dans un système intensif de riz-riz-blé au Sahel ;

-déterminer l'effet de la paille de blé avec fertilisation minérale sur les propriétés physico-chimiques et biologiques des sols dans le système intensif de riz-riz-blé au Sahel.

L'essai a été conduit au niveau de deux sites expérimentaux de la station régionale du sahel d'AfricaRice : Fanaye (16°33' Nord et 15°46 Ouest) et de Ndiaye (16° 14' Nord et 16°14' Ouest) pendant la contre saison chaude 2014, au Sénégal.

Le site de Ndiaye à un climat côtier aride avec une température maximale moins élevée, une humidité de l'air plus forte pendant toute l'année, mais les deux sites ont la même durée d'insolation.

A Ndiaye le sol des deux essais est de type orthithionique gleysol typique à texture argilo-limoneuse à Ndiaye (40 à 54% d'argile). La salinité du sol est en général élevée, en raison des dépôts de sel marin dans le sous-sol.

A Fanaye le sol est de type eutrique vertisol à texture argileuse, soit 45 à 75% d'argile (Haefele, 2001).

Les caractéristiques physiques et chimiques des sols des deux sites sont consignées dans le tableau 1 (page 22).

Tableau 1: Caractéristiques physiques et chimiques initiales des sols de Ndiaye et de Fanaye.

Le matériel végétal est constitué par les variétés de riz (variété sahel 108) et de blé (variété tétra). Elles présentent les caractéristiques suivantes :

Tableau 2 : Caractéristiques des variétés de riz (variété sahel 108) et de blé (variété tétra)

Le calendrier agricole indicatif prévoit trois saisons de culture selon les successions suivantes

Les engrais utilisés sont le double superphosphate de formule (0-25-0), le chlorure de

Un seul facteur fait l'objet d'étude dans les essais sur les deux sites. C'est la dose de fumure

Dans les deux sites, le dispositif utilisé était en bloc de Fischer en 3 répétitions.

Les 5 niveaux de fumures sont comparés dans deux situations différentes sur chaque site, à

Essai 1 : Différentes doses de fumures avec enfouissement de la paille de blé ;

La paille de blé a été enfouie 3 semaines avant repiquage dans les deux sites d'étude (Ndiaye

et Fanaye). Après l'avoir découpé en tranches et épandue à la volée, la paille de blé a été

enfouie par piétinement jusqu'à l'obtention d'un mélange homogène avec de la boue.

Les quantités moyennes de paille enfouie dans l'essai 1 à Ndiaye et à Fanaye ont été de 1,01

Pour la fertilisation du riz, les niveaux de fertilisation constituent les traitements de l'essai à

savoir : T1 : sans engrais (témoin) ; T2 : 120 kg N/ha ; T3 : 120 kg N/ha + 26 kg P/ha ; T4 : 26

Les parcelles élémentaires sont représentées par des casiers rizicoles de 7 m x 5 m (soit 35

m²) avec des allées de 1,75 m et des allées de 2 m de large entre les répétitions soit une

dimension de 224 m² par répétition. La superficie de chaque essai est de 800 m².

Les observations des paramètres ont été réalisées à l'intérieur de chaque parcelle élémentaire

La récolte du riz a été effectuée le 30 juin 2014 à Fanaye et le 15 juillet 2014 à Ndiaye sur les

carrés de rendement de 6 m² (3 m x 2 m) et 8 poquets tout au autour de chaque carré de

rendement ont servi pour la détermination des composantes de rendement. Elle a été effectuée

manuellement à l'aide de faucilles. Les tiges (touffes) ont été ensuite disposées en javelles.

Après le battage et le vannage, les grains de chaque carré de rendement ont été pesés.

Le cycle du riz a été déterminé à partir de la différence, date de semis et de la date de récolte. V' Nombre de talles

Le nombre de talles a été déterminé par comptage sur 8 poquets récoltés de la parcelle utile de chaque traitement. Le comptage a eu lieu manuellement à la maturité après avoir récolté les panicules.

Le comptage a concerné les 8 poquets récoltés de la parcelle utile de chaque parcelle élémentaire. Le comptage des panicules a été réalisé manuellement.

Après comptage des panicules des 8 poquets récoltés dans chaque parcelle utile, nous avons déterminé le poids des panicules à l'aide d'une balance de précision. V' Poids grains pleins (g)

Le poids grains pleins a été déterminé par pesage à l'aide d'une balance de précision. Après le comptage et l'égrainage des panicules des 8 poquets de chaque parcelle utile, nous avons procédé à un vannage qui nous a permis de séparer les grains pleins et vides. Toutes ces opérations ont été effectuées manuellement. V' Poids grains pleins (g)

Le poids grain vide est obtenu par peser des grains vides des 8 poquets de chaque parcelle utile après vannage. Cela a été réalisé à l'aide d'une balance de précision. V' Poids 100 grains pleins (g)

A partir des grains pleins obtenus sur les 8 poquets de chaque parcelle utile, un comptage manuel est effectué en vue de déterminer les 100 grains pleins qui sont ensuite pesés pour évaluer leur poids.

Le poids est obtenu par comptage manuel de 100 grains vides à partir du total des grains vides qui ensuite sont pesés pour déterminer leur poids à l'aide d'une balance de précision.

Cette observation a été faite sur la base de carrés de rendement installé à la maturité dans chaque parcelle élémentaire. Les plants de ces carrés ont été récoltés et battus. Les grains de riz, après vannage, ont été ensuite pesés et stockés dans de petits sacs. Le rendement a été converti en tonnes par hectare à 14% d'humidité.

Il a été effectué sur la base de la récolte des mêmes carrés de rendement qui ont permis d'évaluer le rendement grain. A cet effet, après le battage, la paille de chaque carré de rendement a été pesée et cette production a permis d'extrapoler le rendement paille à l'hectare.

NB : Certains paramètres qui ont fait l'objet de collecte des données sur le terrain n'ont pas servis d'analyse statistique

					5m
Bloc I	T5	T3	T1	T2	T 4	7m

					T5
Bloc II	T2	T1	T4	T3
						2m
Bloc III	T1	T5	T3	T4	T2

Après un labour manuel (piochage à la daba), une mise en boue, un planage et un nivèlement parfait ; la pépinière est délimitée en planches rectangulaires ceinturées par des diguettes à une dimension de 1 à 1,5 m de large et de 8 à 10 m de long. Chaque planche rectangulaire était munie d'un canal d'irrigation. La pépinière a été mise en place le 13 Mars 2014 à Fanaye et 15 Mars 2014 à Ndiaye. Avant semis à la pépinière, les semences ont été pré-germées en deux étapes : Trempage des semences dans de l'eau pendant 24 heures dans des sacs juteux ; puis une incubation qui a consisté à garder les sacs juteux retirés de l'eau dans un endroit aéré, recouverts par une couche de terre à une température voisine de 30^°C jusqu'à la germination. Le semis a été fait à la volée en maintenant la lame d'eau à une hauteur de 5 à 10 cm. Après semis, la pépinière a été recouverte de filets, pour empêcher l'attaque des oiseaux et de petits rongeurs.

La préparation du sol a consisté en un dessouchage des racines de plantes de blé récoltées, suivi de labour, d'un planage, d'un nivèlement et de la confection des diguettes. Tous ces travaux ont été réalisés manuellement après avoir irrigué la parcelle.

Après la préparation du terrain et la confection des diguettes de chaque parcelle élémentaire, 30 échantillons de sol ont été prélevés dans les deux essais de chaque site (soit 15 échantillons par essai) avant enfouissement de la paille de blé et 15 échantillons de sol ont été prélevés après enfouissement de la paille de blé (essai 1) dans chacune des parcelles élémentaires

dans les couches de 0-20 cm le 31 mars 2014 à Fanaye et le 04 avril 2014 à Ndiaye pour les essais du riz.

Les analyses ont été effectuées sur les échantillons composites obtenus à partir des cinq prélèvements par le laboratoire d'analyses de la station régionale du sahel d'AfricaRice, au Sénégal. Les analyses ont porté sur :

Les résultats de ces analyses de sols des essais sont consignés dans les tableaux 3, 4 et 5. 4.2.4. Repiquage du riz

Le repiquage du riz a été réalisé 21 jours après semis dans la pépinière, le 31 mars 2014 à Fanaye et 05 avril 2014 à Ndiaye à un écartement de 0,20 m x 0,20 m soit 875 poquets par parcelle élémentaire de 35 m² d'où une densité moyenne de 250000 poquets/hectare.

Figure 5 : Arrachage et repiquage des plants du riz (DEMBELE, 2014) 4.2.5. Fertilisation minérale

? Apport de Phosphore et de potassium : Le phosphore et le potassium ont été apportés au 6^ème jour dans les deux sites après repiquage du riz, respectivement à raison de 26 kg P/ha pour les traitements (T3, T4 et T5) et 50 kg K/ha pour T4 et T5 ; ce qui correspond respectivement à 828 g de P et 351 g de k par parcelle élémentaire de 35m².

? Apport d'azote : Trois apports d'azote ont été effectués ; au 6^ème jour après repiquage du riz, au début initiation paniculaire à 29 jour après repiquage et le troisième apport a été réalisé au stade début floraison, soit 46 jour après repiquage à raison de 120 kg N/ha (dose vulgarisée au Sénégal) pour T2, T3 et T5 soit 913 g de N par parcelle élémentaire de 35 m². L'azote a été apporté en trois applications :

Les apports d'engrais minéraux ont été effectués à la volée le même jour dans les deux essais de chaque site. Pendant l'épandage de l'engrais, une fine lame d'eau a été maintenue dans chaque parcelle élémentaire pour faciliter la dissolution et minimiser la perte des engrais.

- un nettoyage des canaux d'irrigations et l'entretien des diguettes pour minimiser la percolation d'eau entre différentes parcelles élémentaires jusqu'à la maturité des cultures ;

- le maintien de la lame d'eau en permanence à une hauteur de 10 à 15 cm au cours des essais avec de fréquentes vidanges pendant toute la saison de culture du riz.

Les données climatiques enregistrées au cours de la mise en place des essais des deux sites (Fanaye et Ndiaye) sont représentées dans les figures ci-dessous. Il s'agit principalement des températures minimales et maximales des deux saisons (contre saison froide pour la culture du blé et la contre saison chaude pour la culture du riz).

A Fanaye, en contre saison froide les températures minimales ont varié entre 8,1 et 23,6 °C avec une moyenne de 15,03 °C ; tandis que les températures maximales à la même période ont varié entre 23,3 et 39,5 °C avec une moyenne de 32,94 °C (Novembre- Mars) correspondant à la période de culture du blé. En contre saison chaude les températures minimales ont varié entre 12,8 et 30 °C avec une moyenne de 22,08 °C ; pendant que les températures maximales oscillaient entre 32,3 et 45,2 °C avec une moyenne de 39,79 °C (Mars-juillet) correspondant à la période de culture du riz (fig. a).

A Ndiaye, durant la contre saison froide les températures minimales ont varié entre 11,1 et 23,8 °C avec une moyenne de 15,92 °C. Les températures maximales oscillaient entre 23,1 et 39,4 °C avec une moyenne de 32,28 °C (Novembre- Mars) correspondant à la période de culture du blé. En contre saison chaude les températures minimales enregistrées ont varié entre 15 et 26,3 °C avec une moyenne de 20,90 °C alors que les températures maximales ont varié entre 26,7 et 43,2 °C avec une moyenne de 34,58 °C (Mars-juillet) correspondant à la période de culture du riz (fig. b).

Figure 7 : Les températures minimales et maximales de Fanaye (fig. a) et de Ndiaye (fig. b).

Les analyses de variance ANOVA ont été faites à l'aide du logiciel Statistical Analysis System (SAS 9.2), édition 2008 avec application du test de Student-Newman-Keuls au seuil de 5% pour la comparaison des moyennes des traitements des deux essais de chaque site. La saisie des données a été faite à l'aide du Tableur Excel 2007.

Les résultats d'analyses chimiques du sol des essais avant la mise en place du blé, avant enfouissement de paille de blé et après enfouissement de paille de blé sont consignés dans les tableaux 3, 4 et 5.

Tableau 3 : Résultats d'analyses chimiques du sol avant la mise en place du blé, à Ndiaye et à Fanaye (contre saison froide)

			CE	Carbone		Phosphore
Site Essais	pH eau pH KCl				M.O. (%)	assimilable
			(uS/Cm)	(%)
						(mg/Kg)
Essai 1	5,04	4,31	195,6	0,47	0,81	2,13
Ndiaye
Essai 2	4,91	4,39	305,27	0,45	0,77	2,61
Essai 1	6,07	4,85	33,64	0,73	1,25	4,29
Fanaye Essai 2	5,64	4,47	27,85	0,81	1,39	3,89

Essai 1 : parcelles destinées à l'enfouissement de la paille de blé Essai 2 : parcelles sans paille de blé

Tableau 4 : Résultats d'analyses chimiques du sol avant la mise en place du riz, à Ndiaye et à Fanaye (contre saison chaude)

site Essais	pH eau pH KCl		CE (uS/Cm)	Carbone (%)	M.O. (%)	Phosphore assimilable (mg/Kg)
Essai 1	4,64	3,95	387,33	0,93	1,6	5,52
Ndiaye
Essai 2	5,09	4,2	356,07	0,96	1,64	7,76
Essai 1	6,37	4,97	65,41	1,06	1,83	4,22
Fanaye Essai 2	5,72	4,54	79,37	1,02	1,75	4,61

Essai 1 : parcelles destinées à l'enfouissement de la paille de blé Essai 2 : parcelles sans paille de blé

Tableau 5 : Résultats d'analyses chimiques du sol après enfouissement de la paille de blé et avant mise en place du riz, à Ndiaye et à Fanaye (contre saison chaude)

					Phosphore
		CE	Carbone
site Essai	pH eau pH KCl			M.O. (%)	assimilable
		(uS/Cm)	(%)
					(mg/Kg)
Ndiaye	4,87 4,22	276,2	1,69	2,91	2
Essai 1
Fanaye	6,01 4,80	64,49	1,30	2,24	3,19

4.3.2. Caractéristiques chimiques de sol des essais avant la mise en place du blé

Dans l'essai 1, les valeurs de pH eau et de pH KCl se situent respectivement entre 5,04 et 4,31 à Ndiaye ; 6,07 et 4,85 à Fanaye. Dans l'essai 2, la moyenne des valeurs de pH eau et de pH KCl ont varié entre 4,91 et 4,39 à Ndiaye ; 5,64 et 4,47 à Fanaye. Les sols dans les deux sites sont assez acides. Mais cette acidité est plus marquée à Ndiaye qu'à Fanaye.

Dans l'ensemble, le sol des essais 1 et essais 2 dans les deux sites d'études demeurait pauvre en matière organique (< 1,5%).

La teneur en phosphore assimilable varie de 2,13 à 2,61 mg/kg à Ndiaye respectivement dans les essais 1 et 2 ; de 3,89 et 4,29 mg/kg à Fanaye respectivement dans les essais 1 et 2 (tableau 3). Ces valeurs montrent que le sol des deux essais est très pauvre en phosphore assimilable.

4.3.3. Caractéristiques chimiques du sol des essais avant la mise en place du riz

Les analyses chimiques du sol avant la mise en place du riz (après la récolte de blé) montrent une diminution générale du pH du sol à Fanaye et à Ndiaye (tableau 4). Cette diminution pourrait être le fait de la désaturation du complexe après exportation des minéraux essentiels. Par contre, on note une augmentation du niveau de la matière organique, de 1,6 et 1,83 % dans l'essai 1 ; 1,64 et 1,75 % dans l'essai 2 respectivement à Ndiaye et à Fanaye. Cette légère augmentation pourrait être due à la décomposition des résidus de récolte et de racines laissés sur place après récolte du blé.

Le phosphore assimilable du sol a aussi connu une augmentation par rapport à son niveau initial. Cette augmentation pourrait s'expliquer par l'effet résiduel des engrais phosphatés appliqués sur la culture du blé.

4.3.4. Effet de l'enfouissement de la paille de blé (essai 1) sur les caractéristiques chimiques du sol de Ndiaye et de Fanaye

Après enfouissement de la paille de blé (essai 1), nous avons voulu voir l'effet sur les caractéristiques du sol (tableau 5). On remarque que l'enfouissement de paille de blé a eu un effet positif, notamment sur la matière organique du sol. Le niveau de matière organique est passé de 1,60 à 2,91 % à Ndiaye et de 1,83 à 2,24 % à Fanaye.

La chute du niveau du Phosphore assimilable du sol pourrait être due à son immobilisation par la matière organique partiellement décomposée (Vetterlein et al, 1999).

L'analyse de variance des paramètres observés sont consignés dans les tableaux 6 et 7.

Tableau 6 : Analyse de variance des paramètres observés dans les parcelles avec enfouissement de paille de blé (essai 1)

Tableau 7 : Analyse de variance des paramètres observés dans les parcelles sans paille de blé (essai 2)

Les résultats de l'analyse de variance ne révèlent pas de différence significative (P> 0,05) entre les traitements avec enfouissement de paille de blé et entre les traitements des parcelles sans paille de blé. Par contre il y a une différence très hautement significative (P< 0,0001) entre les deux sites d'études (tableaux 6 et 7) avec enfouissement de paille et sans paille de blé.

Le cycle du riz est en moyenne de 101 jours à Fanaye (fig. 9) et de 121 jours à Ndiaye (fig. 8) dans les parcelles avec enfouissement de paille de blé (Essai 1).

Dans les parcelles sans paille de blé (Essai 2), ce cycle du riz a été de 102 jours à Fanaye (fig. 11) et de 122 jours à Ndiaye (fig. 10).

Cette différence de jours s'expliquerait par des températures plus élevées, à Fanaye qu'à Ndiaye, plus la température est élevée plus le cycle du riz est court. Ces résultats confirment ceux de (DingKuhn et Sow, 1997 ; Haefele et al., 2002). Selon Caron et Granès (1993) la durée de la phase végétative diminue avec l'accroissement de température, davantage pour le type indica dont la variété sahel 108 appartient à ce groupe.

Figure 8 : Cycle du riz en fonction des traitements dans les parcelles avec enfouissement de paille de blé (essai 1) à Ndiaye

Figure 9 : Cycle du riz en fonction des traitements dans les parcelles avec enfouissement de paille de blé (essai 1) à Fanaye

Figure 10 : Cycle du riz en fonction des traitements dans les parcelles sans paille de blé (essai 2) à Ndiaye

	140 120
Cycle du riz (jours)
	100 80 60 40 20 0	Essai 2

Figure 11 : Cycle du riz en fonction des traitements dans les parcelles sans paille de blé (essai 2) à Fanaye

Les résultats de l'analyse de variance montrent une différence significative (P< 0,01) entre les traitements avec enfouissement de paille de blé (Essai 1) à Ndiaye et à Fanaye.

L'analyse de variance ne révèle aucune différence significative entre les deux sites.

Dans les parcelles sans paille de blé (Essai 2), l'analyse de variance montre une différence très hautement significative (P< 0,0001) entre les traitements à Ndiaye et à Fanaye. Il y a une différence hautement significative (P< 0,0004) entre les deux sites. L'interaction traitement et site a été significative (tableaux 6 et 7).

A Ndiaye, les traitements T5 (120N-26P-50K), T2 (120N-0P-0K) et T3 (120N-26P-0K) statistiquement égaux ont induit le poids des panicules le plus élevé de 10,19 t/ha. Ils sont suivis par T4 (0N-26P-50K) qui donne un poids des panicules de 7,95 t/ha par rapport au témoin qui donne le plus faible poids des panicules de 5,66 t/ha (tableau 8).

A Fanaye, les traitements T3 (120N-26P-0K), T5 (120N-26P-50K) et T2 (120N-0P-0K) se démarquent avec un poids des panicules de 9,44 t/ha. Ils sont suivis par T4 (0N-26P-50K) avec un poids des panicules de 7,96 t/ha avec le témoin l'on a enregistré le plus faible poids des panicules de 5,63 t/ha (tableau 8).

A Ndiaye, les traitements T5 (120N-26P-50K), T3 (120N-26P-0K) et T2 (120N-0P-0K) statistiquement égaux avec un poids des panicules de 12,41 t/ha. Les traitements T1 (0N-0P-0K) et T4 (0N-26P-50K) se sont avérés les moins performants avec un poids des panicules de 10,05 t/ha à Ndiaye (tableau 8).

A Fanaye, les meilleurs poids des panicules ont été obtenus avec les traitements T3 (120N-26P-0K), T2 (120N-0P-0K) et T5 (120N-26P-50K) statistiquement égaux qui donnent une moyenne de 11,39 t/ha. Ils sont suivis par T4 (0N-26P-50K) et T1 (0N-0P-0K) avec un poids des panicules de 6,5 t/ha (tableau 8).

Il ressort de cette étude que les traitements à base d'azote (T5, T3 et T2) ont permis d'avoir les poids panicules les plus élevés par rapport à T4 et au témoin T1 sans fertilisation minérale à Ndiaye comme à Fanaye. Cette différence pourrait expliquer par l'effet positif de l'azote dans la fertilisation minérale du riz.

Tableau 8: Poids des panicules riz (t/ha) à Ndiaye et Fanaye en fonction des niveaux de fertilisation dans les parcelles avec enfouissement de paille de blé (essai 1) et sans paille de blé (essai 2)

		Ndiaye		Fanaye
	Dose de	Essai 1	Essai 2	Essai 1	Essai 2
traitement	N-P-K
T1	0-0-0	5,66b	10,93b	5,63b	6,16b
T2	120-0-0	9,96a	11,88a	8,6a	12,38a
T3	120-26-0	9,40a	12,51a	10,39a	12,5a
T4	0-26-50	7,95ab	10,23b	7,96ab	6,84b
T5	120-26-50	11,2a	12,84a	9,34a	9,18a
Moyenne générale		8,82	11,48	8,44	9,41

Les résultats de l'analyse de variance du rendement paille riz montrent une différence hautement significative (P < 0,0067) entre les traitements des parcelles avec enfouissement de paille de blé à Ndiaye et à Fanaye, mais ne révèle aucune différence significative entre les deux sites (tableau 6).

Dans les parcelles sans paille de blé à Ndiaye et à Fanaye, l'analyse de variance du rendement paille révèle une différence très hautement significative (P < 0,0001) entre les traitements. Entre les deux sites (tableau 7), il y a une différence significative.

A Ndiaye, le rendement paille le plus élevé a été observé au niveau des traitements T5 (120N-26P-50K), T2 (120N-0P-0K), T3 (120N-26P-0K) et T4 (0N-26P-50K) statistiquement égaux avec un rendement moyen de 4,60 t/ha. T1 (0N-0P-0K) a donné le plus faible rendement paille de 2,32 t/ha (tableau 9).

A Fanaye le rendement paille le plus élevé a été obtenu au niveau des traitements T3 (120N-26P-0K), T4 (0N-26P-50K), T5 (120N-26P-50K) et T2 (120N-0P-0K) statistiquement égaux avec un rendement moyen de 4,30 t/ha. T1 (0N-0P-0K) a été le moins performant avec un rendement paille de 2,17 t/ha (tableau 9).

L'enfouissement de paille de blé avec différentes doses de fumures minérales (T5, T3, T2 et T4) a montré un rendement paille deux fois plus élevé par rapport au témoin T1 qui n'a reçu que de la paille de blé enfouie à Ndiaye et à Fanaye. Cela explique clairement que la paille de blé enfouie seule surtout à la première année ne pourrait augmenter le rendement paille du riz. Mais elle deviendrait plus efficace que lorsqu'elle est associée à la fumure minérale.

Selon (Roose E. et al. 2006), la combinaison résidus de récolte et fumures minérales crée les meilleurs conditions de production pour les cultures, car les résidus de récolte améliorent les propriétés du sol alors que les engrais minéraux apportent aux plantes les éléments nutritifs qui leurs sont nécessaires.

A Ndiaye, les traitements T3 (120N-26P-0K), T5 (120N-26P-50K) et T2 (120N-0P-0K) statistiquement égaux s'avèrent les plus performants avec un rendement paille de 6,01 t/ha en moyenne. Ils sont suivis par T1 (0N-0P-0K) et T4 (0N-26P-50K) qui donnent en moyenne 4,23 t/ha (tableau 9).

A Fanaye, les traitements T3 (120N-26P-0K), T2 (120N-0P-0K) et T5 (120N-26P-50K) statistiquement égaux ont donné le rendement paille le plus élevé, sont 4,94 t/ha en moyen. Ils sont suivis par T4 (0N-26P-50K) et T1 (0N-0P-0K) avec en moyenne 3,34 t/ha (tableau 9).

De cette étude il ressort que les meilleurs rendements paille sont obtenus avec les traitements à base d'azote T3, T2 et T5 par rapport à T4 et au témoin T1 à Ndiaye comme à Fanaye. Selon Doberman et al. (2000), la fertilisation azotée affecte tous les paramètres, contribuant à l'obtention d'un bon rendement paille. Cela ne pourrait que confirmer d'avantage l'importance de l'azote. Selon Bertrand et Gigou (2000), il y a cependant peu d'arrières effets des apports azotés. Selon Lacharme (2001), les réponses du riz à des apports de P et de K sont beaucoup moins tranchées. Elles sont faibles à nulles tant que les réserves du sol en ces éléments fertilisants sont suffisantes pour ses besoins.

Tableau 9 : Rendement paille riz (t/ha) à Ndiaye et Fanaye en fonction des niveaux de fertilisation dans les parcelles avec enfouissement de paille de blé (essai 1) et sans paille de blé (essai 2)

		Ndiaye		Fanaye
traitement	Dose de N-P-K	Essai 1	Essai 2	Essai 1	Essai 2
T1	0-0-0	2,32b	4,24b	2,17b	3,33b
T2	120-0-0	4,66a	5,42a	4,03a	5,19a
T3	120-26-0	4,26a	6,67a	4,81a	5,61a
T4	0-26-50	4,18a	4,21b	4,27a	3,34b
T5	120-26-50	5,21a	5,95a	4,20a	5,01a
Moyenne générale		4,06	5,15	3,85	4,29

Les résultats de l'analyse de variance montrent une différence très hautement significative (p<0,0001) entre les traitements à Ndiaye et à Fanaye avec enfouissement de paille de blé. Il y a une différence hautement significative (p< 0,0005) entre les deux sites.

Dans les parcelles sans paille de blé à Ndiaye et à Fanaye, l'analyse de variance montre une différence hautement significative (p< 0,0005) entre les traitements.

A Ndiaye (fig.12), le rendement grain le plus élevé a été obtenu au niveau des traitements T5 (120N-26P-50K), T2 (120N-0P-0K) et T3 (120N-26P-0K) statistiquement égaux avec un rendement moyen de 8,97 t/ha. Ils sont suivis par T4 (0N-26P-50K) avec un rendement grain de 6,94 t/ha. Le témoin T1 (0N-0P-0K) présente le plus faible rendement grain (4,98 t/ha). A Fanaye (fig.13), les traitements T2 (120N-0P-0K), T5 (120N-26P-50K) et T3 (120N-26P-0K) statistiquement égaux, sont les plus performants sur le plan du rendement grain en moyenne de 8,40 t/ha. Ils sont suivis par T4 (0N-26P-50K) qui donne un rendement grain de 5,56 t/ha. Le témoin T1 (0N-0P-0K) a donné le plus faible rendement grain (3,29 t/ha). Cela peut-être dû à une faible minéralisation de la paille enfouie dans T1 ou par une quantité insuffisante d'éléments nutritifs dans la paille de blé enfouie. Selon Petit et Jobin (2005) ; dans une tonne de paille de blé enfouie il y'a environ 8 kg d'azote, 3 kg de phosphore et 20 kg de potassium, et que cette paille de blé à un degré de minéralisation très lente (C/N varie

entre 70 et 150). Selon Bado (2002), une fumure exclusivement minérale acidifie le sol à long terme et les rendements baissent avec le temps et la productivité des systèmes de culture est améliorée par des apports complémentaires d'amendements organiques.

A Ndiaye (fig.14), les traitements T2 (120N-0P-0K), T5 (120N-26P-50K) et T3 (120N-26P-0K) sont statistiquement égaux avec les rendements grain les plus élevés sont, en moyenne de 8,30 t/ha. Ils sont suivis par T4 (0N-26P-50K) et T1 (0N-0P-0K) qui donnent en moyenne de 5,57 t/ha.

A Fanaye (fig.15), le rendement le plus élevé est obtenu au niveau des traitements T2 (120N-0P-0K), T3 (120N-26P-0K) et T5 (120N-26P-50K) statistiquement égaux qui donnent un rendement grain moyen de 8,56 t/ha. Ils sont suivis par T4 (0N-26P-50K) et de T1 (0N-0P-0K) qui donnent en moyenne de 4,88 t/ha.

L'examen des résultats indique que les meilleurs rendements sont obtenus avec les traitements à base d'azote T5, T3 et T2 statistiquement égaux comparativement à T4 et T1 à Ndiaye comme à Fanaye. Le fait que T2 ait le même résultat que T5 et T3 pourrait être dû à l'effet positif de l'azote sur le rendement grain dans la fertilisation minérale (essai 2).

Cela est conforme aux résultats de Lerot (2006) et Wopereis et al. (2008). Ces auteurs montrent que l'azote est incontournable dans l'obtention de meilleurs rendements grains riz.

Figure 12 : Rendement grain riz (t/ha) en fonction des traitements dans les parcelles avec enfouissement de paille de blé (essai 1) à Ndiaye

Figure 13 : Rendement grain riz (t/ha) en fonction des traitements dans les parcelles avec enfouissement de paille de blé (essai 1) à Fanaye

Figure 14 : Rendement grain riz (t/ha) en fonction des traitements dans les parcelles sans paille de blé (essai 2) à Ndiaye

Figure 15 : Rendement grain riz (t/ha) en fonction des traitements dans les parcelles sans paille de blé (essai 2) à Fanaye

La présente étude sur la gestion intégrée des engrais minéraux et des résidus de récolte dans le système de riz-riz-blé au sahel qui est à sa première année montre que :

Dans les parcelles avec enfouissement de paille de blé et sans paille de blé, les meilleurs performances agronomiques (poids panicule, le rendement paille riz et le rendement grain riz) ont été obtenus avec les traitements T5 (120N-26P-50K), T3 (120N-26P) et T2 (120N).

Le rendement paille riz dans les parcelles avec enfouissement de paille de blé dans T4 (26P-50K) est statistiquement égal à T5, T3 et T2.

Les premiers résultats ainsi obtenus dans les parcelles avec enfouissement de paille de blé montrent que l'enfouissement de la paille dans les deux sites d'étude n'a pas eu d'effet sur la teneur de matière organique, sur l'acidité du sol et sur la teneur de phosphore assimilable. En ce qui concerne le rendement riz, les meilleurs résultats ont été obtenus avec les traitements qui ont reçus la paille de blé enfouie et la fumure minérale par rapport au témoin (paille de blé). On pourrait en déduire que l'effet sait ressentir positif en associant la paille de blé et la fumure minérale par rapport à la paille de blé seule.

Dans les parcelles sans paille de blé (fertilisation minérale) les résultats obtenus mettent en évidence l'importance de la fumure minérale et particulièrement le rôle prépondérant de l'azote dans l'obtention d'un rendement riz performant dans les deux sites d'étude.

A ce niveau de début de recherche et vu le décalage du calendrier agricole et la non disponibilité de certains résultats de sol pour cette campagne, les résultats ainsi obtenus ne sauraient être soumis à une utilisation et/ou vulgarisation immédiates eu égard à leur caractère provisoire.

? mieux caractériser les synergies enfouissement de la paille de blé et la fertilisation minérale pour s'assurer de leur qualité et de pouvoir déterminer les traitements les plus performants ;

? prendre toutes les dispositions nécessaires pour respecter rigoureusement le calendrier agricole ;

? poursuivre cette étude pendant plusieurs années afin de réaliser une analyse de l'évolution dans le temps des propriétés physico-chimiques du sol qui permettrait d'évaluer la durabilité du système étudié ainsi que leur capacité à restaurer le sol ;

? faire une analyse économique centrée sur les revenus nets issus de l'utilisation de la paille de blé enfouie avec fumure minérale dans les conditions de riziculture irriguée

au sahel devrait être conduite, compte tenu des coûts de production (aménagement, entretien et autres) enfin de tirer des conclusions définitives.

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ANNEXES

Annexe 1 : Calendrier de déroulement des différentes opérations dans les deux sites pour la culture du blé.

Opérations	Périodes
	Novembre		Décembre		Janvier		Février		Mars
	Quinzaine		Quinzaine		Quinzaine		Quinzaine		Quinzaine
Labour manuel	X		X1
Prélèvement des échantillons	X		X1
Semis		X	X1
Irrigation	Temporaire (chaque quinze jour)							X1	X1
Apport d'engrais de fond		X		X1
Apport d'engrais de couverture		X		X1	X	X1	X
Désherbages			X			X
Récolte									X	X1
Battage									X	X1

Annexe 2 : Calendrier de déroulement des différentes opérations dans les deux sites pour la culture du riz.

Opérations	Périodes
	Mars		Avril		Mai		Juin		Juillet
	Quinzaine		Quinzaine		Quinzaine		Quinzaine		Quinzaine
Enfouissement de paille	X
Mise en place de la pépinière	X
Labour manuel		X
Prélèvement des échantillons		X
Repiquage		X
Désherbages				X		X
Irrigation	permanente
Apport d'engrais de fond			X
Apport d'engrais de couverture			X		X	X
Hauteur des plants								X	X
Récolté								X	X
Evaluation des rendements										X

Essais			Répétitions
Essais	Traitement	Rep I	Rep II	Rep III
	T1	122	122	122
	T2	122	117	117
Essai 1	T3	122	122	117
	T4	122	122	122
	T5	122	122	122
	T1	122	122	117
	T2	122	117	122
Essai 2	T3	122	122	122
	T4	122	122	122
	T5	122	122	122

sources de Variation	DDL	SCE	Carrés moyens	F Valeur	Probabilité signification
			Essai 1
Rep	2	1,40	0,70	0,17
Traitement	4	16,13	4,03	0,99	0,43	ns
site	1	3121,20	3121,20	766,81	0,0001	***
Trait*Site	4	14,80	3,70	0.91	0,47	ns
Erreur résiduelle	18	73,27	4,07	-	-	-
Total	29	3226,80	-	-	-	-
			Essai 2
Rep	2	5,07	2,53	0,39
Traitement	4	6,47	1,62	0,25	0,90	ns
site	1	2688,53	2688,53	416,23	0,0001	***
Trait*Site	4	35,13	8,78	1,36	0,28	ns
Erreur résiduelle	18	116,27	6,46	-	-	-
Total	29	2851,47	-	-	-	-

Essais			Répétitions
Essais	Traitement	Rep I	Rep II	Rep III
	T1	5,05	6,24	5,70
	T2	8,80	9,79	11,29
Essai 1	T3	8,54	10,98	8,55
	T4	5,43	7,92	10,51
	T5	11,01	11,03	11,57
	T1	10,44	11,52	10,83
	T2	11,86	11,98	11,80
Essai 2	T3	10,95	13,20	13,38
	T4	9,96	8,94	8,81
	T5	13,35	13,50	11,66

sources de Variation	DDL	SCE	Carrés moyens	F Valeur	Probabilité signification
			Essai 1
Rep	2	4,56	2,28	0,44
Traitement	4	83,21	20,80	4,02	0,02	**
site	1	1,14	1,14	0,22	0,64	ns
Trait*Site	4	8,53	2,13	0,41	0,79	ns
Erreur résiduelle	18	93,23	5,18	-	-	-
Total	29	190,67	-	-	-	-
			Essai 2
Rep	2	10,04	5,02	2,92
Traitement	4	100,79	25,20	14,67	0,0001	***
site	1	32,08	32,08	18,68	0,0004	***
Trait*Site	4	31,13	7,78	4,53	0,01	**
Erreur résiduelle	18	30,92	1,72	-	-	-
Total	29	204,95653	-	-	-	-

Essais			Répétitions
Essais	Traitement	Rep I	Rep II	Rep III
	T1	1,68	2,71	2,57
	T2	4,48	4,00	5,51
Essai 1	T3	4,26	4,24	4,27
	T4	2,68	3,61	5,34
	T5	5,78	4,17	5,69
	T1	3,42	6,03	3,27
	T2	5,55	6,59	4,12
Essai 2	T3	5,88	7,23	6,91
	T4	3,02	3,23	4,28
	T5	5,04	6,81	6,01

sources de Variation	DDL	SCE	Carrés moyens	F Valeur	Probabilité signification
			Essai 1
Rep	2	7,49	3,74	3,20
Traitement	4	23,56	5,89	5,04	0,0067	***
site	1	0,33	0,33	0,28	0,60	ns
Trait*Site	4	2,97	0,74	0,64	0,64	ns
Erreur résiduelle	18	21,05	1,17	-	-	-
Total	29	55,39	-	-	-	-
			Essai 2
Rep	2	5,28	2,64	3,78
Traitement	4	29,88	7,47	10,68	0,0001	***
site	1	5,54	5,54	7,92	0,01	**
Trait*Site	4	3,14	0,78	1,12	0,40	ns
Erreur résiduelle	18	12,59	0,70	-	-	-
Total	29	56,43	-	-	-	-

Essais			Répétitions
Essais	Traitement	Rep I	Rep II	Rep III
	T1	4,39	5,50	5,06
	T2	8,14	9,03	9,68
Essai 1	T3	8,07	9,26	7,77
	T4	4,96	6,68	9,18
	T5	9,43	9,54	9,82
	T1	3,47	7,89	4,92
	T2	8,96	11,70	9,17
Essai 2	T3	8,12	11,50	7,98
	T4	6,47	8,12	7,35
	T5	7,36	7,06	7,99

sources de Variation	DDL	SCE	Carrés moyens	F Valeur	Probabilité signification
			Essai 1
Rep Traitement site Trait*Site Erreur résiduelle Total	2 4 1 4 18 29	2,02 120,96 13,84 10,62 13,82 161,26	1,01 30,24 13,84 2,65 0,77 -	1,32 39,39 18,03 3,46 - -	0,0001 0,0005 0,03 - -	* * ns - -
			Essai 2
Rep Traitement site Trait*Site Erreur résiduelle	2 4 1 4 17 28	5,69 79,00 0,02 2,57 38,58 134,05	2,84 19,75 0,02 0,64 2,27 -	1,25 8,70 0,01 0,28 - -	0,0005 0,93 0,88 - -	*** ns ns - -

Essais			Répétitions
Essais	Traitement	Rep I	Rep II	Rep III
	T1	97	97	103
	T2	100	100	103
Essai 1	T3	97	97	101
	T4	100	100	101
	T5	101	101	101
	T1	104	104	107
	T2	97	104	107
Essai 2	T3	102	99	104
	T4	99	104	99
	T5	102	102	102

sources de Variation	DDL	SCE	Carrés moyens	F Valeur	Probabilité signification
			Essai 1
Rep	2	1,40	0,70	0,17
Traitement	4	16,13	4,03	0,99	0,43	ns
site	1	3121,20	3121,20	766,81	0,0001	***
Trait*Site	4	14,80	3,70	0,91	0,47	ns
Erreur résiduelle	18	73,27	4,07	-	-	-
Total	29	3226,80	-	-	-	-
			Essai 2
Rep	2	5,07	2,53	0,39
Traitement	4	6,47	1,62	0,25	0,90	ns
site	1	2688,53	2688,53	416,23	0,0001	***
Trait*Site	4	35,13	8,78	1,36	0,28	ns
Erreur résiduelle	18	116,27	6,46	-	-	-
Total	29	2851,47	-	-	-	-

Essais			Répétitions
Essais	Traitement	Rep I	Rep II	Rep III
	T1	4,00	9,91	2,97
	T2	8,59	6,50	10,72
Essai 1	T3	9,88	10,22	11,06
	T4	10,59	3,50	10,59
	T5	11,22	7,97	8,84
	T1	4,06	9,41	5,00
	T2	10,59	13,44	13,09
Essai 2	T3	10,75	13,34	13,41
	T4	7,47	8,34	4,72
	T5	9,00	8,59	9,94

sources de Variation	DDL	SCE	Carrés moyens	F Valeur	Probabilité signification
			Essai 1
Rep	2	4,56	2,28	0,44
Traitement	4	83,21	20,80	4,02	0,02	**
site	1	1,14	1,14	0,22	0,64	ns
Trait*Site	4	8,52	2,13	0,41	0,79	ns
Erreur résiduelle	18	93,23	5,18	-	-	-
Total	29	190,67	-	-	-	-
			Essai 2
Rep	2	10,04	5,02	2,92
Traitement	4	100,79	25,20	14,67	0,0001	***
site	1	32,08	32,08	18,68	0,0004	***
Trait*Site	4	31,13	7,78	4,53	0,01	**
Erreur résiduelle	18	30,92	1,72	-	-	-
Total	29	204,95	-	-	-	-

Essais			Répétitions
Essais	Traitement	Rep I	Rep II	Rep III
	T1	2,25	2,47	1,78
	T2	3,72	3,16	4,63
Essai 1	T3	3,63	5,41	5,41
	T4	5,63	1,56	5,63
	T5	5,66	2,09	4,84
	T1	2,81	4,41	2,78
	T2	4,59	4,63	6,34
Essai 2	T3	4,66	6,13	6,06
	T4	4,03	3,31	2,69
	T5	3,44	4,31	4,28

sources de Variation	DDL	SCE	Carrés moyens	F Valeur	Probabilité signification
			Essai 1
Rep Traitement site Trait*Site Erreur résiduelle Total	2 4 1 4 18 29	7,49 23,56 0,33 2,97 21,05 55,39	3,74 5,89 0,33 0,74 1,17 -	3,20 5,04 0,28 0,64 - -	0,0067 0,60 0,64 - -	*** ns ns - -
			Essai 2
Rep Traitement site Trait*Site Erreur résiduelle Total	2 4 1 4 18 29	5,28 29,88 5,54 3,14 12,59 56,43	2,64 7,47 5,54 0,78 0,70 -	3,78 10,68 7,92 1,12 - -	0,04 0,0001 0,01 0,40 - -	* ns - -

Essais			Répétitions
Essais	Traitement	Rep I	Rep II	Rep III
	T1	3,36	3,33	3,17
	T2	9,65	7,76	9,60
Essai 1	T3	8,38	7,90	7,56
	T4	3,95	3,07	3,66
	T5	7,66	8,31	8,76
	T1	1,79	4,58	2,28
	T2	7,48	6,88	9,22
Essai 2	T3	8,11	7,98	5,96
	T4	5,47	5,16	3,81
	T5	8,10	6,21	7,88

sources de Variation	DDL	SCE	Carrés moyens	F Valeur	Probabilité signification
			Essai 1
Rep	2	2,02	1,01	1,32
Traitement	4	120,96	30,24	39,39	0,0001	***
site	1	13,84	13,84	18,03	0,0005	***
Trait*Site	4	10,62	2,65	3,46	0,03	**
Erreur résiduelle	18	13,82	0,77	-	-	-
Total	29	161,26	-	-	-	-
			Essai 2
Rep	2	5,69	2,84	1,25
Traitement	4	79,00	19,75	8,70	0,0005	***
site	1	0,02	0,02	0,01	0,93	ns
Trait*Site	4	2,57	0,64	0,28	0,88	ns
Erreur résiduelle	17	38,58	2,27	-	-	-
Total	28	134,05	-	-	-	-