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Effets de la fertilisation organo-minérale sur la croissance et le rendement du fonio( Télécharger le fichier original )par Ghislain Kanfany Ecole nationale supérieure d'agriculture de Thiès/Sénégal - DEA 2009 |
IV. RÉSULTATS ET DISCUSSION4.1. Présentation des résultats4.1.1. Comportement phénologiqueL'amendement et/ou la fertilisation minérale n'ont pas d'effet perceptible sur le cycle cultural. La levée a été effective dans l'ensemble au 4e jour après semis (jas), sauf à Kolda où elle est intervenue 7 jas ( Tableau 2). S'agissant de la floraison, elle est apparue environ 49 jours après levée. Les grains sont arrivés à maturité aux alentours de 80 jours après le semis. Tableau 2 : les différentes phases phénologiques du fonio dans les différents sites
jas= jours après semis, jal= jours après levée 4.1.2. Effets de la fertilisation organo minérale sur la croissance et le rendement du fonio4.1.2.1. Station de recherche de Kolda · Croissance des plantes Tableau 3 : Résultats d'analyse de variance sur les paramètres de croissance chez le fonio à Kolda
HP= hauteur de la plante, LR= longueur racème, jas= jours après semis, *, ** et *** = significatifs aux seuils de 5, 1, et 0,1% d'après le test de Student Newman-Keuls; ns = non significatif au seuil de 5% ; TS = test de signification, CV= coefficient de variation Les résultats de l'analyse de variance sur les paramètres de croissance chez le fonio à Kolda sont présentés dans le tableau 3. L'analyse statistique n'a pas mis en évidence un effet significatif de l'interaction entre les deux facteurs et le facteur matière organique pris individuellement sur la hauteur des plants de fonio. Par contre, la hauteur des plants varient en fonction de la dose d'engrais minéral appliqué quel que soit la date de mesure, à l'exception de la hauteur maximale. En effet à cette date, la taille des plants de fonio tournait autour de 93,5 cm. Pour la longueur du racème, elle varie seulement en fonction de l'interaction entre les deux facteurs. La variation de la taille des plantes en fonction de la dose d'engrais minéral appliqué à permis de tracer la Figure 7. On constate que quelle soit la date de mesure considérée, la taille des plantes de fonio augmente avec le niveau de fertilité. Les parcelles fertilisées avec la dose de 200 kg/ha ont présenté les plantes les plus développées tandis que celles des parcelles non fertilisées sont les moins développées. Par ailleurs, le test de comparaison des différences induites par l'interaction engrais minéral x matière organique sur la longueur du racème a permis de distinguer trois groupes ( Figure 8). En effet, la longueur du racème des parcelles fertilisées avec 100 kg/ha de NPK seulement sont les plus faibles, alors que celui des parcelles fertilisées avec 50 kg/ha de NPK seulement aussi ont été les plus élevées. Les longueurs de racème des autres parcelles ont atteint des valeurs intermédiaires.
Figure 7 : Evolution de la Hauteur de la plante (HP) en cm en fonction de la fertilisation minérale à Kolda
Figure 8 : longueur du racème (cm) du fonio en fonction de la fertilisation organo minérale à Kolda · La biomasse aérienne sèche, le rendement grain et ses composantes Tableau 4 : Résultats d'analyse de variance sur les paramètres de productivité chez le fonio à Kolda
jas= jours après semis, *** = significatifs aux seuils de 0,1% d'après le test de Student Newman-Keuls; ns = non significatif au seuil de 5% ; TS = test de signification. CV= coefficient de variation Le tableau 4 présente les résultats de l'analyse de variance sur la biomasse aérienne sèche, le rendement en grains, le nombre de talles et de racème par plante et le poids de 1 000 grains. Ces différents paramètres ne varient pas en fonction de l'interaction entre la matière organique et l'engrais minéral, de même qu'en fonction de la dose de fumier d'étable appliquée dans la parcelle. Par contre, des différences très hautement significatives de la biomasse aérienne sèche et du nombre de talles par plante en fonction du niveau de fertilisé sont notées. Le nombre moyen de racème est sensiblement égal à 3 avec une production en moyenne de 1 500 kg/ha, quel que soit le plan de fumure appliqué. La grosseur des grains n'a pas été influencée par les différents traitements et le poids de 1 000 grains est de 0,6 gramme. Tableau 5 : Moyenne de la biomasse aérienne sèche à (kg/ha) en fonction de la fertilisation minéral à Kolda
Pour chaque ligne, les moyennes affectées des mêmes lettres sont identiques au seuil de 5% (Newman et Keuls) Pour la biomasse aérienne sèche, elle augmente avec le niveau de fertilité. Les plantes de fonio dans les parcelles fertilisées à la dose de 200 kg/ha ont entrainé une augmentation de la biomasse aérienne sèche d'environ 68% en moyenne en comparaison aux parcelles non fertilisées ni amendées ( Tableau 5).
Figure 9 : Nombre de talle en fonction de la fertilisation minérale chez le fonio à Kolda De même pour le nombre de talles par plante de fonio, il augmente avec le niveau de fertilité. Le nombre de talles par plante a été plus élevé chez les plantes des parcelles fertilisées avec 200 kg/ha (5 talles/plante) par rapport aux plantes des parcelles témoins non fertilisées (3 talles/plante). Tableau 6 : Moyenne du rendement en grains (kg/ha) en fonction de la fertilisation minérale chez le fonio à Kolda
Pour le rendement en grains, après analyse de variance on n'a pas noté de différence entre les différents traitements. Mais, du point de vue arithmétique, on peut dire que les rendements en grains varient avec la dose de triple 15-15-15 appliquée dans la parcelle. En effet, les plantes des parcelles fertilisées avec du triple 15 à la dose de 100 kg/ha sont plus productives et permettent d'avoir des plus values d'environ 24% par comparaison à la production des parcelles non fertilisées ( Tableau 6). Au-delà de cette dose d'engrais minéral (100 kg/ha), la production en grains reste constante. 4.1.2.2. PAPEM de Vélingara · Croissance des plantes Tableau 7 : Résultats d'analyse de variance sur les paramètres de croissance chez le fonio à Vélingara
HP= hauteur de la plante, LR= longueur racème , jas= jours après semis, * = significatifs aux seuils de 5 d'après le test de Student Newman-Keuls ; ns = non significatif au seuil de 5% ; TS = test de signification. CV= coefficient de variation Le tableau 7 présente les résultats de l'analyse de variance sur les paramètres de croissance chez le fonio à Vélingara. L'analyse de variance sur la variable hauteur de la plante n'a pas montré de différence significative aussi bien pour l'interaction engrais minéral x matière organique, que pour le facteur matière organique, quelle que soit la date considérée. Cependant, elle laisse apparaitre des hauteurs de plantes de fonio différentes en fonction de la dose d'engrais minéral appliqué à la première date de mesure (26 jours après semis). A la dernière mesure, c'est-à-dire à 61 jours après le semis, la taille des plantes de fonio tournait autour de 95,5 cm. Pour la longueur du racème, elle ne varie pas en fonction des différents traitements. Les plantes de fonio avaient des racèmes longs en moyenne de 13 cm, quel que soit le plan de fumure appliqué dans la parcelle.
Figure 10 : Hauteur (cm) de la plante en fonction de la fertilisation minérale à 26 jas à Vélingara A 26 jours après le semis, la taille des plantes de fonio augmente avec le niveau de fertilité. Les plantes des parcelles fertilisées avec 150 ou 200 kg/ha étaient plus développées par rapport aux plantes des parcelles non fertilisées ( Figure 10). Les plantes des autres parcelles ont atteint des hauteurs intermédiaires. · La biomasse aérienne sèche, le rendement grain et ses composantes Tableau 8 : Résultats d'analyse de variance sur les paramètres de productivité chez le fonio à Vélingara
jas= jours après semis, ns = non significatif au seuil de 5% ; TS = test de signification. CV= coefficient de variation A Vélingara, les résultats de l'analyse de variance sur la biomasse aérienne sèche, le rendement en grains, le nombre de racèmes et de talles par plante ainsi que le poids de 1 000 grains sont présentés dans le tableau 8. Ces différents paramètres ne varient pas en fonction de la fertilisation organique et/ou minérale. Les plantes de fonio ont produit en moyenne 4 106 kg/ha de biomasse aérienne sèche avec un rendement en grains de 1 281 kg/ha. Le nombre moyen de racèmes et de talles par plante étaient respectivement égal à 3 et 4, quel que soit la fumure apportée à la parcelle. Les grains avaient les mêmes calibres avec un poids de 1 000 grains de l'ordre de 0,6 gramme. 4.1.2.3. Station de recherche de Sinthiou Malème · Croissance des plantes Le tableau 9 présente les résultats de l'analyse de variance sur la hauteur chez le fonio dans la station de Sinthiou Malème. Pour la hauteur des plants de fonio, elle n'a pas variée en fonction l'interaction entre la matière organique et l'engrais minéral, ainsi qu'en fonction de la quantité de matière organique apportée dans la parcelle. Cependant en appliquant seulement l'engrais minéral dans les parcelles de fonio, on constate que la taille des plantes varie avec la dose appliquée quelle soit la date de mesure, à l'exception des valeurs de la hauteur des plantes à la dernière date de mesure (60 jas). A cette date, la taille moyenne des plantes était d'environ 95 cm. Tableau 9 : Résultats d'analyse de variance sur les paramètres de croissance chez le fonio à Sinthiou
HP= hauteur de la plante, LR= longueur du racème, jas= jours après semis, *, et *** = significatifs aux seuils de 5 et 0,1% d'après le test de Student Newman-Keuls (ou test SNK) ; ns = non significatif au seuil de 5% ; TS = test de signification, CV= coefficient de variation La figure 11 nous présente l'évolution de la hauteur des plantes de fonio durant le cycle cultural. On constate que la taille des plantes augmente avec le niveau de fertilité et quelle que soit la date de mesure considérée, les parcelles fertilisées avec la dose de 200 kg/ha sont les plus développées par comparaison aux plantes des parcelles non fertilisées.
Figure 11 : Evolution de la Hauteur de la plante (HP) en cm en fonction de la fertilisation minérale à Sinthiou Malème En ce qui concerne la longueur du racème, même si l'analyse de variance montre une différence significative en fonction de l'interaction entre les deux facteurs étudiés, du point de vue arithmétique elle est la même pour toutes les parcelles. En effet, la longueur du racème des plantes de fonio a varié de 13 cm à 14 cm.
Figure 12 : longueur du racème (cm) du fonio en fonction de la fertilisation organo minérale à Sinthiou · La biomasse aérienne sèche, le rendement grain et ses composantes Les données du tableau 10 représentent les résultats de l'analyse de variance sur la biomasse aérienne sèche, le rendement en grains, le nombre de talles et de racèmes par plante et le poids de 1 000 grains. Ces paramètres n'ont pas varié en fonction de l'interaction entre les deux facteurs étudiés et en fonction de la quantité de fumier d'étable épandue dans la parcelle. Par contre, la production de biomasse aérienne sèche varie avec la dose de NPK apportée dans la parcelle. Les plantes avaient en moyenne 4 talles et 3 racèmes avec un poids de 1 000 grains d'environ 0,6 gramme. Le rendement moyen en fonio paddy a été de 1 882 kg/ha. Tableau 10 : Résultats d'analyse de variance sur la biomasse aérienne sèche, le rendement en grain et ses composantes chez le fonio à Sinthiou
** = significatif au seuil de 1% ; ns = non significatif au seuil de 5% ; TS = test de signification, CV= coefficient de variation Les résultats du test de comparaison des moyennes de la biomasse aérienne sont présentés dans le tableau 11 et permet de distinguer deux groupes. Cette production de biomasse a augmenté de manière linéaire en fonction de la dose d'engrais minérale épandue dans la parcelle. Les plantes des parcelles non fertilisées ont produit 8 236 kg/ha de biomasse aérienne sèche, tandis que chez les plantes des parcelles fertilisées avec 200 kg/ha la production de biomasse aérienne sèche a été de 11 975 kg/ha. Tableau 11 : Comparaison des moyennes de la biomasse aérienne sèche à Sinthiou Malème
Du point de vue statistique, le rendement des différentes parcelles est le même. Mais en prenant seulement en compte la fertilisation minérale on peut dire, du point de vue arithmétique, que les valeurs du rendement se différencient et que la production augmente avec la dose d'engrais appliquée dans la parcelle. Les plantes de fonio dans les parcelles fertilisées avec au moins 150 kg/ha ont entrainé une augmentation de la production en grains d'environ 16% en moyenne par comparaison aux plantes des parcelles non fertilisées. Tableau 12 : Comparaison des moyennes du rendement en grains (kg/ha) chez le fonio à Sinthiou Malème
Pour chaque ligne, les moyennes affectées des mêmes lettres sont identiques au seuil de 5% (Newman et Keuls) 4.1.2.3. Station de recherche de Séfa · Croissance des plantes A Séfa, les résultats de l'analyse de variance présentés dans le tableau 13 montrent que la croissance des plantes n'est pas influencée par le plan de fumure appliqué dans la parcelle. La hauteur des plantes de fonio à maturité est de 77,82 cm avec des racèmes longs de 13 cm. Tableau 13 : Résultats d'analyse de variance sur les paramètres de croissance chez le fonio à Séfa
HP= hauteur de la plante, LR= longueur racème, jas= jours après semis, ns = non significatif au seuil de 5% ; TS = test de signification, CV= coefficient de variation · La biomasse aérienne sèche, le rendement grain et ses composantes Les résultats obtenus après une analyse révèlent que ces différents paramètres ne sont pas influencés par la fertilisation organique et/ou minérale ( Tableau 14). Les plantes ont produit 4 339 kg/ha de biomasse aérienne sèche avec une production en grains de fonio paddy de 1 123 kg/ha. Chaque plante avait en moyenne 2 talles et 2 racèmes. Le calibre des grains n'a pas été influencé par les différents traitements et le poids de 1 000 grains était de 0,6 gramme. Tableau 14 : Résultats d'analyse de variance sur la biomasse aérienne sèche, le rendement en grain et ses composantes chez le fonio à Séfa
jas= jours après semis, ns = non significatif au seuil de 5% ; TS = test de signification. CV= coefficient de variation4.2. Discussion des résultats Cette expérimentation a permis de mettre en évidence les effets de la fertilisation organo minérale chez le fonio sur les paramètres de croissance, de production de biomasse aérienne sèche, de rendement en grains et ses composantes au niveau des quatre stations de recherche du CRZ de Kolda. Pendant la période d'expérimentation, les conditions climatiques dans les quatre sites ont été globalement satisfaisantes (977,9 ; 909,1 ; 902,6 et 781,8 mm, respectivement à Sinthiou Malème, Vélingara, Kolda et Séfa). En effet, la pluviométrie enregistrée, a été bien répartie. D'ailleurs, elle coïncide avec la fourchette de 250 à 1500 mm définie dans le Mémento de l'agronome (2002) comme favorisant un développement optimal de la plante de fonio. Toutefois, une légère pente associée à une forte pluviométrie durant la période d'application du fumier et des engrais minéraux au niveau de la station de Séfa entrainant un phénomène d'hydromorphie temporaire et le niveau d'enherbement très élevé à Vélingara semblent annihiler l'effet de la fertilisation organique et/ou minérale sur la croissance et le rendement du fonio, dans ces deux sites. En outre, le suivi de l'état phytosanitaire effectué durant toute la période d'expérimentation et une bonne conduite de la culture ont contribué à assurer des conditions optimales de développement au cours de l'essai. En effet, des traitements phytosanitaires ainsi que des sarclages ont été effectuées, en cas de besoin. Cependant, il faut noter qu'à Vélingara, malgré le niveau d'enherbement très élevé, un seul sarclage a été effectué. A partir des observations effectuées sur la phénologie de cette plante, il a été noté que la levée est effective vers le 4ème jour après le semis, à l'exception de la station de recherche de Kolda. Au niveau de cette station la levée est intervenue une semaine après le semis. Cette situation peut s'expliquer par les conditions de semis. En effet, le semis s'est fait en condition sèche. Ces résultats viennent confirmer ceux de Fofana et Fall (2005) et le Mémento de l'agronome (2002) qui ont rapporté que la germination des grains de fonio avec un bon lit de semis et en condition humide a lieu entre 3 et 4 jours après le semis. La variété utilisée a un cycle intermédiaire variant entre 75 et 90 jours. La floraison est intervenue vers le 49e jour après la levée et la maturité à 80 jours après le semis. Ces résultats corroborent avec ceux du test de ce cultivar effectué en 2008, au niveau de la station de Kolda, par Fofana (2008). Les résultats ont montré des différences significatives entre les différents sites. Ceux de Séfa et de Vélingara ont présenté les valeurs de croissance et de productivité les plus faibles, contrairement à la station de Kolda et de Sinthiou qui ont enregistré les meilleures performances. Cette situation peut être due aux conditions d'installation des cultures. En effet, à Vélingara les parcelles étaient très enherbées. Malgré ce niveau d'enherbement très élevé, l'essai à fait l'objet d'un seul sarclage à 21 jours après le semis. Ce nombre de sarclages effectué est très minime par rapport aux recommandations formulées sur le guide des bonnes pratiques (2009) pour éviter le phénomène de compétition du fonio avec les adventices. En effet, il est préconisé jusqu'à 3 désherbages en cas d'enherbement excessif. De plus, Gros (1979) souligne que les engrais minéraux n'ont leur efficacité maximum que dans les terres propres. En début de cycle la compétition avec les adventices étant moins rude en plus du sarclage effectué, les parcelles ayant bénéficiées d'un apport d'engrais peuvent les valorisées pour leur croissance (la hauteur de la plante de fonio est de 95,85 cm). Ce qui explique que la croissance des plants de fonio n'a pas été affectée. Mais au-delà d'un certain temps, les adventices entrent en compétition avec les plants de fonio, affectant ainsi le rendement en grains (1282 kg/ha). Au niveau de la station de Séfa les valeurs des paramètres de croissance et de productivité ont été les plus faibles. En effet, la hauteur des plantes a tournée autour de 77,8 cm, la biomasse aérienne produite est égale à 4339 kg/ha et le rendement est de 1123 kg/ha. C'est une situation qui est tout à fait compréhensible et qui s'explique par les conditions pédologiques du site d'expérimentation. En effet, c'est une pente qui a été mal apprécié. Il est même indiqué sur l'analyse des systèmes de culture à base de fonio effectué par Diedhiou (2008) que le fonio est semé sur toutes les terres sauf sur les terrains en pente ou hydromorphes. De plus, la date d'application des engrais coïncide avec une période de forte pluviométrie. Dans ces conditions, on assiste à des pertes d'éléments minéraux par les eaux de drainage et par lixiviation et les sols sont mal drainés et engorgés de façon temporaire. Les conséquences qui en résultent sont une réduction de l'aération et de la teneur en oxygène, empêchant ainsi les racines de respirer correctement et une diminution de la plupart des activités biologiques du sol (FAO, 1987). De plus, l'engorgement entraîne la déninitrification des nitrates. L'ensemble de ces phénomènes aboutit, pour une terre arable normale, à la médiocrité de l'implantation de la culture du fonio dans cette station, ainsi qu'à une réduction de sa croissance et sa productivité, parce que les éléments fertilisants sont mal absorbés en anaérobiose. A Kolda et Sinthiou Malème, on n'a obtenu les meilleures performances. Au niveau de ces deux sites les conditions d'installation de la culture été bonnes, du coup les plantes ont valorisé l'apport d'engrais. Ainsi la hauteur des plantes était de 93,55 et 95,43 cm, respectivement à Kolda et Sinthiou Malème. Ces valeurs sont supérieures à celles citées par le Mémento de l'agronome (2002). En effet, la hauteur de la plante, sans apport d'engrais ou de fumier est égale à environ 75 cm et est sensiblement égale à la hauteur des plantes de fonio au niveau de la station de Séfa. Donc, on serait tenté de dire que la fertilisation organo minérale a influencée la hauteur de la plante de fonio. La biomasse obtenue était de 6677 et 10 439 kg/ha, avec des plus values de 62,6 et 154,2% par rapport à la station de Séfa, respectivement à Kolda et Sinthiou Malème. Le rendement obtenu était de 1497 et 1882 kg/ha à Kolda et Sinthiou Malème. Le test de cultivar local effectué par Fofana (2008) à permis de mettre en évidence les performances de ce cultivar, sans un apport d'engrais. En effet, les résultats obtenus durant ce test ont montré que le rendement de ce cultivar a tourné autour de 1, 2 tonnes/ha, une valeur qui est inférieure aux rendements obtenus dans les sites de Kolda et de Sinthiou. On obtient une augmentation du rendement de 33 et 67%, respectivement à Kolda et Sinthiou, par rapport au site de Séfa. On peut ainsi dire que l'apport d'engrais a été valorisé par les plantes au niveau de ces deux sites, contrairement à ceux de Séfa et Vélingara. Pour la grosseur des grains, aucun effet des différents facteurs étudiés n'a été noté. Le poids de 1000 grains était de 0,6 g et correspond bien à la valeur citée par Vodouhe et al. (2003). Le facteur engrais minéral a induit des différences significatives sur la production de biomasse aérienne sèche, le rendement grains et le nombre de talles par plante, en prenant en compte les sites de Kolda et Sinthiou Malème. La production de biomasse aérienne sèche augmente avec le niveau de fertilité minéral. Elle à atteint le maximum avec une dose de 150 kg/ha de NPK. Pour le nombre de talles par plante, les parcelles fertilisées ont présenté un nombre plus élevées. Donc, le nombre de talles augmente avec la fertilisation minérale. L'effet de l'engrais minéral sur le rendement a révélé que le rendement optimum est atteint avec la dose de 100 kg/ha. En effet, on remarque une nette amélioration de la production, avec un surplus pouvant aller jusqu'à 19% par rapport aux parcelles non fertilisées. Au-delà de cette dose, on constate que le surplus d'engrais minéral n'est pas valorisé par les plantes. C'est un phénomène de consommation de luxe. Des études sur la fertilisation menée par la FAO (1987) ont révélé même qu'une dose très importante d'engrais minérale pourrait avoir des effets dépressifs sur la production et augmenter les charges de production. La dose à recommander doit être correctement évaluée pour se situer à l'optimum économique. Il existe en effet, selon la FAO (1987), si l'on observe l'évolution du rendement en fonction de la dose d'élément fertilisant apportée, un seuil technique au-delà duquel le rendement diminue par effet de toxicité (surdose) et un seuil économique, inférieur au précédent, au-delà duquel le gain supplémentaire ne couvre plus le coût additionné. Donc toutes ces considérations doivent être prisent en compte pour une recommandation d'un plan de fumure à adopter. La dose de 100 kg/ha de 15-15-15 peut ainsi être considérée comme étant le seuil technique. Cependant, pour la détermination du seuil économique, des études doivent être menées en tenant compte du prix des engrais et celui du produit récolté. |
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