Memoire Online - Efficience des isolats bactériens sur la solubilisation des amendements phosphatés (ap) en sols acides. Cas d’une parcelle rizicole du plateau de man (ouest de la côte d’ivoire).

République de Côte d'Ivoire Année Universitaire : 2018-2019

~~~~~~~~~~~~~

Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

UFR des Sciences de la Terre et

Université Félix Houphouët Boigny de des Ressources Minières
Cocody

N° d'ordre :

Département des Sciences du Sol

MÉMOIRE

Pour l'obtention du Diplôme de Master en Sciences de la Terre
Option : PÉDOLOGIE

THÈME

EFFICIENCE DES ISOLATS BACTÉRIENS SUR LA SOLUBILISATION DES AMENDEMENTS PHOSPHATÉS (AP) EN SOLS ACIDES : CAS D'UNE PARCELLE RIZICOLE DU PLATEAU DE MAN (OUEST DE LA CÔTE D'IVOIRE).

Présenté par :

KPAN WONDOUET HIPPOLYTE

Date de soutenance 09/12/2019

Directeur de mémoire: Dr BONGOUA AFFI JEANNE Epse DEVISME

Superviseur Scientifique: Dr KOUADIO KONAN-KAN

HIPPOLYTE

Composition du jury

Dr YAO KOFFI BLAISE Président

Dr BONGOUA AFFI JEANNE EPSE DEVISME Directeur de mémoire

Dr KOUADIO KONAN-KAN HIPPOLYTE Superviseur Scientifique

Dr AKOTTO ODI FAUSTIN Examinateur

République de Côte d'Ivoire

~~~~~~~~~~~~~

Ministère de l'Enseignement Supérieur et
de la Recherche Scientifique

Année Universitaire : 2018-2019

UFR des Sciences de la Terre et
des Ressources Minières

du Sol

Université Félix Houphouët Boigny de

Cocody

N° d'ordre :

Département des Sciences

MÉMOIRE

Pour l'obtention du Diplôme de Master en Sciences de la Terre
Option : PÉDOLOGIE

THÈME

EFFICIENCE D'UN ISOLAT BACTÉRIEN SUR LA SOLUBILISATION DES AMENDEMENTS PHOSPHATÉS (AP) EN SOLS ACIDES : CAS D'UNE PARCELLE RIZICOLE DU PLATEAU DE MAN (OUEST DE LA CÔTE D'IVOIRE).

Présenté par :

KPAN WONDOUET HIPPOLYTE

Date de soutenance 09/12/2019

Directeur de mémoire: Dr BONGOUA AFFI JEANNE Epse DEVISME

Superviseur Scientifique: Dr KOUADIO KONAN-KAN

HIPPOLYTE

Composition du jury

Dr YAO KOFFI BLAISE Président

Dr BONGOUA AFFI JEANNE EPSE DEVISME Directeur de mémoire

Dr KOUADIO KONAN-KAN HIPPOLYTE Superviseur Scientifique

Dr AKOTTO ODI FAUSTIN Examinateur

Dédicace

Au Seigneur Jésus-Christ, Dieu de grâce et de paix qui, du haut des cieux, a jeté son dévolu sur moi pour faire de moi ce que je suis. Que la gloire lui soit rendue.

TABLE DES MATIÈRES

I.2.1 Solubilisation des roches phosphatées par les microorganismes du sol 8

I.2.2 Contribution des microorganismes solubilisateurs du phosphate (MSP) à la

IV.1.4 Recherche, isolement et sélection des bactéries solubilisatrices de phosphate 22

IV.1.4.1 Préparation de l'inoculum, ensemencement des microplaques et des boites

IV.1.4.2 Isolement de souches bactériennes solubilisatrices de phosphate sur les

IV.2 Test d'aptitude des isolats bactériens à solubiliser le phosphate en microcosme 24

V.1 Caractéristiques physico-chimique et microbiologique de l'échantillon de sol 32

V.4 Caractéristiques macroscopiques des souches bactériennes solubilisant le

V.5 Evolution des paramètres du milieu de culture des études réalisées en Batch 35

V.6 Effet des amendements phosphatés (AP) sur le pH, la teneur en P, le nombre de

V.7. Effet de l'inoculation sur le pH, la teneur en P, le nombre de bactérie et le COD 44

VI.2 Effet de la paille de riz sur le pH, le P solubilisé, le nombre de bactérie et le

Remerciements

Ce travail a été financé par une allocation de recherche de l'OCP dans le cadre du projet ASORPRI. Merci d'avoir rendu possible la réalisation de ce travail.

Je voudrais commencer à exprimer mes remerciements aux différents responsables et enseignants de l'UFR des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (STRM). Je dis donc merci au :

Professeur Soro Nagnin, Doyen de l'UFR des Sciences de la Terre et des Ressources Minières, pour son engagement dans la lutte pour la réussite des étudiants ;

Dr Kouakou Kouadio Emmanuel, Vice-Doyen chargé de la pédagogie à l'UFR STRM pour avoir accepté mon inscription en Master ;

Professeur Coulibaly Aoua Sougo, Vice-Doyen chargé de la recherche à l'UFR STRM pour sa contribution à la réussite des étudiants de ladite UFR ;

Professeur Digbéhi Zéli Bruno, responsable du 3^ème cycle pour avoir facilité mon inscription en Master ;

Professeur Yao-Kouamé Albert, Directeur du département des Sciences du sol et Président de la Commission Scientifique de l'UFR STRM dont l'expérience et l'expertise dans le domaine nous servent de boussole ;

mon Directeur de mémoire : Dr Bongoua Affi Jeanne Epse DEVISME qui n'a cessé de me soutenir et de croire en moi jusqu'au bout. Elle fut toujours présente, en particulier lorsque je me suis confronté au doute. Je lui suis donc reconnaissant, pour ses multiples et précieux conseils scientifiques, professionnels et tout simplement humains. Puisse donc le Très-Haut, du haut de son Trône, se souvenir d'elle afin de lui accorder grâces sur grâces ;

mon Superviseur Scientifique : Dr Kouadio Konan-Kan Hippolyte à qui je voudrais exprimer ma gratitude pour ses critiques pertinentes, ses conseils avisés, ses remarques et directives sans lesquelles je n'y serai pas arrivé. Que l'Eternel vous bénisse abondamment ;

Dr Akoto Odi Faustin, Chercheur au Laboratoire des Sciences du Sol, de qui j'ai reçu continuellement des instructions constructives depuis la Licence 3. Vous m'avez inspiré dans mon choix de Labo ;

Dr Ettien Djétchi Jean Baptiste, pour ses encouragements lors de mes manipulations en laboratoire ;

Dr Bolou Bi Bolou Emile, pour avoir mis à notre disposition son matériel sans lequel une part du travail n'aurait pu être fait et aussi pour ses instructions constructives lors de ses passages en laboratoire. Que Dieu fasse déborder votre coupe ;

Dr Bahan Frank Michael Lemonou, Attaché de Recherche au programme riz du Centre National de Recherche Agronomique (CNRA) de Man pour ses conseils et mises au point qui ont indéniablement été incontournables pour la rédaction de ce document ;

mes chers collègues Boueunan Wongbé Béralex et Diomandé Moussa, que le Seigneur Jésus-Christ vous ouvre les portes du succès pour votre aide inestimable ;

mes jeunes collègues Koffi Tanoh Jean-Noël et Kouakou N'Guessan Hermann, je dis merci pour votre disponibilité sans faille ;

mes devanciers et particulièrement les doctorantes Koffi Affoué Larissa et Kouakou Sainte Adélaïde que je ne saurai oublier pour leurs aimables conseils et directives qui ont été des boussoles dans le déroulement de mes travaux.

J'adresse également des remerciements à tous les responsables et enseignants de l'UFR des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (STRM), qui ont, par leur travail et

leur soutien, largement contribué d'une certaine manière, à la réalisation de ce document et à mon évolution au sein de ladite UFR.

Je remercie également les membres du jury qui ont bien voulu juger de ce travail malgré les lourdes tâches qui leur incombent.

Je ne saurais terminer sans dire merci à vous les âmes les plus chères de ma vie, mes très chers parents, vous avez fait plus que votre devoir, je voudrais que vous sachiez que je vous aime, et que je rends louange à Dieu de m'avoir donné ce privilège d'être votre fils ; puisse la divine main de l'Eternel être constamment votre bouclier afin de prolonger vos jours pour que du fruit de votre labeur (ma réussite), vous jouissiez pleinement.

Que soient ici, chaleureusement remerciées, toutes les personnes qui ont, par leurs conseils et critiques, contribué à la réalisation de ce travail.

LISTE DES FIGURES

Figure 3 : Mécanismes d'amélioration de la croissance des plantes par des bactéries solubilisant

Figure 8 : Substrats de culture utilisés pour la mise en place de l'expérimentation. 18

Figure 9 : Souche bactérienne isolée du sol de plateau de Man provenant des sols de plateau. . 19

Figure 13 : Microplaque ensemencée présentant un halo de solubilisation autour d'une colonie.

Figure 17 : Courbe étalon de l'isolat (souche 1) retenue pour l'expérimentation en pot. 30

Figure 18 : Triangle textural de l'Aisne couplé à l'échantillon de sol observé. 32

Figure 19 : Evolution des paramètres du milieu au cours du temps en présence et en absence de

Figure 20 : Évolution du pH au cours du temps d'incubation sous différents traitements. 38

Figure 21 : Évolution de la quantité de P dissous au cours du temps d'incubation sous les

différents traitements 39
Figure 22 : Évolution du nombre de bactéries au cours du temps d'incubation sous les différents

LISTE DES TABLEAUX

Tableau IV : Dénombrement de la microflore (unité formant des colonies (UFC)). 10⁵/g de sol

Tableau VII : Caractéristiques macroscopiques des souches bactériennes solubilisatrices de

phosphate rencontrées sur le sol de plateau. 35
Tableau VIII : Test statistique de l'évolution des paramètres du milieu avec ou sans la paille de

Tableau X : Effet des amendements phosphatés sur les paramètres du milieu après 60 jours

LISTE DES SIGLES ET ABRÉVIATIONS

CIRAD : Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement

FAO : Food and Agriculture Organization (Organisation des Nations Unis pour l'Alimentation

GPS : Global Positioning System (Système de Localisation (de mobiles) par Satellite)

ISSS : International Society of Soil Sciences (Société Internationale des Sciences du Sol)

PRICI : Projet de Renaissance des Infrastructures et de Gestion Urbaine en Côte d'Ivoire

WRB : World Reference Base (Base Mondiale de Référence (BMR)) YR : Yellow Red (rouge jaunâtre)

LISTE DES ANNEXES

RÉSUMÉ

A cause de sa faible disponibilité sous forme directement assimilable par les plantes, le phosphate est un facteur limitant dans les sols. Ainsi, pour atteindre de meilleurs rendements agronomiques il faudrait mettre en place des techniques visant à augmenter sa disponibilité pour les plantes. La présente étude portant sur l'évaluation de l'efficience des BSP sur la minéralisation de différents types d'amendements phosphatées révèle la dominance d'une souche S1 dans la solubilisation des AP. Elle a donc servi à des tests en laboratoire sur différentes proportions d'amendements phosphatés dont les résultats montrent qu'elle a un effet très hautement significatif sur les paramètres du milieu de culture. Plus le nombre de BSP augmente dans le milieu, plus le taux de P dissous et le COD augmentent tandis que le pH décroit au cours du temps. De même, l'apport de paille a contribué à augmenter le P dissous et le COD mais a fait baisser le pH à 4,8. Cependant, les traitements ont augmenté le pH. Le taux de COD était plus élevé avec l'inoculation (1,96 mg.kg^-1). Le taux de P minéralisé était maximal sur le traitement T8 (0%RP + 100%TSP) (49,5 mg.kg^-1) mais le traitement T5 (60% RP + 40% TSP) serait le mieux approprié pour des essais au champ; car c'est ce traitement qui, comparé au premier jour a donné en moyenne le plus fort taux en ce qui concerne le P libéré (138,47%). La combinaison de BSP-AP-paille de riz serait prometteuse comme alternative pour accroitre l'efficacité des AP singulièrement en ce qui concerne l'utilisation de RP.

Mots clés : Roche phosphatée, BSP, inoculation, sol acide, Côte d'Ivoire.

ABSTRACT

Because of its low availability in directly assimilable form by plants, phosphate is a limiting factor in soils. To achieve better agronomic yields, techniques should be put in place to increase phosphate's availability for plants. This study, on the evaluation of efficiency of PSBs on the mineralization of different types of phosphate amendments, reveals the dominance of an S1 strain in PAs solubilization. It has therefore been used for laboratory tests on different proportions of phosphate amendments whose results showed that it has a very highly significant effect on the parameters of the culture medium. As the number of PSB increases in the medium, the rate of dissolved P and DOC increases, but the pH decreases over time. Besides, putting rice straw in the medium contributed to increase dissolved P and DOC but lowered the pH to 4.8. However, the treatments have increased the pH. DOC was higher with inoculation (1.96 mg.kg-1). The mineralized P level was maximal on the treatment T8 (0% PR + 100% TSP) (49.5 mg.kg-1) but the treatment T5 (60% PR + 40% TSP) would be the most appropriate for tests at the field; because it is this treatment which compared to the first day, gave on average the highest rate with regard to the increase of the released P (138.47%). The combination of PSB-PA-rice straw would be a promising alternative to increase the efficiency of PA particulary with regard to the use of PR.

INTRODUCTION GÉNÉRALE

À l'instar du potassium (K) et de l'azote (N), le phosphore (P) est l'un des trois éléments nutritifs majeurs impliqués dans la croissance des végétaux, mais il est considéré comme facteur limitant dans les sols, surtout ceux à la fois altéré et vieux des régions tropicales (Vitousek et al., 2010). Selon Vance et al., (2000), 40% des sols de la planète sont déficitaires en P, spécialement, ceux des zones tropicales et subtropicales. Cette carence en P entraine une baisse du rendement et de la production des plantes en général et du riz en particulier (Kotchi et al., 2010). Les 20 premiers centimètre du profil d'un sol agricole contiennent une à trois tonnes de phosphore par hectare. Malgré cette forte quantité de P total, le P disponible ne dépasse pas 10 mg.kg^-1 avec l'extraction Olsen (Rabeharisoa, 2004). Le meilleur pourcentage de phosphore disponible pour la plante, dans la solution du sol se situe entre 2 et 5%. Ce déficit de P directement assimilable par la plante, va limiter l'activité des microorganismes spécialisés dans la minéralisation de la matière organique du sol, dont la teneur est par ailleurs, particulièrement faible (Randriamanantsoa et al., 2013 ; Rabeharisoa, 2004). Pour pallier ce problème, des engrais chimiques solubles, à des coûts prohibitifs pour les petits paysans, sont appliqués aux sols pour atteindre des rendements appréciables. Toutefois, mal appliqués, les fertilisants phosphatés peuvent réduire la fertilité du sol par la mobilisation des colloïdes organiques (Siemens et al., 2004 ; Ilg et al., 2005) et une utilisation excessive d'engrais minéraux conduit à une diminution de l'efficacité d'utilisation des nutriments, surtout le phosphore et l'azote, avec des effets néfastes sur l'atmosphère (Aulakh et Adhya, 2005). Aussi, selon Abbasi et al., (2015), seulement 1 % des engrais phosphatés appliqués est utilisé par la plante. Pour Khan et al., (2007) et Servin, (2014), la majorité (70 à 90 %) des engrais phosphatés utilisés en agriculture précipitent après leur application (Mehta et al., 2014). Ils forment des complexes métalliques limitant ainsi leur efficacité qui dépend des conditions édaphiques du sol tels que la CEC, le type de cations, le pH, les substances humiques et le complexe organométallique (Li et Stanforth, 2000 ; Riggle et Von Wandruszka, 2005 ; Servin, 2014). Ainsi, du fait du prix élevé des engrais phosphatés, l'une des alternatives peu coûteuses est l'utilisation des roches phosphatées (RP) qui est une véritable source de phosphore (Kotchi et al., 2010). Mais l'un des principaux obstacles de l'application directe des roches phosphatées aux sols est la libération insuffisante de P pour supporter la nutrition des plantes à cause de leur faible solubilité dans le sol dépendant des caractéristiques du sol (Smalberger et al., 2010 ; Servin, 2014). Les BSP améliorent la quantité de P solubilisée dans le sol et à partir des amendements phosphatés (AP) afin de les mettre à la disposition des plantes (Khan et al., 2007). Aussi, le P organique contenu dans la matière organique ne peut être disponible pour les plantes qu'après décomposition et

minéralisation par les microorganismes (Smith et al., 2003 ; Pereda Campos, 2008). Pour augmenter l'efficacité agronomique des roches phosphatées (RP), plusieurs techniques ont été déjà testées :

- le mélange des phosphates naturels avec des engrais phosphatés hydrosolubles (Mashori et al., 2013) ;

- la solubilisation des roches phosphatées par des microorganismes (Servin, 2010 ; Abbasi et al., 2015).

Mais, les méthodes de fertilisation phosphatée doivent être, non seulement, selon les besoins des végétaux en cet élément, mais également, en fonction des mécanismes de sa mise à la disponibilité et de son utilisation par ces végétaux afin d'accroitre les rendements.

C'est dans ce contexte que l'Office Chérifien des Phosphates (OCP) a décidé de mettre en place des amendements phosphatés (AP), composés de différentes proportions de RP et TSP, afin de freiner la chute du pH des sols et d'améliorer la nutrition phosphatée des plantes. Dès lors, on se demande quel serait l'impact des BSP sur l'efficacité de ces amendements phosphatés.

Notre étude, intitulée « efficience des bactéries solubilisant le phosphate (BSP) sur la minéralisation des amendements phosphatés (AP) en sols acides : cas d'une parcelle rizicole du plateau de Man (Ouest de la Côte d'Ivoire) » s'inscrit dans ce même cadre. Elle vise à évaluer l'efficience des BSP sur la minéralisation de différents types d'amendements phosphatés. Spécifiquement, il s'agit de :

- déterminer l'effet des amendements organique (apport de paille de riz) et phosphaté sur les paramètres physico-chimiques du milieu ;

- évaluer l'efficience des bactéries solubilisatrices de phosphate (BSP) sur les différents traitements.

- l'apport de paille de riz et d'amendements phosphatés au sol modifierait ses paramètres ;

- les BSP influenceraient la minéralisation des amendements phosphatés (AP) et le pH des sols acides.

Le présent mémoire qui rend compte de notre travail s'articulera autour de trois grandes parties. La première partie concernera les généralités qui permettront de mettre en exergue les connaissances sur les AP et les BSP, puis viendra la présentation de notre zone d'étude. La deuxième partie rend compte du matériel et des méthodes utilisées. Pour ce qui est de la troisième partie, elle sera consacrée à la

présentation, l'interprétation et à la discussion des résultats axée sur les hypothèses. L'étude s'achèvera par une conclusion assortie de perspectives pour d'éventuelles recherches visant des objectifs similaires. Des annexes complètent le document.

PARTIE I : GÉNÉRALITÉS ET ZONE D'ÉTUDE

CHAPITRE I : GÉNÉRALITÉS

CHAPITRE II : PRÉSENTATION DE

CHAPITRE I : GÉNÉRALITÉS SUR LES PHOSPHATES

Introduction

Dans ce chapitre, nous nous évertuerons à présenter, en nous basant sur les connaissances et principes préalablement établis par les travaux antérieurs, les amendements phosphatés et BSP. C'est donc une synthèse de ces dits travaux.

I.1 Phosphates

I.1.1 Origine des phosphates

L'association des ions métalliques et des ions phosphates (PO4)^3- donne lieu aux roches phosphatées (RP). Le terme de « roche phosphatée » désigne les assemblages minéraux naturels contenant des minéraux phosphatés tant en quantité élevée qu'en faible proportion. Ils proviennent de dépôt géologiques d'origines différentes (FAO, 2004). Environ 80 à 90% de la production mondiale est issue des gisements sédimentaires localisés dans des formations d'âges géologiques très différents. Ces gisements montrent une gamme très large de compositions chimiques et de formes physiques, se trouvant souvent en couches épaisses relativement horizontales, et pouvant être à la base de terrains de recouvrement peu profonds. Les gisements qui représentent la majeure partie de la production mondiale de RP sont au Maroc (Figure 1) et dans d'autres pays africains, aux Etats-Unis, au Proche Orient et en Chine. La plupart des gisements sédimentaires contiennent de la fluoroapatite carbonatée appelée francolite (McConnell, 1938). Les francolites ayant une importante substitution avec les carbonates de phosphate, ils s'avèrent fortement réactifs et sont les plus appropriés pour l'application directe comme engrais ou amendement.

La RP est une ressource naturelle finie et non renouvelable. Le phosphate de calcium est un autre type de RP qui se trouve dans des roches magmatiques et dans des roches sédimentaires de différents âges. Ces roches peuvent avoir été plus ou moins métamorphisées ou remaniées, altérées ou lessivées. Plus de 80% des besoins mondiaux en P, exprimés en millions de tonnes (Mt) de minerais en place, est fournie par la Chine, le Maroc, la Russie et les Etats Unis d'Amérique (Ouchiha et Oulebsir, 2013).

I.1.2 Dynamique du phosphore dans les sols

La quantité de phosphore présent dans le sol, plus précisément dans les tous premiers centimètres est considérable. Cette teneur varie entre 600 et 1000 mg P.kg sol^-1, malgré ce fait, la partie disponible pour les plantes se trouvant dans la solution du sol sous forme d'orthophosphate ne représente que quelques milligrammes par kilogramme de sol (Berne, 2004). Les ions orthophosphates (P inorganique) sont en grande partie présents sous la forme de divers phosphates de Ca (notamment des apatites) dans les sols neutres à alcalins. Dans les sols acides et très altérés abondamment présents en zone tropicale, ils sont largement liés aux minéraux d'Aluminium, de Fer et argileux de type 1-1 (Jones and Oburger, 2011). Ainsi, quoi qu'en général les sols, y compris les sols ferrallitiques de Côte d'Ivoire, renferment du P en quantité importante (Rabeharisoa, 2004), la quantité directement disponible pour les plantes n'excède pas 2% (Richardson et al., 2009a), les 98% restant précipitent et sont transportés par diffusion. Les principaux mécanismes régissant la disponibilité du P dans les sols sont :

? dissolution et précipitation de P avec le carbonate de Calcium et les formes amorphes du Fer et de l'Aluminium ;

? adsorption et désorption de P sur les sites d'adsorption des argiles (Rao et al., 2004) ;

? complexation et chélation des oxyhydroxydes de Al et Fe par les exsudats racinaires.

Les phénomènes de désorption et de solubilisation du P inorganique et la minéralisation du P organiques dans les sols conditionnent la disponibilité du P directement assimilables par les plantes

(Figure 2) (Richardson et al., 2009a). Le P organique est le P présent dans l'humus et la matière organique fraîche à un taux de 25 à 30 % du phosphore total des sols cultivés de longue date, et un taux de 75 et 80% dans les sols des forêts et prairies (zones à couverture végétale permanente naturelle (Fardeau et Conesa, 1994). Dans les sols, il est majoritairement sous la forme d'inositolphosphates. Ces derniers, et particulièrement l'acide inositolhexaphosphorique (phytate), constituent presque 50% du P totale dans les sols (Turner et al., 2002) ; ils représentent donc des réserves considérables de phosphore dans les sols pouvant être utilisés comme engrais direct pour améliorer la nutrition des plantes. Dans certains cas, pour pallier cette carence, les plantes font appel aux processus physico-chimique comme l'acidification de la rhizosphère (Hinsinger, 2001 ; Rengel, 2008 ; Sánchez Chávez et al., 2009), qui modifie le taux de P inorganique disponible par action sur la cinétique d'adsorption-désorption du P (Richardson et al., 2009a). Par ailleurs, l'activité de la phytase est inhibée par l'acide humique en présence de Fe (Pospisil et Hrubcová 1975) ou d'Al (He et al., 2006) entraînant l'accumulation de phytate dans le sol. Pour augmenter la teneur en phytate sorbé en goethite, les plantes produisent des anions organiques (Giles et al., 2012). La décomposition et la minéralisation du P organique de la matière organique (MO), dépend non seulement de la composition de la MO elle-même mais aussi de l'humidité du sol, de la concentration en oxygène dans le sol et du pH (Stroia, 2007 ; Andrianambinina, 2013), nécessite l'intervention de microorganismes (Smith et al., 2003 ; Pereda Campos, 2008).

Figure 2 : Dynamique du phosphore dans le système engrais-sol-plante. Schéma adapté d'après De Brouwer et al. (2003) et Richardson et al. (2009)

Bien qu'il ait été considéré pendant de nombreuses années comme étant immobile car lié aux particules de sol (Haygarth et Jarvis, 1999), des études ont montré que le phosphore inorganique (Pi), à l'instar des autres éléments chimiques du sol peut être perdu sous forme de Phosphore transféré de façon accidentelle (PTA) ou de phosphore transféré sous forme dissoute (PTD) ou encore de phosphore transféré associé à des solides (PTS), suite aux processus de lixiviation, de lessivage, de ruissellement, d'écoulement de subsurface et d'érosion (Berne, 2004).

Des travaux de recherche menées conjointement par Kassin et al., en 2012 sur le territoire ivoirien, ont permis de savoir que 81% des sols ivoiriens sont déficitaires en P. La Côte d'Ivoire se révèle donc être un pays exportateur d'amendements phosphatés afin d'accroitre ses productions.

I.1.3 Engrais phosphatés et roche phosphaté (RP)

Une étude menée par Khan et al., (2007) a rapporté que 76 à 90% des engrais phosphatés apportés aux sols précipitent pour former des complexes de cations métalliques. L'amendement des sols avec la RP seul plutôt qu'avec le triple super phosphate (TSP) s'avère bien plus efficace dans la mise à disposition du phosphore assimilable par les plantes (Smalberger et al., 2010). L'application des engrais phosphatés solubles libère rapidement du phosphore pour les plantes tandis que l'application de RP libère lentement le phosphore mais son effet s'étend sur plusieurs années (FAO, 2004; Smalberger et al., 2010). L'apport de RP aux sols s'avère plus efficace dans les sols acides (Begum et al., 2004; FAO, 2004) comparativement aux sols neutres ou alcalins où son efficacité est quasi négligeable (Begum et al., 2004). En effet, FAO (2004) rapporte que sur les sols neutres voir alcalin, les ions hydroxyle libérés dans le milieu sont neutralisés ; ce qui ne favorise pas la poursuite du processus de dissolution des RP. De plus, du fait de son coût accessible à tous, il se présente comme un excellent substituant des engrais phosphatés solubles. Cependant, les paramètres du sol telles que l'acidité, la CEC, la concentration en phosphore de la solution du sol et la capacité de rétention du phosphore, les conditions climatiques, la matière organique du sol) conditionnent son efficacité agronomique relative (EP) et sa réactivité (FAO, 2004; Smalberger et al., 2010). La quantité de P disponible pour les plantes dans le sol est faible soit du fait de la sécheresse soit du fait de l'incapacité des racines à l'absorber car souvent sous forme insoluble (Koné et al., 2010). Ainsi, plusieurs alternatives pour augmenter la réactivité des RP ont été essayées ; en occurrence, l'incorporation d'additifs, acidulation partielle (Kpomblekou-A et Tabatabai, 2003), fabrication de compost avec les RP et des engrais phosphatés solubles dans l'eau (Kpomblekou-A et Tabatabai 2003), et l'utilisation de microorganismes solubilisant les phosphates (MSP) (Vassileva et al., 1997).

I.2 Bactéries solubilisatrices du phosphate (BSP)

I.2.1 Solubilisation des roches phosphatées par les microorganismes du sol

De nombreuses études, sur la possibilité de développer des biofertilisants à partir des microorganismes capables de solubiliser le P en général mais ceux se trouvant dans les sols en particulier, sont menées depuis des années afin d'améliorer l'alimentation minérale de la plante en phosphore (Gyaneshwar et al., 2002). Les microorganismes du sol se sont généralement révélés efficaces pour rendre le P disponible aux plantes, qu'il s'agisse de sources inorganiques ou organiques, en solubilisant et en minéralisant les composés P complexes (Khan et al., 2014). Les souches telles que rhizobia et bradyrhizobia ont de nombreuses propriétés propres aux rhizobactéries promotrices de la croissance des plantes (RPCP), plus précisément des attributs visant à solubiliser les phosphates et à stimuler la croissance des plantes (Alikhani et al., 2006).

Il existe une multitude d'autres micro-organismes et champignons qui ayant des facultés remarquables de solubilisation des phosphates, favorisent la croissance des plantes, soit par chélation (excrétion d'acides organiques ou production de sidérophores) et / ou acidification (par ionisation d'acides organiques ou libération de protons), soit par accompagnement de la respiration ou assimilation de NH4⁺) (Reyes et al., 2001; Song et al., 2008).

Ainsi, en agriculture durable l'application direct des RP se présente comme rentable comparativement aux engrais phosphatés (Reddy et al., 2002). Toutefois, pour augmenter leur efficacité en agronomie, les RP doivent être alliées aux MSP du sol impliqué dans la translocation du P soluble (Smith et Read, 1997).

I.2.2 Contribution des microorganismes solubilisateurs du phosphate (MSP) à la croissance des plantes

L'aptitude des MSP à augmenter la production a été démontrée après de nombreuses expérimentations menées en laboratoire et aux champs. Ils influent sur l'augmentation de la productivité et l'amélioration de la croissance et du rendement de plusieurs cultures (Khan et al., 2009). Tel que résumé sur la Figure 3, ces microorganismes pourraient également contribuer au développement des plantes en sécrétant des nutriments essentiels, en augmentant l'incorporation symbiotique ou non symbiotique de l'azote moléculaire et la production des sidérophores, des antibiotiques et d'acide cyanhydrique (HCN) (Khan et al., 2009). Les mécanismes telles que (i) le développement accrue des rhizomes par une extension des systèmes racinaires déjà présents ou par stimulation hormonale de la

croissance des racines, ramification ou développement de poils radiculaires (Richardson et al., 2009a; Hayat et al., 2010), (ii) la modification des équilibres de sorption pouvant entraîner une augmentation du transfert d'ions orthophosphate dans une solution du sol ou faciliter la mobilité du P organique, directement ou indirectement par le renouvellement microbien (Seeling et Zasoski, 1993) et (iii) l'induction de processus métaboliques qui sont efficaces pour solubiliser et minéraliser directement le P avec modération en des formes disponibles de P inorganique et organique du sol (Richardson et al., 2009a) ; sont utilisés par les microorganismes afin d'accroitre les capacités des plantes à acquérir le P. Suite à plusieurs travaux de recherche menées sur le sujet, les microorganismes dissolvant le phosphore et améliorant la croissance des plantes sont classés en deux groupes. Le premier groupe se compose de ceux qui vivent à l'état libre non loin des racines et souvent même sur la racine sans y être liés ; et le deuxième groupe est constitué de ceux qui vivent en symbiose avec les plantes (Leggett et al., 2001). Le deuxième groupe a fait l'objet de plusieurs études dans le but d'accroitre la production de plusieurs cultures (Frey-Klett et al., 1999). En 1989, le rendement du blé et l'absorption du phosphate par ce dernier s'est accru de façon considérable après inoculation avec Penicillium bilaji (Kucey et Leggett, 1989). De même, du maïs inoculé avec des isolats d'Enterobacter et Pseudomonas ont donné, après 60 jours de croissance, des augmentations significatives (7 à 9%) de l'élongation des plants de maïs (Chabot, 1996a). D'autres expérimentations menées en serre par Domey et Lippman (1989) sur le blé inoculé montre une augmentation de 8% pour ce qui est du rendement de la partie aérienne et de 17 à 57% concernant l'assimilation du phosphore.

Figure 3 : Mécanismes d'amélioration de la croissance des plantes par des bactéries solubilisant le phosphate.

I.3 Phospho-compost

La fabrication de compost est un processus naturel de décomposition de la matière organique par les micro-organismes dans des conditions bien définies. Les matières premières organiques, telles que les résidus de culture, les déchets animaux, les restes alimentaires, certains déchets urbains et les déchets industriels appropriés, peuvent être appliquées aux sols en tant que fertilisant, une fois le processus de compostage terminé. Plusieurs travaux de recherche visant à la fabrication de composts à partir de paille de riz et enrichis avec les roches phosphatées ont été menés (Lompo et al., 2009 ; Chaibou, 2013 ; Aziable et al., 2014). Le traitement des phosphates naturels avec des matériaux organiques et leur compostage est une technique prometteuse pour augmenter la solubilité des roches phosphatées du Maroc et augmenter la disponibilité du phosphore (P) pour les plantes. Le compost a un effet positif sur la biologie et les caractéristiques physico-chimiques du sol car la matière organique qu'il contient est un élément essentiel pour la faune du sol. Elle constitue une source d'énergie et un réservoir d'azote pour la synthèse des tissus des microorganismes.

I.3.1 Solubilisation des RP par les résidus organiques

L'augmentation du taux de phosphore libéré par les roches phosphatées résulte de l'acidification de la roche phosphate par les acides organiques libérés lors de la décomposition des résidus organiques, de la complexation des cations métalliques Al³⁺, Fe²⁺ et Ca²⁺ par les substances humiques (issus de la décomposition des résidus organiques) et surtout de la capacité de chélation de ces acides sur le calcium (Ca), le fer (Fe) et l'aluminium (Al) (Chaibou, 2013 ; Aziable et al., 2014). L'acide fulvique est la plus réactive des substances humiques car elle adsorbe des quantités significatives de Ca²⁺ et en libère des ions H⁺, augmentant de ce fait la dissolution de la roche phosphatée. L'acide humique peut former des complexes avec le phosphore et le calcium, et entraîner une augmentation de la dissolution de la roche phosphatée (Singh et Amberger, 1990 ; Chaibou, 2013). De ce fait, l'application de résidus organiques au sol augmente le phosphore libéré et le met à la disposition des plantes (Aziable et al., 2014).

I.3.2 Efficacité agronomique des phospho-composts

En raison de sa forte teneur en phosphore soluble dans l'acide citrique, l'efficacité agronomique des roches phosphatés dans les phospho-composts est à prévoir comparé aux engrais phosphatés directement appliqués. Les fractions solubles de phosphore stimulent la croissance racinaire et facilitent une plus grande exploitation du sol enrichi en phosphore par les plantes (llabib et al., 1999 ; Chaibou,

2013). Des études antérieures ont montré que le phospho-compost préparé en mélangeant des résidus d'exploitation agricole, des déjections de bétail et du sol est aussi efficace que le superphosphate simple (Zanguina, 2011) ; même lorsqu'il est appliqué sur un sol tropical où la dissolution directe des roches phosphatées est quasi impossible car ayant un pli supérieur à 7,5 (Mishra et al., 1996). Un avantage additionnel de l'application de phospho-compost est le mouvement du phosphore dissous à une plus grande profondeur dans le sol, ce qui permet l'exploration d'un plus grand volume de sol pour l'absorption de phosphore par les plantes (Chaibou, 2013).

Conclusion partielle

Retenons que l'application de roche phosphatée avec un MSP efficace pourrait améliorer le rendement des cultures et l'absorption de P par les plantes de manière durable, car leurs effets durent plus longtemps. Toutefois, il serait encore plus avantageux de les associer à d'autres intrants tels que les phospho-composts et les engrais phosphatés solubles dont l'effet est plus rapide dans le temps. Cette technique peut être effectivement adoptée par les communautés d'agriculteurs car elle est simple, économique et peut aider à améliorer l'efficacité et la disponibilité du phosphore dans les sols.

CHAPITRE II : PRÉSENTATION DE LA ZONE D'ÉTUDE

Introduction

Dans ce chapitre, nous situerons notre zone d'étude dans la localité de Man. Ensuite nous donnerons un aperçu de son climat, sa végétation, son relief, de son contexte hydrographique, géologique, pédologique, sa démographique et les activités qui y sont pratiquées.

II.1 Localisation de la zone d'étude

Notre zone d'étude se situe à 585 km d'Abidjan à la station du Centre National de Recherche Agronomique (CNRA) de Man. Elle se situe entre 07°18' et 07°36' latitude Nord et 07°27' et 7°47' longitude Ouest à 500m au-dessus du niveau de la mer (Figure 4).

Man est le chef-lieu de la région du Tonkpi et la capitale du District des Montagnes dans l'Ouest de la Côte d'Ivoire. On la surnomme également la «cité des 18 Montagnes» à cause des nombreuses chaînes de montagnes qui la ceinturent. C'est une ville de 4140,7 km². Le Département de Man englobe onze Sous-préfectures : Man, Bogouiné, Fagnampleu, Gbangbégouiné Yati, Logoualé, Podiagouiné, Sandougou-Soba, Sangouiné, Yapleu, Zagoué et Ziogouiné. Il est limité :

II.1 Climat

Le climat de Man et par ricochet de notre site d'étude est un climat de montagne où la température diminue avec l'altitude (jusqu'à 8° en janvier) et les précipitations vont jusqu'à 1770 mm (PRICI, 2016). Il est caractérisé par deux saisons dont une saison des pluies qui s'étend sur huit mois et une saison sèche bien tranchée qui part de Novembre à janvier avec un mois et demi d'harmattan (décembre à mi-janvier). Les précipitations moyennes atteignent 1348 mm/an. Les températures moyennes se situent entre 24 et 30°C (Figure 5) (Kaman, 2013). Septembre est le mois le plus arrosé. Le régime pluviométrique est unimodal avec des cumuls de 2 260 mm en 1999, 1 771 mm en 2000 (Koné et al., 2010).

II.2 Végétation

La végétation du Département de Man et de la Région du Tonkpi est constituée à 80% de forêt tropicale humide dont une partie est transformée en jachères à Chromolaena odorata (Sékou touré) tandis qu'une autre partie est exploitée sous forme de plantations agro-industrielles de café, de cacao ou d'hévéa sans oublier les culture vivrières (manioc, riz, igname) (PRICI, 2016).

II.3 Relief

Le relief du Département de Man, comme dans toute la zone Ouest du pays est constitué d'une série de bas-plateaux qui s'enchaînent par endroits avec des zones très accidentées aux contours variant entre des pentes moyennes et des altitudes dépassant parfois les 1 000 m à l'image du Mont Nimba (1 752m) et du mont Tonkpi (1293 m d'altitude). Ce relief dont l'aspect montagneux est accentué par les mont Dan et Toura, est constitué d'une succession de dômes et de collines séparés par des vallées profondes. Il est accidenté sur 1/3 de sa superficie (PRICI, 2016).

II.4 Contexte hydrographique

L'Ouest de la Côte d'Ivoire où se situe la zone d'étude a un réseau hydrographique très dense qui draine toute la région. Le fleuve Cavally fait office de frontière naturelle entre le Libéria et la Côte d'Ivoire avec une longueur de 600 km et un débit moyen de 600 m³/s. La superficie de son bassin versant est de 30 000 km² (Kaman, 2013). Les eaux de ruissellement sont drainées vers le fleuve Sassandra par le biais du Bafing au Nord, du Kouen à l'Est, du N'Zo grossi du N'Kô au Sud (SODEXAM, 2005).

II.5 Contexte géologique de la région

Les formations géologiques rencontrées dans la région de Man sont constituées essentiellement de roches métamorphiques et de roches plutoniques (Figure 5).

- Les roches métamorphiques regroupées sous l'appellation de métamorphites sont constituées de

gneiss, d'amphibolo-pyroxénites, des quartzites ferrugineuses (à magnétites), des micaschistes et aussi

- Les roches plutoniques aussi appelées plutonites sont constituées par un ensemble, de Granites,

A ceux-ci, il faut ajouter le complexe charnockitique de Man caractérisé par l'ensemble des

La tectonique de cette région présente, deux (02) zones mylonitiques dues aux deux (2) accidents

majeurs de la région (la faille du Sassandra et la faille de Danané). Les formations ont généralement les

- Un décrochement ductile qui est la faille de Sassandra d'orientation N-S (Figure 5);

- Une faille plus ou moins parallèle à l'orientation NNE-SSW qui est la faille de Danané.

On y rencontre des plis isoclinaux dont l'axe a une direction NNO-SSE, (Bessoles, 1997).

TERTIAIRE et SECONDAIRE : Sédiments sableux, argileux... PERMIEN et plus ancien (280-2400 M.a.) : Dolérites, ?Kimberlites

PROTEROZOÏQUE MOYEN et INFERIEUR (Mégacycle éburnéen, 1500-2300 M.a.) Complexe granitoïque baoulé

Granitoïdes à biotite homogènes et hétérogènes Granitoïdes subalcalins à deux micas

Granitoïdes discordants : Granodiorites, monzonites... Granitoïdes concordants : Granodiorites, granites... Plutonites basiques et ultrabasiques : Gabbros...

Supergroupes de comblement : Conglomérats, grès, schistes Supergroupes volcano-sédimentaires :

Métasédiments : Schistes, quartzites, roches à manganèse... Métavulcanites quartziques : Rhyolites...

Migmatites, granites migmatiques Anorthosites, norites, charnockites Itabirites, quartzites à magnétite Amphibolites, pyroxénites

II.6 Caractère pédologique

Le sol de notre site d'étude est considéré comme profond (>1m) et peu gravillonnaire car contenant moins de 30 % de graviers et de couleur rouge (5YR à 2,5YR). Il a été classé parmi les sols ferrallitiques fortement désaturés en bases selon CPCS (1967) et serait selon ses caractéristiques, un hyperdystric ferralsol selon l'International Society of Soil Sciences (ISSS), International Soil Reference and Information Centre (ISRIC) et l'Organisation des Nations Unies pour l'Alimentation et l'Agriculture (FAO, 1998; Koné et al., 2010). Toutefois, il existe dans le département de Man des sols hydromorphes (bas-fonds) et des sols minéraux (montagnes) (PRICI, 2016).

II.7 Population et Activités

Selon le recensement général de la population et de l'habitat (RGPH) de 2014, la population de Man est estimée à 188 704 habitants et se compose de Yacouba et Toura qui sont les ethnies autochtones et de peuples venus des autres régions du pays et des pays avoisinants (Libériens, Maliens, Burkinabés, Guinéens, etc.). C'est une ville attrayante compte tenue de ses atouts touristiques telles que ses cascades, la forêt des singes, la «dent de Man», le pont de liane. Les principales activités de la population sont l'agriculture ; tant industrielle (Café, Cacao, hévéa) que vivrière (riz, manioc, maïs, ...) et le commerce. Quoiqu'étant très peu développées, les activités telles que la pêche et l'élevage sont pratiquées par la population.

Conclusion partielle

Notre zone d'étude se situe dans le département de Man, à l'Ouest de la Côte d'Ivoire où la végétation est constituée à 80% de forêt tropicale humide. Le climat est constitué de d'une saison des pluies et d'une saison sèche. Les précipitations annuelles atteignent 2400 mm et le relief est très accidenté au 1/3 de sa superficie. Le sol de la zone d'étude fortement désaturé fait partie des Ferralsols. Les principales formations rencontrées sont de type métamorphiques et plutoniques.

PARTIE II : MATÉRIEL ET MÉTHODES

CHAPITRE III : MATÉRIEL

CHAPITRE IV : MÉTHODES

CHAPITRE III : MATÉRIEL

Introduction

L'étude a nécessité l'utilisation de plusieurs matériels sur le terrain et au laboratoire pour mener à bien les différentes activités. Ce chapitre s'attèlera à la description de ce matériel.

III.1 Matériel de terrain

Comme matériel de terrain (Figure 6), nous avons utilisé une massette (A) et un tube cylindrique (B) pour les prélèvements de sols; un GPS de type GARMIN (C) pour la localisation, un appareil photo pour les photographies, une balance électronique pour la pesée des échantillons.

III.2 Matériel de laboratoire

Au laboratoire, le matériel (Figure 7) s'est composé d'un spectromètre (D) pour les lectures de DO, d'une hotte aspirante équipée de lampe à rayons UV (E) pour les manipulations en condition stérile, d'une étuve (F) pour le conditionnement des boîtes de pétri et microplaques ensemencés, d'un congélateur pour la conservation des échantillons, d'un pITmètre (G), d'une balance de précision (0,001g), d'une centrifugeuse, d'un distillateur (IT), d'une autoclave (I) et d'un agitateur.

Le substrat de culture (Figure 8) se constitue de sol de plateau de la station du CNRA de Man (J), de roche phosphaté du Maroc (K) et de triple super phosphate (L) fournis par l'office chérifien du phosphate (OCP), et de paille de riz (M).

Figure 8 : Substrats de culture utilisés pour la mise en place de l'expérimentation.

III.4 Matériel biologique

Une souche bactérienne solubilisant la roche phosphatée (RP) isolé des sols de plateau de Man est le seul matériel biologique de ce travail (Figure 9).

Figure 9 : Souche bactérienne isolée du sol de plateau de Man provenant des sols de plateau.

Conclusion partielle

Le choix de tout ce matériel qui nous aura été très utile dans la réalisation de nos travaux, s'est fait sur la bases des objectifs que nous nous sommes fixés pour la vérification de nos hypothèses.

CHAPITRE IV : MÉTHODES D'ÉTUDE

Introduction

Les différentes méthodes usitées pour l'obtention des résultats à venir ont été décrites et expliquées dans ce chapitre afin de faciliter leur compréhension et leur éventuelle reproduction.

IV.1 Mise en place du dispositif expérimental

IV.1.1 Echantillonnage

Sur la parcelle rizicole de plateau, les prélèvements de sol (Figure 10) ont été effectués selon les diagonales de la parcelle, de manière à la couvrir totalement. L'échantillonnage s'est fait à l'aide d'un tube cylindrique et d'une massette en 9 différents points à une profondeur de 0-20 cm et mélangés pour obtenir un échantillon composite, représentatif du site d'étude.

L'échantillon composite a été divisé en deux parties. La première partie a été conservée au congélateur pour la culture et la numération des microorganismes puis pour l'isolement des souches bactériennes solubilsatrices de phosphate. La seconde partie séchée à l'air libre a servi à la mise en place de l'expérimentation et à la caractérisation physico-chimique de la parcelle avant la mise en place de l'expérimentation.

IV.1.2 Conditions expérimentales

La stérilisation de tous les milieux de culture, (milieu gélosé, milieu physiologique, milieu nutriment Broth (NB), milieu Pikovskaya's (PVK), eau distillée) et substrats de culture, utilisés dans cette étude, a été faite à l'autoclave pendant 30 minutes à 115°C, afin d'éliminer toute trace de contamination. Les différents matériels de laboratoires (pots et verres gradués, tubes à essai, les cônes, les billes ; etc.), ont également été soigneusement nettoyés puis stérilisés dans les mêmes conditions. Pour le dénombrement bactérien, les milieux de cultures préalablement stérilisés ont été incubés à 28 °C, à l'obscurité pendant 3 jours sur NB et 7 jours sur le milieu PVK avec des boites de microplaque.

Pour l'expérimentation en pot, une partie de l'échantillon de sol a été stérilisée à l'autoclave sous une température de 120°C pendant 15 minutes à trois (03) reprises à intervalle d'un (01) jour.

IV.1.3 Préparation des milieux de culture

Le milieu gélosé utilisé pour la culture des souches bactériennes sur milieu solide, a été préparé à partir de 8 g d'Agar stérile dissous dans 1L d'eau distillée. La solution ainsi obtenue a été ensuite homogénéisée et stérilisée à l'autoclave à 115°C pendant 30min. Après refroidissement, la solution gélosée a été transvasée dans les boîtes de Pétri (Figure 11 et Figure 12) et laissée à l'air libre jusqu'à solidification.

Le milieu NB, constitué de 8 g Nutrient Broth (NB) Difco TM et de1000 ml d'eau ultra pure, additionné de nystatine, est utilisé pour la culture des souches bactériennes et la détermination de la microflore totale aérobie.

Le milieu Pikovskaya's (PVK) liquide (Figure 12) est utilisé pour le dénombrement des microorganismes solubilisateurs de phosphate (MSP), est constitué de 10g de glucose ; 0.01g de sulfate d'ammonium hydraté; 0.2g chlorure de potassium; 0.2g de Chlorure de sodium; 0.1g de sulfate de magnésium heptahydraté ; 0.002g de sulfate de manganèse monohydraté ; 0.002g de sulfate de fer heptahydraté; 0.5 g d'extrait de levure ; 5g de Tricalcium de phosphate. Le pH du milieu PVK obtenu est maintenu entre (7-7,2) puis autoclavé à 115 °C pendant 30min. Pour le dénombrement des bactéries solubilisatrices de phosphate, le milieu PVK stérile est additionné de nystatine pour éliminer toute trace de fongiques.

Le milieu Pikovskaya's (PVK) solide (Figure 12) de composition identique au milieu PVK liquide mais additionné d'agar (15g), de nystatine (2 gouttes) et de bleu de Bromophénol (0,025 g) est utilisé pour l'isolement et la sélection des bactéries solubilisatrices de phosphate (BSP).

IV.1.4 Recherche, isolement et sélection des bactéries solubilisatrices de phosphate

La recherche de la microflore totale aérobie et la microflore solubilisatrice du phosphate a été réalisée en microplaque sur les milieux respectifs, NB et PVK liquide à partir de 1g des sols de de plateau, dans 10 ml d'une solution physiologique (NaCl).

IV.1.4.1 Préparation de l'inoculum, ensemencement des microplaques et des boites de pétri

Les inoculas bactériens sont obtenus à partir de la suspension initiale de sol dans un rapport sol/solution (1/10 g/ml). Des dilutions successives de sol de 10^-1 à 10^-6 sont réalisées pour ensemencer soit les microplaques à l'aide d'une micropipette soit les boîtes de pétri à des billes stériles. Chaque boîte de pétri ou microplaques contenant les milieux de culture stériles reçoit 100 ìl de suspension-dilution de sol avec 3 répétitions par dilution, et un témoin non inoculé pour chaque ensemencement (Figure 13). Les boîtes de pétri ou microplaques ainsi ensemencées sont emballées avec du papier aluminium et mises à l'étuve à une température de 30°C, à l'obscurité, pendant 3 jours pour le milieu NB et 7 jours pour le milieu PVK. Après incubation, un dénombrement des colonies et une numération des types morphologiques observés sont effectués. La distinction morphologique des colonies est basée sur des critères macroscopiques de taille, forme, surface, contour, couleur de colonie, formation de spores (forme et couleur), couleur de l'envers de la culture.

IV.1.4.2 Isolement de souches bactériennes solubilisatrices de phosphate sur les boites de pétri

L'isolement s'est fait en trois étapes : une pré-culture, une sélection et une purification des souches bactériennes sur le milieu PVK.

En effet, l'apparition d'un halo (zone claire) transparent autour des colonies en croissance détermine la solubilisation du phosphate (Figure13 et Figure 14), due à la présence d'acides produits par les BSP. Ainsi, le diamètre de la colonie et du halo qui l'entoure sont mesurés, puis l'indice de solubilisation (IS) est calculé par la formule suivante :

Figure 13 : Microplaque ensemencée présentant un halo de solubilisation autour d'une colonie.

? Purification : Les isolats ayant un IS >2 sont sélectionnés puis réutilisés pour réensemencer à nouveau des boites de pétri contenant le milieu PVK solide (Figure 14). Cette procédure est répétée cinq (05) fois jusqu'à l'obtention de souche bactériennes pures. La souche ayant l'indice de solubilisation le plus élevé a été utilisée pour la mise en place de notre expérimentation.

IV.2 Test d'aptitude des isolats bactériens à solubiliser le phosphate en microcosme

La capacité des isolats bactériens à solubiliser le phosphate a été testée en microcosme dans les tubes à centrifugeuses stériles en polypropylène de 50ml avec du tricalcium phosphate (Ca3PO4^-) ou la roche phosphatée du Maroc (RP), préalablement stérilisé à l'UV, comme source de phosphore. Ainsi, 40

ml du milieu PVK stérile sont placés dans les tubes contenant soit 2g du tricalcium phosphate (Ca3PO4^-) soit 3g de la roche phosphatée du Maroc (pour avoir 1g.l^-1 de P dans le milieu) et également 0,4 g de glucose (pour avoir 10 g.l^-1 de glucose dans le milieu) a été ajouté dans le milieu PVK comme la source de carbone. Les tubes contenant les différents milieux de culture de PVK sont ensemencés par 1 ml d'inoculum bactérien isolé (10⁸ bactéries.ml^-1 de suspension). Les tubes sont agités, emballés dans du papier aluminium puis mis en incubation à l'obscurité pendant dix (10) jours.

Après 10 jours d'incubation, 5 ml des différentes solutions sont prélevés dans chaque tubes, centrifugées à 4000 tours pendant 15 minutes, puis le surnageant obtenu est utilisé pour la détermination des paramètres (pH, P et nombre de bactéries) du milieu de culture.

Le phosphore est dosé par colorimétrie au spectrophotomètre à 790nm. Le nombre de bactéries a été mesuré au spectrophotomètre par la densité optique à 620nm.

IV.3.1 Incubation des pots en "Batch"

Pour compléter l'étude sur la capacité de la souche bactérienne sélectionnée à solubiliser

efficacement le phosphate, une expérimentation en pots a été menée au laboratoire.

30g de sol de plateau stérile ou non stérile ont été introduits dans chaque pot de 400 cm² de superficie. Ensuite 0,6g de paille de riz comme source de carbone, pour avoir 0,15 tonne de paille à l'hectare, puis 1,2g des amendements phosphatés composés de différentes proportions de roche phosphatée (RP) et/ou le triple super phosphate (TSP) pour avoir 0,144g P /pot et enfin 300 ml d'eau distillée stérilisée pour avoir un taux d'humidité de 80 % ont été ajoutés, puis homogénéisés. Les traitements inoculés, reçoivent 250ul de l'isolat bactérien correspondant à 10⁸ bactéries apportées par pot.

Après 0 ; 10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 et 60 jours d'incubation, 5 ml des différentes solutions sont prélevées dans chaque pot, centrifugées à 4000 tours pendant 15 minutes, puis le surnageant obtenu est utilisé pour la détermination de l'évolution des paramètres (pH, P, le carbone organique dissous et le nombre de bactéries) du milieu de culture.

Le phosphore est dosé par colorimétrie au spectrophotomètre à 790nm. Le nombre de bactéries a été mesuré au spectrophotomètre par la densité optique à 620nm.

IV.3.2 Dispositif expérimental

Le dispositif expérimental (Figure 15) est composé de 9 blocs complétement randomisés de type factoriel à 3 facteurs que sont le :

- Facteur « Inoculation » à 02 niveaux : avec inoculum (+I) et sans inoculum (-I)

- Facteur « Sol » à 02 niveaux : sol stérile (Ster) et sol non-stérile (N. Ster).

Neuf (09) traitements ont été appliqués dans cette étude (Tableau 1). Les intrants ont été appliqués en raison de 90 kg.ha^-1 de P2O5 par traitement soit 300 kg.ha^-1 de RP hormis le témoin (T0) et le traitement T1.

Traitements	Intrants (%)		Quantité RP apportée (kg.ha^-1)	Quantité de paille apportée (t.ha^-1)	Inoculum (I)
Traitements	RP	TSP	Quantité RP apportée (kg.ha^-1)	Quantité de paille apportée (t.ha^-1)	Inoculum (I)
T0	0	0	0	0	-I
T1	0	0	0	0,15	+I / -I
T2	100	0	300	0,15	+I / -I
T3	90	10	270	0,15	+I / -I
T4	80	20	240	0,15	+I / -I
T5	60	40	180	0,15	+I / -I
T6	40	60	120	0,15	+I / -I
T7	20	80	60	0,15	+I / -I
T8	0	100	0	0,15	+I / -I
IV.4 Méthodes d'analyse

IV.4.1. Caractérisation physico-chimique et microbiologique du sol

La caractérisation physico-chimique concerne les paramètres physiques (granulométrie) et chimiques (pH, C, N, P, K, Ca, Mg, CEC) du sol de plateau de la station du Centre de Recherche Agronomique (CNRA) de Man. Les analyses ont été réalisées au laboratoire des sols et des végétaux de l'Institut National Polytechnique Félix Houphouët Boigny (INP-HB) de Yamoussoukro.

IV.4.1.1 Granulométrie

L'analyse granulométrique a été réalisée par la méthode à la pipette de Robinson-Köln qui consiste tout d'abord à détruire la matière organique à l'eau oxygénée (H2O2) et à disperser l'argile par l'hexamétaphosphate de sodium. Ainsi, les fractions fines de 0 à 0,002 mm (argile) et de 0,002 à 0,02 mm (limon fin) sont déterminées à partir de prélèvements effectués à l'aide de la pipette de Robinson,

après un temps de sédimentation, suivant la loi de Stokes. Les fractions grossières de 0,02 à 0,05 mm (limon grossier) et les sables sont déterminés par tamisage à sec, après siphonage.

IV.4.1.2 Détermination du pHeau et pHKCl dans les échantillons de sol

Les mesures du pHeau (acidité effective) et du _pHKCl (acidité de réserve) de l'échantillon de sol ont été obtenues par la méthode électrométrique au pH-mètre avec une électrode en verre (appareil 744 pHmetermetrohm). La détermination des différents pH a été réalisée sur des prises différentes, dans un rapport sol/solution 1/2,5 et en triplicats. Le protocole adopté est le suivant : dans un bécher, 10g de sol sec (< 2mm) sont ajoutés à 25 ml soit d'eau ultra pure, soit de KCl (1N), puis agités pendant une heure et centrifugés à 7500 tr/min pendant 20min à 20°C ; après avoir laissé reposer pendant 2h, la mesure des pH est effectuée dans le surnageant.

IV.4.1.3 Dosage du carbone organique total et de l'azote total

Le carbone organique total a été déterminé selon la méthode de Walkley-Black utilisant l'oxydation dans un mélange de bichromate de potassium et d'acide sulfurique. Ainsi, on admet que la quantité d'oxygène consommée est proportionnelle à celle du carbone que l'on veut doser. La teneur en matière organique a été calculée en multipliant la valeur du carbone obtenue par 1,72. L'azote total (N-total) a été déterminé selon la méthode de Kjeldahl, en oxydant les substances organiques après traitement de l'échantillon de sol avec l'acide sulfurique concentré. Le carbone et l'hydrogène se dégagent à l'état CO2 et H2O. L'azote transformé en ammoniac, est fixé par l'acide sulfurique, à l'état de sulfate d'ammoniaque. Enfin, l'ammoniac formé est déplacé de ses combinaisons par la soude caustique, distillée et recueillie dans une solution d'acide sulfurique (1N), puis dosée par une solution d'hydroxyde de sodium NaOH (1N).

IV.4.1.4 Cations échangeables et Capacité d'Echange Cationique(CEC)

Les cations échangeables et la CEC ont été mesurés selon la méthode de Metson qui comporte trois étapes. Après la saturation de l'échantillon en ions ammonium (NH4⁺) par percolations successives

d'une solution d'acétate d'ammonium (CH3CO2NH4) à 1 mol.l^-1, pour extraire les bases échangeables, l'excès des ions ammonium est éliminé par percolations d'alcool éthylique, on procède ensuite à leur

échange par une solution de chlorure de sodium à 1 mol.l^-1. Les ions ammonium déplacés et les bases

échangeables sont dosés par la méthode Kjeldahl, sur la solution de NaCl, une fois filtrée, pour déterminer la CEC.

IV.4.2.1 Détermination de la teneur en phosphore

Le phosphore en solution a été déterminé par spectrophotométrie grâce au kit Spectroquant phosphate qui est une méthode basée sur le dosage des ions orthophosphates. En effet, dans une solution sulfurique, les ions orthophosphates forment avec les ions molybdates, l'acide phosphomolybdique. Celui-ci est réduit par l'acide ascorbique en bleu de phosphomolybdène (BPM), qui est dosé par photométrie.

L'absorbance a été mesurée à 790nm et convertie en mg.kg^-1 à l'aide de la gamme étalon établie (Figure16).

X = Densité Optique ou Absorbance de l'échantillon ; R² = Coefficient de determination

IV.4.2.2 Détermination du pH

La mesure du pH des milieux de culture a été obtenue par la méthode électrométrique au pH-mètre avec une électrode en verre (appareil 744 pHmetermetrohm) et s'est faite dans le surnageant des solutions prélevées dans les pots après incubation.

IV.4.2.3 Détermination du nombre de bactéries

La densité optique du milieu de culture a été déterminée par photométrie à 620 nm et le nombre de bactérie a été déterminé à l'aide de la courbe étalon établie (Figure 16) à partir de la mesure de la densité optique des dilutions de culture bactérienne (10⁰ à 10⁸). En effet, après la culture des souches dans le milieu NB pendant 24h, des dilutions successives ont été réalisées (10⁰ à 10⁸), puis la DO des différentes dilutions a été mesurée à 620 nm. Le nombre de bactérie de la plus faible dilution est déterminé grâce à la cellule thomas. Ensuite, les données obtenues ont permis de tracer une courbe d'étalonnage de croissance bactérienne en fonction des DO (Figure 17), d'où la droite, y = ax + b (avec y = nombre de bactérie ; et x = DO).

Figure 17 : Courbe étalon de l'isolat (souche 1) retenue pour l'expérimentation en pot.

X = Densité Optique ou Absorbance de l'échantillon ; R² = Coefficient de détermination ;

IV.4 Analyses statistiques des données

Les données collectées lors de cette étude ont été numérisées afin de les traiter. Le logiciel SAS 9.0 a été utilisé pour comparer les traitements entre eux et effectuer des analyses de variance (ANOVA) au test de Student-Newman-Keuls (SNK) avec un seuil de 5 %. Le logociel XLStat de Microsoft Excel 2016 a aussi été utilisé pour les tests de corrélation.

PARTIE III : RÉSULTATS ET DISCUSSION

CHAPITRE V : RÉSULTATS

CHAPITRE VI : DISCUSSION

CHAPITRE V : RÉSULTATS

Introduction

Les résultats obtenus suites aux différentes méthodes utilisées feront l'objet de description dans ce chapitre. Il sera question des caractéristiques du sol et de l'évolution des paramètres du milieu de culture.

V.1 Caractéristiques physico-chimique et microbiologique de l'échantillon de sol

V.1.1 Analyse granulométrique et chimique du sol

La composition granulométrique du sol de plateau prélevé sur la parcelle rizicole est résumée dans le tableau II. D'après le triangle des textures de la Chambre d'Agriculture de l'Aisne, ce sol à une texture Sablo-Argilo-Limoneux (Tableau II, figure18).

Figure 18 : Triangle textural de l'Aisne couplé à l'échantillon de sol observé.

Dans l'ensemble, le sol est moyennement acide avec un pHeau de 5,2 et un pHkcl = 3,6 (Tableau III). La variation de pH (?pH= pHeau - pHkcl) est ?pH>1. Le sol contient une faible quantité d'azote (moins de 100 mg.kg^-1) et ses teneurs en carbone et en phosphore sont respectivement 143 mg.kg^-1 et 5 mg.kg^-1. Cependant, bien que sa teneur en matière organique soit élevée (246 mg.kg^-1), on observe une faible décomposition de la matière organique se traduisant par un rapport C/N élevé (C/N>10) (Tableau III). La CEC est faible (1,54 cmol⁺.kg^-1), et le taux de saturation (18,23%) montre que le sol est désaturé en cations échangeables tels que le calcium, magnésium, potassium et sodium dont les valeurs respectives sont 1,00 cmol⁺.kg^-1 ; 0,32 cmol⁺.kg^-1; 0,11 cmol⁺.kg^-1 ; 0,11 cmol⁺.kg^-1 (Tableau III).

V.1.2 Caractéristique microbiologique du sol

De façon général, la microflore totale (MT) cultivable, dénombrée sur le milieu NB (219.10⁵ UFC/g de sol sec) est très hautement significative à P < 0.001 plus importante que celle solubilisatrice du phosphore (MSP) avec 2,9.10⁵ UFC/g de sol sec (Tableau IV).

Tableau IV : Dénombrement de la microflore (unité formant des colonies (UFC)). 10⁵/g de sol sec sur les différents milieux de culture.

V.2 Caractéristique de la paille de riz

L'analyse chimique de la paille de riz montre qu'elle contient des oligo-éléments et est composé majoritairement du potassium (26,2 g.kg^-1), suivi du phosphore (1,6 g.kg^-1) et de l'azote (140 g.kg^-1). La paille de riz présente de plus faible teneur en magnésium (2,8 g.kg^-1) (Tableau V).

V.3 Caractéristiques chimique de la roche phosphatée

La roche phosphatée du Maroc utilisée est constituée majoritairement de CaO (49,54%) et P2O5 (30%). Sa teneur en eau (H2O) ne représente que 2,03%. Le SiO2 total représente 6,64%. Les taux de Fe2O3 et Al2O3 se situent en dessous de 1% (respectivement 0,2% et 0,41%). Les éléments tels que CO2, SO3, MgO et F représentent respectivement 6,44%, 1,29%, 1,16% et 2,21% (Tableau VI).

V.4 Caractéristiques macroscopiques des souches bactériennes solubilisant le phosphate isolé du sol de plateau.

Dans l'ensemble, quatre (04) souches bactériennes ont été identifiées sur milieu PVK solide à partir de l'échantillon du sol de Plateau (Tableau VII). L'étude macroscopique des souches bactériennes, montre que le sol de plateau contient quatre souches solubilisatrices de phosphate (S1 à S4) dont les diamètres de la zone halo varient de (0,2 à 1cm) et les indices de solubilisation (IS) (de 0,6 à 3,6 cm) (Tableau VII). La couleur des souches identifiées sur les sols de plateau est vert-jaune (S1), marron (S2), Brun-vert (S3) et vert (S4) et elles ont une forme arrondie (S3 et S4) et subangulaire (S1 et S2) mais elles ont toutes un aspect cotonneux (Tableau VII). De plus, seule la souche S1 a obtenu un indice de solubilisation IS>2, qui est égale à 3,6 (Tableau VII).

Tableau VII : Caractéristiques macroscopiques des souches bactériennes solubilisatrices de phosphate rencontrées sur le sol de plateau.

V.5 Evolution des paramètres du milieu de culture des études réalisées en Batch

L'évolution des paramètres du milieu durant l'expérimentation en batch montre qu'en absence de la paille de riz, le pH du milieu augmente progressivement et passe de 5,7 à 6,2 sur le sol stérile et non-stérile (Figure 19). Par contre, en présence de la paille de riz, le pH baisse de de 6,57 à 4,8 sur le sol stérile et non stérile (Figure 19). Mais on assiste à une augmentation de la quantité de phosphore dans le milieu (variant de 13,7 à 17,2 mg.kg^-1) en présence de la paille sur le sol stérile et non stérile (Figure 19). Sur le sol stérile, la prolifération des bactéries est lente et leur nombre de bactérie passe de 10⁵ à 10⁷ bactéries/g de sol en présence de la paille et de 10⁵ à 10⁶ bactéries/g de sol en absence de paille (Figure 19). Par contre, sur le sol non stérile, la prolifération des bactéries est rapide et leur nombre passe de 10⁵ à 3,9.10⁸ bactéries/g de sol en présence de la paille et de 10⁵ à 3,6.10⁸ bactéries/g de sol en absence de la paille de riz (Figure 19).

Le test statistique réalisé sur le pH, la teneur de phosphore, le nombre de bactéries et le carbone organique dissous indique une baisse du pH des sols (4,81 et 4,86) très hautement significative à P=0,0001 après 60 jours d'incubation en présence de la paille et une augmentation du pH (5,74-6,13) très hautement significative à P=0,0001 après 60 jours d'incubation en absence de la paille (Tableau VIII) quel que soit le type de sol (stérile ou non stérile). On observe une augmentation de la teneur en phosphore et du COD très significative à P<0,05 après 60 jours d'incubation en présence de la paille comparativement au traitement sans paille (Tableau VIII) sur le sol stérile et non stérile. Le nombre de bactéries est significativement à P<0,05 plus important en présence de la paille qu'en son absence sur le

sol stérile. Mais sur le sol non stérile la prolifération des bactéries sous le traitement avec paille n'est pas significativement différente de celle sans paille (Tableau VIII).

Figure 19 : Evolution des paramètres du milieu au cours du temps en présence et en absence de la paille de riz.

Tableau VIII : Test statistique de l'évolution des paramètres du milieu avec ou sans la paille de riz

		Non stérile					Stérile
Traitements	pH	P (mg.kg-1)	BSP	COD (mg.kg^-1)	pH	P (mg.kg-1)	BSP	COD (mg.kg-1)
Avec paille	4,8^b	17,40^a	16.10^8a	1,39^a	4,86^b	13,80^b	4,3.10^5a	1,14^a
Sans paille	6,13^a	9,72^b	15.10^8b	<0,3^b	5,74^a	9,58^a	3,7.10^5a	<0,3^b
CV (%)	3,43	7,87	42,92	19,79	3,768	12,204	11,45	8,95
Pr>F	0,001*	0,0009**	0,01*	0,0002**	0,006**	0,022*	0,17ns	<0,0001***

Les valeurs du tableau sont les moyennes des paramètres mesurés pendant le suivi de l'expérimentation Les données dans la même colonne, suivies de la même lettre ne sont pas significativement différentes selon le test de Newman-Keuls p<0,05. (0,3 est le seuil de détection du COD) *** très hautement significatif au seuil de p<0,05; ** très significatif au seuil de p<0,05 ; * significatif au seuil de p<0,05 ;

V.6 Effet des amendements phosphatés (AP) sur le pH, la teneur en P, le nombre de bactérie et le

COD

V.6.1 Effet des AP sur le pH et la teneur en P du milieu

De façon générale, nous constatons une baisse du pH (5,6 à 6,9) et augmentation de la teneur en phosphore (0 à 35 mg.kg^-1) du milieu au cours d'incubation après l'apport d'amendement phosphaté (AP) dans le milieu quel que soit le type de sol comparativement au traitement sans AP (Figure 20 et 21). Toutefois, en présence d'amendement phosphaté (AP), l'évolution du pH et la quantité de phosphore solubilisé varie selon la proportion de roche phosphatée (RP) ou de triple-super-phosphate (TSP) présente dans le milieu. Nos résultats indiquent que lorsque l'amendement phosphaté est riche en RP (100 à 60 % RP), on assiste au départ (0 jour d'incubation) à une augmentation plus rapide du pH du milieu (5,6 à 6,9) quel que soit le type de sol. Par contre, lorsque la proportion de RP dans l'amendement phosphaté est faible (0 à 40 % RP) et celle de TSP est élevée, on assiste plutôt à une augmentation lente de pH (5,6 à 5,8) à 0 jour d'incubation (Figure 20).

Pour la teneur en phosphore du milieu, on constate que lorsque l'amendement est riche en RP (100 à 60 % RP), on assiste une augmentation de la quantité en phosphore (0 à 30 mg.kg^-1) dans le milieu quel que soit le type de sol à partir du ^30ième jour d'incubation (Figure 21). Par contre, lorsque la proportion de RP est faible dans l'amendement (0 à 40 % RP), on assiste à une augmentation de la quantité en phosphore (0 à 35 mg.kg^-1) dans le milieu dès les 10 premiers jours, que le sol soit stérile ou non (Figure 21).

Figure 20 : Évolution du pH au cours du temps d'incubation sous différents traitements.

Figure 21 : Évolution de la quantité de P dissous au cours du temps d'incubation sous les différents traitements

V.6.2 Effet des AP sur le nombre de BPS et la teneur en COD du milieu

L'évolution du nombre de bactéries au cours du temps d'incubation montre une plus importante prolifération des bactéries après ajout de AP (4,8.10⁵ à 5,6.10⁵ bactéries /g sol sec) dans le milieu comparativement au traitement sans AP (3,1.10⁵ à 3,6.10⁵ bactéries /g sol sec) sur le sol stérile (Figure 22). Par contre, sur le sol non stérile, on a une croissance des bactéries sous les traitements avec ou sans AP (3,1.10⁸ à 4.10⁸ bactéries /g sol sec). Nos résultats indiquent que quel que soit le type de sol, cette croissance des BSP est indépendante de la nature du phosphate dans l'amendement phosphaté (Figure 22).

La quantité de carbone organique dissous après 60 jours d'incubation montre que dans le traitement sans apport d'amendement phosphaté, la quantité de COD varie de 1,3 à 1,4 mg.kg^-1 sur le sol stérile et de 1,21 à 1,24 mg.kg^-1 sur le sol non stérile (Tableau IX). Dans les traitements avec apports de AP, la quantité de COD varie de 0,42 à 0,83 mg.kg^-1 sur le sol stérile non inoculé, de 1,52 à 1,96 mg.kg^-1 sur le sol stérile inoculé (Tableau IX). Sur le sol non stérile, la quantité de COD varie de 0,54 à 1,09 mg.kg^-1 pour les traitements non inoculés et de 1,24 à 1,79 mg.kg^-1 pour les traitements inoculés (Tableau IX).

Traitements	Sol stér - I COD (mg.kg^-1)		Sol N.stér - I COD (mg.kg^-1)		Sol stér + I COD (mg.kg^-1)		Sol N.stér + I COD (mg.kg^-1)
Sans AP + Paille	<0,3		<0,3		<0,3		<0,3
100% RP+Paille	1,39	#177; 0,03	1,21	#177; 0,04	1,39	#177; 0,02	1,21	#177; 0,04
90% RP+ Paille	0,42	#177; 0,06	1,09	#177; 0,08	1,67	#177; 0,05	1,33	#177; 0,05
80% RP+ Paille	0,53	#177; 0,06	0,91	#177; 0,09	1,81	#177; 0,09	1,60	#177; 0,15
60% RP+ Paille	0,83	#177; 0,07	0,84	#177; 0,04	1,92	#177; 0,07	1,73	#177; 0,08
40% RP+ Paille	0,43	#177; 0,06	0,78	#177; 0,09	1,96	#177; 0,15	1,70	#177; 0,2
20% RP+ Paille	0,56	#177; 0,06	0,54	#177; 0,04	1,68	#177; 0,12	1,76	#177; 0,2
0% RP+ Paille	0,38	#177; 0,06	0,63	#177; 0,17	1,96	#177; 0,04	1,79	#177; 0,09

Les tests statistiques réalisés entre les différents traitements sur les paramètres du milieu montrent que lorsque l'amendement phosphaté est riche en roche phosphatée (RP) c'est-à-dire 60 à 100 % RP, le pH augmente significativement à P<0,05, selon le test de Newman-keuls, comparativement aux

traitements sans AP (Tableau X) quel que soit le type de sol. Par contre, lorsque l'AP est pauvre en RP (0 à 40 % RP), il n'y a pas de différence significative entre le pH déterminé sous le traitement sans AP et celui sous AP avec une faible proportion de RP (0 à 40 % RP).

Pour la quantité de phosphore solubilisé, nos résultats montrent que quel que soit le type de sol, l'apport de l'amendement phosphaté augmente très significativement à P=0,001 la teneur en P du milieu comparativement aux traitements sans AP, mais cette teneur en P est plus élevée lorsque AP contient 0% RP et 100% triple-super-phosphate (TSP) c'est-à-dire lorsque la proportion de RP dans l'amendement phosphatée est faible (0 à 40% RP). Sur le sol stérile non inoculé, la quantité de COD est significativement à P<0,05 plus importante en absence d'AP (1,39 mg.kg^-1) qu'en présence de AP (0,42 à 0,83 mg.kg^-1). Par contre, sur le sol stérile inoculé, la quantité de COD est significativement à P<0,05 plus importante en présence d'AP (1,7 à 1,96 mg.kg^-1) avec une plus forte quantité sous les traitements avec 40 à 80% RP qu'en absence d'AP (1,43 mg.kg^-1). Sur le sol non stérile non inoculé, à l'exception du traitement avec 100% RP, l'apport de AP diminue significativement à P<0,05 la quantité de COD dans le milieu comparativement au traitement sans AP (Tableau X). Sur le sol non stérile inoculé, à l'exception du traitement avec 100% RP, l'apport de AP augmente significativement à P<0,05 la quantité de COD dans le milieu comparativement au traitement sans AP (Tableau X). Nos résultats ont montré également que sur le sol stérile inoculé, l'apport d'amendement phosphaté augmente significativement à P<0,05 le nombre de bactéries dans le milieu comparativement au traitement sans AP. Par contre, sur le sol non stérile inoculé ou non, l'apport d'amendement phosphaté ne modifie pas significativement à P<0,05 la prolifération des bactéries comparativement aux traitements sans AP (Tableau X).

Figure 22 : Évolution du nombre de bactéries au cours du temps d'incubation sous les différents traitements.

Tableau X : Effet des amendements phosphatés sur les paramètres du milieu après 60 jours d'incubation

Type de sol

Stérile - I

Stérile + I

Non-stérile - I

Non-stérile + I

Traitements

BSP
(x10⁸)

mg.kg^-1

BSP
(x10⁸)

mg.kg^-1

BSP (x10⁸)

mg.kg^-1

BSP
(x10⁸)

mg.kg^-1

COD

Sans AP

5,03^b

0,005^b

10,27g

1,39^a

5,03^b

0,005^b

10,27^f

1,43^d

4,9^b

3,65^a

17,22^e

1,19^a

4,9^b

3,65^a

17,22g

1,25^b

100%RP

6,39^a

0,001^b

12,85^f

0,43^de

6,25^a

1,7^a

15,9^e

1,7^bc

6,15^a

3,6^a

27,45^d

1,14^a

6,36^a

4,87^a

27,79^f

1,33^b

90%RP

6,37^a

0,001^b

18,9^e

0,59^c

6,16^a

1,9^a

16,4^e

1,8^ab

6,14^a

3,65^a

26,57^d

0,91^b

6,13^a

4,93^a

31,5^e

1,60^a

80%RP

6,09^a

0,001^b

24,27^c

0,83^b

6,14^a

2,01^a

22,8^d

1,92^a

6,1^a

3,63^a

31,34^b

0,84^b

6,08^a

3,90^a

33,7^d

1,75^a

60%RP

6,3^a

0,001^b

21,59^d

0,44^de

6,01^a

1,84^a

28,8^c

1,87^a

6,12^a

3,6^a

36,92^a

0,64^c

5,24^b

4,91^a

32,18^e

1,50^ab

40%RP

5,23^b

0,002^b

30,61^b

0,36^e

5,4a^b

1,85^a

32,6^b

1,96^a

5,32^b

3,64^a

26,46^d

0,64^c

5,19^b

4,96^a

34,74^c

1,79^a

20%RP

5,24^b

0,009^a

35,66^a

0,42^de

5,21^b

1,85^a

33,5^b

1,6^dc

5,26^b

3,62^a

30,4^b

0,63^c

5,15^b

4,93^a

36,05^b

1,79^a

0%RP

5,13^b

0,002^b

36,17^a

0,56^cd

5,01^b

1,51^a

36,8^a

1,7^bc

5,21^b

3,62^a

28,47^c

0,54^c

5,10^b

4,94^a

40,63^a

1,76^a

CV (%)

5,22

46,91

2,65

10,42

6,05

24,14

3,09

5,15

5,41

18,18

2,04

10,12

5,53

16,53

1,77

8,04

Pr>F

<,0001

***

<,0001

***

<,0001

***

<,0001

***

0,0005 **

0,0002 **

<,0001

***

<,0001

***

0,0001 **

1,00 ns

<,0001

***

<,0001

***

<,0001

***

0,25 ns

<,0001

***

0,0002 **

Les données dans la même colonne, suivies de la même lettre ne sont pas significativement différentes selon le test de Student-Newman-Keuls p<0,05. * très hautement significatif au seuil de p<0,05; ** très significatif au seuil de <0,05; ns : Non Significatif

V.7. Effet de l'inoculation sur le pH, la teneur en P, le nombre de bactérie et le COD

Excepté le pH qui baisse avec l'inoculation quel que soit le type de sol, la quantité de P solubilisé, de COD et le nombre de BSP augmentent avec l'inoculation (Tableau XI et Tableau XII). L'effet de l'inoculation est très hautement significatif (P=0,0001) sur le COD et le nombre de BSP quel que soit le type de sol. L'inoculation a aussi un effet significatif sur la quantité de P solubilisé sur sol non-stérile (p<0,043) comparativement aux traitements non inoculé. Par contre, sur le sol non stérile, l'inoculation diminue significativement la quantité de P dans le milieu (Tableau XI et Tableau XII).

		Paramètres
Traitements	pH	BSP (x10⁸)	P mg.kg^-1	COD mg.kg^-1
100%RP +I	6,25^a	1,70^a	15,86ⁱ	1,67^bc
90%RP +I	6,16^ab	1,91^a	16,39ⁱ	1,81^ab
80%RP +I	6,14^ab	2,01^a	22,81^f	1,92^a
60%RP +I	6,01^ab	1,84^a	28,85^d	1,88^a
40%RP +I	5,42^bc	1,85^a	32,63^b	1,96^a
20%RP +I	5,21^c	1,85^a	33,50^a	1,55^dc
0%RP +I	5,01^c	1,51^a	36,84^a	1,69^bc
100%RP -I	6,39^a	0,001^b	12,85j	0,43^hg
90%RP -I	6,37^a	0,001^b	18,9^h	0,59g
80%RP -I	6,09^ab	0,001^b	24,27^e	0,83^f
60%RP -I	6,30^a	0,001^b	21,59g	0,44^hg
40%RP -I	5,23^c	0,002^b	30,61^c	0,36^h
20%RP -I	5,24^c	0,009^b	35,66^a	0,42^hg
0%RP -I	5,13^c	0,002^b	36,17^a	0,56g
CV (%)	5,65	34,06	2,88	6,63
Pr>F	<0,0001***	<0,0001***	<0,0001***	<0,0001***

Les données dans la même colonne, suivies de la même lettre ne sont pas significativement différentes selon le test de Student-Newman-Keuls p<0,05.

Conclusion partielle

Les résultats révèlent qu'il y a corrélation entre tous les paramètres (pH, P dissous, COD et nombre de bactérie) du milieu. L'apport de paille de riz augmente la quantité de COD, de P solubilisé, le nombre de bactérie mais diminue le pH du milieu.

L'apport d'AP augmente le pH du milieu comparativement aux traitements sans AP quel que soit le type de sol. Par contre, lorsque l'AP est pauvre en RP (0 à 40 % RP), il n'y a pas de différence significative entre le pH déterminé sous le traitement sans AP et celui sous AP avec une faible proportion de RP (0 à 40 % RP).

Pour la quantité de phosphore solubilisé, quel que soit le type de sol, l'apport de l'amendement phosphaté augmente très significativement à P=0,001 la teneur en P du milieu comparativement au traitement sans AP, mais cette teneur en P est plus élevée lorsque la proportion de RP dans l'amendement phosphatée est faible (0 à 40% RP).

Sur le sol stérile non inoculé, la quantité de COD est significativement plus importante en absence de AP qu'en présence de AP. Par contre, sur le sol stérile inoculé, la quantité de COD est significativement plus importante en présence de l'AP qu'en absence de l'AP. Sur le sol non stérile non inoculé, à l'exception du traitement avec 100% RP, l'apport d'AP diminue significativement la quantité de COD dans le milieu alors que sur le sol non stérile inoculé, à l'exception du traitement avec 100% RP, l'apport de AP augmente significativement à P<0,05 la quantité de COD dans le milieu comparativement aux traitements sans AP. Nos résultats ont montré également que sur le sol stérile inoculé, l'apport d'amendement phosphaté augmente significativement le nombre de bactéries dans le milieu comparativement aux traitements sans AP. Par contre, sur le sol non stérile inoculé ou non, l'apport d'amendement phosphaté ne modifie pas significativement la prolifération des bactéries comparativement aux traitements sans AP.

En condition naturel (c'est-à-dire sur le sol non stérile), les plus importantes quantités de P solubilisé ont été observées sous les traitements avec 0 % RP (sur sol non stérile non inoculé) et avec 60% RP et 40% TSP (sur sol non stérile inoculé).

CHAPITRE VI : DISCUSSION

Introduction

Ce chapitre se consacre à la discussion des résultats obtenus suite aux expérimentations. Il sera donc question d'expliciter ces résultats par des interprétations puis de les confronter aux résultats de d'autres chercheurs.

VI.1 Capacité solubilisatrice des souches bactériennes isolées

L'étude réalisée sur les sols de rizières des parcelles rizicoles de plateau de la station de recherche de Man a révélé la présence d'un nombre élevé de microorganismes (219.10⁵ bactéries /g sol) qui est significativement plus important que le nombre de microorganismes solubilisateurs de phosphate (2,9.10⁵ bactéries /g sol). Cette étude a révélé que c'est seulement 1% de la microflore bactérienne totale des sols qui est capable de solubiliser le phosphate.

Par ailleurs, l'évaluation de la solubilisation des isolats bactériens par la présence d'un halo ou zone claire sur un milieu solide contenant le phosphate tricalcique comme seule source du phosphate a révélé une différence entre les quatre (04) souches bactériennes isolées. Sur l'ensemble des quatre (04) souches bactériennes isolées, seule la souche S1 a un indice de solubilisation (IS) le plus élevé (3,6) et supérieur à 2. Ce qui traduit son fort pouvoir de solubilisation de phosphate comme l'ont montré les travaux de Hassimi et al., (2017) et Haile et al., (2016). Cette méthode de choix basé sur l'IS de la souche concorde avec celle appliquée par Plassard et al., (2015) qui affirment que la capacité à dissoudre des minéraux phosphatés insolubles fournis dans un milieu de culture solide est un trait fonctionnel utilisé pour sélectionner des microorganismes dits « solubilisateurs de phosphate ». Ainsi, la capacité constante à dissoudre le phosphore est un critère à prendre en compte dans la sélection des souches (Pereira et Castro, 2014), puisqu'une souche présentant une baisse de sa capacité de solubilisation sur PVK solide au cours du temps, pourrait se révéler inefficace en condition au champ (Servín, 2014). De plus, les études menées par Mehta et Nautiyal (2001) avec plusieurs souches de BSP sur milieu PVK solide avec le phosphate tricalcique comme source de phosphate ont montré qu'une souche est capable de solubiliser le phosphate lorsqu'elle crée autour d'elle un halo de dissolution.

VI.2 Effet de la paille de riz sur le pH, le P solubilisé, le nombre de bactérie et le COD

Les résidus organiques, comme la paille de riz, apportés au sol sous forme de litières, de composts constituent une source d'éléments nutritifs pour les organismes vivants du sol, animaux ou végétaux et permettent d'améliorer le rendement des cultures et certaines caractéristiques physico-chimiques du sol (Lompo et al., 2009).

L'apport de la paille de riz dans le sol a montré une baisse du pH du milieu après son incorporation au sol comparativement au traitement sans paille. La baisse du pH s'expliquerait par le processus de décomposition et de minéralisation de la paille de riz, à travers la libération du carbone organique dissous (COD), comme le montre cette étude, et anions d'acides organiques dans le milieu (Chaibou, 2013). En effet, la dégradation de la paille de riz dont la teneur en phosphore (1,6 mg/kg) va favoriser la minéralisation du phosphore du sol et par conséquent va augmenter la teneur en P soluble du milieu (Koulibaly et al., 2010). Pour Plassard et al., (2015), l'apport de matière organique (paille de riz) comme source de carbone dans le milieu a stimulé la minéralisation de P du sol et de de la paille.

Par ailleurs, en présence de la paille de riz, nos résultats indiquent une augmentation du phosphore soluble du sol qui s'accompagne de la production du carbone organique dissous dans le milieu, de la prolifération des microorganismes solubilisateurs de phosphate (MSP) et de l'acidification du milieu. Ce changement des paramètres (COD, P, pH, MSP) du milieu serait probablement dû à la dégradation des résidus organiques (paille de riz) par les microorganismes du sol et à la libération d'acides organiques tels que les acides oxaliques, citriques et tartriques lors de la décomposition de la paille de riz, modifiant ainsi le pH du milieu. Ces résultats sont en accord avec ceux de Bongoua-devisme et al., 2012, qui ont observé une baisse du pH du sol et une augmentation du nombre de bactéries après apport d'amendement organique dans les sols de rizières de la Thaïlande, affecté par les problèmes de salinité, dû probablement aux activités Ferri réductrices des bactéries.

VI.3 Effet des amendements phosphatés sur les paramètres du milieu

L'étude de l'efficience des amendements phosphatés (AP) composés de différentes proportions de roche phosphatée (RP) et de triple-super-phosphate (TSP) sur les paramètres d'un sol a montré qu'au cours de l'incubation, l'apport de l'AP augmente le pH du milieu comparativement au traitement sans apport de AP. Cependant, nos résultats indiquent que la proportion de roche phosphatée (RP) contenue dans l'amendement phosphaté influence la variation du pH. En effet, lorsque l'AP contient une faible proportion de RP (0 à 40%RP), le pH croît lentement et ce qui fait que nous n'observons pas de différence significative entre le pH déterminé sous ces traitements et le traitement sans AP. Par contre, sous les

traitements riches en RP (60 à 100% RP) le pH croît rapidement et se traduit par une différence significative comparativement aux traitements sans AP. Pour Dabre et al., (2017), cette augmentation rapide du pH serait liée au calcium contenu dans ce phosphate naturel du Maroc (49 % Ca) qui, en se liant au complexe argilo-humique permettrait de baisser la concentration des ions H⁺ dans la solution du sol et par conséquent augmenter le pH du milieu. Nos résultats ont montré que plus les proportions de RP sont élevées dans les traitements, plus le pH augmente, ce résultat corrobore à ceux obtenu par Abbasi et al., (2015) qui ont montré que les traitements avec RP ont donné des pH plus élevés que ceux avec des traitements avec un engrais soluble (Simple Super Phosphate).

Nos travaux ont également révélé que l'apport de l'amendement phosphaté augmente très significativement à P=0,001 la teneur en P du milieu comparativement aux traitements sans AP, mais cette teneur en P est plus élevée lorsque la proportion de RP dans l'amendement phosphatée est faible (0 à 40% RP). Cela peut être lié au caractère des deux types d'amendement. En effet, des études ont révélé que les roches phosphatées naturelles sont peu solubles dans l'eau alors que le triple super phosphate (TSP) est un engrais minéral facilement soluble. Smalberger et al., (2010) ont abordé dans le même sens en montrant que l'application d'engrais phosphatés solubles libère rapidement du phosphore pour les plantes tandis que l'application de RP seul libère lentement le phosphore mais son effet s'étend sur plusieurs années (FAO, 2004; Smalberger et al., 2010).

Toutefois, il ressort de cette étude, qu'en condition naturel (c'est-à-dire sur le sol non stérile), la plus importante quantité de P solubilisé ont été observé sous les traitements avec 0 % RP et 100% TSP (sur sol non stérile non inoculé) et avec 60% RP et 40% TSP (sur sol non stérile inoculé). Ce qui traduit que le traitement 60% RP et 40% TSP associé aux microorganismes pourra être proposée pour des essais au champ afin de réduire le coût élevé des intrants chimiques.

L'étude de l'effet de l'inoculation sur l'efficience des différents traitements appliqués a indiqué que dans l'ensemble l'apport de microorganismes solubilisateurs de phosphate (MSP) dans le milieu baisse significativement le pH, augmente très hautement significatif (P=0,0001) la quantité de carbone organique dissous COD, le nombre de BSP. L'inoculation augmente également significatif la quantité de P solubilisé excepté sur le sol non stérile. Cette baisse progressive du pH du milieu sous les traitements inoculés pendant l'expérience pourrait provenir de l'activité des microorganismes du sol et particulièrement des MSP qui en décomposant la matière organique (la paille de riz) ou en minéralisant les amendements phosphatés pour leur croissance vont secréter des acides organiques dans le milieu qui

vont affecter le pH (Salma, 2015 ; Yu et al., 2011). Des résultats similaires ont été obtenus par Abbasi et al., (2015) qui ont observé une baisse du pH baisse avec apport d'inoculum au cours de la minéralisation du P. Par ailleurs, cette minéralisation de la paille et des amendements phosphatés s'est accompagnée d'une plus forte production de COD et une solubilisation de P plus importante après inoculation comme déjà signalé dans les travaux de Bongoua-Devisme et al., (2012).

Il ressort de cette étude que quel que soit le type de sol, à l'exception du traitement avec 0%RP, l'apport de l'inoculum dans chaque traitement augmente très hautement significatif à p<0,0001 la quantité de P solubilisé dans le milieu comparativement aux traitements sans inoculum, surtout quand l'AP est pauvre en RP (20% à 40%RP). De même, l'inoculation affecte significativement à p<0,0001 le pH du milieu surtout sous les traitements avec 90 % RP et 60% RP et COD sous tous les traitements inoculés comparativement aux non inoculés. Cette augmentation est plus marquée sous les traitements contenant 40 à 80% RP. Ces résultats suggèrent une combinaison des bactéries solubilisant le phosphate BSP aux roches phosphatées pour améliorer la réactivité des RP. De plus, les plus fortes solubilisations observées lorsque la roche phosphatée est associée aux engrais solubles (TSP), confirment les travaux de Begum et al., (2004) qui a constaté une amélioration substantielle du P disponible en associant RP avec du SSP (Simple superphosphate) et du MAP (phosphate monoammonique). Notre étude a également révélé que les BSP sont aussi efficace pour augmenter l'efficacité du triple super phosphate (TSP).

Il ressort de cette étude que la combinaison BSP / RP / engrais phosphatés solubles pourrait augmenter l'efficacité de ces derniers afin d'accroitre le P disponible pour les plantes.

Conclusion partielle

La baisse du pH tout comme la hausse du P solubilisé et du nombre de bactéries sont l'effet soit cumulé soit individuel de l'apport de paille de riz dans le milieu et/ou des traitements appliqués et/ou de l'inoculation. Les taux de carbone organique dissous (COD) sont aussi influencés par l'inoculation, l'apport de la paille de riz et les traitements appliqués. L'ensemble de nos résultats sont en conformité avec ceux des études menées antérieurement.

CONCLUSION GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES

A la fin de cette étude dont l'objectif générale était d'évaluer l'efficience d'une BSP sur la minéralisation de différents types d'amendements phosphatés, les résultats de nos essais de sélection et de purification montrent que les BSP sont en faibles proportions dans l'horizon échantillonné. Les traitements appliqués influent à la fois sur le pH du milieu, sur le P minéralisé et sur le COD. La décomposition de la paille de riz acidifie le milieu mais favorise l'augmentation du taux de P minéralisé. Le taux de BSP croissant favorise la solubilisation des AP présents dans le milieu de culture. La RP appliquée seule augmente le pH de la solution du milieu tandis que l'engrais chimiques phosphaté utilisé, à savoir le TSP, acidifiait le milieu mais libérait plus de P lorsqu'il était appliqué seul (T8). Sur sols non inoculés, son effet est similaire à celui de RP, c'est-à-dire que le taux de P libéré s'accroit jusqu'à la fin de l'expérience (60 jours). Cependant en présence de la souche solubilisant le P, son effet décroit à partir du 40^ème jour et passe de 44, 9 mg.kg^-1 (sol stérile +I) et 49,5 mg.kg^-1 (sol non-stérile +I) à 33,13 mg.kg^-1 (sol stérile +I) et 25,87 mg.kg^-1 (sol non-stérile +I) soit 26,21% et 47,74% de régression respectivement sur sol stérile +I et sol non-stérile +I tandis que sur ces mêmes sols le traitement T2 (100% RP) connait une hausse de son P dissous de 158,5% et 106,64%. L'inoculation a eu un effet très hautement significatif sur les paramètres du milieu de culture, il en a été de même pour la paille de riz et les traitements appliqués. Quoique les traitements avec TSP donnent les plus forts taux de P solubilisé, le traitement T5 (60% RP + 40% TSP) serait approprié pour des cultures en milieu réel. En effet, c'est le traitement qui comparé au premier jour a donné en moyenne le plus fort taux de «croissance».

La combinaison des BSP avec les AP est donc très prometteuse comme alternative pour accroitre leur efficacité singulièrement en ce qui concerne l'utilisation de RP. Cependant, des expérimentations au champ seraient nécessaire pour confirmer la rentabilité tant sur le plan agronomique qu'économique de l'application de cette combinaison puisque la Côte d'Ivoire ne produit pas les intrants utilisés. Aussi, serait-il judicieux d'identifier les souches isolées du sol prélevé par le biais d'études plus poussées telles que la biologie moléculaire.

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

Abbasi, M. K., Musa N., Manzoor M., 2015. Mineralization of soluble P fertilizers and insoluble rock phosphate in response to phosphate-solubilizing bacteria and poultry manure and their effect on the growth and P utilization efficiency of chilli (Capsicum annuum L.). Biogeosciences, 12(15), pp. 4607-4619. https://doi.org/10.5194/bg-12-4607-2015

Alikhani, H.A., Saleh-Rastin, N., Antoun, H., 2006. Phosphate solubilization activity of rhizobia native to Iranian soils. Plant and Soil 287: pp.35-41.

Andrianambinina Fano Vatosoa, 2013. « Dynamique et disponibilité de l'azote et du phosphore sous association riz-haricot soumise à différentes doses croissantes de fertilisation minérale azotée et phosphatée ». Essai en pot sous serre sur sol ferrallitique de Tanety de Lazaina

Aulakh M.S., Adhya T.K., 2005. Impact of agricultural activities on emission of greenhouse gases - Indian perspective. In `International Conference on Soil, Water and Environmental Quality - Issues and Strategies. pp. 319-335 (Indian Society of Soil Science: New Delhi).

Aziable E., Tchegueni S., Bodjona B. M., Djahini K., Kili A. K., Tchangbedji G., Baba G., 2014. Etude de la disponibilité du phosphore assimilable des composts de déchets urbains dans deux sols différents.

Begum, M., Narayanasamy, G., and Biswas, D. R., 2004: Phosphorus supplying capacity of phosphate rocks as influenced by compaction with water-soluble P fertilizers, Nutr. Cycl. Agroecosys., 68, 73- 84

Berne OFEFP, 2004. Le cahier de l'environnement N°368. Le phosphore dans les sols : Etat de la situatuin en Suisse. pp 129-145.

Bessoles B., 1997, Géologie de l'Afrique, le craton Ouest africain. Mémoire BRGM n°88.

Bongoua, J., Mustin, C., Berthelin, J. 2012. Salinity, rhizosphere and organic amendment impact on iron reducing bacterial activity in paddy rice field (Thailand). Biology Fertility of Soil Journal. submitted.

Chabot, R., Antoun, H., Cescas, M.P. 1996a.Growth promotion of maize and lettuce by phosphate-solubilizing Rhizobium leguminosarum biovar, phaseoli. Plant and Soil 184: pp. 311-321.

Chaibou Zeioabou. 2012. Effet du phospho-compost sur la production de mil (Pennisetum glaucum : cas de la commune urbaine de Niamey. p28.

CPCS-Commission de pédologie et de cartographie des sols. 1967. Classification des sols. Tableaux des classes, sous-classes, groupes et sous-groupes des sols. Service de classification des sols. INRA, France. 96 p.

Dabre A., Hien E., Der Some et Drevon JJ : 2017. Effets d'amendements organiques et phosphatés sous zaï sur les propriétés chimiques et biologiques du sol et la qualité de la matière organique en zone soudano-sahélienne du Burkina Faso. International Journal of Biological and Chemical Sciences, 11(1), pp 473-487.

De Brouwer J., Gandah M., Bouma J., Hiernaux, P., Van Duivenbooden, N. 2003. Strategies to optimize allocation of limited nutrients to sandy soils of the Sahel : a case study form Niger, West Africa. Agriculture, Ecosystems and Environment, 94, 311-390.

Djigal D., Brauman A., Diop T.A., Chotte J.L., Villenave C., 2004a. Influence of bacterial-feeding nematodes (Cephalobidae) on soil microbial communities during maize growth. Soil Biology and Biochemistry 36, 323-331.

Djigal D., Sy M., Brauman A., Diop T.A., Mountport D., Chotte J.L., Villenave C., 2004b. Interactions between Zeldia Punctata (Cephalobidae) and bacteria in the presence or absence of maize plants. Plant and Soil 262, 33-44.

Domey S., Lippmann G., 1989. Stimulation of plant growth by phosphate solubilizing bacteria. Dans Interrelashionships between microorganisms and plants in soil. Éditeurs : V. Vancura et F. Kunc. Dev. Soil. Sci. 18 : pp. 457 - 461.

Fardeau JC et Conesa AP, 1994. Le phosphore. in: Bonneau et Souchier, Pédologie, 2.Constituants et propriétés du sol. Masson, 557-568 pp.

Frey-Klett P., Churin J., Pierrat J., Garbaye J., 1999. Dose effect in the dual inoculation of ectomycorrhizal fungus and mycorrhiza helper bacterium in two forest nurseries. Soil Biol. Biochem. 31: pp. 1555 - 1562.

Giles C.D., Richardson A.E., Druschel G.K., Hill J.A., 2012. Organic anion-driven solubilization of precipitated and sorbed phytate improves hydrolysis by phytases and bioavailability to Nicotiana tabacum. Soil Science 177(10): pp. 591-598.

Gyaneshwar P., Kumar G. N., Parekh L. J. and Poole P. S., 2002. Role of soil microorganisms in improving P nutrition of plants. Plant and Soil 245, pp. 83-93.

Haile D., Mekbib F., Assefa F., 2016. Isolation of Phosphate Solubilizing Bacteria from White Lupin (Lupinus albus L.) Rhizosphere Soils Collected from Gojam, Ethiopia. J Fertil Pestic 7: 172. doi:10.4172/2471-2728.1000172

Hassimi M. S., Boukeskass, A., Adamou, I., 2017. Caractérisation des microorganismes thermotrophes impliqués dans la solubilisation du Phosphate Naturel Marocain au cours de la biotransformation anaérobie du gazon Characterization of thermophilic phosphate solubilizing microorganisms during grassland an. 11(December), pp. 2764-2777.

Hayat R., Ali S., Amara U., Khalid R., Ahmed I., 2010. Soil beneficial bacteria and their role in plant growth promotion: a review. Annals Microbiol 60: pp. 579-598

Haygarth P. M., Jarvis,S.C. 1999. Transfer of phosphorus from agricultural soils. Advances in agronomy 66, 195-249.

He Z., Ohno T., Cade-Menun, B.J, Erich, M.S., Honeycutt, C.W. 2006. Spectral and chemical characterization of phosphates associated with humic substances. Soil Science Society of America Journal 70:1741- 1751.

Hinsinger P., 2001. Bioavailability of soil inorganic P in the rhizosphere as affected by root induced chemical changes: a review. Plant and soil. 237: pp. 173-195.

Ilg K., Siemens J. and M. Kaupenjohann. 2005. Colloidal and Dissolved Phosphorus in Sandy Soils as Influenced by Phosphorus saturation. J. Environ. Qual. 34 : pp. 926 - 935

ISSS, ISRIC et FAO. 1998. World reference base for soil resources. World soil resources reports, 84, FAO, Rome. 88 p. In Koné, B., Saidou, A., Camara, M., 2010. Effet de différentes sources de phosphate. 22(1), pp. 55-63.

Jones D.L., Oburger E., 2011. Solubilization of phosphorus by soil microorganisms. In: E.K. Bünemann A. Oberson , E. Frossard (eds), Phosphorus in action. Biological Processes in Soil Phosphorus, 169198. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg.

Kaman Paul, 2013. Analyse des vulnérabilités aux catastrophes et des capacités de réponse en Côte d'Ivoire. pp5-6

Kassin E., Snoeck D., Nguessan, J.-C., Yao-Kouamé A., Camara M., 2012. Projet De Cartographie Des Sols Rapport Final., pp. 1-17.

Khan M.R., Khan M.S., 2002. Effect of root-dip treatment with certain phosphate solubilizing microorganisms on the fusarial wilt of tomato. Bioresource technology, 35: 213-215

Khan Z. R., Midega C. A. O., Wadhams, L. J., Pickett, J. A., Mumuni, A., 2007. Evaluation of Napier grass (Pennisetum purpureum) varieties for use as trap plants for the management of African stemborer (Busseola fusca) in a push-pull strategy. Entomol. Exp. Applic., 124 (2): 201-211

Khan A. A., Jilani G., Akhter M. S., Naqvi, S. M. S., and Rasheed, M., 2009. Phosphorous solubilizing Bacteria; occurrence, Mechanisms and their role in crop production, J. Agric. Biol. Sci., 1, pp. 48- 58.

Khan M. and Sharif, M., 2012: Solubility enhancement of phosphorus from rock phosphate through composting with poultry litter, Sarhad J. Agric., 28, pp. 415-420.

Khan M. S., Zaidi A. and Ahmad E., 2014. Mechanism of phos- phate solubilization and physiological functions of phosphate- solubilizing microorganisms, In: Phosphate Solubilizing Mi- croorganisms: Principles and application of microphos technology, edited by: Khan, M. S., Zaidi, A., and Musarrat, J., Springer International Publishing Switzerland, Switzerland, pp. 31- 62, doi:10.1007/978-3-319-08216-5_2.

Koné B., Saidou, A., et Camara M., 2010. Effet de différentes sources de phosphate. 22(1), pp. 55-63.

Koné B., Yao-Kouamé A., Sorho F., Diatta, S., Sié, M., et Ogunbayo, A., 2011. Long-term effect of Mali phosphate rock on the grain yield of interspecifics and saltiva rice cultivars on acid soil in a humid forest zone of Côte d'Ivoire. International Journal of Biological and Chemical Sciences, 4(3)., pp. 563-570. https://doi.org/10.4314/ijbcs.v4i3.60451

Kotchi V., Yao-Kouamé A., et Diatta S., 2010. Réponse de cinq variétés de riz à l'apport de phosphate naturel de Tilemsi (Mali) sur les sols acides de la région forestière humide de Man (Côte d ' Ivoire). pp. 1895-1905.

Koulibaly B., Traoré O., Dakuo D., Zombré P.N., Bondé, D., 2010. Effets de la gestion des résidus de récolte sur les rendements et les bilans culturaux d'une rotation cotonniermaïs-sorgho au Burkina Faso. Tropicultura 28 (3), 184-189

Kpomblekou-A. K. and Tabatabai M.A., 2003. Effect of low-molecular weight organic acids on phosphorus release and phytoavailability of phosphorus in phosphate rocks added to soils, Agri. Ecosyst. Environ., 100, pp. 275-284.

Kucey R.M.N. and Leggett, M.E. (1989) Increased yields and phosphorus uptake by Westar canola (Brassica napus L.) inoculated with a phosphate-solubilizing isolate of Penicillium bilaji. Canadian Journal of Soil Science, 69, 425-432. http://dx.doi.org/10.4141/cjss89-042

Labib K., Diffley J.F., Kearsey S. E., 1999. G1-phase and B-type cyclins exclude the DNA-replication factor Mcm4 from the nucleus. Nat Cell Biol 1(7):415-22

Li L., Li S.M., Sun J.H., Zhou L.L., Bao X.G., Zhang H.G., Zhang F.S., 2007. Diversity enhances agricultural productivity via rhizosphere phosphorus facilitation on phosphorus deficient soils. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States

Li L., et Stanforth R. R., 2000. Distinguishing Adsorption and Surface Precipitation of Phosphate on Goethite (??-FeOOH). DOI: 10.1006/jcis.2000.7072

Lompo F., Segda Z., Gnankambary Z., Ouandaogo N., 2009. Influence des phosphates naturels sur la qualité et la biodégradation d'un compost de pailles de maïs.

Masho, N. M., Memon M., Memon K. S., and Kakr H. 2013: Maize dry matter yield and P uptake as influenced by rock phosphate and single super phosphate treated with farm manure, Soil Environm., 32, 130-134.

McConnell D., 1938. A structural investigation of the isomorphism of the apatite group. Am. Min., 54: pp. 1379-1391

Mehta P., Walia A., Kulshrestha S., Chauhan, A., and Shirkot, C.K.2014. Efficiency of plant growth-promoting P-solubilizing Bacillus circulans CB7 for enhancement of tomato growth under net house conditions, J. Basic Microb., 53, pp. 1-12

Mehta S., and Nautiyal, C. S., 2001. An efficient method for qualitative screening of phosphate-solubilizing bacteria. Current microbiology, 43: pp. 51-56.

Mishra I. N., Sandhya Jha., 1996. Nutritive profile of some grasses of Darbhanga. Environment and Ecology, 14 (1): 93-95

Ouchiha O., Oulebsir F.., 2013. Elimination Du Cuivre Par Adsorption (Djebel Onk). pp. 2012-2013.

Pereda Campos Marline Veronica, 2008. Contribution à l'étude des transporteurs de phosphate de la famille PHT1 chez le Peuplier (Populus trichocarpa Torr. & Gray) et le champignon ectomycorhizien Laccaria bicolor (Maire) P. D. Orton

Pereira T. N. A., Castro R. M. C., 2014. A new species of Utiaritichthys Miranda Ribeiro (Characiformes : Serrasamidae) from the Serra dos Parecis, Tapajos drainage. Neotropical Ichthyology. 12(2) : 397-402

Pospisil F., Hrubcová, M., 1975. The influence of humic acids on phytase activity isolated from wheat seeds. Biologia Plantarum 17(6): pp. 468-474.

Plassard L., Ballot, R., Halska, J., Lambert, E., Meynard, J. M., Minette, S., Reau, R., 2015. Innovations Agronomiques 43 (2015), 177-186. Innovations Agronomiques, 43(January), 177-186.

PRICI, 2016. Financement additionnel au projet d'urgence de renaissance des infrastructures/Financement : Don IDA n° H 79 000 - CI/ cadre de gestion environnementale et sociale (CGES) rapport final Avril 2016. pp 65-66

Rabeharisoa L., 2004. Gestion de la fertilité et de la fertilisation phosphatée des sols ferrallitiques des Hautes Terres de Madagascar. Thèse de Doctorat d'Etat ès-Sciences Naturelles. Université

d?Antananarivo, Faculté des Sciences, Département de Biologie et Ecologie Végétales. 199 p.

Raghothama K. G., 1999. Phosphate acquisition. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 50: pp. 665-693.

Rao I.M., Barrios E., Amézquita E., Friesen D.K., Thomas R., Oberson A., Singh B.R., 2004. Soil Phosphorus Dynamics, Acquisition and Cycling in Crop-Pasture-Fallow Systems in Low Fertility Tropical Soils: a Review from Latin America. ACIAR proceedings 114 p.

Randriamanantsoa L., Morel C., Rabeharisoa L., Douzet J.M., Jansa J., Frossard E., 2013. Can the isotopic exchange kinetic method be used in soils with a very low water extractable phosphate content and a high sorbing capacity for phosphate ions? Geoderma. http://dx.doi.org/10.1016/j.geoderma.2013.01.019.

Razafimahatratra H. M., 2003. Optimisation des facteurs interactifs de productivité du riz et impacts sur la maîtrise de l'eau, cas du SRI sur les hautes terres malgaches, 102 p.

Rengel Z., 2008. Bioavailability of Phosphorus and Micronutrients in the Soil-Plant-Microbe Continuum. Keynote papers. Fifth International Symposium ISMOM 2008-November 24th - 28th, 2008 - Pucón, Chile.8 p.

Reyes, I., Baziramakenga, R., Bernier, L., Antoun, H. 2001. Solubilization of phosphate rocks and minerals by a wild-type strain and two UV-induced mutants of Penicillium rugulosum. Soil Biology and Biochemistry 33: pp. 1741-1747.

Richardson A.E., Barea J.M., McNeill A.M., Prigent-Combaret C., 2009a. Acquisition of phosphorus and nitrogen in the rhizosphere and plant growth promotion by microorganisms. Plant and Soil 321, pp. 305- 339.

Riggle, J., von Wandruszka, R., 2005. Binding of inorganic phosphate to dissolved metal humates. Talanta 66(2): pp. 372-375.

Reddy, M.S., Kumar, S., Babita, K., Reddy, M.S., 2002. Biosolubilization of poorly soluble rock phosphates by Aspergillus tubingensis and Aspergillus niger. Bioresource Technology 84, pp. 187189.

Saidou, A., Kossou, D., Acakpo, C., Richards, P., & Kuyper, T., 2012. Effects of farmers' practices of fertilizer application and land use types on subsequent maize yield and nutrient uptake in central Benin. International Journal of Biological and Chemical Sciences, 6(1), pp. 365-378. https://doi.org/10.4314/ijbcs.v6i1.32

Saleem A. B., A. Ayaz, K.J. Jeffery, K.D. Harris, M., 2013. Integration of visual motion and locomotion in mouse visual cortex Nat. Neurosci., pp. 1864-1869

Salma Taktek, 2015. Dissolution biologique des phosphates : Interaction bactéries - mycorhizes, pp 120.

Sánchez Chávez E., Muñoz E., Anchondo Á., Ruiz J.M., Romero L., 2009. Nitrogen impact on nutritional status of phosphorus and its main bioindicator: response in the roots and leaves of green bean plants. Revista Chapingo, Serie horticultura 15 (2): pp. 177-182.

Seeling B, Zasoski R.J., 1993. Microbial effects in maintaining organic and inorganic solution phosphorus concentrations in a grassland topsoil. Plant Soil 148: pp. 277-284

Servín, P. M., 2014. Development of an Inoculant of Phosphate Rock-Solubilizing Bacteria To Improve Maize, pp 1-10.

Siemens J., Ilg K., Lang F. and M. Kaupenjohann, 2004. Adsorption controls mobilization of colloids and leaching of dissolved phosphorus. European Journal of Soil Science 55: pp. 254 - 263.

Smalberger S.A., Chien S.H., Singh U., Henao, J., 2010. Relative agronomic effectiveness of phosphate rock compared with triple superphosphate for initial canola, wheat, or ryegrass, and residual wheat in two acid soils. Soil Science. 175(1): pp. 36-43.

Smith F.W., Mudge S.R., Rae A.L., Glassop D., 2003. Phosphate transport in plants. Kluwer Academic Publishers. Plant and Soil 248: pp. 71-83

Smith S.E., Read, D.J., 1997. Mycorrhizal symbiosis. Academic Press, San Diego CA.

Song O., Lee S., Lee Y., Lee S., Kim K., Choi Y., 2008. Solubilization of insoluble inorganic phosphate by Burkholderia cepacia DA23 isolated from cultivated soil. Brazilian Journal of Microbiology 39: pp. 151-156.

Souhaïl Mâalem, 2011. Etude de l'impact des interactions entre le phosphore et le Chlorure de Sodium sur trois espèces végétales halophytes du genre Atriplex Option Physiologie (A. halimus, végétale A. et canescens applications et A. nummularia). Consulté en ligne le 02 Septembre 2019 sur https://docplayer.fr/85409444-Wzr@-lt%60lym-l%60ly-w-lbhth-l%60lmy.html

Souleymane S., Maméri C., Michel Z., J, K. Z., Francis M., et Aïdara, S., 2010. Effets de la fertilisation minérale sur des variétés améliorées de riz en condition irriguée à Gagnoa, Côte d ' Ivoire. pp. 2235- 2243.

Stroia C., 2007. Etude de fonctionnement de l'écosystème prairial en conditions de nutrition N et P sublimitantes. Application au diagnostic de nutrition. Thèse de Doctorat. Institut National Polytechnique de Toulouse, Université de Sciences Agricoles et Médecine Vétérinaire de Banat Timiþoara, Spécialité: Fonctionnement des Ecosystèmes et Agrosystèmes. 256 p.

Toor G. S., 2009. Enhancing phosphorus availability in low-phosphorus soils by using poultry manure and commercial fertilizer, Soil Sci., 174, pp. 358-364

Turner B. L.; Paphazy, M. J.; Haygarth, P. M. & Mckelvie, I. D. 2002a). Inositol phosphates in the environment. Phil.Trans.R.Soc. London 35. pp. 449-469.

Vance CP, Graham PH, Allan D. L., 2000. Biological nitrogen fixation: phosphorus Ba critical future need? In F.O. Pederosa, M. Hungria, M.G. Yates, W.E. Newton (Eds), Nitrogen Fixation from molecules to crop productivity. Kluwer Academic publishers, Dordrecht, The Netherlands, pp 509 -518.

Vassilev N., Vassileva M., Azcon, R. 1997. Solubilization of rock phosphate by immobilized Aspergillus niger. Bioresource Technology 59(1): pp. 1-4.

Vassilev N., Vassileva M., Azcon R., Fenice M., Federici F., Barea J.M. 1998. Fertilizing effect of microbially treated olive mill wastewater on Trifolium plants. Bioresource Technology 66(2): pp. 133-137.

Vitousek P.M., Porder M., Houlton B.J., Chadwick O.A., 2010. Terrestrial phosphorus limitation: mechanisms, implications, and nitrogen-phosphorus interactions. Ecological Applications 20: pp. 5-15.

Yu X, Liu X, Zhu TH, Liu G.H, Mao C., 2011. Isolation and characterization of phosphate-solubilizing bacteria from walnut and their effect on growth and phosphorus mobilization. Biol Fertil Soils 47: pp. 437-446

Zanguina A., 2011. Contribution à la caractérisation physicochimique et à la mise en valeur agronomique du phosphate naturel de Tahoua (Niger) : essais de fabrication de phospho-compostage. Thèse de doctorat, Université de Niamey.

ANNEXES

ANNEXE I

1- Préparer le milieu PVK liquide contenant 10g de glucose ; 0.01g d'Ammonium sulfate hydraté; 0.2g chlorure de potassium ; 0.2g de Chlorure de sodium ; 0.1g de sulfate de magnésium ; 0.002g de sulfate de manganèse ; 0.002g de sulfate de fer septahydraté; 0.5 g d'extrait de levure ; 5g de Tricalcium de phosphate, maintenez le pH à 7 et autoclavez à 121 °C pendant 15min.

microplaques contenant PVK. Cette procédure sera répétée 3fois pour une purification des

différents isolats de BSP. Les caractéristiques morphologiques comme décrit par Sharna et al., (2011) de chaque isolat seront mentionnées.

ANNEXE II

? Dissoudre 0,439g de phosphate monopotassique dans 500 mL d'eau distillée. Acidifier la solution par 01 mL d'acide sulfurique à 20% et ajuster le volume à 01 L avec de l'eau distillée. Ensuite bien agiter pour homogénéiser la solution. On obtient une solution mère S0 de concentration C0 = 323.10^-5mol/L, soit une concentration massique de 0,1g/L (100mg/L) de P.

? Diluer au 01/10^ème: Prélever 10 mL de la solution-stock (S0) à 100 mg/L et la mettre dans une fiole de 100mL et compléter jusqu'au trait de jauge. On obtient une solution S1 de concentration massique C1 = 0,01g/L de P (10mg/L).

? Recommencer l'opération de dilution précédente pour avoir la solution fille S2 de concentration massique C2 = 1mg/L de P.

? A partir de la solution S2 de concentration 1mg/L de P, préparer des solutions filles S3, S4, S5, S6, S7, S8 de concentration C3, C4, C5, C6, C7, C8 selon le procédé résumé dans le tableau suivant :

Les différentes solutions ont permis de construire la courbe d'étalonnage du P Pour le dosage des ions orthophosphates, suivre le protocole du kit à disposition.

ANNEXE III

Evolution générale de la couleur des surnageants en fonction des traitements quel que soit le type de sol :

ANNEXE IV

Traitement contenant l'AP et la paille de riz (Présence d'un film translucide semblable à celui causé par une toxicité ferrique)