Memoire Online - Effet de différents types de travail du sol et des doses d'azote sur la biomasse racinaire du cotonnier et la disponibilité d'eau dans le bassin versant de Ouri Yori.

EFFET DE DIFFERENTS TYPES DE TRAVAIL DU SOL ET DES DOSES
D'AZOTE SUR LA BIOMASSE RACINAIRE DU COTONNIER ET LA
DISPONIBILITE D'EAU DANS LE BASSIN VERSANT D'OURI YORI

Option : RESSOURCES PHYTOGENETIQUES ET PROTECTION DES CULTURES (RPPC) Spécialité : Sciences du sol, fertilité et fertilisation des sols

Amour Codjo OGA
Le 04 Mars 2015
Directeurs de mémoire : Dr. Ir. IGUE M. Attanda et Dr. Ir. SAIDOU Aliou
(Maître de Recherche (CAMES) et Maître de Conférences (CAMES))

EFFECT OF DIFFERENT TILLAGE SYSTEMS AND NITROGEN
FERTILIZER ON COTTON ROOT BIOMASS AND WATER AVAILABILITY
IN OURI YOURI BASIN IN MATERI DISTRICT

Option: PLANT GENETIC RESOURCES AND CROP PROTECTION Speciality: Soil Sciences, Soil fertility and plant nutrition

Amour Codjo OGA
On 04^th March, 2105
Thesis Directors: Dr. Ir. IGUE M. Attanda and Dr. Ir. SAIDOU Aliou
(Master of Research and Associate Professor (CAMES))

Les travaux de recherche qui ont conduit à la réalisation de ce travail ont été l'oeuvre acharnée du projet WASCAL (The West African Science Service Center on Climate Change and Adapted Land Use)

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Certification

Nous certifions que ce document a été entièrement réalisé sous notre supervision par l'étudiant Ir. Codjo Amour OGA du Département de Production Végétale, de la faculté des sciences agronomiques de l'Université d'Abomey Calavi pour l'obtention de son Diplôme d'Etudes Approfondies (DEA).

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Dédicaces

Ma famille OGA, en reconnaissance de l'éducation que nous avons reçue et des sacrifices consentis, je vous offre ce travail qui n'est que le votre.

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Remerciements

La réalisation de ce travail n'aurait été effective sans le concours et le soutien indéfectible de certaines personnes à qui nous tenons à témoigner toute notre gratitude. En effet nos sincères remerciements vont l'endroit de :

Dr. Aboubacar BARRY(Coordonnateur des Bassins de WASCAL), pour avoir accepté de nous octroyer cette opportunité de bourse d'étude qui nous permis d'hausser notre connaissance scientifique. Qu'il retrouve ici nos sincères reconnaissances les plus honorifiques.

Dr. Heidi Ann WEBBER (Chercheur à la Faculté d'Agriculture de l'Université de Bonn), notre Co-superviseur sur le terrain qui, malgré ses multiples responsabilités a admis de régenter ce travail. Son appui technique infaillible, son soutien, ses critiques et conseils ont permis d'améliorer la qualité scientifique de ce travail. De notre mémoire ne pourra s'effacer l'aide précieuse que vous nous avez portée dans le cadre de ce travail. Eternelle reconnaissance.

Dr. Ir. Attanda M. IGUE, Maître de Recherche (Chercheur au Laboratoire des Sciences du Sol, Eau et Environnement/INRAB), notre superviseur qui, en dépit de ses multiples préoccupations, n'aménagé aucun effort à nous imprimer le bon sens tout au long de cette étude. Eternelle reconnaissance.

Dr. Ir. Aliou SAÏDOU, Maître de Conférences (Enseignant chercheur au Département de Production Végétale, Faculté des Sciences Agronomiques de l'Université d'Abomey Calavi), notre superviseur qui au-delà de ces occupations a accepté de superviser ce travail. Nos sincères reconnaissances.

Dr. Nadine WOROU (Chercheur au Centre de Compétence de WASCAL), pour son soutien et son appui indéfectible durant nos activités de recherche. Recevez ici nos sentiments de reconnaissance.

Tous nos frères et soeurs, cette oeuvre est également la votre. Faites nous toujours bénéficier de cette grande appréhension qui vous caractérise.

Les collaborateurs Ezéchiel DJAKPA, Doussi OUROU GOURA, et tous les membres de leurs familles respectives. Collaboration et compréhension seront le ciment de notre vie professionnelle.

Tous les collègues de la dixième promotion de DEA à la Faculté des Sciences Agronomiques. La richesse de notre parcours restera inoubliable.

Nos cousines, cousins en particuliers FAGBEGNON Hervé, AKAMBI Roukyath, AKAMBI Ganiath et TONI Arnaud. Merci !

A tous ceux qui de près ou de loin ont contribué d'une manière globale à la réalisation de ce travail. L'éternel vous sera gré.

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RESUME

La gestion de la fertilité des sols est une nécessité dans l'atteinte des rendements potentiels des cultures. La présente étude a eu pour but la détermination de l'effet combiné des différents types de travail du sol, le paillage et la fertilisation azotée sur la biomasse racinaire du coton (Gossypium hirsutum), l'indice de surface foliaire, la durée d'apparition des fleures et l'humidité pondérale du sol dans la perspective d'accroitre la productivité de la plante. Le dispositif expérimental est un split plot avec pour facteurs principal, le système de travail du sol [labour conventionnel (LC) et labour réduit (LR)], et pour facteurs secondaires : la fertilisation azotée à des doses de (0 ; 45 et 90 kg N/ha) et le paillage [paillage (P) et sans paillage (SP)]. Nos résultats ont indiqué que les systèmes de labour ont été hautement significatifs (P<0,001 ; P<0,01 et P<0,05) sur la production de biomasse racinaire à 0-10 ; 1020 et 30 - 40 cm de profondeur du sol ceci à 30 ; 60 et 120 jours après semis (JAS). La croissance en hauteur des plants a également été significativement (P<0,001 et P<0,01) influencée par les techniques de travail du sol (à 21 ; 42 et 63 JAS). La plus forte valeur moyenne de la hauteur des plantes (121,19#177;1,31 cm) est obtenue dans le traitement LC. Cependant, les techniques de travail du sol ont eu un effet non significatif (P>0,05) sur l'indice de la surface foliaire (ISF). L'effet de la fertilisation azotée a été significativement (P<0,01 et P<0,05) plus marqué sur la production de biomasse racinaire (à 0-10 ; 0 - 30 et 0 - 10 cm de profondeur du sol) ceci à 90 et 120 JAS, mais non significatif (P>0,05) à 30 et 60 JAS. L'effet significatif (P<0,01 et P<0,001) de l'interaction n'apparait sur la biomasse racinaire qu'à 90 et 120 JAS respectivement dans les profondeurs de prélèvement de 10 - 20 cm et 30 - 40 cm. Cependant, le système de labour (LC) a produit significativement (P<0,05) plus de biomasse racine (15,453#177;3,23g/plant) avec la dose 90 N kg/ha comparativement au système LR. Des effets similaires ont été observés sur la hauteur des plants et l'ISF. L'évaluation de l'humidité du sol considérant les systèmes de labour et la fertilisation azotée n'ont eu aucun effet significatif (P>0,05) tout comme le paillage sur l'humidité pondérale du sol. Par contre, l'effet conjugué du paillage et de la fertilisation azotée a été significatif (P<0,05) à 0 - 20 cm de profondeur. Les techniques de travail du sol et la fertilisation azotée ont eu des effets significatifs (P<0,001 et P<0,01) sur la durée d'apparitions des fleurs du cotonnier. On peut conclure que le labour conventionnel et la fertilisation azotée améliorent la prolifération des racines, mais le labour réduit avec paillage assurent une meilleure économie de l'eau pour la plante.

Mots clés : Fertilité du sol, paillage du sol, fertilisation azoté, humidité du sol, labour, sol ferrugineux tropicaux, Coton.

ABSTRACT

Management of soil fertility mainly the tropical degraded ferruginous soils is a key factor for attaining crops' potential yield. An experiment was conducted to investigate the effect of different systems of tillage on root biomass of cotton (Gossypium hirsutum) and soil moisture. The experiment was laid out in a split plot design with tillage systems [conventional tillage (CT) and reduced tillage (RT)], fertilizers' doses (0; 45 and 90 Kg N/ha) and mulching [Crop mulching (P) and no mulching (SP)]. Our results showed that at 30; 60 and 120 days after sowing, tillage systems had a significant effect (P<0.001; P<0.01and P<0.05) on cotton root biomass at 0 - 10 cm; 10 - 20 cm and 30 - 40 cm depth. A significant effect of tillage system was also recorded on plant height at 21; 42 and 63 days after sowing. The highest average plant height (121.19 #177;1.31 cm) was obtained with the conventional tillage. However, tillage system did not show a significant (P>0.05) effect on the leaf area index. The effect of nitrogen fertilizer was significant (P<0.01 and P<0.05) at 90 and 120 days after sowing. The interaction between tillage system and nitrogen fertilization dose significantly (P<0.01 and P<0.001) affected the root biomass. However, the highest number of roots (15.453#177;3.23g/plant), plant height and leaf area index was recorded in the conventional tillage with the fertilization dose 90 kg N/ha. Soil moisture was affected by combined effect of nitrogen fertilization and mulching at 0 - 20 cm depth. In addition, tillage system and nitrogen fertilization had had a significant effect on the date of flowering of cotton plants It can to to conclude from the study that the CT and nitrogen fertilizer booster the roots proliferation, but the RT with mulch provide a best storage water in soil.

Key words: Mulching, soil fertilization, nitrogen fertilization, soil moisture, tropical ferruginous soil, Cotton

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SOMMAIRE

2.2 Impact des techniques de travail du sol sur le système racinaire des cultures 7

2.3 Influence des techniques de travail du sol sur les propriétés physico chimiques du sol

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4.1 Influence des techniques de travail du sol sous la culture du cotonnier 18

4.1.1 Influence des techniques de travail du solsur la production de la biomasse racinaire

4.1.2 Influence des techniques de travail du sol sur la croissance en hauteur des plants du

4.1.3 Influence des techniques de travail du sol sur l'évolution de l'indice de la surface

4.1.4 Influence des techniques de travail du sol sur les paramètres phénologiques des plants

4.2 Effet de l'application de la fertilisation azotée sur la culture du coton 23

4.2.1 Effet de l'application de la fertilisation azotée sur la production de la biomasse

4.2.2 Effet de l'application de la fertilisation azotéesur la croissance en hauteur des plants

4.2.3 Effetde l'application de la fertilisation azotée sur l'évolution de l'indice de la surface

4.2.4 Effetde l'application de la fertilisation azotée sur les paramètres phénologiques des

4.2.5 Effetde l'application de la fertilisation azotée sur l'humidité pondérale du sol 28

4.3 Effet du paillage sur l'humidité pondérale du sol sous la cultiure du cotonnier 29

5.1 Effet des différentes techniques de labour sur la production de la biomasse racinaire 31

5.2 Effet des doses d'engrais azotés sur la biomasse racinaire des plants du cotonnier 32

5.3 Effet des différentes techniques de travail du sol et l'azote sur les paramètres de croissance

5.4 Influence des techniques de travail du sol sur les paramètres phénologiques du cotonnier

5.5 Influence des différents systèmes de travail du sol et l'azote sur l'humidité pondérale du

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Tableau 1: Caractéristiques des différentes formules d'engrais appliquées .. 15

Tableau 2: Evolution de la production de biomasse racinaire en fonction des techniques de

travail du sol . 19
Tableau 3: Effet des systèmes de travail du sol sur les paramètres phénologiques du cotonnier.... 22 Tableau 4 : Evolution de la production de biomasse racinaire en fonction des différentes doses

Tableau 5 : Effet des différentes doses d'azote sur les paramètres phénologiques du cotonnier 28

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Liste des figures

Figure 1: Carte montrant la zone d'expérimentation (source : Wascal, 2013) 12

Figure 2 : Evolution de la pluviometrie mensuelle au cours de la période d'essai en 2013 13

Figure 3 : Schéma du dispositif experimental adopte au moment de l'installation des parcelles

15
Figure 4: Evolution dela croissance en hauteur des plants du cotonnier en fonction des

systèmes de labour considérant le nombre de jours après semis .20
Figure 5 : Evolution de l'indice de la surface foliaire des plants du cotonnier considérant les

techniques de travail du sol ..21
Figure 6 : Evolution de l'humidité pondérale du sol considérant les techniques de travail du

sol .23
Figure 7 : Evolution de la croissance en hauteur des plants considérant les différentes doses

d'azote ..26
Figure 8: Evolution d'indice de la surface foliaire des plants en fonction des differentes doses

Figure 9 : Evolution de l'humidité du sol considérant les différentes doses d'azote .29

Liste des annexes

Annexe 1 : Diagramme ombrothermique de la station synoptique de Natitingou en

Annexe 2 : Evolution de la pluviométrie annuelle de la commune de Materi de 1996 à

Annexe 3a : Effet des techniques de travail du sol (moyenne #177; erreur standard) sur les

Annexe 3b : Effet des techniques de travail du sol (moyenne #177; erreur standard) sur la

Annexe 3c : Effet des techniques de travail du sol (moyenne #177; erreur standard) sur la

Annexe 3d : Effet des techniques de travail du sol (moyenne #177; erreur standard) sur l'humidité

annexe 4 : Tableau de l'analyse de variance à trois facteurs (valeurs de f) des paramètres de croissance dans les deux systèmes de travail du sol considérant la fertilisation et le paillage.

Annexe 5 : Tableau d'analyse de variance à trois facteurs ( valeurs de f) de la biomasse racinaire dans les deux systèmes de travail du sol considérant la fertilisation et le paillage Les

Annexe 6: Tableau d'analyse de variance à trois facteurs ( valeurs de f) de l'humidité pondérale du sol et les paramètres phénologiques dans les deux systèmes de travail du sol considérant la fertilisation et le paillage Les valeurs entre parenthèses représentent les

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Liste des abréviations

WASCAL : West African Sciences Service Center on Climate Change and Adapted Land use

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INTRODUCTION GENERALE

1.INTRODUCTION GENERALE

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INTRODUCTION GENERALE

1.1 Contexte et justification

Les scénarios du changement climatique deviennent majeurs surtout dans le domaine agricole. Selon les prédictions et les effets remarquables, les pays envoie de développement sont les plus vulnérables aux manifestations des changements du climat. Récemment, plusieurs auteurs se sont intéressés aux différentes techniques culturales simplifiées (TCS) relatives au travail du sol permettant d'atténuer ces impacts nocifs (Mrabet, 1993 ; Mrabet, 2001d et FAO, 2010). L'agriculture de conservation considérée comme un concept agronomique qui combine différents principes : (1) minimum de perturbation du sol ; (2) maintien permanent de la surface des sols par des couvertures végétales; et (3) diversification des cultures en association et/ ou en rotation (FAO, 2010). Cependant les techniques de travail du sol sont diversifiées et vont du labour conventionnel au labour minimum voir zéro-labour dans les conditions extrêmes favorisées par les types de sol et le climat.

Le labour est une pratique ancestrale dont un des objectifs premiers est de créer un environnement favorable à la croissance des plantes et au développement des racines (Klute, 1982 ; Chopart et Nicou, 1976 et Köller, 2003). Certes, diverses définitions sont attribuées au labour. Selon Lal (1979a, 1983) il est définit comme la manipulation physique, chimique ou biologique du sol visant à optimiser les conditions pour la germination, l'établissement du lit des semis et la croissance des plantes. La préparation du sol peut changer nettement l'état nutritionnel et les changements peuvent se manifester par de bonne ou mauvaise performances des cultures (Ohiri et Ezumah, 1991). Au regard de ces aspects fondamentaux dans le système de nutrition minérale et hydrique des plantes, le labour tel pratiqué dans la plus part des pays de l'Afrique de l'Ouest inflige d'énormes dommages aux sols (Alioune et Adama, 1999).

En effet, le labour peut avoir des impacts négatifs sur le sol et la production des cultures quand il est inapproprié. Parmi les inconvénients figurent, la dégradation des terres, la compaction du sol en dessous de la couche labourée, l'augmentation de la susceptibilité à l'érosion hydrique et éolienne, l'accélération de la décomposition de la matière organique du sol (Fowler et Rockstrom, 2001; Knowler et Bradshaw, 2007). Cependant, l'usage judicieux des modes de labour pourraient contribuer à augmenter le profit, le rendement, l'amélioration et la protection du sol, le control des mauvaises herbes et une utilisation rationnelle des ressources en eau, puisqu'il impacte directement le sol et la qualité de l'eau (Hanna, et al., 2009). Les différentes profondeurs du labour influence favorablement le complexe sol-eau-plant, ainsi que la qualité et le rendement des produits (Ardell et al., 2001 ; Ranjan et al., 2006 ; Jabro et al., 2010).

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INTRODUCTION GENERALE

Pour combattre les effets pervers du labour, l'agriculture de conservation a commencé à être promue à travers le labour réduit, la couverture permanente du sol et la rotation des cultures (FAO, 2008). Comparativement au système conventionnel de labour, le zéro-labour indique des taux d'humidité élevés et réduit le temps de travail ainsi que les frais inhérents au labour (Dumanski et al., 2006; Knowler et Bradshaw, 2007 et Lahmar, 2010). A long terme la technique zéro labour améliore la structure du sol et assure une santé appropriée et réduit significativement l'érosion du sol (Ribeiro et al., 2007).

En générale, la technique culturale simplifiée zéro labour entraine des problèmes de compacité sérieux (Singh, 2006). L'augmentation de la densité du sol se traduit par la réduction des pores, la diminution de l'eau disponible pour les plantes, le ralentissement du transport de l'eau et la réduction de la capacité des racines à pénétrer les zones compactes de profondeur à la recherche de l'eau et des nutriments (Singh, 2006) ou peut réduire la formation des racines latérales. Il a été rapporté par Wlkowski et al. (2008), que la compacité du sol peut réduire le rendement des cultures de 50% en raison de la réduction de l'aération, de la croissance de la résistance à la pénétration des racines.

Compte tenu de l'état dégradé des terres agricoles au Bénin, auquel s'ajoutent les extrêmes irrégularités du climat, l'un des problèmes à résoudre par l'exploitant serait le développement des stratégies qui contribuent le mieux à valoriser leur exploitation.

Face à ces différentes menaces, de nombreuses études ou recherches ont été menées dans diverses conditions pédoclimatiques (Unger et al., 1991 ; Arshad, 1996 ; Gómez et al., 1999 ; Dercon et al., 2010 ; Luo et al., 2010). En effet, des résultats concluant ont été obtenu en rapport avec l'étude des racines sur divers aspects. Il a été établi des corrélations positives entre le poids total des racines et les rendements en arachide, maïs, sorgho (Chopart et Nicou, 1989). Ainsi pour augmenter les rendements, il est nécessaire de favoriser la croissance des racines. Cela s'explique par le fait que les racines sont déterminantes dans de nombreuses fonctions de la plante. Par exemple, elles assurent l'approvisionnement en eau et en nutriment, contribuent aux équilibres hormonaux de la plante. Même dans les conditions extrêmes de sécheresse seule les racines sont capables de coloniser les couches plus profondes pour l'approvisionnement de la plante en élément nécessaire pour son développement.

Le travail réduit du sol ou la culture sans labour est l'une des techniques difficiles à appliquer et sa réussite doit dépendre des types de sol, du climat et de la topographie du champ cultivé (Pat et Walter, 2006). La mise en oeuvre d'une méthode de culture sans labour ou de travail réduit du sol exige des études primaires quant à la réponse des cultures face à

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INTRODUCTION GENERALE

cette nouvelle technique. Un bon développement racinaire des cultures est un facteur essentiel de leur bonne productivité et surtout de leur tolérance aux aléas climatiques (Maertens, 1964 ; Chopart et Nicou, 1976).

Dans les pays d'Afrique francophone comme le Bénin, le coton est à la base du développement et contribue considérablement à l'emploi et aux revenus des populations rurales (Matthess et al., 2005). Il représente la culture de rente la plus répandue et pratiquée presque dans toutes les zones agroécologiques du pays. Les exportations de coton participent pour 70 à 80% à la constitution des recettes d'exportation et contribuent pour près de 14% à la formation du Produit Intérieur Brut PIB (Hougni, 2004). Cependant, l'obtention d'un rendement optimal reste mitigé au regard de certains facteurs, tels que : la dégradation des terres, l'irrégularité des pluies et l'adoption de nouvelles pratiques de travail de sol.

Pour mieux appréhender les impacts des modes de travail du sol sur le développement du système racinaire du cotonnier et la gestion des résidus comme alternative au déficit hydrique cette recherche a été initiée, surtout dans un contexte de changement climatique de plus en plus important.

1.2.1 Objectif principal

La présente étude a pour objectif global d'évaluer l'incidence des systèmes de travail du sol sur la croissance du système racinaire du cotonnier en vue d'une meilleure utilisation de l'eau du sol.

1.2.2 Objectifs spécifiques De spécifique, elle vise à :

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INTRODUCTION GENERALE

1.2.3 Hypothèses

L'appréciation des objectifs de la présente étude est basée sur le test des hypothèses suivantes :

1. Les systèmes de travail du sol et la fertilisation azotée influent significativement sur la production de la biomasse racinaire du cotonnier.

2. Les techniques de travail du sol et l'apport d'engrais azoté affectent significativement les paramètres de croissance et phénologiques des plants du cotonnier.

3. Le mode de travail du sol et du couvert végétal préservent efficacement l'humidité du sol comparativement au sol sans couvert.

2. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

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2.1 Concepts liés aux différents modes de travail du sol

Les systèmes de travail du sol résument les techniques de manipulation du sol qui assurent un milieu adéquat à la germination d'éventuelles semences. Etant un sous système d'un système de production, les techniques de travail du sol sont utilisées pour accomplir de multiples objectifs agronomiques. Ces différentes techniques de travail du sol assurent, la modification de la structure du sol pour favoriser des processus agronomiques tels que, la prolifération des racines, l'infiltration de l'eau, la régulation de la température du sol, etc. Cependant, les techniques telles que : zéro-labour, labour réduit ou labour minimum et labour conventionnel sont perçues différemment (Lal, 1983 ; Parr et al., 1990 ; Ahn et Hintze, 1990 ; Sandretto, 2001 ).

2.1.1 Définition des différents modes de travail du sol Labour conventionnel

Le labour conventionnel est un système de labour pratiqué dans les exploitations comme moyen majeur de préparation des parcelles pour le semis et le contrôle des mauvaises herbes. Tout système de labour et de plantation qui laisse moins de 15 % de couverture après semis ou moins de 560 kg/ha de petits résidus. Ce qui permet de minimiser l'érosion éolienne (CTIC, 2004).

En système de labour de conservation, la perturbation ou la manipulation du sol doit respecter la présence d'un mulch d'au moins 30% de sol couvert et l'élimination de toute action de retournement ou mixage des horizons. Le maintien d'au moins 30% de la surface du sol couverte par des résidus végétaux lors de la mise en place de la culture suivante est généralement suffisant pour contrôler l'érosion hydrique, ce qui correspond à 1120 kgha^-1 de résidus pour contrôler l'érosion éolienne. Il s'agit surtout de l'utilisation d'outils à dents ou à lames. La situation extrême est le zéro-labour ou semis direct (Sandretto, 2001).

Le labour de conservation est défini par le Centre d'Information sur le Labour de Conservation (CILC, 2004) comme étant tout labour et système de plantation qui obéit à la présence de 30% ou plus de couverture du sol avec les résidus de récolte après semis, pour réduire l'érosion du sol par l'eau.

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Ce système couvre d'autres systèmes de travail du sol mais répond à l'exigence de résidus d'au moins 30% à la surface du sol (Laryea et al., 1991). En Afrique, le travail minimum du sol n'est pas toujours employé avec la même signification que dans les régions tempérées, et peuvent également être utilisés différemment dans les différents contextes agricoles.

2.1.2 Avantages et limites des modes de labours

Dans les systèmes de production agricole le travail du sol en général est un facteur déterminant mais en particulier le labour. Selon les régions et les niveaux d'adoption les labours se diversifient allant de simple labour conventionnel au semis direct, sans occulter le minimum labour. Cependant ces différentes pratiques de travail du sol revêtent des atouts aussi bien que des effets pervers sur diverses composantes du sol et des cultures. Le labour manuel est une technique ancestrale pratiquée par les agriculteurs pour de multiples objectifs. Tel que l'assainissement des parcelles pour une meilleure préparation du nid des semences. Le labour assure une croissance et un développement harmonieux des racines (Köller, 2003). Cette technique de travail du sol a évolué de l'usage des outils rudimentaires (houe : dada selon les régions) à la pratique de la culture attelée voir l'utilisation des tracteurs (mécanisation agricole). Selon Claassen (1996), le labour conventionnel permet une bonne incorporation des mauvaises herbes et des résidus de récolte. Il apparait bien adapté aux sols mal drainé. Les résultats issues des travaux de recherche des auteurs Chopart et Nicou (1976), Köller (2003) et Abdellaoui et al. (2011), soulignent l'importance du rôle clé joué par le labour conventionnel tant dans l'amélioration de la structure du sol (porosité) que dans l'augmentation du rendement des cultures.

Cependant, que le labour soit effectué manuellement ou à la charrue, il présente des effets néfastes sur les propriétés physico chimiques ou biologiques du sol. Il semble être susceptible de réduit l'humidité du sol et prédispose les composantes du sol à toute forme d'érosion (Claassen, 1996 ; Fowler, 2001 et Knowler et al., 2007). Certains auteurs pensent que la forme surélevée que présente le labour conventionnel expose les billons à une forte pénétration des rayons lumineux ce qui en revanche accélère la minéralisation de la matière organique et l'évaporation du sol (Claassen, 1996 et Kribaa, 2001).

En effet, la productivité des terres est étroitement liée à la façon dont elles sont manipulées. Les systèmes de travail du sol tels que le minimum labour ou le zéro labour sont

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des techniques culturales simplifiées qui ont fait récemment l'objet de nombreuses recherches. Ainsi, il a été constaté par Pat et Walter (2006), que les techniques de travail du sol simplifiées améliorent la structure, la matière organique du sol et diminuent le lessivage des éléments nutritifs. Le niveau de dégradation des sols se trouve réduit dans les systèmes de culture associant les techniques culturales simplifiées (Abdellaoui, 2011). Elles se sont avérées significativement positif dans le stockage du carbone ainsi que la conservation de l'eau disponible pour les plantes (Roger-Estrade et al., 2011 et Ying et al., 2013). Labreuche et al. (2011), ont montré l'importance de la technique du zéro labour dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Toutefois, ces systèmes de travail du sol sont caractérisés par des contraintes qui varient selon les conditions pédoclimatiques. La réduction de la porosité des sols liés aux systèmes de travail du sol entraine l'augmentation de la densité apparente. Ce qui accélère la compacité de ces sols. L'une des conséquences peut être, la réduction de la capacité des racines à pénétrer les zones compactes (Singh, 2006 et Wlkowski et al., 2008). Du point de vue entretien, la pratique du zéro labour exige une forte dépendance vis-à-vis des herbicides chimiques et augmente le nid des insectes due au maintien des résidus de récolte à la surface du sol (Claassen, 1996 et Wlkowski et al., 2008).

2.2 Impact des techniques de travail du sol sur le système racinaire des cultures

Le contexte climatique et socio économiques actuels, obligent les agriculteurs à se tourner de plus en plus vers les techniques culturales simplifiées. Ces techniques vont du simple labour au labour réduit ou au zéro-labour dans les conditions extrêmes. En effet, le système de travail du sol "labour" est un facteur déterminant pour l'installation des cultures, assure une croissance normale et par la suite améliore le rendement des plants (Atkinson et al., 2007). Ainsi, l'observation de bonne pratique de travail ou gestion des terres agricoles protège l'eau du sol et limite l'érosion sous ces différentes formes. De ce fait, le travail du sol met à la disposition des plantes à travers le système racinaire les substances nutritives essentielles pour leur croissance. Par ailleurs, seule les racines sont capable d'explorées la quantité d'eau et des éléments nutritifs disponibles dans le sol et peuvent influencer le rendement des cultures (Merrill et al., 1996, 2002; Stone et al., 2001).

De même, les techniques de travail du sol ont une influence profonde sur la forme et le développement des racines d'autant puisqu'elles touchent de nombreux aspects de l'environnement des racines (Salih et al., 1998), comme : l'humidité et la température du sol, la porosité et la concentration en oxygène, la distribution de la matière organique, la

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mobilisation des substances nutritives et la configuration physique des sols en surface. Il est montré que le développement du système racinaire du cotonnier est affecté par les différentes manières de travail du sol et peut aussi influencer le rendement de la culture (Salih et al., 1998). De nombreux auteurs suggèrent que le mode de travail du sol peut entrainer la compaction des terres et par voie de conséquence augmente la résistance à la pénétration et à la croissance des racines (Raper et al., 2000; Raza et al., 2007). De même, Wright et al. (2008) ont montré que dans les conditions de zéro labour, le compactage des horizons peut limiter le développement des racines et par ricochet réduire la biomasse racinaire.

Pourtant, les racines constituent la composante fondamentale qui assure le fonctionnement et donc la production de la plante. Tout de même, elles sont déterminantes dans de multiples fonctions de la plantes. Par exemple, les racines assurent l'approvisionnement en eau et en éléments nutritifs de celle-ci. Elles contribuent aux équilibres hormonaux qui contrôlent la croissance et le mécanisme de développement de la plante. Il serait donc important d'avoir un système racinaire bien développé, précisément en profondeur. En outre, l'absorption en eau qu'en nutriment des plantes dépend non seulement de la distribution harmonieuse du système racinaire et de la portion colonisée, mais aussi, de l'évolution de celui-ci au cours du cycle végétatif. De ce fait, le choix du système de labour est fonction de la zone d'exécution et tributaire des cultures, des types de sol et du climat. (Rasmussen, 1999). Aussi, les différentes pratiques de travail du sol influencent-t-elles aussi bien les caractéristiques physiques, chimiques que biologiques de celui-ci et entraine le développement du système racinaire et le rendement des cultures (Çarman, 1997; Ozpinar et Cay, 2006; Rashidi et Keshavarzpour, 2009). Par ailleurs, les différents modes de travail du sol, allant du labour au semis direct affectent l'état structural du sol. Ainsi, la densité des racines, le poids et même la longueur des racines sont des paramètres importants liés à l'exploitation des terres. Les racines interviennent dans l'utilisation efficiente des éléments nutritifs (Groot et al., 1995).

La production du coton est sujette à des contraintes qui ralentissent son développement harmonieux. Outre, les problèmes liés aux pratiques inappropriées, comme par exemple la dégradation et la baisse de la fertilité des terres, la production racinaire du coton est influencée par les stresses hydriques, la résistance mécanique du sol, la densité apparente et la température du sol. Ce dernier, pour une valeur supérieure à 35°C réduit significativement le taux de croissance des racines du cotonnier (Nielson, 1974). L'effet du compactage est également préjudiciable à la prolifération des racines.

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Il ressort des résultats obtenus par Aikins et al. (2012) que les différents traitements de labours testés n'avaient pas d'effet significatif sur la longueur des racines de Zea mays. Cependant, le traitement zéro-labour produit des longueurs relativement plus courtes comparativement aux autres traitements sols labourés. Le travail conduit par Upendra (2005) met en exergue, l'effet significatif de l'interaction du labour et de l'engrais sur la production totale de biomasse et l'accumulation de l'azote dans la couche 0-120 cm des plants de cotonnier. Malgré la récession des travaux scientifiques inhérents à l'évaluation totale de la biomasse racinaire des plantes, quelques études ont été menées surtout en Côte d'Ivoire et au Sénégal (Chopart, 1985). C'est ainsi que l'effet du labour sur la dynamique racinaire du maïs a été examiné. Il ressort que le labour a une influence favorable sur celui-ci (Nicou, 1976 et Chopart, 1994).

Le rendement des cultures est inhérent à la croissance optimale des racines et lorsque le sol maintien un bon état, permet un système racinaire pourvu, profond et expansive (Abou-Hamdeh, 2003).

2.3 Influence des techniques de travail du sol sur les propriétés physico chimiques du sol

Les techniques culturales simplifiées (TCS) prennent d'ampleur considérable à travers le monde, le fruit des efforts consentis dans les pratiques améliorées de gestion optimale et de conservation des terres. Ainsi, les Etats-Unis, le Brésil et l'Argentine ont exploité respectivement environs 26, 25 et 20 Million d'hectares de terres en mode de travail sans labour (Derpsch et al., 2010).

L'influence majeure du changement de mode de travail du sol est essentiellement la modification dans la localisation du carbone organique, avec un taux de variation marqué dans les situations sans travail du sol. Balesdent (1997) a rapporté que ce taux devient très fort dans les huit premiers centimètres et signale l'absence de différence en dessous de 25 cm. En effet, le même auteur, montre qu'en semis direct plus de 50% du carbone organique récent se trouve dans les quatre premiers centimètres et seulement 20% se situe en dessous de 25 cm. La technique sans aucun travail mécanique préalable du sol apparait comme un système durable de gestion des terres agricoles. Il assure une meilleure protection du sol, de l'eau et de la biodiversité (Campbell, et al., 1996 ; Hobbs, et al., 2007 ;Calegari, et al., 2008). En effet, certains auteurs attestent qu'une réduction de labour engendre une croissance accrue de l'activité microbienne et de la biomasse, contrairement à un système sous le labour conventionnel (Von Lützow et al., 2002 et Feng et al., 2003).

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Les variations intra et interannuelles de l'état structural des premiers 30 cm du sol associé à la limitation du labour peut réduire la vitesse d'infiltration de l'eau et même l'enracinement des cultures. Toutefois, l'effet bénéfique de la suppression du labour serait l'atténuation de l'érosion hydrique. Cette dynamique doit être étudiée en tenant compte des parcelles d'un bassin versant. La prolifération des activités microfaunes du sol contribue fortement en milieu tempéré à l'aération et au drainage du sol (Aina, 1984; Kretzschmar, 1989, Jégou et al., 1998a et b).

A l'issu des résultats d'une étude menée par l'ITCF et l'INRA (Balesdent, 1997) après 20 ans d'expérimentations ont permis de comparer l'effet de deux systèmes de travail du sol sur la distribution de la matière organique et leur évolution. Il a été constaté une légère augmentation de la matière organique (+7%) comparé au stock initial dans le traitement avec labour. Par contre, le zéro labour (semis direct) conduit à une plus forte accumulation de matière organique dans le sol de (+ 13%) du stock initial (Balesdent, 1997).

En effet, il a été découvert que les techniques intensifiées de production (travail mécanique, protection phytosanitaire) dans les agroécosystèmes de l'Europe de l'ouest ont conduit à des dégradations sérieuses de ces écosystèmes. L'une de ces conséquences alarmantes est la diminution des activités lombriciennes de ces sols, ce qui pourrait entrainer une perturbation de l'état structural du sol et du recyclage de la matière organique (Cluzeau et al., 1987 et Cluzeau et al., 1990). Plus tard Chopart (1993) a montré que malgré les impacts, le labour conventionnel revêt un effet majoré dès le début du cycle de la culture, en occurrence des céréales avec des différences significatives au cours de la montaison du maïs par exemple.

L'utilisation des résidus de récolte repartis sur les parcelles de culture entraine une amélioration de la matière organique et réduit l'évaporation du sol (Wang et al., 2011). Ainsi, Dzienia et al. (2001) ont montré une augmentation de l'accumulation de potassium assimilable dans les sols en semis direct et dans les systèmes de travail réduit du sol par rapport aux techniques classiques. Les effets bénéfiques des différents modes de travail du sol comparés montrent des teneurs élevées en azote et en matière organique ainsi que le phosphore assimilable sous le système zéro-labour que la technique de labour conventionnel (Ying et al., 2013). Le travail du sol influence aussi la dynamique de la matière organique du sol à travers les modifications des conditions climatiques (température, teneur en eau, etc.) et l'action mécanique régulière exercée sur la structure du sol (Balesdent, 1997).

3. MATERIEL ET METHODES

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3.1 Matériel

3.1.1 Site expérimental

L'essai a été réalisé dans le village de Ouri yori dans l'arrondissement de Dassari commune de Matéri au Nord-Ouest du département de l'Atacora. La zone d'étude est comprise entre 10° 38' et 11° 4' de latitude Nord et 0° 48' et 1°10' de longitude Est (figure 1). Le relief est caractérisé par la plaine de Gourma qui est un grand bassin versant drainé par la rivière Pendjari. Le climat est de type guinéen avec un régime pluviométrique unimodal comprenant deux saisons bien distinctes. Une saison sèche qui s'étend de Novembre à Avril et une saison pluvieuse qui détermine pour l'essentiel le calendrier agricole local. Les précipitations couvrent les mois de Mai à Octobre. Elles s'installent réellement en Juillet avec une moyenne oscillant autour de 1000 mm/an en général et un cumul annuel de 1306,2mm durant l'année expérimentale (figure 2). La quantité de précipitations couvrant la période de fin Juin à fin Octobre est estimée à 809,7mm. L'évolution de la hauteur des pluies durant la période expérimentale est illustrée par la figure 2.

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Figure 1 : Carte montrant la zone d'expérimentation (Source : WASCAL, 2013)

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Figure 2 : Evolution de la pluviométrie mensuelle au cours de la période d'essai en 2013 Source : Wascal, 2013

3.1.2 Matériel végétal

Le matériel végétal de base utilisé dans le cadre de la présente étude est constitué du Coton de variété FK-37, actuellement cultivé au Burkina-Faso. Elle a été utilisée du fait que notre travail est inscrit dans le cadre d'une expérimentation régionale qui prend en compte trois zones agroécologiques différentes (Burkina-Faso, Ghana et Bénin). L'objectif est d'uniformiser la semence exploitée. La durée du cycle végétatif varie de 115 - 125 jours après semis. La densité de semis était de 62.500 plants à l'hectare, avec un potentiel productif de 3t/ha en station à 1,4t/ha en milieu paysan.

3.2 Méthodes

3.2.1 Dispositif expérimental

Le dispositif expérimental utilisé était un split plot à trois facteurs et quatre répétitions (figure 3). Le mode de travail du sol [labour conventionnel (LC) et labour réduit (LR)] a été considéré comme le facteur principal alors que la fertilisation azotée (0, 45 et 90 kg N/ha) a été le facteur secondaire et le paillage [Sans paillage (SP) et apport de Paillage (P)] comme troisième facteur. Les engrais minéraux simples utilisés pour la fertilisation des parcelles étaient sous formes d'urée (46% N), du superphosphate triple (46% _P2O5) et du chlorure de potassium (60% K2O) (Tableau1). Le P et K ont été apportés en fumure de fond avant le semis. Les dimensions de chaque parcelle élémentaire étaient de 10 m x 5 m.

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Le Tableau 1 présente la formulation et les quantités d'engrais minéraux appliquées dans le cadre de l'expérimentation.

Tableau 1: Caractéristiques des différentes formules d'engrais appliquées

Les valeurs entre parenthèses représentent les quantités d'Urée, de Superphosphate triple et de Chlorure de
Potassium appliquées sur chaque parcelle élémentaire.

La viabilisation du site expérimental était effectuée dans la première quinzaine du mois de Mai 2013. Il s'agit pour l'essentiel des différentes opérations culturales (le désherbage, les labours et application d'herbicide). Le travail manuel du sol a été réalisé avant semis au moyen des techniques traditionnelles de la communauté à la base (culture attelée) sur une superficie de 200 m², soit la moitié de la surface expérimentale. La seconde n'a subi aucune forme de travail du sol. Les lignes des parcelles ont été orientées dans le sens de la largeur et selon la topographie dans le sens de la longueur.

En effet, le semis a été réalisé le 26 Juin 2013 suivant les écartements 0,4 m entre les plants et 0,8 m entre deux lignes, soit 62.500 plants à l'hectare avec deux plants par poquet. Les parcelles expérimentales ont reçu différentes doses d'azote suivant les traitements. L'épandage de l'azote a été fait en deux fractions, la première fraction a été apportée à 20 jours après semis et la seconde moitié d'azote 40 jours après semis. La mise en place des traitements a été suivie de la randomisation partielle du facteur principal (labour conventionnel et labour réduit) au niveau des blocs. Ensuite une randomisation partielle des variantes du facteur secondaire (fertilisation azotée et paillage) au sein des variantes du facteur principal (LC et LR).

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Figure 3: Schéma du dispositif expérimental adopté au moment de l'installation des parcelles

3.3.1 Hauteur des plants du cotonnier

La prise des mesures de la hauteur a été effectuée durant le cycle végétatif des plants du cotonnier. L'échantillonnage des plants mesurés a été fait dans les carrés de rendement d'une superficie de 9 m². Il consiste au choix de cinq (05) plants de façon aléatoire et représentatif. Ensuite les plants identifiés sont marqués et représentent les plants sur lesquelles les mesures seront effectuées durant l'étude. Les observations ont été réalisées à partir du 21 ème jour après semis (JAS) au cours du cycle végétatif de la culture (115 JAS). A cet effet, cinq différentes dates de mesure, soit 21, 42, 63, 84 et 115 JAS ont été observées. La hauteur des plants a été déterminée à l'aide d'une règle graduée d'environ 2 m de long. Elle a été prise du collet jusqu'à l'apex des plants.

3.3.2 Mesure de l'indice de la surface foliaire

L'indice de la surface foliaire des plants du cotonnier a été mesuré à la même date que la hauteur des plantes. Il a été déterminé à l'aide d'un appareil «Sun Scan Type (SS1)». Cet

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outil nous a permis d'obtenir immédiatement les valeurs correspondantes à chaque observation. Tout d'abord la mesure a été effectuée au cours d'une période d'ensoleillement convenable ou les rayons lumineux sont susceptibles de projeter l'ombrage de la plante au sol. L'appareillage est composé de quatre (04) parties. Le Beam Fraction sensor (BFS) qui a pour rôle d'absorber les rayons lumineux qu'ils transmettent au DAT constitué d'un Probe long d'environ 1m qui est maintenu obliquement le long de trois plantes.

Le Personal Digital Assistant (PDA) assure la lecture et l'enregistrement des données mesurées. Lors de la mesure le Probe est maintenu obliquement au collet des plantes. Ainsi, la valeur appropriée s'affiche automatiquement à l'écran du PDA.

3.3.3 Evaluation de la biomasse racinaire

Les observations inhérentes à la biomasse racinaire ont été effectuées suivant les dispositions ci-après : l'excavation des racines faite du 30 à 120 JAS avec 30 jours d'intervalle entre les observations, soit quatre observations au total. L'opération a été effectuée sur quatre différents horizons par tranche de 0- 10 cm, 10 - 20 cm, 20 - 30 cm et 30 - 40 cm de profondeur. Les racines ont été collectées à 30 JAS sur 0-10 cm, à 60 JAS sur (010 et 10-20 cm), à 90 JAS sur (0- 10 ; 10 - 20 cm et 20 - 30 cm) et 120 JAS sur (0- 10 ; 10 - 20 ; 20-30 et 30-40 cm). En effet, l'évaluation de la biomasse racinaire à travers les différentes couches a été faite sur la base de la méthode développée par Chopart et Nicou (1976) qui consiste à forer la surface occupée par un plant, de manière à recueillir toute la motte de terre. La motte de terre a été ensuite déposée dans un récipient et de petites quantités ont été mises dans un tamis de 2 mm afin de séparer les macros agrégats et les débris végétaux des racines. A la suite, les racines ont été récupérées et lavées dans l'eau avant d'être étiquetées puis conservées dans les sacs de productivité pour la détermination de la matière sèche. Les racines ont été séchées à l'étuve à 70°C pendant 72 heures.

3.3.4 Détermination de l'humidité pondérale du sol

La détermination de l'humidité pondérale du sol, a été faite à partir du prélèvement des échantillons sur toutes les micros parcelles le 11 Novembre 2013. En effet, l'échantillonnage a été effectué au cours d'une période de stress hydrique de 20 jours (21 Octobre au 11 Novembre 2013). La méthode de la différence des poids humides et secs des échantillons de sol a été utilisée pour la détermination de l'humidité pondérale (HP). Ainsi, le poids frais était déterminé sur le terrain à l'aide d'une balance électronique de marque KERN (EMB 1000-2)

et de portée de 1000 g puis le poids sec au laboratoire (WASCAL/Tanguiéta) après séchage à 105°C pendant 24 heures à l'étuve. L'humidité pondérale du sol a été évaluée suivant la formule proposée par Soltner (2000) suivant la formule :

3.3.5 Analyses statistiques des données

Le logiciel Statistical Analysis System (SAS) version 9.2 a été utilisé pour déterminer l'effet du mode de travail du sol sur les différents paramètres étudiés. Les différentes mesures effectuées ont fait l'objet d'une analyse de la variance à trois facteurs (Types de labour, la fertilisation azotée et le paillage) incluant les variables telles que : le poids sec des racines, la hauteur des plants et l'humidité pondérale. Les valeurs moyennes ont été ensuite comparées entre elles à l'aide du test de la plus petite différence significative (ppds) au seuil de 5%.

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4. RESULTATS

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4.1 Influence des techniques de travail du sol sur la culture du cotonnier

4.1.1 Influence des techniques de travail du sol sur la production de la biomasse racinaire des plants du cotonnier

Les résultats de l'analyse de variance (Annexe 5) sur la production de biomasse racinaire uniquement au niveau de la profondeur de prélèvement 0 - 10 cm ceci à 30 JAS (Annexe 5) et au niveau des profondeurs 0 - 10 cm ; 10 - 20 cm et 0 - 20 cm à 60 JAS (tableau 2) ont montré des différences hautement significatives (P<0,001 et P<0,01) entre les types de labour. L'interaction entre les types de labour et la fertilisation a été significatif (P<0,05) à 120 JAS dans les profondeurs 0 - 10 cm ; 10 - 20 cm et 0 - 40 cm.

En effet, le traitement LC a affecté positivement la production des racines à 30 JAS comparativement au traitement LR, avec les valeurs respectives de 0,054#177;0,00 et 0,026#177;0,00 g/plant. Les mêmes scénarii s'observent également à 60 JAS, au niveau des profondeurs de prélèvement 0-10 cm et 10-20 cm (tableau 2). L'analyse de la variance montre que les différentes techniques de travail du sol n'ont pas eu des effets significatifs à 90 JAS, sur l'ensemble profondeurs de prélèvement. Néanmoins, les valeurs moyennes les plus élevées ont été obtenues au niveau du traitement LC 4,20#177;0,33 ; 0,38#177;0,04 et 0,18#177; 0,01 g/plant respectivement pour les profondeurs 0 -10, 10-20 et 20-30 cm, contrairement au traitement LR qui a présenté les plus faibles valeurs respectivement 3,85#177;0,23 ; 0,31#177;0,03 ; et 0,16#177;0,04 g/plant (tableau 2).

A la fin du cycle végétatif (120 JAS), aucune différence significative (P>0,05) ne s'observe entre les traitements sauf au niveau de l'horizon de prélèvement 30 - 40 cm de profondeur (Annexe 5 et tableau 2). Tout de même, le traitement LC présente les valeurs moyennes supérieures comparées au traitement LR (tableau 2).

Il a été également constaté que les plants du cotonnier sont fortement pourvu en biomasse racinaire dans les parties arables (0 - 10 cm) du sol soient 8,051#177;0,98 g/plant pour le traitement (LC) (tableau 2). Par contre, la technique LR indique un poids sec inférieur de 6,952#177;0,58 g/plant à 120 JAS (tableau 2).

Il apparait un effet bénéfique du traitement LC sur la production de la biomasse racinaire autour de 40 cm de profondeur (10,93#177;0,04 g/plant). Le traitement LR semblerait contraignant à un accroissement de la quantité totale de racine (9,28#177;0,01 g/plant). Ainsi la vitesse de production est importante entre les deux traitements (tableau 2).

Tableau 2: Evolution de la production de biomasse racinaire des plants du cotonnier en fonction des techniques de travail du sol

Les valeurs suivies de la même lettre alphabétique de même caractère et pour le même facteur ne sont pas significativement différentes (P>0,05) d'après le test de ppds.

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4.1.2 Influence des techniques de travail du sol sur la croissance en hauteur des plants du cotonnier

La croissance en hauteur des plants suivant les techniques de travail du sol est présentée dans la figure 4. Les résultats de l'analyse de variance ont montré que les techniques de travail du sol influencent significativement (P<0,001 et 0,01) la vitesse de croissance en hauteur des plants du cotonnier (Annexe 4). Ces différences ont été marquées au cours des périodes de 21 ; 42 et 63 jours après semis (JAS). Tout de même, il existe de différence significative d'après le test de ppds0, ₀₅ à ces mêmes stades de développement.

En effet, les valeurs moyennes (67,89#177;2,93 cm ; 101,44#177;3,83 cm ; 121,19#177;1,31 cm) élevées en hauteur des plants sont observées sur toute la période du cycle végétatif considérant la technique de labour conventionnel (LC). Les valeurs inférieures sont observées au niveau du traitement labour réduit (LR) (Annexe 3a). Hormis, l'effet non significatif (P<0,05) de l'interaction «types de travail du sol et le facteur azote», l'effet conjugué des trois facteurs (Types de travail du sol, Azote et Paillage) a été significatif (P<0,05) seulement à la première date de mesure (Annexe 4). Ainsi, il est évident que les différentes façons de travail du sol jouent un rôle déterminant dans la croissance et développement des plantes.

Les barres portant la même lettre ne sont significativement différentes selon le test de ppds (P?0,05)

Figure 4: Evolution de la hauteur des plants du cotonnier en fonction des systèmes de labour considérant le nombre de jours après semis.

4.1.3 Influence des techniques de travail du sol sur l'évolution de l'indice de la surface foliaire des plants du cotonnier

L'évolution de l'indice de la surface foliaire (ISF) des plants du cotonnier considérant les types de travail du sol est représentée par la figure 5. Le tableau de l'analyse de variance a montré que les types de travail du sol ont eu un effet non significatif (P>0,05) sur la dynamique de l'indice de la surface foliaire (Annexe 4). Cependant, le système labour conventionnel (LC) a indiquée des valeurs relativement élevées comparativement au système labour réduit (LR) affichant des valeurs plus ou moins faible (Figure 5). De ce fait, la croissance de l'ISF dépend des techniques de travail du sol. En effet, le pic a été observé au 84^ème jour après semis (JAS) au niveau des deux techniques de travail du sol. Mais décroit à la fin du cycle végétatif. Ce constat est lié à la sénescence et à la chute des feuilles des plants.

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Figure 5: Evolution de l'indice de la surface foliaire des plants du cotonnier considérant les techniques de travail du sol.

4.1.4 Influence des techniques de travail du sol sur les paramètres phénologiques des plants du cotonnier

Il ressort des résultats de l'analyse de variance (Tableau 3) que les dates d'apparition des premières et 50% des fleurs du cotonnier ont été hautement affectées (P<0,001) par les différents systèmes de travail du sol (Annexe 6). Le traitement LR indique des durées d'apparition des premières et celle de l'apparition de 50% des fleurs tardives près de 72 heures comparé au traitement LC. Il n'existe aucune différence significative (P>0,05) de l'effet des types de travail du sol sur la date de maturité physiologique

(Annexe 6 et Tableau 3). Il a été remarqué que les deux types de travail du sol avaient atteint la maturité physiologique durant la même période (Tableau 3).

Tableau 3: Effet des systèmes de travail du sol sur les données phénologiques du cotonnier

Les valeurs suivies de la même lettre alphabétique de même caractère et pour le même facteur ne sont pas
significativement différentes (F>0,05) d'après le test de ppds

4.1.5 Influence des techniques de travail du sol sur l'humidité pondérale du sol

Les résultats de l'analyse de variance sont présentés dans l'Annexe 6. Il ressort des résultats de cette analyse que les systèmes de travail du sol n'ont pas été significatifs (P>0,05) sur l'humidité pondérale du sol. Cependant, le traitement LR indique des accroissements de l'ordre de 1,2% à 2% dans les horizons 0 - 20 cm et 20 - 40 cm de profondeurs comparativement au traitement LC (Figure 6).

L'effet combiné des techniques de travail du sol et le paillage du sol avec les résidus de récolte a été non significatif (P>0,05) sur l'humidité pondérale du sol (Annexe 6). Il a été constaté que l'amélioration de l'humidité pondérale du sol est liée à la technique du travail du sol et du niveau d'azote dans le sol. De ce fait, la valeur moyenne élevée (0,32#177;0,04) est relative au système qui combine la technique LC avec l'application de la forte dose d'azote (Annexe 3d).

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Les barres d'erreur représentent les erreurs standards. Les barres portant la même lettre ne sont
significativement différentes selon le test de ppds (P?0,05).

Figure 6 : Evolution de l'humidité pondérale du sol considérant les techniques de travail du sol

4.2 Effet de l'application de la fertilisation azotée sur la culture du coton

4.2.1 Effet de l'application de la fertilisation azotée sur la production de la biomasse racinaire des plants du cotonnier

L'effet des doses d'engrais azoté sur la production de la biomasse racinaire est présenté dans le tableau 4. Les résultats de l'analyse de variance montrent que les différentes doses d'azote influencent significativement (P<0,01 et P<0,05) la production de la biomasse racinaire des plants du cotonnier à 90 et 120 Jours après semis (Annexe 5). En effet, l'influence des différentes doses d'azotes a été hautement significative (P<0,01) au niveau des profondeurs de prélèvement 0 -10 cm et 0 - 30 cm à 90 JAS et significative (P<0,05) (tableau

4 et Annexe 3b, 3c) à 120 JAS au niveau de la profondeur de prélèvement 0 - 10 cm (Annexe

5 et tableau 4). Cependant, le test de ppds0, 05montre également qu'il existe de différence significative (P<0,05) sur la tranche 0 - 40 cm de profondeur à 120 JAS (tableau 4 et Annexe 5). A cette même période correspond la valeur moyenne la plus élevée (90 kg N/ha = 11,46#177;1,87 g/plants) comparée au traitement témoin (0 kg N/ha) indiquant la valeur moyenne inférieure (0 kg N/ha = 7,66#177;0,68 g/plant) (Annexe 3c). Par contre, l'effet de l'apport d'azote apparait non significatif (P>0,05) à 30 et 60 jours après semis (JAS) sur l'ensemble des profondeurs de prélèvement (Annexe 5 et tableau 4).

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L'effet significatif (P<0,05) de l'interaction des systèmes de travail du sol et de l'application de l'azote apparait à 120 JAS sur les profondeurs de prélèvement 0 - 10 cm et 10 - 20 cm (Annexe 5). Les valeurs moyennes des biomasses racinaires totales à 120 JAS montrent que seuls les traitements 45 et 90 kg N/ha ont occasionné une importante production de biomasse racinaire (respectivement 11,19#177;1,08 et 11,46#177;1,87 g/plants) comparé au témoin (7,66#177;0,68 g/plant). Quel que soit la technique de travail du sol, l'effet de leur interaction avec les différentes doses d'azote semble être significatif (P<0,05) d'après le test de ppds0, ₀₅ à 90 et 120 JAS sur les horizons de prélèvement 0 - 10 cm ; 10 - 20 cm, 0 - 30 cm, 30 - 40 cm et 0 - 40 cm de profondeurs (Annexe 3b, 3c et tableau 4).

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Tableau 4: Evolution de la production de la biomasse racinaire du cotonnier en fonction des différentes doses d'azote

Doses kg 0 - 10 cm 0 - 10 cm 10 - 20 cm 0 - 10 cm 10 - 20 cm 20 - 30 cm 0 - 10 cm 10 - 20 cm 20 - 30 cm 30 - 40 cm

Les valeurs suivies de la même lettre alphabétique de même caractère et pour le même facteur ne sont pas significativement différentes (P>0,05) d'après le test de ppds.

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4.2.2 Effet de l'application de la fertilisation azotée sur la croissance en hauteur des plants du cotonnier

La figure 7 montre les valeurs moyennes des hauteurs des plants du cotonnier en fonction des différentes doses d'azote appliquées. Le tableau de l'analyse de variance montre que les différentes doses d'azote appliquées présentent des effets significatifs (P<0,01 et P<0,001) au cours des stades de développement de la plante (Annexe 4). Il ressort de l'analyse des résultats que l'effet de l'application de l'azote est significatif (P<0,05) au cours des périodes de croissance allant de 63, 84 et 115 JAS selon le test de ppds0, ₀₅_. D'une manière générale les valeurs moyennes de la croissance en hauteur les plus élevées se remarquent au niveau des traitements 45 et 90 kg N/ha (124,675#177;3,05 cm et 126,806#177;2,23 cm) comparé au témoin (0 kg N/ha) avec des valeurs nettement faibles (104,837#177; 2,50 cm) à la fin du cycle (Figure 7). Cette situation traduit le niveau faible en azote des parcelles expérimentales.

L'effet cumulé des traitements LC et les différentes doses d'azote appliquées apparait significatif (P<0,05) sur la hauteur des plants à 21 et 84 JAS d'après le test de ppds0, 05 (Annexe 3a). Par contre, l'effet de l'interaction du traitement LR et les divers niveaux d'azote devient significatif (P<0,05) à partir de 42 et 84 JAS. L'effet favorable de la fertilisation azotée a été signalé tout au long de la croissance des plants.

Les barres portant la même lettre ne sont significativement différentes selon le test de ppds (P? 0,05)

Figure 7: Evolution de la croissance en hauteur des plants considérant les différentes doses d'azote.

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4.2.3 Effet de l'application de la fertilisation azotée sur l'évolution de l'indice de la surface foliaire des plants du cotonnier

L'effet de l'application de l'azote sur l'évolution de l'indice de la surface foliaire (ISF) est représenté par la figure 8. Les résultats de l'analyse de la variance indiquent que l'apport de l'azote a un effet significatif (P<0,01) sur l'évolution de l'indice de la surface foliaire (ISF) des plants du cotonnier seulement à 84 JAS selon le test de ppds0, ₀₅ (Annexe 3a). Il a été constaté que l'indice de la surface foliaire de la plante augmente au fur et à mesure que son cycle végétatif accroit avant d'atteindre son paroxysme à 84 JAS. En effet, le traitement 90 kg N/ha exacerbe l'ISF (1,98#177;0,09) traduisant ainsi un bon développement de la biomasse aérienne. Les résultats de l'analyse de la variance ont également indiqué l'effet significatif (P<0,05) de l'interaction (LC et les différentes doses d'azote) sur l'ISF seulement à la première observation (21 JAS). Cependant, le test de ppds0, ₀₅ indique tout de même de différence significative (P<0,05) à 21 et 84 ^ème JAS (Annexe 4).

Les barres portant la même lettre ne sont significativement différentes selon le test de ppds (P?0,05).

Figure 8: Evolution de l'indice de la surface foliaire des plants en fonction des différentes doses d'azote.

4.2.4 Effet de l'application de la fertilisation azotée sur les paramètres phénologiques des plants du cotonnier

Les résultats de l'effet des différentes doses d'azote sur les paramètres phénologiques du cotonnier sont indiqués dans le tableau 5. L'analyse de variance a montré que l'apport d'azote à 20 et 40 JAS n'a pas eu d'effet significatif (P>0,05) sur la date d'apparition des 1ères fleurs des plants du cotonnier (Annexe 6 et tableau 3). Par contre, il apparait un effet

significatif (P<0,01) de l'apport d'azote sur la date d'apparition des 50% de fleurs du cotonnier.

En ce qui concerne, la date de maturité physiologique, aucune différence significative (P>0,05) n'a été observée en ce qui concerne la fertilisation azotée (Annexe 6). Toutefois, l'application de l'azote semble être déterminante dans l'apparition des fleurs des plants du cotonnier.

Tableau 5: Effet des différentes doses d'azote sur les données phénologiques du cotonnier

Les valeurs suivies de la même lettre alphabétique et pour le même facteur ne sont pas significativement
différentes (P>0,05) d'après le test de ppds

4.2.5 Effet de l'application de la fertilisation azotée sur l'humidité pondérale du sol

L'influence de l'application de l'azote sur l'humidité pondérale du sol est illustrée par la figure 9. Le tableau de l'analyse de variance montre que les différentes doses d'azote appliquées ne présentent aucun effet significatif (P>0,05) sur les valeurs moyennes de l'humidité pondérale du sol sur les profondeurs du sol examinées (Annexe 6). Toutefois, le test de ppds0, ₀₅ indique de différence significative (P<0,05) sur l'humidité pondérale du sol considérant l'effet combiné du traitement (LC) et les différentes doses d'azote apportées. Par contre l'interaction du traitement (LR) et les différentes doses d'azote n'influence pas significativement l'humidité pondérale sur l'ensemble des profondeurs des sols étudiés (Annexe 3d). Néanmoins, les valeurs moyennes élevées sont relatives au traitement 90 kg N/ha et respectivement se présentent comme suit ; 0 - 20 cm (0,29#177;0,02) ; 20 - 40 cm (0,44#177;0,01) et 40 - 60 cm (0,51#177;0,02).

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Les barres portant la même lettre ne sont significativement différentes selon le test de ppds (P?0,05).

Figure 9: Evolution de l'humidité pondérale du sol considérant les différentes doses d'azote

4.3 Effet du paillage sur l'humidité pondérale du sol sous culture du cotonnier

Les résultats de l'analyse de variance ont montré que les taux d'humidité du sol n'ont pas été significativement affectés (P>0,05) par le paillage (Annexe 6). Mais, l'effet du paillage s'est avéré bénéfique au niveau des profondeurs 20 - 40 cm et 40 - 60 cm avec des différences de l'ordre de 1% et 30% comparativement au traitement sans paillage (figure 10). L'humidité pondérale varie significativement selon le travail du sol, le niveau d'azote et le paillage.

Malgré, l'effet non significatif (P>0,05) de leur interaction, l'influence du paillage s'est avérée significative au seuil de 5% (ppds0, ₀₅₎ à 0 - 20 cm de profondeur avec les traitements LC et 45 kg N/ha (Annexe 6). Les moyennes enregistrées sont de 0,23#177;0,01 et 0,17#177;0,01, respectueusement pour le traitement paillage et sans paillage. Les mêmes effets sont observés avec les traitements LR et 45 kg N/ha. Les moyennes sont de 0,29#177;0,00 et 0,26#177;0,00 respectivement pour les traitements paillage et sans paillage.

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Les barres portant la même lettre ne sont significativement différentes selon le test de ppds (P?0,05).

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5.DISCUSSION

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5.1. Effet des différentes techniques de labour sur la biomasse racinaire du cotonnier

Les résultats obtenus de l'étude révèlent que les systèmes de travail du sol ont influencé le développement des systèmes racinaires des plants du cotonnier. L'impact de ces traitements (LC et LR) sur la biomasse racinaire a été hautement marqué dans les profondeurs de prélèvement 0 - 10 ; 10 - 20 cm uniquement à 30 et 60 jours après semis (JAS). L'effet bénéfique du traitement LC a été également observé sur la quantité de biomasse racinaire produite à ces divers stades de développement des plants comparativement au traitement le labour réduit (LR). Ce résultat peut être dû à la contrainte physique liée à la nouvelle structure de l'état du sol au développement des racines. La technique de labour conventionnel (LC) ameublie la couche remaniée et assure une croissance adéquate du système racinaire dès le début des cycles des cultures (Chopart, 1993). Par contre, les auteurs (Çarman et al., 1997 ; Wright et al., 2008) ont rapporté que le labour réduit avait entrainé le compactage des horizons supérieurs et de ce fait réduit la vitesse de développement des racines. La densité apparente et la résistance à la pénétration semblent être élevées dans les horizons superficiels avec le traitement labour réduit (LR) comparé au labour conventionnel (Ehlers et al., 1983). Ces mêmes auteurs ont souligné le rôle fondamental de la densité apparente et la résistance à la pénétration dans la dynamique de croissance du système racinaire. Ces facteurs peuvent réduire le développement et la densité racinaire des plantes.

Cependant, la profondeur des racines primaires, leur formation et la profondeur d'enracinement des racines latérales peuvent varier selon la variété, le type de sol, la capacité de rétention du sol et d'autres facteurs liés aux types de sol et aux plantes (Balls, 1919). Il apparait que la croissance, le développement et la quantité de racine produite sont influencés par les différentes techniques de travail du sol et semblent affecter le rendement final. Ce résultat montre le rôle clé joué par les racines dans le processus de production. Il peut s'expliquer par le fait que la technique LC a favorisé le développement des racines qui approvisionnent efficacement la plante en élément nécessaire. de Dorlodot et al. (2007) avait aussi observé le rôle déterminant des racines dans la formation du rendement des cultures. Tout de même, Nicou et Chopart (1989) ont déterminé une corrélation positive entre d'une

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part la biomasse racinaire totale et le rendement et d'autre part entre la densité racinaire et le rendement des cultures (maïs, sorgho, arachide).

En effet, la vitesse de production des racines a un taux d'accroissement plus intense au niveau du système LC que celui du labour réduit (LR). Ces différentes constations sont entérinées par Nielson (1974) qui énumère que dans une certaines conditions de labour réduit (LR), le compactage du sol devient préjudiciable à la prolifération des racines. Aussi, la production racinaire du coton est étroitement influencée par la résistance mécanique du sol (Nielson, 1974).

5.2. Effet des doses d'engrais azotés sur la biomasse racinaire des plants du cotonnier

L'efficacité des éléments minéraux sur la biomasse produite a également été testée. L'effet de l'application de l'azote était significatif (P<0,01 et P<0,05) sur la biomasse racinaire produite, tout comme l'interaction (P<0,01) entre les types de labour et la fertilisation azotée au niveau des profondeurs de prélèvement 0-10 cm et 10 - 20 cm. Le traitement témoin (0 kg N/ha) a montré des résultats moins satisfaisants comparé avec les traitements (45 et 90 kg N/ha). Cette situation n'est que le reflet de l'état de pauvreté des sols de la zone en azote. Ces résultats mettent en exergue l'efficacité de l'azote et le rôle qu'il joue dans le développement de la plante entière (partie aérienne et souterraine) que dans l'accessibilité des autres éléments nutritifs au profit de la plante. Il a été démontré que la nutrition azotée affecte positivement la prolifération et la distribution des racines et améliore l'humidité du sol (Asghar et Kanehiro, 1977). L'utilisation efficiente de l'azote dépend non seulement de la profondeur d'enracinement, mais aussi de la technique de travail du sol adoptée. Ainsi, l'effet conjugué du traitement 90 kg N/ha et le LC exprime la meilleur production racinaire (15,453 #177; 3,23 g/plants). Ce résultat peut s'expliquer par un bon développement harmonieux du système racinaire dans un environnement favorable à l'alimentation hydrique et nutritionnelle des racines et par ricochet un meilleur rendement (Ziadi et al., 2006).

5.3. Effet des différentes techniques de travail du sol et de l'azote sur les paramètres de croissance des plants du cotonnier

Les niveaux d'engrais ont significativement influencé la croissance en hauteur des plants. La hauteur la plus élevée des plants était enregistrée au niveau du traitement ou 90 kg N ha^-1 ont été appliqués. C'est un fait avéré que l'application de l'azote booste la croissance et

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le développement des plants. Ces résultats sont en accord avec ceux de Rochester et al. (2001) qui ont montré que la hauteur des plants du coton est liée au niveau de l'azote dans le sol.

Durant les périodes de croissance, la hauteur des plants du cotonnier était affectée par les techniques de travail du sol. La croissance en hauteur était significativement supérieure dans le traitement LC plus que le traitement LR. Les résultats corroborent les observations de Wlaiwan et al. (2013) sur le zéro - labour ou minimum labour et le labour conventionnel.

L'indice de la surface foliaire (ISF) croit au début du cycle végétatif jusqu'au 84 JAS et décroit à 115 JAS traduisant ainsi la sénescence des feuilles et la maturité physiologique. L'ISF étant un facteur de croissance lié au développement de la plante a été influencé par les techniques de travail du sol. Il a été constaté que la technique LC semble avoir des ISF élevés tout au long du cycle végétatif comparé au système LR. De ce fait, la technique (LR) a produit des plants dont l'activité photosynthétique est réduite et du coup n'a pas permis un meilleur développement de la biomasse aérienne. En effet, l'évolution de l'ISF dans le temps dépend du sol et de la fertilisation azotée. Cette constatation détermine le rôle clé joué par l'azote dans la croissance et le développement des plantes. Ainsi, les plantes des parcelles fertilisées ont eu un ISF supérieur à celui des autres plantes. Ces résultats seraient dus à la qualité et la quantité des éléments nutritifs dans ces engrais, car Mengel et Kirkby (1978) ont montré que l'azote et le phosphore induisent la croissance des feuilles et par conséquent l'augmentation de l'ISF chez la plus part des plantes.

5.4. Influence des techniques de travail du sol et la fertilisation azotée sur les paramètres phénologiques du cotonnier

Les paramètres phénologiques sont des indicateurs spéciaux utilisés pour l'estimation d'éventuelle date de maturité. En effet, les techniques de travail du sol ont fortement influencé la durée de l'apparition des premières ainsi que les 50% des fleurs. Il ressort que le traitement LR a présenté des fleurs tardives (près de trois jours) comparé au traitement LC. En fait, cette situation serait subordonnée aux conditions contraignantes du sol infligées au développement des racines, lesquelles approvisionnent les plantes en eau et en nutriments. Mais l'effet de la fertilisation était significatif seulement sur la durée d'apparition des 50% des fleurs. Dans ce cas, le traitement témoin (0 kg N/ha) semble être retardé (20,50#177;0,31a) par rapport aux autres traitements (45 kg N/ha = 19,12#177;0,41b et 90 kg N/ha =19,75#177;0,38ab). Ceci peut s'expliquer par la déficience en azote et est capable de retarder de quelques jours la maturation de maximum des fruits chez le Citrullus lanatus (Olaniyi, 2008). Ce constat révèle le rôle crucial de l'azote dans le processus de production des plantes.

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5.5. Influence des différents types de travail du sol et de l'azote sur l'humidité pondérale du sol

Les taux d'humidité résultants de l'effet des différentes pratiques de travail du sol n'ont pas d'incidence significative sur la teneur du sol au cours d'un stress hydrique allant à 20 jours. L'humidité pondérale du sol élevée (+1%) est en rapport avec le traitement LR, ce qui montre que cette technique permet une meilleure économie de l'eau dans un bassin versants caractérisés par une faible pluviométrie. La technique LR peut être efficace pour de faible précipitation (Paltineanu et al., 2000). Aussi, Zhang et al. (2013) ont également montré qu'après semis direct on observe des valeurs de la capacité de rétention de l'eau et de conservation de l'eau du sol élevées comparativement à celles des systèmes classiques de labour.

L'absence de différence significative entre les modes de travail du sol sur certains paramètres mesurés peut s'expliquer par la courte durée de l'expérimentation, ceci nécessite une reprise de l'expérimentation pendant d'autres saisons culturales afin d'apprécier l'effet de la variation saisonnière sur les paramètres mesurés. Cette hypothèse corrobore les résultats de Balesdent (1997) qui après 28 années d'expérience a constaté un léger accroissement (+7%) du stock de la matière organique du sol comparé au stock initial dans le traitement avec labour conventionnel. Le semis direct ou zéro-labour conduit à une forte augmentation du taux de matière organique du sol (13% comparativement au stock initial). Or la matière organique joue un rôle déterminant dans la conservation de l'humidité du sol. A cet effet, l'influence des systèmes de travail du sol peut être perceptible que sur le long terme (Ràtonyi, 1998). Cependant, l'effet significatif de l'interaction observé à 0 - 10 cm de profondeur traduit l'importance du choix des techniques de labour mais aussi de la teneur du sol en azote.

5.6. Effet du paillage sur l'humidité pondérale du sol

L'effet du paillage a été non significatif sur l'humidité pondérale. Toutefois, on a observé que l'influence du paillage du sol s'identifie mieux au niveau des horizons 0-20 et 2040 cm avec le traitement labour réduit(LR) (Annexe 6 et figure 10). La technique sans aucun travail mécanique préalable du sol apparait comme un système durable de gestion des terres et assure une protection du sol et de l'eau. En effet, la conjonction du traitement 45 kg N/ha + paillage + labour réduit du sol indique un surcroit de 0,6% de l'humidité pondérale du sol comparé au système labour conventionnel. La performance de l'utilisation du paillage dépend

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également du mode de travail du sol et de la quantité d'azote apporté au sol. Ces observations sont indéniablement soutenues par les résultats des travaux de Campbell et al. (1996) ; Hobbs et al. (2007) ; et Calegari et al. (2008). Par ailleurs, le paillage à base de résidus de récolte sur les parcelles expérimentales a induit une augmentation de la quantité de matière organique du sol. Ce résultat a permis d'atténuer l'évaporation de l'eau du sol et par conséquent une conservation de l'humidité du sol (Dagbénonbakin et al., 2011 et Wang et al., 2011).

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CONCLUSION & SUGGESTIONS

6. CONCLUSION& SUGGESTIONS

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CONCLUSION & SUGGESTIONS

La présente étude a examiné l'effet de différents systèmes de travail du sol, l'apport de l'azote et le paillage sur la biomasse racinaire, la hauteur des plants et l'indice de surface foliaire du cotonnier et l'humidité pondérale d'un sol ferrugineux tropical lessivé du Nord-Ouest Bénin. Les résultats des différents traitements suggèrent que l'effet du mode de travail du sol a une importante influence sur la dynamique de la production racinaire. L'analyse de l'effet des traitements révèle une évolution croissante de la biomasse racinaire avec le système labour conventionnel (LC). Les faibles valeurs ont été observées avec la technique de labour réduit (LR). Des observations similaires ont été faites sur la croissance en hauteur et l'ISF des plants du cotonnier. De façon générale, l'apport des différentes doses d'azote a significativement amélioré la production de biomasse racinaire, la hauteur et l'indice de surface foliaire des plants. La méthode de labour réduit combinée avec le paillage a considérablement améliorée l'humidité pondérale du sol. Nos résultats ont également montré une influence significative du mode de travail du sol sur la durée d'apparition des fleurs du cotonnier et par conséquent sur la date de fructification des plants. Il convient de signaler que, outre les avantages qu'induit le labour conventionnel, le système labour réduit (LR) apparait plus efficace au regard de l'humidité pondérale du sol. Il semble plus avantageux aux producteurs en raison de la réduction des charges liées à la main d'oeuvre et du gain de temps considérable qu'il favorise.

Compte tenu des défis précisément les problèmes liés aux changements climatiques auxquels l'agriculture est sujette de nos jours, de nombreuses institutions de recherche scientifiques s'intéressent à la question du développement des paquets technologiques relatifs à une gestion durable des systèmes de culture et des terres tout en limitant les risques de dégradation des propriétés physico chimiques du sol. Une solution palliative serait l'adoption du labour réduit comme nos résultats l'ont montré.

Au regard de l'importance que revêt le mode de travail du sol dans la production agricole et surtout l'amélioration du niveau de rendement des cultures, nous suggérons ce qui suit :

? La reprise de l'essai sur une longue période tout en incluant d'autres cultures afin de mieux appréhender la meilleure technique de travail du sol dans les différentes zones agroécologiques du Bénin.

? Une restitution des résultats de la présente étude à tous les acteurs ayant participé dans la conduite des expérimentations en particulier les producteurs.

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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EFFETDES DIFFERENTS SYSTEMES DE TRAVAIL DU SOL SUR LA BIOMASSE RACINAIRE DU COTONNIER ET LA

ANNEXES

EFFETDES DIFFERENTS SYSTEMES DE TRAVAIL DU SOL SUR LA BIOMASSE RACINAIRE DU COTONNIER ET LA DISPONIBILITE D'EAU DANS LE BASSIN VERSANT D'OURI YORI

EFFETDES DIFFERENTS SYSTEMES DE TRAVAIL DU SOL SUR LA BIOMASSE RACINAIRE DU COTONNIER ET LA

ANNEXES

Annexe 1: Diagramme ombrothermique de la station synoptique de Natitingou en 2013

Annexe 2 : Evolution de la pluviométrie annuelle de la commune de Matéri de 1996 à 2012

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

ANNEXES

Annexe 3a : Effet de travail du sol, d'azote et le paillage sur les paramètres de croissance (moyenne #177; erreur standard)des plants du cotonnier

Travail du sol

Dose

d'Azote (Kg ha^-1)

Paillage

Hauteur (cm)

Indice de la surface foliaire (ISF)

21 JAS

42 JAS

63 JAS

84 JAS

115 JAS

21 JAS

42 JAS

63 JAS

84 JAS

115 JAS

Résidus

12,50 #177;0,40

32,50#177; 1,72

63,35#177;4,20

89,55#177;3,72

102,15#177;4,09

0,587#177;0,03

0,582#177;0,06

1,17#177;0,13

1,69#177;0,24

1,35#177;0,14a

Sans Résidus

11,25#177;0,37

29,55#177;1,43

57,75#177;5,78

83,35#177;5,22

93,75#177;4,30

0,60#177;0,03

0,65#177;0,23

1,43#177;0,169

1,87#177;0,16

0,87#177;0,06b

Moyenne

11,87#177;0,34AB

31,02#177;1,18A

60,55#177;3,47A

86,45#177;3,19B

97,95#177;16,23B

0,59#177;0,02A

0,62#177;0,11A

1,30#177;0,11A

1,78#177;0,14B

1,11#177;0,11A

Résidus

11,55#177;0,32

32,75#177;3,78

68,65#177;10,01

107,25#177;10,13

120,30#177;9,06

0,45#177;0,05

0,60#177;0,12

1,56#177;0,22

2,31#177;0,10

1,26#177;0,17

Sans Résidus

11,45#177;0,62

30,40#177;2,75

71,05#177;9,15

107,60#177;12,54

128,30#177;6,46

0,37#177;0,37

0,77#177;0,127

1,24#177;0,17

2,24#177;0,209

1,54#177;0,25

Moyenne

11,50#177;0,32B

31,57#177;2,21A

69,85#177;6,29A

107,42#177;7,46A

124,30#177;5,37A

0,41#177;0,04B

0,68#177;0,08A

1,40#177;0,14A

2,28#177;0,10A

1,40#177;0,15A

Résidus

13,65#177;0,20a

35,15#177;2,03

76,45#177;6,44

110,80#177;7,59

127,85#177;6,26

0,47#177;0,042

0,83#177;0,16

1,45#177;0,15

2,24#177;0,14

1,55#177;0,30

Labour

Sans Résidus

11,50#177;0,23b

32,45#177;2,87

70,10#177;6,93

110,10#177;9,04

125,05#177;7,11

0,55#177;0,07

0,68#177;0,27

1,44#177;0,17

1,98#177;0,19

1,58#177;0,23

conventionnel

Moyenne

12,57#177;0,43A

33,80#177;1,71A

73,27#177;4,54A

110,45#177;5,47A

126,45#177;4,42A

0,51#177;0,04AB

0,75#177;0,15A

1,44#177;0,10A

2,11#177;0,12AB

1,56#177;0,17A

MOYENNE

11,98#177;0,22X

32,13#177;0,99X

67,89#177;2,93X

101,44#177;3,83X

116,23#177;3,63X

0,50#177;0,02X

0,68#177;0,06X

1,38#177;0,06X

2,05#177;0,08X

1,36#177;0,09X

Résidus

9,75#177;1,01

22,40#177;1,18

52,15#177;5,26

93,90#177;2,62

111,35#177;3,40

0,38#177;0,13

0,46#177;0,10

1,41#177;0,20

1,77#177;0,28

1,13#177;0,10

Sans Résidus

10,15#177;0,37

20,65#177;0,80

49,15#177;1,82

92,30#177;0,94

112,10#177;1,94

0,50#177;0,06

0,67#177;0,37

1,15#177;0,13

1,71#177;0,13

1,40#177;0,26

Moyenne

9,95#177;0,50 A

21,52#177;0,73B

50,65#177;2,64A

93,10#177;1,32B

111,72#177;1,81B

0,44#177;0,07A

0,56#177;0,18A

1,28#177;0,12A

1,74#177;0,14A

1,26#177;0,14A

Résidus

10,50#177;0,75

30,10#177;1,38a

67,30#177;4,03

109,40#177;3,55

126,90#177;5,49

0,43#177;0,05b

0,76#177;0,15

1,17#177;0,16

2,25#177;0,15

1,21#177;0,19

Labour réduit

Sans Résidus

8,45#177;0,49

22,60#177;1,38b

53,70#177;5,47

100,85#177;2,06

123,20#177;4,40

0,67#177;0,05a

0,60#177;0,10

1,49#177;0,17

1,96#177;0,07

1,18#177;0,25

Moyenne

9,47#177;0,57A

26,35#177;1,68A

60,50#177;4,06A

105,12#177;2,49A

125,05#177;3,33A

0,55#177;0,05A

0,68#177;0,09A

1,33#177;0,12A

2,11#177;0,09A

1,20#177;0,14A

Résidus

9,45#177;0,61

23,80#177;3,08

57,85#177;7,72

100,40#177;7,15

130,12#177;0,57a

0,55#177;0,05

0,85#177;0,09

1,29#177;0,12

1,70#177;0,23

1,45#177;0,21

Sans Résidus

9,50#177;0,56

22,55#177;1,76

53,50#177;2,16

99,55#177;2,39

124,20#177;1,40b

0,55#177;0,07

0,55#177;0,17

1,21#177;0,13

1,98#177;0,14

1,17#177;0,20

Moyenne

0,38#177;9,47 A

23,17#177;1,66AB

55,67#177;3,80A

99,97#177;3,49AB

127,16#177;1,32A

0,55#177;0,04A

0,70#177;0,10A

1,25#177;0,08A

1,84#177;0,13A

1,31#177;0,14A

MOYENNE

9,63#177;0,27Y

23,68#177;0,89Y

55,60#177;2,13Y

99,40#177;1,76X

121,19#177;1,31X

0,51#177;0,03X

0,64#177;0,07X

1,29#177;0,06X

1,90#177;0,07X

1,26#177;0,08X

Les valeurs suivies de la même lettre alphabétique de même caractère et le pour même facteur ne sont pas significativement différentes (P>0,05) d'après le test de ppds (plus petite différence significative).

EFFETDES DIFFERENTS SYSTEMES DE TRAVAIL DU SOL SUR LA BIOMASSE RACINAIRE DU COTONNIER ET LA DISPONIBILITE D'EAU DANS LE BASSIN VERSANT D'OURI YORI 44

EFFETDES DIFFERENTS SYSTEMES DE TRAVAIL DU SOL SUR LA BIOMASSE RACINAIRE DU COTONNIER ET LA DISPONIBILITE D'EAU DANS LE BASSIN VERSANT D'OURI YORI 45

ANNEXES

Annexe3b : Effet de travail du sol, d'azote et le paillage sur la production de la biomasse racinaire (moyenne #177; erreur standard) à (30, 60 et 90 JAS)

Travail du sol	Dose d'Azote (Kg ha^-1)	Paillage				Biomasse racinaire (g/plant)
			30 JAS		60 JAS			90 JAS
			0-10 cm	0-10 cm	10- 20cm	0-20 cm	0-10 cm	10-20 cm	20-30 cm	0-30 cm
	0	Résidus	0,057#177;0,01	0,752#177;0,13	0,122#177;0,037	0,877#177;0,171	3,440#177;0,609b	0,322#177;0,07b	0,072#177;0,014	3,835#177;0,68b
		Sans Résidus	0,065#177;0,01	0,695#177;0,075	0,097#177;0,031	0,792#177;0,106	2,632#177;0,424a	0,260#177;0,04a	0,070#177;0,027	2,957#177;0,49a
		Moyenne	0,061#177;0,00A	0,723#177;0,07A	0,110#177;0,02A	0,835#177;0,09A	3,0362#177;0,37B	0,291#177;0,04A	0,071#177;0,01B	3,396#177;0,42B
Labour	45	Résidus Sans Résidus	0,057#177;0,00 0,052#177;0,00	0,890#177;0,26 0,987#177;0,303	0,125#177;0,026 0,150#177;0,033	1,015#177;0,28 1,137#177;0,330	5,847#177;1,09 4,517#177;0,454	0,412#177;0,084 0,567#177;0,188	0,222#177;0,035 0,210#177;0,035	6,482#177;1,19 5,292#177;0,50
conventionnel		Moyenne	0,05#177;0,00 A	0,938#177;0,18A	0,137#177;0,02A	1,076#177;0,20A	5,182#177;0,60A	0,490#177;0,10A	0,216#177;0,02A	5,887#177;0,64A
		Résidus	0,042#177;0,01	0,907#177;0,141	0,130#177;0,057	1,040#177;0,19	4,317#177;0,86	0,327#177;0,026	0,220#177;0,062	4,86#177;0,83
	90	Sans Résidus	0,052#177;0,013	0,655#177;0,04	0,080#177;0,02	0,732#177;0,06	4,447#177;0,69	0,412#177;0,11	0,167#177;0,04	5,027#177;0,76
		Moyenne	0,047#177;0,00 A	0,781#177;0,08A	0,105#177;0,02A	0,886#177;0,11A	4,382#177;0,51AB	0,370#177;0,05A	0,193#177;0,03A	4,945#177;0,52AB
	MOYENNE		0,054#177;0,00X	0,814#177;0,07X	0,117#177;0,01X	0,932#177;0,08X	4,200#177;0,33X	0,383#177;0,04X	0,160#177;0,01X	4,742#177;0,36X
		Résidus	0,030#177;0,00	0,420#177;0,09	0,070#177;0,02	0,492#177;0,11	2,700#177;0,24	0,195#177;0,02	0,365#177;0,24	3,257#177;0,27
	0	Sans Résidus	0,030#177;0,00	0,382#177;0,05	0,055#177;0,00	0,437#177;0,06	4,342#177;0,30	0,367#177;0,02	0,152#177;0,06	4,860#177;0,26
		Moyenne	0,030#177;0,00A	0,401#177;0,05A	0,062#177;0,01A	0,465#177;0,06A	3,521#177;0,36B	0,362#177;0,03A	0,258#177;0,12A	4,058#177;0,34A
	45	Résidus	0,030#177;0,00a	0,580#177;0,03a	0,050#177;0,01	0,632#177;0,03a	3,965#177;0,53	0,192#177;0,02b	0,150#177;0,05	4,312#177;0,56
		Sans Résidus	0,020#177;0,00b	0,28#177;0,00b	0,032#177;0,01	0,310#177;0,01b	5,257#177;0,87	0,522#177;0,11a	0,140#177;0,01	5,920#177;0,82
Labour réduit		Sans Résidus	0,020#177;0,00b	0,28#177;0,00b	0,032#177;0,01	0,310#177;0,01b	5,257#177;0,87	0,522#177;0,11a	0,140#177;0,01	5,920#177;0,82
Labour réduit		Moyenne	0,025#177;0,00AB	0,430#177;0,05A	0,041#177;0,00A	0,471#177;0,06A	4,611#177;0,53A	0,357#177;0,08A	0,145#177;0,02A	5,116#177;0,55B
	95	Résidus	0,022#177;0,00	0,535#177;0,25	0,067#177;0,02	0,60#177;0,27	3,195#177;0,25	0,227#177;0,03b	0,107#177;0,03	3,527#177;0,23b
		Sans Résidus	0,022#177;0,00	0,532#177;0,18	0,077#177;0,03	0,610#177;0,22	3,652#177;0,12	0,387#177;0,02a	0,205#177;0,02	4,242#177;0,16a
		Moyenne	0,022#177;0,00B	0,533#177;0,14A	0,072#177;0,01A	0,605#177;0,16A	3,423#177;0,15B	0,307#177;0,03A	0,156#177;0,02A	3,885#177;0,19B
	MOYENNE		0,025#177;0,00Y	0,455#177;0,05Y	0,058#177;0,00Y	0,513#177;0,06Y	3,852#177;0,23X	0,315#177;0,03X	0,186#177;0,04X	4,353#177;0,24X

EFFETDES DIFFERENTS SYSTEMES DE TRAVAIL DU SOL SUR LA BIOMASSE RACINAIRE DU COTONNIER ET LA DISPONIBILITE D'EAU DANS LE BASSIN VERSANT D'OURI YORI 46

ANNEXES

Annexe 3c: Effet de travail du sol, d'azote et le paillage sur la production de la biomasse racinaire (moyenne #177; erreur standard) à 90 JAS

Travail du sol	Dose d'Azote (Kg ha^-1)	Paillage			Biomasse racinaire (g/plant)
					120 JAS
			0-10 cm	10-20 cm	20-30 cm	30- 40 cm	0 - 40 cm
	0	Résidus	7,10#177;1,427	1,565#177;0,53	0,282#177;0,07	0,180#177;0,04b	9,135#177;1,77
		Sans Résidus	3,760#177;0,44	1,292#177;0,14	0,242#177;0,04	0,530#177;0,00a	5,82#177;0,49
		Moyenne	5,430#177;0,93B	1,428#177;0,26A	0,262#177;0,04A	0,355#177;0,06A	7,478#177;1,05B
		Résidus	6,312#177;1,15	1,097#177;0,29	0,340#177;0,02	0,185#177;0,05	7,935#177;2,15
Labour	45	Sans Résidus	8,412#177;1,861	2,377#177;0,61	0,565#177;0,15	0,422#177;0,13	11,780#177;2,31
conventionnel		Moyenne	7,362#177;1,26AB	1,737#177;0,39A	0,452#177;0,08A	0,303#177;0,08A	9,857#177;1,63AB
	90	Résidus	10,082#177;2,26	3,112#177;1,34	0,337#177;0,09	0,130#177;0,02	13,66#177;3,43
		Sans Résidus	12,640#177;3,81	3,130#177;1,46	1,072#177;0,57	0,402#177;0,21	17,242#177;5,89
		Moyenne	11,361#177;2,11A	3,121#177;0,92A	0,705#177;0,30A	0,266#177;0,11A	15,453#177;3,23A
	MOYENNE		8,051#177;0,98X	2,095#177;0,36X	0,473#177;0,10X	0,308#177;0,04X	10,930#177;1,38X
		Résidus	5,390#177;0,87	1,622#177;0,61	0,307#177;0,10	0,177#177;0,02	7,492#177;1,38
	0	Sans Résidus	6,077#177;1,36	1,655#177;0,45	0,342#177;0,09	0,102#177;0,03	8,182#177;1,45
		Moyenne	5,733#177;0,76B	1,638#177;0,35B	0,325#177;0,06AB	0,140#177;0,02B	7,837#177;0,93B
		Résidus	8,950#177;2,07	2,142#177;0,56	0,452#177;0,12	0,157#177;0,01b	11,705#177;2,25
Labour réduit	45	Sans Résidus	9,292#177;1,82	3,110#177;0,28	0,632#177;0,15	0,330#177;0,01a	13,36#177;1,82
Labour réduit	45	Moyenne	9,121#177;1,27A	2,626#177;0,34A	0,542#177;0,09A	0,243#177;0,03A	12,53#177;1,37A
		Moyenne	9,121#177;1,27A	2,626#177;0,34A	0,542#177;0,09A	0,243#177;0,03A	12,53#177;1,37A
		Résidus	6,470#177;0,55	0,965#177;0,37	0,302#177;0,11	0,170#177;0,02	7,907#177;0,72
	90	Sans Résidus	5,530#177;0,43	0,960#177;0,07	0,330#177;0,02	0,222#177;0,06	7,045#177;0,36
		Moyenne	6,00#177;0,37B	0,962#177;0,17B	0,316#177;0,05B	0,196#177;0,03AB	7,476#177;0,40B
	MOYENNE		6,951#177;0,58X	1,742#177;0,21X	0,394#177;0,04X	0,193#177;0,01Y	9,282#177;0,72X

Annexe 3d: Effet de travail du sol, d'azote et le paillage sur l'humidité pondérale du sol et les paramètres phénologiques du cotonnier (moyenne #177; erreur standard)

Les valeurs suivies de la même lettre alphabétique de même caractère (caractère majuscule et minuscule) et pour le même facteur ne sont pas significativement différentes (P>0,05) d'après le test de ppds (plus petite différence significative).Les valeurs réelles (entre parenthèse) ont subi une transformation 2arcsinvn (Dagnelie, 1998). Les valeurs sans les lettres minuscules traduisent la même

EFFETDES DIFFERENTS SYSTEMES DE TRAVAIL DU SOL SUR LA BIOMASSE RACINAIRE DU COTONNIER ET LA DISPONIBILITE D'EAU DANS LE BASSIN VERSANT D'OURI YORI 47

ANNEXES

Annexe 4: Tableau d'analyse de variance à trois facteurs (valeur de F) des paramètres de croissance considérant le travail du sol, la fertilisation azotée et le paillage.

Sous de variation	ddl						Valeur de Fisher
				Hauteur				Indice de la surface foliaire
		21 JAS	42 JAS	63 JAS	84 JAS	115 JAS	21 JAS	42 JAS	63 JAS	84 JAS	115 JAS
Travail du sol	1	66,27***	44,41***	11,64**	0,29ns	2,94ns	0,07ns	0,13ns	0,91ns	2,19ns	0,67ns
Azote	2	1,28ns	1,71ns	2,93ns	7,84**	22,27***	0,55ns	0,54ns	0,22ns	5,50**	1,39ns
Paillage	1	7,21*	5,91*	1,99ns	0,59ns	0,46ns	2,48ns	0,05ns	0,03ns	0,13ns	0,08ns
*TravSol Azote**	2	1,41ns	1,68ns	0,55ns	1,69ns	2,15ns	4,64*	0,02ns	0,27ns	0,40ns	1,08ns
*TravSolPaillage**	1	1ns	0,11ns	0,28ns	0,04ns	0,10ns	2,22ns	0,29ns	0,01ns	0,02ns	0,03ns
*AzotePaillage**	2	0,45ns	0,53ns	0,01ns	0,08ns	0,50ns	0,11ns	0,99ns	0,02ns	0,48ns	0,41ns
*TravSolAzotePaillage*	2	4,23*	0,73ns	0,72ns	0,27ns	1,04ns	2,23ns	0,41ns	3,02ns	1,44ns	2,05ns

EFFETDES DIFFERENTS SYSTEMES DE TRAVAIL DU SOL SUR LA BIOMASSE RACINAIRE DU COTONNIER ET LA DISPONIBILITE D'EAU DANS LE BASSIN VERSANT D'OURI YORI 48

ANNEXES

Annexe 5:Tableau d'analyse de variance à trois facteurs (valeur de F) de la biomasse racinaire considérant le travail du sol, la fertilisation azotée et le paillage.

30 JAS

60 JAS

90 JAS

120 JAS

0 - 10 cm

10 - 20 cm

0 - 20 cm

0 - 10 cm

10 - 20 cm

20 - 30 cm

0 - 30 cm

0 - 10 cm

10 - 20 cm

20 - 30 cm

30 -4 0 cm

0 - 40 cm

Travail du sol

41,40***

14,56***

11,97**

15,27***

0,97ns

2,06ns

0,32ns

1,12ns

1,10ns

0,77ns

0,50ns

6,29*

1,34ns

Azote

1,89ns

0,62ns

0,01ns

0,49ns

7,12**

2,83ns

0,04ns

7,86**

3,42*

0,95ns

1,57ns

0,29ns

2,97ns

Paillage

0,01ns

0,95ns

0,51ns

0,98ns

0,43ns

8,64**

0,48ns

0,84ns

0,05ns

0,69ns

3,00ns

13,48***

0,43ns

TravSol *Azote

0,18ns

0,68ns

1,28ns

0,81ns

1,49ns

0,55ns

3,08ns

2,09ns

4,30*

5,23*

1,92ns

1,19ns

5,16*

TravSol*Paillage

0,70ns

0,05ns

0,07ns

0,02ns

6,49*

2,88ns

0,04ns

6,95*

0,04ns

0,00ns

1,02ns

6,66*

0,09ns

Azote*Paillage

0,79ns

0,06ns

0,22ns

0,05ns

0,14ns

1,32ns

0,71ns

0,03ns

0,57ns

0,96ns

0,98ns

0,18ns

0,70ns

TravSol*Azote*Paillage

0,03ns

1,01ns

0,76ns

1,08ns

1,09ns

0,24ns

1,27ns

0,91ns

1,18ns

0,05ns

1,18ns

1,29ns

0,78ns

EFFETDES DIFFERENTS SYSTEMES DE TRAVAIL DU SOL SUR LA BIOMASSE RACINAIRE DU COTONNIER ET LA DISPONIBILITE D'EAU DANS LE BASSIN VERSANT D'OURI YORI 49

EFFETDES DIFFERENTS SYSTEMES DE TRAVAIL DU SOL SUR LA BIOMASSE RACINAIRE DU COTONNIER ET LA DISPONIBILITE D'EAU DANS LE BASSIN VERSANT D'OURI YORI 50

ANNEXES

Annexe 6:Tableau d'analyse de variance à trois facteurs (valeur de F) de l'humidité pondérale du sol et des paramètres phénologiques considérant les systèmes de travail du sol la fertilisation azotée et le paillage.

Sous de variation	ddl			Valeur de Fisher
			Humidité pondérale			Paramètres phénologiques
		0 - 20 cm	20 - 40 cm	40 - 60 cm	DAT1	DAT50	DATM
Travail du sol	1	0,36ns	0,70ns	0,01ns	15,40***	30,22***	0,06ns
Azote	2	1,88ns	1,52ns	0,25ns	0,38ns	5,48**	0,42ns
Paillage	1	0,12ns	2,56ns	0,01ns	0,70ns	1,21ns	0,06ns
*TravSol Azote**	2	4,11*	2,67ns	0,20ns	0,38ns	1,66ns	0,26ns
*TravSolPaillage**	1	0,19ns	1,03ns	0,90ns	0,00ns	0,13ns	1,11ns
*AzotePaillage**	2	0,94ns	0,18ns	0,47ns	0,45ns	0,40ns	0,02ns
*TravSolAzotePaillage*	2	0,28ns	1,98ns	0,12ns	0,55ns	0,40ns	0,28ns