Effets de la fertilisation organo-minérale sur la croissance et le rendement du fonio

REPUBLIQUE DU SENEGAL

MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SECONDAIRE, DES CENTRES UNIVERSITAIRES REGIONAUX ET DES UNIVERSITES

UNIVERSITE DE THIES

ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D'AGRICULTURE

DEPARTEMENT DES PRODUCTIONS VEGETALES

MEMOIRE DE FIN D'ETUDES

Effets de la fertilisation organo minérale sur la croissance et le rendement du fonio (Digitaria exilis Stapf) en Casamance et au Sénégal Oriental

Présenté pour l'obtention du Diplôme d'Etudes Approfondies (DEA)

Spécialisation: Agronomie et Protection des cultures

Par :

M. Ghislain KANFANY

Ingénieur Agronome

Devant le jury composé de :

DEDICACES

Je dédie ce modeste travail à mes frères et soeurs.

Le droit d'aînesse m'oblige à donner le meilleur de moi-même pour que

Vous puissiez suivre cet exemple, pour faire mieux et plus que moi.

J'espère que j'aurais été une référence pour vous.

Je vous aime tous.

A mes parents.

Votre éducation m'a permis de transcender toutes les hostilités de la vie.

Vous m'avez éduqué dans la sagesse, l'amour

La piété, le respect du prochain, l'humilité et le travail bien fait.

Pour cela, jamais je ne cesserai de vous dire Merci.

Ayez la satisfaction du devoir accompli chers parents

REMERCIEMENTS

Doux Jésus je te rends grâce et te remercie encore une fois de plus pour l'assistance sans faille en ma personne, de m'avoir donné la sagesse, la force et l'intelligence de conduire à bien ce modeste travail.

Il a été effectué au niveau du Centre de Recherches Zootechniques de Kolda, dans le cadre du projet FNRAA FONIO, qui a pris entièrement en charge l'encadrement scientifique, logistique et financier.

A travers ces quelques phrases, je tiens à exprimer ma profonde et sincère gratitude :

Au Dr Ahmet T. Diallo et Dr Saliou Ndiaye, respectivement Directeur et Directeur des études de l'ENSA, pour m'avoir ouvert les portes de l'ENSA, qui représente un pôle d'excellence au service du développement rural.

Au Dr Abdou Ndiaye, Chef de Centre du CRZ de Kolda pour m'avoir accepté dans sa structure.

Au chef de département des Productions Végétales, Dr Pape M. Diedhiou et à travers lui tout le corps professoral, en particulier ceux du département. Vous avez toujours oeuvré dans le but de nous fournir un enseignement de qualité. Je vous serais éternellement reconnaissant.

A M. Moustapha Gueye, mon Maître de stage, pour son dévouement inlassable et sa rigueur scientifique, manifestés tout au long de la durée de mes recherches. Ses précieux conseils, ses encouragements constants, et surtout sa grande disponibilité et compréhension ne m'ont sans cesse incité à persévérer dans mes travaux. Je tiens ainsi à lui exprimer, aujourd'hui et pour toujours, ma reconnaissance la plus sincère. A travers sa personne, je remercie tous ses collègues chercheurs du CRZ de Kolda.

Au personnel technique des différentes stations d'expérimentation du CRZ de Kolda (Séfa, Kolda, Vélingara et Sinthiou Malème).

A Omar Sané, Ibrahima Ndiaye et Moustapha Sarr, étudiants du Centre National de Formations des Techniciens en Agriculture et Génie Rural, qui m'ont appuyé dans le suivi des essais, dans le cadre de leur stage rural.

A tous les membres du jury et ceux qui ont participé à la correction de ce modeste document malgré leurs lourdes occupations.

A tous les étudiants de l'ENSA, particulièrement à ceux de la 23^ème promotion et à mes camarades de classe du DEA. Votre esprit de groupe a été remarquable durant toute la formation.

A Mbargou, Mariama, Djiba, Bamba, Younousse, Dave, Aldo, avec qui j'ai partagé mes joies et peines durant ce stage. Que la grâce de DIEU vous aide à atteindre le summum de vos souhaits.

A tous mes amis: Sylvain, Emma, ma chère Codou, Léonce, Alphonsine, Yvette, Minou, Abou, Eric, Hamadou, Jean Paul, Aline, Genou, Charles, Cyrille, Martin, Waly, Amina, Diouma, Ibou et j'en passe, pour votre soutien chaque fois que le besoin se faisait sentir.

A toutes les familles du CRZ de Kolda, pour votre gentillesse et largesse à mon égard. Mention spéciale à la famille GUEYE, BADIANE et DIATTA. Gracias !!!

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS

ANOVA : Analyse of Variance

CRZ : Centre de Recherches Zootechniques de Kolda

DAPS : Division de l'Analyse, de la Prévision et des Statistiques (Ministère de l'Agriculture, de la Pisciculture et des Biocarburants)

ENSA : Ecole Nationale Supérieure d'Agriculture de Thiès

FNRAA : Fonds National de Recherches Agricoles et Agro-alimentaires

ISRA : Institut Sénégalais de Recherches Agricoles

ITA : Institut des Technologies Alimentaires

PAPEM : Point d'Appui de Prévulgarisation et d'Expérimentation Multilocale

SNK : Student Newman Keuls (test de comparaison de moyennes)

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : De gauche à droite : parcelle, inflorescence et grains de fonio 3

Figure 2 : Localisation des sites d'expérimentation 8

Figure 3 : Répartition décadaire de la pluviométrie au cours du cycle cultural à Sinthiou Malème 9

Figure 4 : Répartition décadaire de la pluviométrie au cours du cycle cultural à Vélingara 9

Figure 5 : Répartition décadaire de la pluviométrie au cours du cycle cultural à Kolda 10

Figure 6 : Répartition décadaire de la pluviométrie au cours du cycle cultural à Séfa 10

Figure 7 : Evolution de la Hauteur de la plante (HP) en cm en fonction de la fertilisation minérale à Kolda 15

Figure 8 : longueur du racème (cm) du fonio en fonction de la fertilisation organo minérale à Kolda 16

Figure 9 : Nombre de talle en fonction de la fertilisation minérale chez le fonio à Kolda 17

Figure 10 : Hauteur (cm) de la plante en fonction de la fertilisation minérale à 26 jas à Vélingara 19

Figure 11 : Evolution de la Hauteur de la plante (HP) en cm en fonction de la fertilisation minérale à Sinthiou Malème 21

Figure 12 : longueur du racème (cm) du fonio en fonction de la fertilisation organo minérale à Sinthiou 21

Figure 13 : Plan de l'essai de la station de Séfa 37

Figure 14 : Plan de l'essai de la station de Kolda 37

Figure 15 : Plan de l'essai du PAPEM de Vélingara 38

Figure 16 : Plan de l'essai de la station de Sinthiou Malème 38

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : conduite de l'essai dans les différentes localités 12

Tableau 2 : les différentes phases phénologiques du fonio dans les différents sites 14

Tableau 3 : Résultats d'analyse de variance sur les paramètres de croissance chez le fonio à Kolda 14

Tableau 4 : Résultats d'analyse de variance sur les paramètres de productivité chez le fonio à Kolda 16

Tableau 5 : Moyenne de la biomasse aérienne sèche à (kg/ha) en fonction de la fertilisation minéral à Kolda 17

Tableau 6 : Moyenne du rendement en grains (kg/ha) en fonction de la fertilisation minérale chez le fonio à Kolda 18

Tableau 7 : Résultats d'analyse de variance sur les paramètres de croissance chez le fonio à Vélingara 18

Tableau 8 : Résultats d'analyse de variance sur les paramètres de productivité chez le fonio à Vélingara 19

Tableau 9 : Résultats d'analyse de variance sur les paramètres de croissance chez le fonio à Sinthiou 20

Tableau 10 : Résultats d'analyse de variance sur la biomasse aérienne sèche, le rendement en grain et ses composantes chez le fonio à Sinthiou 22

Tableau 11 : Comparaison des moyennes de la biomasse aérienne sèche à Sinthiou Malème 22

Tableau 12 : Comparaison des moyennes du rendement en grains (kg/ha) chez le fonio à Sinthiou Malème 23

Tableau 13 : Résultats d'analyse de variance sur les paramètres de croissance chez le fonio à Séfa 23

Tableau 14 : Résultats d'analyse de variance sur la biomasse aérienne sèche, le rendement en grain et ses composantes chez le fonio à Séfa 24

RESUME

Le fonio (Digitaria exilis Stapf) est l'une des plus vieilles céréales d'Afrique de l'ouest. Au Sénégal, il est essentiellement cultivé en Casamance et au Sénégal Oriental et les rendements au champ restent très faibles. Le diagnostic agronomique effectué en 2008 explique la faiblesse de ces rendements par le caractère extensif des systèmes de culture. En effet, le semis se fait à la volée, la récolte est manuelle et la fertilisation est quasi inexistante dans ces parcelles paysannes. C'est ainsi qu'une étude sur la fertilisation organo minérale du fonio a été entreprise dans les stations de Séfa, Kolda, Vélingara et Sinthiou Malème situées en Casamance et au Sénégal Oriental, pour voir ses effets sur la croissance et le rendement et proposer un plan de fumure. Pour ce faire, deux facteurs (matière organique et engrais minéral) ont été étudiés dans un dispositif en split plot, au niveau de chaque site. Les résultats obtenus ont permis de montrer que la fertilisation organo minérale n'a induit aucun effet sur les caractéristiques phénologiques de la plante de fonio. Par contre, des différences par rapport à la croissance et à la productivité de la plante de fonio ont été notées entre les sites. Ainsi, les sites de Séfa et Vélingara ont enregistrées les valeurs les plus faibles, contrairement aux sites de Kolda et de Sinthiou. Ces différences sont dues aux conditions d'installation des cultures dans ces différents sites d'expérimentation. L'effet de l'interaction engrais minéral°x°matière organique, ainsi que du facteur matière organique, n'ont pas induit des effets significatifs sur la hauteur de la plante et la production de biomasse. Cependant, pour l'interaction de ces deux facteurs, des différences significatives ont été notées sur la longueur du racème et le nombre de talles par plante. Concernant le facteur engrais minéral, des effets significatifs ont été notés sur la production de biomasse, le rendement en grains et le nombre de talles. Les parcelles fertilisées avec 100, 150 et 200 Kg/ha de NPK ont permis une augmentation de la biomasse aérienne sèche par rapport aux parcelles non fertilisées. Pour le rendement, les valeurs augmentent avec le niveau de fertilité jusqu'à une certaine dose. En effet, les parcelles fertilisées avec 50 et 100 kg/ha offrent un surplus de production en comparaison aux parcelles non fertilisées. Mais, en passant de 100 à 150 et 200 kg/ha de NPK, la production reste constant et est sensiblement égale à celle des parcelles fertilisées à la dose de 100 kg/ha. Toutefois, en plus de ces résultats obtenus sur la fertilisation, des travaux ultérieurs devront être menés pour une amélioration des pratiques culturales, dans le but d'accroitre la production.

Mots clés :

Fonio, Digitaria exilis Stapf, fertilisation organo minérale, croissance, rendement, Casamance, Sénégal Oriental.

Référence du mémoire :

Kanfany G. (2009). Effets de la fertilisation organo minérale sur la croissance et le rendement du fonio (Digitaria exilis Stapf) en Casamance et au Sénégal Oriental. Mémoire pour l'obtention du Diplôme d'Etudes Approfondies (DEA) en Agronomie et Protection des cultures. Ecole Nationale Supérieure d'Agriculture de Thiès (Sénégal), 45 pages.

TABLE DES MATIERES

PAR : 1

M. GHISLAIN KANFANY 1

INGÉNIEUR AGRONOME 1

DEVANT LE JURY COMPOSÉ DE : 1

I. INTRODUCTION 1

II. SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE 2

2.1. Origine et répartition 3

2.2. Position Taxonomique 3

2.3. Caractères botaniques 3

2.4. Exigences édapho-climatiques 4

2.5. Les ennemis de la culture 4

2.6. Les techniques culturales 5

III. MATERIELS ET METHODES 7

3.1. Les sites expérimentaux 8

3.2. Matériel végétal 10

3.3. Facteurs étudiés et dispositif expérimental 11

3.4. Conduite des essais 11

3.5. Les observations et mesures 12

3.6. Traitement et analyse des données 12

IV. RÉSULTATS ET DISCUSSION 13

4.1. Présentation des résultats 14

VI. CONCLUSION ET PERSPECTIVES 29

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES 32

ANNEXE 36

I. INTRODUCTION

Le fonio (Digitaria exilis Stapf) est une culture peu connue des sénégalais et fait parfois office de céréale de soudure dans le monde rural. Il est essentiellement cultivé en Casamance et au Sénégal Oriental. Cependant, il connait un regain d'intérêt dans les centres urbains mais également dans la filière d'exportation à cause de ses qualités gustatives et nutritives. Ses grains sont très riches en méthionine et en Cystéine, deux acides aminés jouant un rôle très important dans le métabolisme de l'organisme humain, contrairement aux autres céréales. Il est recommandé même aux personnes souffrant de diabète ou de surpoids d'avoir un régime alimentaire à base de cette céréale. Malgré cette situation, les rendements aux champs restent très faibles variant de 200 à 700 kg/ha. Durant la campagne 2007, le fonio n'a représenté que 1% de la production céréalière nationale (DAPS, 2008). La production nationale en 2008 était estimée à près de 4 430 tonnes (DAPS, 2009) alors qu'il était prévu un objectif de production de 25 000 tonnes sur une superficie de 35 700 ha. Ces mêmes objectifs ont été maintenus pour l'année 2009 par le Ministère chargé de l'Agriculture.

Un diagnostic des systèmes de culture réalisé par Kanfany (2008) a montré que cette faiblesse des rendements est due principalement aux pratiques culturales à caractère extensif. En effet, le semis se fait à la volée, avec une absence notoire de fertilisation aussi bien organique que minérale, la récolte et les opérations post récolte sont essentiellement manuelles et occasionnent beaucoup de perte de grains.

C'est ainsi qu'un travail intitulé : « Effets de la fertilisation organo minérale sur la croissance et le rendement du fonio (Digitaria exilis Stapf) en Casamance et au Sénégal Oriental » a été conduit dans les différentes stations d'expérimentation de l'ISRA en Casamance et au Sénégal Oriental. Il entre dans le cadre d'un projet financé par le FNRAA et intitulé « Amélioration de la productivité et valorisation du fonio (Digitaria exilis Stapf) au Sénégal ».

L'objectif de ce travail est d'étudier les effets de la fertilisation organo minérale sur la croissance et le rendement du fonio afin de déterminer une grille de décision pour le plan de fumure. Il s'agira en particulier d'étudier les réponses à la fertilisation organique et/ou minérale sur la croissance et la productivité du fonio et d'esquisser un plan de fumure.

Le premier chapitre de ce travail présente une synthèse de connaissances sur la culture du fonio. Le matériel et les méthodes utilisés sont décrits dans le deuxième chapitre. Enfin, les résultats obtenus sont présentés et discutés dans le troisième chapitre. Une conclusion générale et des recommandations formulées en guise de perspectives de recherches sont présentées dans le dernier chapitre.