Memoire Online - Effets comparés des doses de costus afer et de fertilisant conventionnel en riziculture de bas-fond: adoption d'une agriculture régénératrice sur sol tourbeux

THEME
EFFETS COMPARES DES DOSES DE COSTUS AFER (Ker Gawl) ET DE
FERTILISANT CONVENTIONNEL EN RIZICULTURE DE BAS-FOND :
Adoption d'une agriculture régénératrice sur sol tourbeux

Composition du jury Président : Dr. SORO Gbomele Examinateur : Dr. BRAHIMA Koné Examinateur : Dr. GUETY Thierry Philippe Examinateur : Dr. CAMARA Brahima

THEME
EFFETS COMPARES DES DOSES DE COSTUS AFER (Ker Gawl) ET DE
FERTILISANT CONVENTIONNEL EN RIZICULTURE DE BAS-FOND :
Adoption d'une agriculture régénératrice sur sol tourbeux

Composition du jury Président : Dr. SORO Gbomele Examinateur : Dr. BRAHIMA Koné Examinateur : Dr. GUETY Thierry Philippe Examinateur : Dr. CAMARA Brahima

V.3 Relation entre le rendement en grain et les paramètres agromorphologiques 35

Ce mémoire est le résultat de deux années de travail. Il se situe dans un contexte de changement climatique et de régénération des sols hydromorphes en particulier des Hystosols. En effet, En fonctionnement naturel, ce sont en général des puits de carbone : la végétation forme de la tourbe et l'ensemble des deux est capable de stocker le carbone. Les tourbières sont donc des régulateurs essentiels du cycle global du carbone. Cependant, elles représentent dans le monde une surface négligeable : 400 millions d'hectares (3 % des terres émergées). La fréquence, la surface et le type de tourbière dépendent du climat. A l'échelle mondiale, les tourbières stockent 1,4 Gt de carbone, l'équivalent des 3/4 du carbone atmosphérique. Dans les tourbières boréales et arctiques, 98,5 % du carbone stocké l'est dans la tourbe, 1,5 % dans la végétation. En fonctionnement perturbé, elles deviennent des sources de carbone. Dès lors il est plus que nécessaire de trouver des méthodes afin de stabiliser ces sols dans leur fonction écologique. C'est dans cette optique que ce travail a été réalisé. C'est un travail très innovant car nous avons utilisés du matériel facile d'accès pour répondre à une exigence planétaire (la réduction du CO2 atmosphérique).

Je remercie très sincèrement les Professeurs SORO Nagnin, Doyen de l'UFR des Sciences de la Terre et des Ressources Minières (STRM), COULIBALY Yacouba, Vice-doyen chargé de la recherche, KOUADIO Emmanuel, Vice-doyen chargé de la pédagogie, DIBGEHI Zéli Bruno, responsable de formation du 3^ème cycle, DONGO Kouassi, responsable du laboratoire des sciences du sol, de l'eau et des géométraux et le Professeur ETTIEN DJETCHI JEAN BAPTISTE, responsable du département de Pédologie et Agriculture Durable pour le travail abattu pour la formation des étudiants.

Toute ma gratitude aux Docteurs BRAHIMA Koné et GUETY Thierry Philippe, pour l'encadrement de qualité, la motivation professionnelle, les critiques constructives, les conseils, la patience, ainsi que le temps qu'ils ont bien voulu consacrer à la réalisation de ce mémoire. Merci pour vos conseils utiles, vos remarques pertinentes et vos suggestions, qui ont permis l'aboutissement du présent mémoire. Vous avez été d'une utilité indescriptible et d'une disponibilité inqualifiable, me rappelant toujours l'importance d'un travail bien fait, et celle d'une bonne formation. Travailler à vos côtés a été pour moi un honneur et une chance inestimable que je n'hésiterai pas à renouveler si l'occasion se présentait. Merci infiniment.

A mes enseignants, en espérant que ce manuscrit porte les fruits du dévouement dont vous avez fait preuve durant ma formation, je voudrais saluer ici votre importante contribution.

Je voudrais remercier l'ensemble des membres du jury, à qui j'exprime toute ma gratitude pour le temps si précieux qu'ils m'ont accordé et pour l'ensemble des propositions de corrections suggérées pour améliorer ce mémoire.

Mes remerciements vont également à l'endroit de toute l'équipe du laboratoire de physiologie végétale qui m'a ouvert ses portes et tout mis à ma disposition pour me permettre de travailler dans de meilleures conditions.

Un grand merci à tous mes amis, particulièrement ceux avec qui j'ai fait mes premiers pas au campus. C'est grâce à vous également que je suis à ce niveau aujourd'hui. Merci pour votre soutien constant, que Dieu vous bénisse.

Je ne pourrai terminer sans exprimer ma profonde gratitude à ma mère, mon père, mes soeurs ainsi qu'à mon frère. Je vous aime très fort.

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

Figure 5: Nombre moyen de talles par stade physiologique en fonction des traitements 31

Figure 6: Hauteur moyenne du riz aux stades tallage, épiaison et maturité en fonction des traitements

Figure 7 : Rendements moyens en grain en fonction des traitements (P = 0,0204) 34

Figure 8 : Rendements moyens en pailles en fonction des traitements (P=0,0215) 35

Figure 10 : Indice de stabilité moyens en fonction des traitements (P = 0,8532) 37

Figure 11 : Différence de bénéfice entre les autres traitements et le traitement T6 38

Tableau V : Paramètres agromorphologiques aux différents stades d'évolution du riz en fonction des

traitements 30
Tableau VI : Rendement en grain, rendement en paille, indice de récolte et masse des milles grains

Tableau VII : Différence de rendements en grain selon le t-test avec le traitement T6 34

Tableau VIII : Coefficient de corrélation entre les paramètres agromorphologiques et le rendement

RESUME

Dans le contexte actuel de changement climatique, la préservation des ressources naturelles est devenue une nécessité. C'est dans cette optique que l'agriculture s'oriente vers un système plus durable comme l'agroécologie. L'objectif de cette étude est d'adopter une agriculture biologique régénératrice des Histosols (sols tourbeux) avec l'extrait fermenté du Costus afer comme source de nutriment. Ainsi, un essai en bloc de Fisher a été mis en place à Songon afin de comparer les effets du biofertilisant liquide à base de Costus afer et des engrais minéraux (150 kg/ha de N-P-K (12-1118) et 80 kg d'urée à 46 % d'azote) sur le sol et les paramètres agromorphologiques ainsi que de rendements de la variété de riz VA6 qui a été repiquée à une densité de 20 cm X 20 cm. Outre le témoin à blanc, quatre doses de Costus afer (T1-250, T2-500, T3-750, T4-1000 et T5-1000 cc/15m²) et le traitement avec l'engrais minéral ont été appliquées. Les différentes doses de Costus afer ont été appliquées au labour sauf pour le traitement T4 (4 fractionnements (250 cc) des 1000 cc). Les résultats obtenus confirment l'action régénérative de l'extrait aqueux du costus afer. Même si l'effet des traitements sur le pH du sol n'est pas significatif, T1 a induis le meilleur pH (6,4). Pour ce qui est de la stabilité structurale du sol, les traitements avec le Costus afer donnent de meilleurs résultats que l'utilisation des engrais minéraux. Le traitement T2 donne la meilleure stabilité structurale de 99,82 %. Le dénombrement des microorganismes a révélé une abondance de microorganismes sous les traitements avec le Costus afer. En ce qui concerne les rendements en grain, nous avons un effet significatif des différents traitements et le plus haut rendement a été obtenu avec l'engrais minéral (2,3 t/ha). Toutefois, l'étude économique révèle que le traitement T5 permet d'avoir un bénéfice de plus de cent vingt mille francs CFA (120 000 FCFA) que le traitement T6.

Mots clés : agriculture biologique, biofertilisant, Costus afer, riziculture, tourbe, Côte d'Ivoire.

ABSTRACT

In the current context of climate change, the preservation of natural resources has become a necessity. It is in this perspective that agriculture is moving towards a more sustainable system such as agroecology. The objective of our study is to adopt a regenerative organic agriculture of Histosols (peat soils) with fermented extract of Costus afer as a nutrient source. Thus, a Fisher block trial was set up in Songon to compare the effects of Costus afer liquid biofertilizer and mineral fertilizer (150 kg/ha N-P-K (12-11-18) and 80 kg urea at 46 % N) on soil and agromorphological parameters and yields of the rice variety VA6 that was transplanted at a density of 20 cm X 20 cm. In addition to the blank control, four doses of Costus afer (T1-250, T2-500, T3-750, T4-1000 and T5-1000 cc/15m²) and the mineral fertiliser treatment were applied. The different doses of Costus afer were applied at ploughing except for the T4 treatment (4 fractions (250 cc) of 1000 cc). The results obtained confirm the regenerative action of the aqueous extract of costus afer. Although the effect of the treatments on soil pH was not significant, T1 induced the best pH (6.4). In terms of soil structural stability, the Costus afer treatments gave better results than the use of mineral fertiliser. Treatment T2 gave the best structural stability of 99.82 %. Microorganism counts revealed an abundance of microorganisms under the Costus afer treatments. Regarding grain yields, we have a significant effect of the different treatments. The highest yield was obtained with the mineral fertiliser (2.3 t/ha). However, the economic study reveals that the T5 treatment gives a profit of more than one hundred and twenty thousand francs CFA (120 000 FCFA) than the T6 treatment.

Key words : organic agriculture, biofertiliser, Costus afer, rice cultivation, peat, Côte d'Ivoire.

INTRODUCTION GENERALE

La dégradation des ressources naturelles apparait comme étant l'un des problèmes les plus graves pour l'humanité (Millenium Ecosystem Assessment, 2005). Parmi ces ressources, les sols sont les plus affectés notamment, en raison de l'impact de l'activité humaine (Lal et al., 1989).

Les sols hydromorphes classés comme tourbes, sont caractérisés par plus de 50 % de Carbone organique en poids avec presque pas de matière minérale. Ces sols ont un grand pouvoir de fixation du carbone atmosphérique dans la pédosphère. Représentant un peu plus de 3 millions de km² à travers le monde (3 %), ils peuvent séquestrer 0,37 Gt de CO2 annuellement (IUCN, 2016).

Ces sols sont beaucoup sollicités en agriculture à cause de leur forte teneur en matière organique, favorable à une restitution de nutriments en plus d'une forte capacité à garder l'humidité (Koné, 2021). Etant donné que leur mise en valeur agricole exige un drainage causant la destruction de sa stabilité structurale, ils perdent partiellement la fonction de piéger le carbone pour émettre 6 % de CO2 anthropique (Cris et al., 2014). Toute chose justifiant la nécessité d'une nouvelle méthode agricole pouvant stabiliser les tourbes dans leur fonction écologique. A cet effet, les cultures en milieu inondable comme la riziculture peuvent satisfaire à ce besoin.

Par conséquent, l'agriculture biologique (Alabouvette et Cordier, 2018) pourrait s'inscrire parmi les solutions dans un contexte d'agriculture régénérative (Rhodes, 2017). Dans cette veine, l'extrait aqueux de Costus afer a fait l'objet de test de fertilisation pour le riz pluvial en pots de culture avec l'effet escompté des fortes concentrations en N, P et K (Meïté, 2018) révélant un effet similaire à l'usage d'engrais. Cela a été confirmé par Yobouet (2020) en riziculture de bas-fond sans pourtant tester son pouvoir de régénération du sol. D'où les travaux de Koné (2021) prouvant un effet significatif de ce biofertilisant sur la stabilité structurale des sols tourbeux. Mais ces travaux n'ont pas explorés une comparaison avec les engrais utilisés en agriculture conventionnelle.

C'est pour parer à cette insuffisance que l'étude courante a été initiée pour justifier l'adoption de Costus afer comme alternative pour une agriculture régénératrice des sols, notamment, les Hystosols (sols tourbeux) en riziculture. A cet effet, l'objectif visé est de confirmer une agriculture biologique régénératrice des agroécosystèmes tourbeux. Cet objectif général se décline en trois objectifs spécifiques :

V' déterminer une abondance en microorganisme sous traitements avec Costus afer qu'avec l'engrais minéral ;

V' démontrer une faible stabilité structurale du sol sous traitement avec l'engrais minéral.

Pour atteindre ces objectifs, les hypothèses suivantes ont été soumises à vérification durant l'expérimentation :

? au regard des relations symbiotiques entre les micro-organismes et les racines des plantes (Vincent, 2010), l'extrait aqueux de Costus afer pourrait induire un rendement similaire à celui des engrais ;

? à cause de l'effet acidifiant du sol de la fumure minérale (Boubié et al., 1997), l'occurrence des micro-organismes serait plus faible sous le traitement avec l'engrais minéral ;

? la composition de l'extrait aqueux de Costus afer en carbohydrates issus de photosynthèse (Han et al., 2005) serait plus favorable à la stabilité structurale du sol que l'engrais minéral. A terme, cette étude devra documenter l'opportunité d'adoption d'extrait aqueux de Costus afer en lieu et place de la fumure minérale en riziculture. Elle s'inscrit dans le cadre des travaux de Master II de pédologie et agriculture durable à l'UFR-STRM de l'université Felix Houphouët-Boigny. Le présent mémoire qui rend compte des travaux réalisés et des résultats obtenus est structuré en trois parties : la première partie traite des généralités, basées sur une revue de littérature, qui renseigne sur les éléments utiles à la compréhension de l'étude. La deuxième partie présente le matériel et la méthodologie utilisés suivie d'une troisième partie rendant compte des résultats obtenus ainsi que leur discussion. Une conclusion comprenant quelques perspectives ont précédé la liste de références bibliographiques à la fin du document.

CHAPITRE I : SOLS HYDROMORPHES

Les sols des zones humides sont caractérisés par une saturation en eau temporaire ou permanente, qui freine les échanges gazeux entre le sol et l'atmosphère. Il peut en résulter un déficit plus ou moins prolongé en oxygène qui modifie l'activité biologique du sol et ralentit la minéralisation de la matière organique (PNRZH, 2005). L'alternance de périodes saturées et de périodes non saturées est à l'origine des phénomènes d'oxydo-réduction qui caractérisent les sols hydromorphes (PNRZH, 2005). On peut distinguer les classes majeures suivantes :

Ces typologies constituent les sols hydromorphes organiques. Les teneurs en fractions granulométriques sont nulles. La formation de tourbe (tourbification) intervient à l'occasion d'un excédent d'eau, avec des eaux calmes et peu fluctuantes. Deux situations principales peuvent être notées : (i) lame d'eau douce libre peu épaisse au-dessus du sol, favorisant l'implantation de plantes hygrophiles ; (ii) plan d'eau progressivement colonisé par un radeau végétal.

La tourbification est facilitée par des basses températures qui limitent l'activité microbienne (Laplace-Dolonde, et al., 2021).

On appelle traditionnellement " tourbe " l'ensemble des matériaux constituant une tourbière. En fait, sur l'épaisseur d'une tourbière profonde, il est nécessaire de distinguer un niveau supérieur, que l'on peut qualifier de sol ; des relations avec la végétation y existent grâce aux racines et aux remontées capillaires d'eau. Il est préférable de parler d'Histosol d'un point de vue pédologique, et d'utiliser le mot de " tourbe " de façon plus générale, pour désigner le matériau lui-même. La tourbe est définie par un taux de carbone supérieur à 30-40 %.

Les tourbiers (extracteurs) distinguent trois types de tourbes, caractérisés par un degré croissant de décomposition des végétaux (Laplace-Dolonde et al., 2021) :

V' la tourbe blonde qui résulte de la transformation de sphaignes avec une très forte acidité et une grande porosité ;

V' la tourbe brune provient de débris ligneux ; la dégradation des végétaux est plus poussée que dans la précédente ;

V' la tourbe noire est marquée par la présence importante de particules minérales ou organiques fines.

Cette typologie sépare des types de matériaux aux usages économiques différents. Elle reste intéressante en termes de description du matériau (Laplace-Dolonde et al., 2021).

L'étendue totale couverte par les Histosols dans le monde est estimée à 325-375 millions d'hectares, dont la majorité est située dans les régions boréales, subarctiques et arctiques basses de l'hémisphère nord. Les Histosols restants se trouvent dans les basses terres tempérées et les régions montagneuses; un dixième des Histosols seulement se situent dans les tropiques. De grandes zones à Histosols sont recensées aux Etats-Unis, au Canada, en Europe occidentale, en Scandinavie septentrionale eet dans la plaine de Sibérie occidentale. Un peu plus de 20 millions d'hectares de tourbe forestière ceinturent le plateau continental de la Sonde en Asie du Sud-Est. De plus petites zones couvertes d'Histosols tropicaux se trouvent dans les deltas, comme celui de l'Orénoque ou du Mékong, ainsi que dans des dépressions (WRB, 2014).

Ils sont souvent marqués par l'existence de fortes fluctuations du niveau de la nappe, par la circulation des eaux souterraines et les apports importants en matières minérales lors des crues. Ces sols ne connaissent pas de phénomènes de réduction parce qu'ils sont oxygénés (du fait du battement de la nappe et/ou de son renouvellement rapide) ; la matière organique est peu abondante car elle se minéralise rapidement (Laplace-Dolonde et al., 2021).

Les Gleysols sont des sols saturés par une nappe phréatique pendant des périodes suffisamment longues pour permettre l'installation de conditions réductrices générant des propriétés gleyiques ; ils comprennent les sols immergés et tidaux. Ils présentent un motif fait de couleurs rougeâtres, brunâtres ou jaunâtres sur les surfaces des agrégats et/ou dans les couches supérieures du sol, combinées à des couleurs grisâtres/ bleuâtres à l'intérieur des agrégats ou plus profondément dans le sol. De nombreux sols submergés ne possèdent que ces dernières. Les Gleysols à horizon thionique ou à matériau hypersulfidique (sols sulfatés acides) sont fréquents. Les processus redox peuvent aussi être provoqués par des remontées de gaz, comme le CO2 ou le CH4. Les Gleysols sont aussi appelés Gley (ancienne Union Soviétique), Gleyzems (Russie), Gleye, Marschen, Watten et Unterwasserböden (Allemagne), Gleissolos (Brésil) et Hydrosols (Australie). Aux Etats-Unis, de nombreux Gleysols sont rangés dans les Sous-Ordres Aquic et dans les Grands Groupes Endoaquic de divers Ordres (Aqualfs, Aquents, Aquepts, Aquolls, etc.) ou dans les Wassents (WRB, 2014).

Les Gleysols d'eau souterraine se développent là où le drainage est insuffisant car la nappe phréatique (surface phréatique) est élevée, tandis que la gleyfication des eaux de surface se produit lorsque l'apport de précipitations à la surface ne s'écoule pas librement à travers le sol. Un

environnement réducteur existe dans les couches saturées, qui deviennent bleu grisâtre ou brun grisâtre en raison de sa teneur en fer ferreux (Fe²⁺) et en matière organique. La présence de marbrures rougeâtres ou oranges indique une réoxydation localisée des sels ferreux dans la matrice du sol et est souvent associée à des canaux radiculaires, des terriers d'animaux ou à la fissuration de la matière du sol pendant les périodes de sécheresse (WRB, 2014). Les Gleysols sont un groupe de référence dans la base de référence mondiale pour les ressources en sols. Les sols présentant des processus redox dus à la montée des eaux souterraines sont également considérés comme des Gleysols. Les sols à processus redox dus à l'eau stagnante appartiennent aux Stagnosols et aux Planosols.

Ce sont des sols particuliers des régions froides. Ils sont composés en profondeur d'une partie en permanence gelée, appelée le Pergélisol et à la surface d'une partie, appelée Mollisol, qui se dégèle pendant une durée de l'année (WRB, 2014).

Le Permafrost ou Pergélisol en français, est un sous-sol gelé en permanence dont la température n'excède pas 0 °C pendant au moins deux années consécutives.

Il existe deux types de Pergélisol en fonction de leur localisation : le Pergélisol circumpolaire qui se situe aux hautes latitudes et recouvre près de 20 % de l'hémisphère nord et le Pergélisol de montagne qui se trouve à haute altitude. D'une épaisseur variable (de quelques mètres à plusieurs centaines de mètres), il est recouvert d'une couche supérieure, appelée couche active, gelée pendant l'hiver et qui dégèle au printemps. Le Permafrost est présent sur un cinquième de la surface du globe, notamment au Groenland, en Alaska, au Canada et en Russie. De manière générale, il recouvre toutes les terres situées au-dessus du 60^ème degré de latitude. Sa sensibilité aux changements de température en fait un indicateur pour le réchauffement climatique. Selon le NCAR (Centre national pour la recherche atmosphérique), la quantité de permafrost pourrait diminuer de 50 % d'ici 2050 jusqu'à ce qu'il n'en reste plus que 10 % en 2100.

Le réchauffement climatique entraîne des épisodes de dégels du Pergélisol. Ce phénomène entraîne une modification de la couche active qui se traduit par des modifications de sa végétation ainsi que des mouvements importants du sol. Mais il présente également un risque pour l'évolution du climat. En effet, ce sous-sol renferme d'importantes quantités de matières organiques composées en partie de méthane, un gaz au pouvoir de réchauffement du climat 25 fois supérieur au CO2 qui sera libéré par le dégel (GIEC, 2014).

CONCLUSION PARTIELLE

Les sols des zones hydromorphes sont caractérisés par des teneurs plus ou moins importantes en matières organiques du faite du ralentissement du processus de minéralisation. Ils ont un pouvoir important de séquestration du carbone et sont des indicateurs du changement climatique. Les tourbes sont réputées pour leurs très grandes richesses en matière organique avec presque pas de matière minérale.

CHAPITRE II : TOURBE ET RIZICULTURE

La formation de la tourbe peut être appelée turbigenèse, turbification ou tourbification. C'est l'élément fondamental de l'existence de la tourbière. C'est l'accumulation progressive de matière organique non décomposée (essentiellement végétale) et son tassement qui contribue au fil du temps à former la tourbe (Baudin, 2006). La riziculture contribue énormément à la sécurité alimentaire partout dans le monde. En fonction du milieu de production, on distingue la riziculture de bas fond et la riziculture de plateau. En Côte d'Ivoire, le riz est la céréale la plus consommée avec une consommation annuelle d'environ 58 kilogrammes par habitant (Bagal et Victori, 2010).

II.1 SOLS TOURBEUX

Accumulée depuis des centaines de milliers d'années, la tourbe représenterait à l'échelle planétaire environ 500 Gt de carbone, soit environ l'équivalent de soixante-dix ans d'émissions anthropiques.

II.1.1.1 Pédoclimat

La tourbe nécessite, pour se développer, une humidité à peu près constante au cours de l'année, même si les sphaignes qui la forment ont la capacité de s'adapter un peu en retenant de l'eau dans leurs tissus (Legros, 2007).

Les tourbes se mettent en place dans les dépressions fermées d'origine glaciaire et les dépressions périglaciaires.

Les glaciers en reculant à la fin de la dernière glaciation, ont laissés des moraines de fond ; ce dépôt ménage beaucoup de dépressions fermées dont le substrat est souvent peu perméable pour différentes raisons. Souvent les matériaux de tilles sont fins. Par ailleurs en climat très froid, le sous-sol est gelé. Enfin, dans les régions de hautes altitudes, le substrat, généralement gneissique ou granitique, est naturellement imperméable. Cela conduit à l'existence d'Histosol sur des surfaces considérables. Mais ces sols restent discontinus dans l'espace et liés aux fonds des dépressions (Legros, 2007).

En climat très froid, sur roche dure imperméable, le gel fabrique des débris et les transfère aisément vers le bas des pentes par colluvionnement ou solifluxion. Mais, par suite de manque d'eau liquide, l'évacuation des débris vers l'aval se fait mal. Il en résulte d'une part des vallons à fond plat et d'autre part des alvéoles qui sont des têtes de talwegs de forme arrondie dont les dimensions restent modestes : quelques dizaines de mètres de profondeur et de quelques centaines de mètres de diamètre. Après réchauffement postglaciaire, de petits ruisseaux s'installent dans ces formes de quelque sorte

trop grande pour eux. Ce genre de situation est favorable à la stagnation des eaux et au maintien de tourbières (Legros, 2007).

Fondamentalement, la tourbe est composée de substances humiques (acide humique et humine) et de substances non humiques. Les premiers se réfèrent à des matériaux ayant une structure chimique indéfinie, composée de carboxyle, de cétone, d'hydroxyle phénolique et alcoolique. La substance non-humique est quant à elle composée de structures bien définies telles que la lignine, les protéines, etc. En agriculture, les produits à base de tourbe servent comme conditionneurs pour améliorer les propriétés physiques du sol et augmenter l'activité microbienne (Legros, 2007).

La matière organique superficielle est de teinte noirâtre et possède une structure grumeleuse fine pour les parties les mieux décomposées. La matière organique profonde est brune, parfois brun rougeâtre et de structure fibreuse grossière. L'épaisseur de la tourbe doit dépasser 40 cm pour être classée comme Hystosol.

La teneur en matière organique est toujours très élevée : 40 à 75 % de la terre totale sèche. Le pH présente des valeurs basses (4 à 5) parfois très acides (3,5 à 4) en particulier dans les tourbières issues de peuplements purs de raphias. Le rapport C/N présente des valeurs élevées, groupées de 16 à 25. La somme totale des bases échangeables (S) peut atteindre des valeurs assez fortes, variant de 5 à 25 meq/100g (Legros, 2007).

La grande valeur agricole des sols tourbeux a été prouvée en riziculture de bas-fond à Songon. Selon Koné (2021), on obtient un rendement en grain de 5,12 t/ha sans aucun apport d'intrant au sol. La courbe de réponse prédit même un rendement en grain de 5,6 t/ha sans apport.

Les systèmes de riziculture irriguée exigent plus d'eau d'irrigation et de travail du sol en condition humide. La motorisation (combustion d'hydrocarbure) et l'interaction de l'eau (H2O) avec le carbone du sol vont contribuer à libérer des gaz (CO2 et CH4). Cette situation va s'accentuer avec l'émission d'oxyde nitreux (N2O) due à l'apport d'azote pourtant indispensable en riziculture (Flessa et al., 2002). La riziculture est responsable de 10 % des émissions de GES provenant de l'agriculture.

Les tourbes ou sols hydromorphes organiques sont surtout limités à la bordure lagunaire et à certaines zones deltaïques étendues comme les marais de l'Agnébi, où nous trouvons les profils les plus typiques (Dabin et al., 1960). Selon Diatta et Koné (2002 ; 2004), on trouve des poches de tourbe dans les bas-fonds de Foro-foro et Songouri.

Les sols tourbeux d'origine forestière posent, pour leur utilisation, le double problème du drainage et de l'évolution physico-chimique : la matière organique est à l'état brut, l'azote non utilisable, le pH est excessivement bas, les propriétés physiques sont très mauvaises. Le drainage, suivi d'apports répétés d'amendements calco-magnésiens et d'engrais complet (N-P-K) provoquent plus ou moins l'humification rapide de la matière organique, qui se manifeste par une amélioration considérable des propriétés physiques, le pH augmente, la richesse chimique s'accroît, et la culture bananière devient possible et fournit même d'excellents rendements. On observe avec le temps un abaissement du niveau du sol ; il faut éviter de laisser les tourbes se dessécher trop profondément et l'exploitant doit limiter le drainage à 50/ 60 centimètres (Dabin et al., 1960).

Les écologies rizicoles sont les plateaux, les zones hydromorphes, les bas-fonds et aussi les mangroves (Kotchi, 2000).

Le cycle de croissance de la plante de riz, d'un point de vue morphologique, commence avec la germination, et passe par le développement des pousses (y compris l'émergence des feuilles et le tallage), l'élongation de la tige, l'émergence de la panicule, la floraison, le remplissage des grains, la maturation des grains (qui est accompagné par la sénescence de la tige et des feuilles) jusqu'à la fin de sa vie. La durée de vie du plant de riz est scindée en phase de croissance végétative et phase reproductive; représentant respectivement la croissance avant et après l'initiation du bébé panicule.

Les deux phases sont considérés comme étant qualitativement différentes l'une de l'autre (Maruyama, 1995). Chaque phase est subdivisée en fonction des conditions de croissance du plant de riz. La croissance du riz est divisée en deux phases : phase végétative et phase reproductive

La phase végétative comprend la période au cours de laquelle le plant de riz dépend uniquement des nutriments de l'endosperme et celle marquée par le caractère autotrophe du plant de riz. Cette phase est caractérisée par la germination des grains, le tallage actif, l'enracinement, l'allongement de la plante, et l'apparition de feuilles à des intervalles précis (Maruyama, 1995).

Du semi à l'émergence, il faut environ 7 à 10 jours si les graines sont semées à une profondeur de 3 cm et/ ou dans un sol sablo limoneux. Si les graines sont semées à une profondeur de plus de 3 cm et/ ou dans un sol argileux, il faut généralement plus de 7 jours pour l'émergence.

En botanique, on appelle talle toute branche qui se développe à partir des bourgeons axillaires, cependant, il est appelé « talle » dans le cas du riz. Les talles apparaissent à l'aisselle de chaque feuille. Les talles qui se développent sur une tige principale sont appelés « talles primaires ». Une talle primaire, semblable à la tige principale, produit une talle à l'aisselle de chaque feuille. Les talles qui se développement sur une talle primaire sont appelés « talles secondaires ». Les talles tertiaires se développent sur les « talles secondaire », et talles d'ordre supérieur comme les talles quaternaires et d'autres se développent sur chaque tige mère. Ainsi, la tige principale d'une plante produit un grand nombre de talles. Les talles produisent des panicules à l'extrémité des tiges et enfin contribuent au rendement en tant que talles productifs. Le nombre de panicules dépend en grande partie du nombre de talles. Le développement des talles pendant la phase de tallage est donc importante pour le rendement du riz. La phase de croissance pendant laquelle le nombre de talles augmentera très vite est appelée le « tallage actif », et le stade où le nombre de talles atteint son maximum, quand le nombre de talles commence à diminuer, est appelée la « phase de tallage maximale ».

La phase reproductive est divisée en deux étapes: l'étape qui précède l'épiaison et celle qui la suit. La première étape est consacrée au développement de la panicule et la seconde au remplissage et à la maturation des grains. La phase reproductive commence par la différenciation du bébé panicule (ci-après noté différenciation paniculaire, DP) et se caractérise par le développement de la panicule (ci-après noté initiation paniculaire, IP) et l'allongement des tiges, parfois appelé étape d'élongation de l'internoeud. Le développement de la panicule est subdivisée en quelques étapes allant de la

différenciation du bébé panicule à l'épiaison/ floraison (Maruyama 1957). La différenciation de la panicule commence avec le développement de la troisième feuille avant la feuille drapeau (Akimot et Togari 1939). Goto et al. (1990) ont rapporté que lorsque la longueur de la troisième feuille avant de la dernière feuille atteint 30 à 50 % de celle de la feuille précédente, le primordial des bractées dans l'étape de différenciation de la panicule aurait été `atteinte. Par conséquent, l'indentification de la troisième feuille avant de la dernière feuille est importante pour déterminer le moment propice pour l'application de l'engrais azoté (engrais de couverture) en vue de l'augmentation du nombre de grains par panicule. L'étape de différenciation paniculaire (DP), qui est le début de la phase reproductive peut être identifiée par l'observation morphologique dans le champ. A ce stade, les feuilles les plus longues apparaissent au-dessus de la canopée dans une parcelle (38 jours après semis). Le stade d'IP suit celle de la DP (7 à 10 jours après le stade de DP).

V' Stade de différenciation paniculaire et d'initiation paniculaire/ stade de formation de la panicule

La phase reproductive commence avec le stade de différenciation paniculaire. C'est la formation des panicules. De ce fait, il est très important d'identifier ce stade afin d'appliquer les engrais en temps opportun. Cette étape se trouve généralement entre 5 et 6 semaines après le semis dans les conditions optimales. Il est également possible de l'identifier en observant les plantes. L'application d'azote à ce stade augmente le rendement en multipliant le nombre de grains par panicule.

Ce stade est généralement observé environ une semaine avant l'épiaison. L'application d'azote à ce stade peut aussi améliorer le rendement en augmentant le taux de grains remplis. Matsusima et al. (1955) ont montré que la phase méiotique commence lorsque l'auricule de la feuille drapeau est de 10 cm en dessous de celui de la première feuille avant la feuille drapeau et se termine lorsque l'auricule de la feuille drapeau est de 10 cm au-dessus de celui de la première feuille avant la feuille drapeau. Elle est plus active lorsque les deux auricules ont la même hauteur.

La date d'épiaison est l'une des caractéristiques agronomiques les plus importantes. Elle se produit lorsque les panicules commencent à émerger des gaines. La panicule qui émerge en premier lieu dans une parcelle est appelée panicule précoce. La date à laquelle 10 % des plants d'une parcelle produisent des panicules est appelée « date de la première épiaison » alors que celle à laquelle l'épiaison a lieu dans 50 % des tiges est appelé « date d'épiaison » et marque ainsi le moment d'épiaison pour chaque parcelle. La date à laquelle plus de 90 % des tiges d'une parcelle porte les panicules est appelée « date de l'épiaison complète ». La période d'épiaison est celle qui va de la première épiaison à l'épiaison complète. Cette période est généralement courte lorsque le nombre de panicules par plant

est réduit et longue lorsque le nombre de panicule par plant est élevée. Elle est généralement plus longue à basse température que dans des conditions de température élevée (Hoshikawa, 1975).

Au moment de l'épiaison et de la floraison, le rachis et les branches du rachis sont tous deux droits. La floraison et la maturation commencent par les rachis supérieures, et environ cinq jours après, l'amidon commence s'accumuler dans les caryopses des rachis supérieurs qui ont fleuri plus tôt. Cela signifie que le poids des caryopses sur les rachis supérieurs augmente en premier lieu. Comme conséquence, les panicules commencent à tomber à partir des rachis supérieurs. Puisque les rachis sont situés plus bas sur la fleur de la panicule ou juste après la floraison sont à ce stade, ils sont encore debout. 5 à 7 jours après l'épiaison, tous les épillets de la panicule ont terminé la floraison, et les grains de riz brun sont déjà formés dans les épillets des rachis supérieurs de telle enseigne que la longueur de ces épillets est déjà déterminé. A ce moment, les panicules tombent. 10 à 15 jours après la floraison, l'augmentation du poids total de la panicule devient plus grande. Les panicules qui ont presque achevé la maturation tombent plus bas que le noeud de la panicule.

Les éléments majeurs (N, P, K), les éléments secondaires (Ca, Mg, S) et les oligo-éléments (Si, Zn, Fe) sont nécessaires pour le bon développement du plant de riz. Une des contraintes qui n'est pas des moindres est celle posée par les effets des déficiences minérales du sol. Selon Roy et al (2006), la production d'une tonne de riz paddy exige environ 20 kg N, 11 kg P2O5, 30 kg K, 7 kg Ca, 3 kg Mg et 40 g Zn. La déficience de l'un de ces éléments dans le sol pose un problème de gestion nutritionnelle dont la maitrise n'est pas totale chez les riziculteurs.

Cet élément est absorbé sous forme d'anion N03^- en riziculture pluviale et NH4⁺ condition de riz submergé (ADRAO, 1995). Il participe à la formation des tissus végétatifs et des organes reproducteurs (Tankoano, 2014). L'azote contribue à l'élaboration des nucléotides et des protéines. Son absence se traduit par le blocage du développement dès le tallage. Cet élément est également responsable de :

- la formation d'épillets fertiles par panicule et la teneur des grains en protéine (ADRAO, 1995). L'azote est indispensable aux premiers stades de développement du riz (stade tallage) et à la phase de reproduction (initiation paniculaire).

Le phosphore permet une meilleure croissance racinaire, favorise un tallage plus actif, avec des talles fertiles, et agit sur le bon développement des grains en élevant leur valeur alimentaire (Lacharme, 2001). La disponibilité du phosphore pour les plantes est plus faible dans les sols acides.

Le potassium donne de la rigidité à la plante en la rendant plus résistante à la verse. Il régularise les mécanismes d'ouverture et de fermeture des stomates, se révélant ainsi un facteur de lutte contre la sécheresse. D'après ADRAO (1995), chez le riz, le potassium a les effets suivants:

- joue un rôle dans l'ouverture, la fermeture des stomates et la tolérance aux conditions climatiques défavorables ;

- permet aux plantes de résister aux maladies telles que la pyriculariose et l'helminthosporiose (Angladette, 1966 in Bambara, 2017).

Le calcium (Ca), le magnésium (Mg) et le soufre (S) sont des éléments importants pour le riz mais en petite quantité. Selon ADRAO (1995) cité par Bambara (2017), le calcium stimule la croissance et le développement normal des racines tandis que le magnésium, quant à lui, est un constituant de la chlorophylle. Le soufre joue un rôle important dans la respiration de la plante et intervient aussi dans la constitution de certaines protéines et enzymes.

Malgré les quantités très minimes, les oligo-éléments sont nécessaires à la vie de la plante. L'élément silice (Si) a des effets bénéfiques sur la croissance du riz (Arraudeau, 1998, in Bambara, 2017). Le zinc (Zn) est un élément très important chez le riz. Selon ADRAO (1995), il est étroitement impliqué dans le métabolisme de l'azote; l'élément fer (Fe) est lui un promoteur de la formation des chlorophylles.

Actuellement l'agriculture s'oriente vers des systèmes plus durables comme l'agroécologie (Herinassandratra, 2019). L'agriculture biologique est un système intégré de gestion de la production qui favorise et améliore la santé des agroécosystèmes, y compris la biodiversité, les cycles biologiques et l'activité biologique des sols. Elle met l'accent sur l'utilisation d'intrants naturels (minéraux et produits dérivés de plantes) et la renonciation aux engrais synthétiques et aux pesticides (FAO, 1999). L'objectif de l'agriculture biologique est de contribuer à promouvoir la durabilité. Dans

le contexte agricole, la durabilité se réfère à la bonne gestion des ressources agricoles qui permet de satisfaire les besoins humains tout en maintenant ou en améliorant la qualité de l'environnement et en conservant les ressources naturelles pour les générations futures. En agriculture biologique, la durabilité doit donc être considérée de manière holistique (dans son ensemble), en prenant en compte les dimensions écologiques, économiques et sociales.

La riziculture est responsable de 10 % des émissions de GES provenant de l'agriculture.

La biodiversité dans les agrosystèmes rizicoles est vivement recommandée pour réduire l'impact de la riziculture sur la concentration des gaz à effet de serre (FAO, 2015). A cet effet, l'association, la rotation et la succession (séquence) des cultures sont pratiquées en mi-saison. Aussi, un nouveau concept d'irrigation fait son chemin avec des auteurs comme Carrijo et al., (2018) : il s'agit de remplacer la méthode d'irrigation conventionnelle par une irrigation alternée avec le drainage selon une fréquence bien établie durant le cycle de culture du riz.

Espèce des formations secondaires, Costus afer (Ker Gawl) est une plante herbacée de grande taille répandue dans toute l'Afrique intertropicale (N'guessan, 1995). Elle possède une tige cylindrique gorgée d'eau. Ses feuilles, ovales, elliptiques mesurent entre 15 et 20 cm de longueur avec une largeur qui varie entre 4 et 7 cm de largeur. Ses fruits sont des capsules (N'guessan, 1995). Elle est beaucoup utilisée dans le traitement de nombreuses maladies en thérapie traditionnelle. La classification botanique du Costus est donnée ci-dessous :

L'analyse des minéraux effectuée par Anyasor et al. (2014) a révélé que les niveaux de calcium, de magnésium, de sodium, de potassium et de manganèse dans la feuille et la tige du Costus étaient sensiblement élevés par rapport aux autres minéraux détectés et une teneur en éléments traces métalliques très faible. Cette plante peut donc être employée comme fertilisant grâce à ses minéraux. Les résultats in vivo de Jacobson et al. (1989) ont montré que l'extrait de Costus était efficace pour réduire la pourriture des tubercules ; ce qui suggère que cette l'utilisation du Costus afer pourrait contribuer au traitement du mycosique et dans la lutte contre les maladies fongiques des plantes.

Selon Koné (2021), l'apport de l'extrait aqueux de Costus afer a permis d'observer des particules grumeleuses mélangées à d'autres polyédriques ; certainement du fait que les microorganismes produisent des molécules organiques qui contribuent à la cohésion du sol (Ritz et Myoung, 2004). Aussi, les filaments observés au microscope provoqueraient des soudures particulières par anastomose en agglomérant les particules du sol et participant ainsi de manière forte à la structuration des sols. Ce rôle est renforcé par la présence de bactérie dans la solution aqueuse de Costus afer car ces derniers se nourrissent de carbone et d'azote (Mcinerney et al., 2009) qu'ils vont restituer au sol par leurs cadavres, fournissant ainsi du carbone structural (saturation en carbone). Cela témoigne du potentiel de régénération des sols tourbeux par une pratique aussi simple qui est l'application d'extrait aqueux de Costus afer.

CONCLUSION PARTIELLE

Les sols tourbeux ont un énorme potentiel agricole. Leur mise en valeur agricole est responsable d'une importante émission de gaz à effet de serre. La riziculture est responsable de 10 % des émissions de GES provenant de l'agriculture. Pour leur mise en valeur il est important d'appliquer des principes

de l'agroécologie afin de les préserver voir même d'améliorer leur fonction écologique. Vu les caractéristiques du costus afer, il peut satisfaire à cette exigence.

CHAPITRE III: MATERIEL

Ce chapitre présente la zone d'étude et le matériel utilisé au cours de cette étude. Il s'agit du matériel végétal, du matériel technique, des intrants, le matériel de laboratoire et le matériel informatique.

La zone d'étude se situe dans la commune de Songon dans le district d'Abidjan. Elle est limitée à l'Est par la commune de Yopougon, au Nord par la commune d'Anyama, à l'Ouest par la commune de Dabou et au sud par la lagune Ebrié. Elle s'étend sur une superficie d'environ 584 km². Plus précisément, le site expérimental localise dans un bas-fond du troisième ordre à une altitude de 5 m et a pour latitude 5°19'32» et pour longitude 4°10'17» (figure 1).

III.2 EDAPHIE ET ECOLOGIE DU SITE D'ETUDE

Les caractéristiques physiques de la zone d'étude ont une grande influence sur la croissance des plantes.

La zone de Songon se situe dans le district d'Abidjan caractérisé par un climat équatorial qui se divise en quatre saisons (Tastet, 1979 ; Tapsoba, 1990). La pluviométrie annuelle varie de 1 500 à 2 500 mm, repartie entre 90 à 180 jours de précipitation (Combres et al., 1974). Les relevés de pluviométrie moyenne mensuelle de la période 1 990 à 2 000, ont permis d'avoir un minimum de 32 mm au mois de février et août et un maximum de 457 mm au mois de juin (Kouamé, 2007).

La végétation primaire est une forêt dense qui est désormais restreinte aux forêts classées d'Audouin et d'Anguédédou faisant place à une agriculture péri-urbaine pour approvisionner le marché d'Abidjan. Quant à la végétation secondaire, elle est dominée par des espèces telles que Dennstae Dticeae, Alchornea Cordifolia, Colocasia Eculenta, Convolvulaceae Ipomoea, Urochloa maxima.

La zone d'étude se trouve dans le district d'Abidjan. Le district d'Abidjan fait partie du bassin sédimentaire qui représente 2,5 % de la superficie du pays (Tastel, 1979). Cet ensemble sédimentaire fait de sédiments tertiaires et quaternaires, constitue un long ruban qui va de Sassandra jusqu'à Axim au Ghana. Les formations sédimentaires dans la région du Grand Abidjan sont constituées d'argiles et d'argiles sableuses, de sables et de grès, de conglomérats, de sables glauconieux et de marnes. Il est peu profond dans le compartiment nord par rapport au compartiment sud (Oga, 1998). Deux grandes failles traversent Songon donnant lieu à des dépressions marécageuses durant toute l'année ; favorable à une pédogenèse de tourbe.

Dans la zone de Songon nous avons des sols Ferralitiques (CPCS, 1967) qui se déclinent selon FAO (1998) en Acrisols et marginalement en Pétrosol plinthic (BMRS), sur les plateaux qui cumulent entre 40 et 60m d'altitude. Dans les zones marécageuses, les sols sont de types hydromorphes permanent (Hystosols) avec accumulation de matière organique.

Le costus afer est une espèce de plante herbacée vivace et rhizomateuse de la famille des Costaceae. Nous avons utilisé cette plante pour la préparation de notre biofertilisant parce qu'elle est très riche en nutriments. Cela est sans doute dû au fait qu'elle fleurir très difficilement. Nous avons utilisés uniquement les parties aériennes des plantes âgées de plus d'un an.

La variété de riz nommée VA6 a servi de semence. C'est une variété obtenue dans une population en ségrégation dans la douzième génération de culture d'un hybride d'Africa Rice (AR 051H). Son cycle est de 90 jours avec un rendement potentiel de 4 t/ha en plein champ. C'est une variété de bas-fond.

Les engrais minéraux et l'extrait aqueux du costus afer ont été utilisés comme fertilisant.

Pour les traitements avec les engrais minéraux, nous avons utilisé le N-P-K (12-11-18) en fumure de fond et l'urée à 46 % de N en couverture. Ces engrais ont été apportés selon la pratique conventionnelle en riziculture qui est de 150 kg/ha pour le N-P-K et 80 kg/ha pour l'urée.

La liste du matériel est indiquée dans le tableau (I). Tableau I : Matériel de terrain

Pour déterminer l'humidité des échantillons Pour tamiser les échantillons Pour la pesée des échantillons

Les données collectées ont été saisies avec Excel avant les traitements statistiques avec le logiciel SAS (Version 9). Le logiciel Arcgis nous a permis de réaliser la carte de la zone d'étude. Word a servi à la rédaction du mémoire.

CONCLUSION PARTIELLE

Les données obtenues dans cette étude ont été possible grâce à l'usage d'un nombre important de matériels. Certains matériels ont été utilisés sur le terrain et d'autres au laboratoire. L'extrait aqueux qui a été utilisé comme biofertilisant est un matériel innovant et facile d'accès.

CHAPITRE IV : METHODES

Tous travaux de recherche nécessitent l'adoption d'une méthodologie. Ce chapitre abordera donc les différentes méthodes utilisées dans le cadre de notre travail.

La matière fraiche de Costus non encore mature (sans fleur) a fait l'objet d'échantillonnage au sécateur. Ces échantillons étaient constitués de feuilles et de tiges. Les tiges entières ont été sectionnées à la base et conditionnées dans un sac en plastique et mises à l'abri du soleil. Elles ont par la suite été lavées à l'eau de robinet pour les débarrasser des poussières et autres éléments potentiellement contaminants. La biomasse a été utilisée directement pour la réalisation de l'extrait aqueux.

La technique a consisté à broyer le Costus récolté, dans un mortier, jusqu'à l'obtention du broyat. Au total deux (02) kilogrammes de broyat ont été dilué dans un (01) litre d'eau de robinet ; la solution aqueuse obtenue a été agitée manuellement en malaxant les résidus solides dans l'eau. A l'aide d'un tissu propre, la solution a été filtrée en essorant les résidus dans le tissu servant de filtre. Cette manipulation a été répétée jusqu'à l'obtention d'un filtrat limpide, soit quatorze (14) dilutions. Un échantillon de 500 cc de chacune des quatorze dilutions a été prélevé ; puis le tout a été mélangé dans un grand bidon pour former un échantillon composite. Plusieurs échantillons composites ont été constitués et laissés en fermentation durant quatre mois.

IV.1.3 Conditionnement

L'échantillon composite de l'extrait aqueux de Costus afer Ker Gawl a été conditionné à différents volumes : 250 cc ; 500 cc ; 750 cc et 1000 cc pour une application sur une superficie de 15 m². Deux conditionnements de 1000 cc ont été réalisés pour deux méthodes d'application.

Les doses d'engrais NPK et d'urée ont été faites selon la pratique conventionnelle en riziculture. Soit, 150 kg/ha pour le N-P-K et 80 kg/ha pour l'urée.

La semence (La variété de riz VA6) a été séchée pendant 24 heures pour lever la dormance avant d'être trempée dans l'eau avec l'emballage durant 24 heures à nouveau. C'est à la suite que la semence a été essorée et séchée sous abri durant 24 heures pour aboutir à une pré germination de la semence.

Cette semence a été légèrement enfouie dans le sol sous un paillage de protection. Apres la germination, la pépinière a duré 11 jours et le repiquage s'est effectué au 12^ème jour dans un écartement de 20 cm X 20 cm.

Une surface de 418 m² a été défrichée et délimitée en 21 micros parcelles de 15 m² réparties en trois (03) blocs de 7 micros parcelles. Dans un dispositif expérimental en blocs complets randomisés (figure 2), différentes doses d'extrait aqueux fermentés et d'engrais minéraux ont été apporté. Chaque traitement a été répété trois fois. Une distance d'un mètre a été laissée entre les répétitions. A l'intérieur d'une même répétition, les micros parcelles ont été séparées de 0,5 mètre.

Chaque fertilisant a été apporté à la dose ainsi qu'à la période indiqué selon un dispositif en bloc de Fischer constitué de sept (07) traitements avec trois (03) répétitions (tableau III).

TRAITEMENT	DOSE A	QUANTITE	PERIODE	TYPE
	L'HECTARE	APPLIQUEE	D'APPLICATION	D'ENGRAIS
	(litre/ha)	(cc)
T0	0	0
T1	166,66	250	Labour
T2	333,32	500	Labour
T3	499,98	750	Labour
	166,6	250	Labour
T4	166,6	250	Repiquage
	166,6	250	Tallage
	166,6	250	Montaison
T5	666,66 kg/ha	1000 g/15m²	Labour
	150	250	Avant repiquage	NPK
T6	40	97,83	Tallage	Urée
	40	97,83	Montaison	Urée

T0 : Traitement témoin ; T1 : 250 cc au labour ; T2 : 500 cc au labour ; T3 : 750 cc au labour ; T4 : 250 cc au labour ; 250 cc au repiquage ; 250 cc au tallage ; 250 cc à l'épiaison ; T5 : 1000 cc au labour ; T6 : 250 g avant repiquage ; 97,83 g au tallage ; 97,83 g à la montaison

La hauteur des plantes et le nombre de talles ont été notés aux différents stades d'évolution du riz : Au tallage, à l'épiaison et à la maturité. La hauteur (H) des plantes de riz a été mesurée depuis la surface du sol jusqu' à l'extrémité de la feuille la plus haute à l'aide d'un décamètre. Le nombre de talle sur 1 m² (unité expérimentale) a été déterminé afin de connaitre la densité de tallage.

A la maturité, le riz a été récolté manuellement avec des faucilles sur 8 m² en laissant 2 lignes de bordure. Après séchage et battage, les grains de riz ont été vannés. Les pailles et les grains ont été séchés au soleil puis pesés séparément. Le taux d'humidité des grains de riz a été déterminé après

séchage à l'étuve à 70 °C pendant 24 heures et le rendement en grain a été calculé par rapport à l'humidité standard de 14 p.c. Les rendements en grains (RDG) et en paille (RDP), la matière sèche totale (MST) ainsi que l'indice de récolte (IR) ont été calculés selon les formules suivantes :

Soit RDG = rendement en grain et MST = matière sèche totale ; RDP = rendement en paille ;

RDG (t/ha) = (poids sec grain (kg)/ 8 (m²)) X (10000/1000) X ((100-H)/86) équation (1)

RDP (t/ha) = (poids sec paille (kg) / 8 (m²)) X (10000/1000) X (100/86) équation (2)

Avec H (p.c. humidité) = [M. initiale - M. finale / M. initiale] X 100 équation (3)

JR = (RDG/MST) X 100 équation (5)
IV.5 PRELEVEMENT ET PREPARATION DES ECHANTILLONS

Les échantillons ont été prélevés dans chaque micro parcelle puis séchés au soleil. Après séchage ces échantillons ont été pillés puis tamisés avec un tamis de maille 2 mm afin d'obtenir la fraction fine. Toutes les analyses en laboratoire ont portées sur cette fraction fine. Toutefois, des mottes de sol ont été laissées la détermination de la stabilité structurale.

Un sous échantillon de 5 g a été mis au four à une température de 600 °c pendant cinq heures. Une fois l'échantillon retiré du four, la différence de masse obtenue a permis de calculer le pourcentage de matière organique à l'aide de la formule ci-dessous.

avec Mt : masse de la tasse vide ; Mi : masse de la tasse contenant l'échantillon ; Mf : masse de la tasse contenant l'échantillon après le retrait du four

Une motte de terre de masse connue (M) a été placée dans un tamis avant d'être immergée dans de l'eau de robinet pendant 72 heures. Pendant ces 72 heures les mottes ont été régulièrement agitées. Une fois les 72 heures écoulées, les mottes ont été retiré et l'eau a été filtrée. Les débris obtenus ont été pesés après séchage (m). La stabilité structurale (SS) a été évaluée par la proportion de terre recueillie dans l'eau (Le Bissonnais, 1996). Soit la formule suivante :

Dans le cadre de notre étude, la technique des suspensions dilutions de sol a été utilisée pour la mesure des densités microbiennes. Cette méthode est facile à réaliser, économique, et elle donne des résultats fiables et reproductibles.

Les préparations des suspensions dilutions consistent à disposer sur un portoir une série de 6 tubes stérilisés, contenant chacun 9 ml d'eau physiologique. Puis, peser 1 g du sol et le mettre dans le premier tube : c'est la suspension dilution 10^-1. Cette suspension a été agitée pendant 30 minutes puis laissée reposée pendant 10 minutes. Ensuite, nous avons transféré 1 ml de cette solution dans le deuxième tube contenant déjà 9 ml d'eau physiologique ; il s'agit de la suspension dilution 10^-2. Agiter vigoureusement et recommencer l'opération pour le restant des tubes en transférant 1ml de solution d'un tube à l'autre, afin de préparer les suspensions dilutions 10^-3, 10^-4, 10^-5 et 10^-6 (figure 3).

Pour obtenir la densité microbienne du sol après culture, les microplaques ont été ensemencées à l'aide d'une micropipette en commençant par les dilutions les plus faibles. Ceci, dans le but d'éviter les contaminations. Nous avons ensemencé 72 puits de chaque microplaque en raison de 24 puits par dilution. Toutefois, une colonne de huit puits a été laissée vide entre chaque dilution toujours dans le but d'éviter les contaminations. Dans chaque puit nous avons mis 180 ml du milieu de culture NB puis ajouter 20 ìl de suspension. Les microplaques sont ensuite incubées à 28 °C, à l'étuve pendant 7 jours. Après incubation, la croissance des bactéries a été mesurée au lecteur de microplaque à 620 nm de densité optique correspondant, soit à l'apparition d'un trouble bactérien ou d'un changement de couleur. Les résultats ont été traités par un programme statistique déterminant le Nombre le Plus Probable (NPP) de bactéries présentes dans l'échantillon.

La méthode des suspensions dilutions, mise au point pour le dénombrement des bactéries, est également utilisable pour les champignons. 100 ìl de la suspension de chaque dilution (10^-1 à 10^-3) de sol ont été utilisés pour ensemencer les boîtes de Pétri contenant le milieu Sabouraud de composition suivante : 10 g.l^-1 de peptone, 40 g.l^-1 de glucose et 20 g.l^-1 d'Agar est stérilisé dans un autoclave à 120 °C pendant 20 minutes. Une fois tiédi, un antibiotique, le chloramphénicol est ajouté à la dose 500 mg.l^-1 afin d'inhiber la croissance bactérienne. Après trois jours d'incubation à l'étuve à 28 °C, la détermination du nombre le plus probable de propagules a été faite par comptage des colonies et est exprimée en UFC (nombre d'Unités Formant Colonies) /g de sol selon la formule mathématique ci-dessous. Seules les boîtes contenant entre 15 et 150 colonies au niveau de deux dilutions successives ont été retenues pour le dénombrement.

Où : N : Nombre d'UFC par gramme de sol ; ? colonies : Somme des colonies des boîtes interprétables ; V : Volume de solution déposée (100 ul) ; n1 : Nombre de boîtes considéré à la première dilution retenue ; n2 : Nombre de boîtes considéré à la seconde dilution retenue ; d1 : Facteur de la première dilution retenue.

Le pHeau a été déterminé à l'aide d'un rapport de 1/2,5 (m/v). De façon plus pratique nous avons prélevé un sous échantillon de 10 g. Par la suite nous y avons ajouté 25 cc d'eau distillée et l'ensemble a été agité (30 minutes) puis laissé reposer pendant 30 minutes. Nous avons procédé à la lecture du

pH en plongeant l'électrode du pH mètre dans la solution de sol obtenue. Cette manipulation a été répétée trois fois de suite et la moyenne obtenue a été considérée comme la valeur du pHeau.

Les données obtenues ont été saisies avec Excel. Les données de la hauteur moyenne (HAUT), de la densité de tallage (TAL/m²) ont été soumises à l'analyse de variances (ANOVA) au seuil á = 0,05 à l'aide du logiciel SAS version 9 pour tester l'effet des traitements appliqués sur le développement végétatif des plants de riz. La classification des valeurs moyennes par la méthode de Newman et Keuls a permis d'identifier les traitements pour lesquels les niveaux de développement végétatif sont significativement différents. Les données de rendements en paille (RDP) ont également été soumises à l'ANOVA pour tester l'effet des traitements. La classification des valeurs moyennes par la méthode de Newman et Keuls a permis d'identifier les traitements pour lesquels les performances agronomiques sont significativement différentes.

Les données de rendements en grain (RDG) et les indices de récoltes (IR) ont été analysées en tenant compte des dégâts observés. Dans ce model on considère les dégâts observés comme le facteur aléatoire. Cette analyse permet de tenir compte des dégâts et de donner une estimation des rendements ainsi que des indices de récoltes. Avec ce model on peut mieux évaluer l'effet des traitements. A l'aide du t-test nous avons également comparé la différence entre les rendements pris deux à deux.

Pour justifier l'adoption du Costus afer, il fallait vérifier si son utilisation nous permettait d'avoir un bénéfice au moins similaire au bénéfice engendré par l'utilisation des engrais. Pour ce faire, nous avons calculé le coût de production et le prix de vente puis des deux nous avons déduire les différents gains. Pour le coût de production nous avons tenu compte que du prix d'achat des fertilisants.

Coût de production (FCFA/t) = Prix d'achat des engrais X Quantité d'engrais utilisée équation (9)

Bénéfice (FCFA /t) = Prix de vente (FCFA/t) - Coût de production (FCFA/t) équation (11)

CONCLUSION PARTIELLE

L'ensemble du matériel utilisé a permis de mettre en oeuvre des méthodes appropriées pour la réalisation de ce travail. Les méthodes utilisées que ce soit sur le terrain ou au laboratoire nous ont permis d'avoir les résultats qui sont présentés dans le prochain chapitre. Ces résultats ont fait l'objet d'analyses statistiques.

CHAPITRE V : RESULTATS

Ce chapitre présente les différents résultats obtenus à partir de la collecte des données sur le terrain et des analyses effectuées en laboratoire.

V.1 TAUX DE MATIERE ORGANIQUE ET pH DU SOL

Les résultats de détermination du pH, du carbone organique ainsi et de la matière organique sont consignés dans le tableau (IV) pour un échantillon composite de sol prélevé entre 0 - 20 cm de profondeur avant l'essai. Ces résultats montrent que nous avons un sol très riche en matière organique (> 40%) et en carbone organique. La valeur du pH indique un milieu presque neutre.

Sous traitement T6 les feuilles du riz sont plus vertes ; surtout quelques jours après l'application de l'urée. Pour ce qui est des traitements avec l'extrait aqueux du Costus afer fermenté et le témoin, il n'avait pas de grande différence au niveau de la couleur des feuilles (figure 4).

La variation des valeurs moyennes de la hauteur et du nombre de talles durant l'expérimentation au différents stades de développement des variétés de riz sont présentés dans le tableau (V).

Tableau V : Paramètres agromorphologiques aux différents stades d'évolution du riz en fonction des traitements

	Tallage		Epiaison		Maturité
Traite-	Nombre de	Hauteur	Nombre de	Hauteur	Nombre de	Hauteur
ments	talle/m²	(cm)	talle/m²	(cm)	talle/m²	(cm)
T0	247 a	53 a	275 b	82,19 a	260 b	85 a
T1	253 a	50 a	296 ab	82,17 a	282 b	83 a
T2	235 a	52 a	260 b	82,81 a	245 b	82 a
T3	282 a	52 a	308 ab	80,12 a	297 b	81 a
T4	243 a	53 a	256 b	83,49 a	253 b	85 a
T5	238 a	51 a	270 b	81,27 a	255 b	83 a
T6	318 a	58 a	388 a	87,27 a	389 a	89 a
Pr > F	0.6276	0.2345	0.0425	0.6320	0.0138	0.4735
CV (%)	23.32	6.51	15.61	5.53	15.14	5.31

Les probabilités de Fischer traduisent l'effet significatif des traitements sur le nombre de talle dès le stade d'épiaison. Le meilleur résultat est obtenu avec le traitement T6 qui donne 389 talles/m² à la maturité.

La figure (5) nous présente l'évolution du nombre de talles/m² des plantes de riz en fonction des traitements au cours des différents stades physiologiques. On constate que du tallage à l'épiaison il y a une augmentation du nombre de talles et de l'épiaison à la maturité il y a une légère diminution du nombre de talles.

Figure 5: Nombre moyen de talles par stade physiologique en fonction des traitements

Les différents traitements n'ont eu aucun effet significatif sur la hauteur des plantes de riz. Il n'y a donc aucune différence significative entre les hauteurs obtenues. La figure (6) montre l'évolution de la hauteur au cours des différentes phases physiologiques. Contrairement au nombre de talles, du tallage à l'épiaison il y a une brusque variation de la hauteur des plantes alors que de l'épiaison à la maturité la variation de la hauteur est très faible.

Figure 6: Hauteur moyenne du riz aux stades tallage, épiaison et maturité en fonction des traitements

Après la récolte, les grains de riz ainsi que les pailles ont été séchés puis pesées. Les résultats obtenus sont consignés dans le tableau (VI).

Tableau VI : Rendement en grain, rendement en paille, indice de récolte et masse des milles grains en fonction des traitements

Traitements	RDG	RDP	IR	Masse 1000
	(t/ha)	(t/ha)	(%)	grains (g)
T0	1,3	5,52 b	18,88	20,52 a
T1	1,2	5,33 b	18,74	19,88 a
T2	1,0	7,46 ab	12,17	20,85 a
T3	1,4	6,44 b	17,35	19,27 a
T4	1,4	7,03 ab	16,61	21,01 a
T5	1,5	6,20 b	19,14	20,96 a
T6	2,3	10,03 a	18,71	19,87 a
Pr > F	0,0204	0,0215	0.0241	0,76
CV (%)	50,46	21,02	48,89	7,69

Les différents traitements ont un effet significatif sur le rendement en paille RDP, le rendement en grain (RDG) ainsi que l'indice de récolte (IR) puisque les probabilités de Fischer sont inférieures à 0,05. Le meilleur rendement a été obtenu avec le traitement T6 (2,3 t/ha). Le traitement T5 quant à lui a donné 1,5 t/ha. C'est le meilleur rendement obtenu avec le biofertilisant. En tout état de cause, l'indice de récolte indique que le rendement obtenu avec le traitement T6 ne représente que 18% de la matière sèche totale alors que celui obtenu avec le traitement T5 représente 19% de la matière sèche totale. Les résultats indiquent également qu'avec le biofertilisant on a des grains bien rempli qu'avec le fertilisant minéral. Donc, avec le biofertilisant on peut obtenir un bon tonnage avec moins de grains qu'avec l'engrais minéral.

La figure (7) présente les différents rendements en grain obtenus en fonction des traitements.

Figure 7 : Rendements moyens en grain en fonction des traitements (P = 0,0204)

Les différents traitements présentent un effet significatif sur le RDG en tenant compte des différents dégâts observés. On remarque de façon générale une augmentation du RDG avec des doses croissantes du biofertilisant. Le plus haut rendement (2,3 t/ha) est observé avec le traitement T6 (utilisation des engrais minéraux).

On remarque également que les différences de rendements entre les différents traitements et le traitement T6 sont significatives. Cependant ces différences diminuent avec des doses croissantes du biofertilisant. Vu cette tendance, il existerait une dose à laquelle le RDG obtenu avec le biofertilisant serait égale à celui obtenu avec les engrais minéraux. Le tableau (VII) présente les différences de rendements.

Tableau VII : Différence de rendements en grain selon le t-test avec le traitement T6

Ti-T6	Valeurs	Probabilité > ÐtÐ
T0-T6	-1.02	0.0222
T1-T6	-1.08	0.0187
T2-T6	-1.27	0.0037
T3-T6	-0.96	0.0325
T4-T6	-0.91	0.0258
T5-T6	-0.84	0.0530

La figure (8) nous présente les différents rendements en paille obtenus en fonction des traitements.

Figure 8: Rendements moyens en pailles en fonction des traitements (P=0,0215)

La probabilité de Fischer (0,0215) indique que les rendements en paille obtenus ont été induis par les traitements appliqués. Il y a une différence significative entre les rendements en paille obtenus par les traitements T0, T1, T3 et T4. Le traitement T6 enregistre le plus haut rendement avec environ 10 t/ha.

V.3 RELATION ENTRE LE RENDEMENT EN GRAIN ET LES PARAMETRES AGROMORPHOLOGIQUES

La statistique descriptive nous permet d'affirmer qu'il existe de fortes corrélations entre le RDG et les paramètres agromorphologiques. Les résultats sont présentés dans le tableau (VIII).

Tableau VIII : Coefficient de corrélation entre les paramètres agromorphologiques et le rendement en grain

Nous constatons qu'il existe une forte corrélation positive entre les paramètres agromorphologiques et le rendement en grain. Cela signifie que les paramètres agromorphologiques et le rendement en grain sont proportionnels.

L'analyse des échantillons de sol après la récolte nous permet de confirmer l'action régénératrice de notre biofertilisant qui a été démontrée dans de nombreux travaux de recherches. Les résultats obtenus nous sont présentés dans le tableau (IX).

Traitements	pHeau	SS (%)	ss (%)	Nombre de bactéries/g de sol (x10⁶)	*Nombre d'UFC/g sol*	de
T0	6,33 a	99,74 a	99,90 a	366 d	454.545
T1	6,4 a	99,78 a	99,85 a	2,24 g	118.181
T2	6,38 a	99,82 a	99,88 a	18.800 b	6.181
T3	6,38 a	99,75 a	99,88 a	9,52 f	4.363
T4	6,35 a	99,81 a	99,87 a	20.400 a	3.545
T5	6,33 a	99,78 a	99,85 a	1.020 c	4.727
T6	6,28 a	99,73 a	99,84 a	164 e	3.727
Pr > F	0,3433	0,8285	0.8693	0,001
CV (%)	0,97	0,10	0,06	0,05

a, b, ab, c, d, e, f, g : groupements selon SNK ; SS : Stabilité structurale avec agitation ; ss : Stabilité structurale sans agitation

Nous remarquons de façon générale une amélioration des propriétés du sol pour les traitements avec l'extrait aqueux du costus afer fermenté. Par conte avec l'engrais minéral il y a une détérioration des propriétés du sol. Le traitement T1 nous donne le meilleur pH (6,4), la meilleure stabilité du sol avec agitation est donnée par T2 (99,82 %). La population bactérienne la plus danse est obtenue avec le traitement T4. Le traitement avec l'engrais minéral provoque une acidification du sol, la déstructuration du sol ainsi qu'une réduction de la population bactérienne. Notons qu'avec le traitement T5 on a une légère acidification du sol puisque le pH initial (avant la mise en place de l'essai) était de 6,35. Il y a également une réduction de la population bactérienne sous les traitements T3 et T1.

V.4.1 pHeau

La figure (9) nous présente les valeurs moyennes du pHeau en fonction des traitements.

Les traitements n'ont pas d'effet significatif sur l'acidité du sol après un cycle de culture. Néanmoins le biofertilisant augmente le pH du sol. La plus grande valeur de pH est enregistrée avec le traitement T1. Au-delà de T1 les doses croissantes du biofertilisant entrainent la baisse du pH. Toutefois la dose maximale utilisée enregistre un pH supérieur aux témoins.

La figure (10) montre les indices de stabilité structurale du sol après culture.

Figure 10 : Indice de stabilité moyens en fonction des traitements (P = 0,8532)

La probabilité de Fischer révèle que les différents traitements n'ont d'effets significatifs sur la stabilité structurale du sol. Toutefois nous remarquons une amélioration de la stabilité du sol sous les

traitements avec le biofertilisant puisque les valeurs obtenues sont supérieur aux témoins. La tendance en cloche du graphique nous laisse croire qu'au-delà de la dose d'environ 334 litres/hectare nous avons une déstabilisation de la stabilité structurale du sol. En tout état de cause l'utilisation du costus afer améliore la stabilité structurale du sol.

L'analyse des échantillons de sol après la récolte nous a permis de constater qu'il y a une augmentation de la population bactérienne sous les traitements T2, T4 et T5. Nous remarquons que pour un même traitement le nombre de colonies diminue de la plus faible dilution (10^-1) à la plus forte (10^-3). Pour des traitements différents il y a également une variation de la souche de champignon.

Les résultats de l'étude économique nous sont présentés dans le tableau suivant. Tableau X : Revenus issus des différents traitements

Trait	RDG t/ha	RDG kg/ha	Prix vente	Coût prod	Gains net
			(FCFA)	(FCFA)	(FCFA)
T0	1,28	1284,7	256940	0	256940
T1	1,23	1229,4	245880	0	245880
T2	1,03	1033,8	206760	0	206760
T3	1,35	1352	270400	0	270400
T4	1,40	1399,9	279980	0	279980
T5	1,47	1467,5	293500	0	293500
T6	2,31	2308,1	461620	298000	163620

Ce tableau montre clairement qu'avec le biofertilisant les revenus sont plus importants. Le bénéfice le plus important est obtenu avec le traitement T5 (figure 11).

Figure 11 : Différence de bénéfice entre les autres traitements et le traitement T6

Cette figure montre que plus la dose de biofertilisant apportée est élevée plus la différence de bénéfice avec le traitement T6 est important. Le traitement T5 enregistre la plus grande différence avec un bénéfice de plus de cent vingt mille francs CFA (120 000 FCFA) que le traitement T6.

CONCLUSION PARTIELLE

Les résultats obtenus nous montrent qu'avec les traitements avec l'extrait aqueux du Costus afer on a un pHeau qui est au moins égale au pHeau sous le traitement T0. Sous les traitements avec le biofertilisant le sol est plus stable que sous T0 et T6. En ce qui concerne les rendements grain, le traitement T5 donne un rendement de 1,5 t/ha. C'est un résultat très satisfaisant pour un biofertilisant encore dans son état embryonnaire contrairement à l'engrais minéral qui est utilisé depuis des siècles et qui fait toujours l'objet de plusieurs travaux de recherche. Il convient de rappeler que le plus haut rendement en grain (2,3 t/ha) a été obtenu avec les engrais minéraux. Ce traitement a également entrainé une baisse du nombre des microorganismes de même que les traitements T3 et T1.

CHAPITRE VI : DISCUSSION

Ce chapitre présente la discussion des différents résultats obtenus au cours de cet essai. Il s'agira pour nous de donner une explication des points saillant de ce travail afin de pouvoir contribuer à l'amélioration des connaissances dans une gestion durable du carbone dans les agroécosystèmes, particulièrement, en riziculture sur tourbe.

VI.1 POTENTIALITE AGRICOLE DU BAS-FOND

La forte richesse en matière organique (M.O) du sol de bas-fond constatée dans notre étude pourrait s'expliquer par la présence de l'eau pendant une période très longue de l'année. Ainsi selon la FAO (2012), dans les conditions de saturation en eau toute l'année, le processus de décomposition des plantes est ralentie a un tel point que les plantes mortes s'accumulent pour former la tourbe. Au fil des millénaires, la M.O s'accumule et atteint plusieurs mètres d'épaisseur créant ainsi un sol organique (Lavigne et al, 1996). Aussi, durant la saison pluvieuse, l'occurrence de la crue d'eau pourrait accroitre la durée du cycle de la matière organique (débris végétaux) entre celui du pool de carbone actif et du carbone passif (Mils et al. 2014). Il en résulte une décomposition partielle de la matière organique. Ces effets saisonniers contribuent au développement d'une forte épaisseur d'horizon organique (Traoré, 2013 ; Konan, 2013 ; Akassimadou et Yao-Kouamé, 2014). Ce processus peut réduire considérablement le pH et conduire à la formation de sols très acides à faible CEC (Akassimadou et al., 2014). Les sols tourbeux constituent une précieuse réserve mondiale de carbone. En effet de grandes quantités de carbones atmosphériques fixées aux tissus végétaux par la photosynthèse sont enfermées dans cet écosystème. Cette écologie contribue de façon significative à la régulation climatique (Campbell-Renaud, 2014 ; Konan et al., 2017). L'azote (N) étant intimement lié au carbone organique (Dorel et al., 2005), son évolution ou son comportement s'apparente à ce dernier. Le rapport entre ces deux éléments (C/N) est un indicateur de la qualité de M.O. Le rapport C/N élevé indique une mauvaise décomposition de la M.O avec plusieurs conséquences comme une faible disponibilité de N pour les plantes et une activité microbienne réduite (Genot et al., 2009, Jandl et al., 2012). Le rapport C/N dans le sol étudié est très élevé (C/N = 20.64 » 14). Cette valeur traduit une minéralisation très faible impliquant une mauvaise décomposition de la M.O et une déficience en éléments nutritifs.

Les différents traitements avec l'extrait aqueux du Costus afer fermenté améliorent la stabilité structurale du sol qui passe de 99,74 % pour le témoin à 99,82 % pour le traitement T2. Cette amélioration de structure est due à la présence de bactérie dans la solution aqueuse de Costus afer (Koné, 2021). De plus l'augmentation du nombre de bactérie sous les traitements avec l'extrait

aqueux pourrait sans aucun doute contribuer à l'amélioration de la stabilité structurale du sol. Ces microorganismes produisent des molécules organiques qui contribuent à la cohésion du sol (Ritz et Myoung, 2004). En plus de cela, il est reconnu que ces microorganismes se nourrissent de carbone et d'azote (McInerney et al., 2009) qu'ils vont restituer au sol par leurs cadavres fournissant ainsi du carbone structural au sol (saturation en carbone). On observe de façon générale une augmentation de la population microbienne sous les traitements avec l'extrait aqueux du Costus afer. Cette prolifération pourrait être due aux molécules organiques contenus dans notre biofertilisant (Han et al., 2005) ; car ces microorganismes se nourrissent de carbone et d'azote (McInerney et al., 2009). Toutefois les traitements T1 et T3 entrainent une réduction du nombre de microorganismes. L'augmentation du pHeau sous les traitements avec le biofertilisant traduisent une baisse de l'acidité du sol sous ces différents traitements. L'amélioration des propriétés du sol par l'utilisation de l'extrait aqueux de Costus afer fermenté durant cette étude répond ainsi à la préoccupation de maintien de l'écosystème des sols tourbeux.

VI.3 EFFETS DES ENGRAIS MINERAUX SUR LES PROPRIETES DU SOL

Le traitement T6 (NPK+UREE) entraine une détérioration des propriétés du sol. En effet on observe une baisse du pH traduisant une acidification du sol, la diminution de l'indice de stabilité et une diminution de la population microbienne. Tous ces effets ont été constatés après seulement un cycle de culture. L'acidification du sol proviendrait de l'absorption des cations par la culture et la lixiviation des nitrates emportant des cations basiques provoquant une désaturation accélérée du complexe d'échange. Les cations basiques seraient alors progressivement remplacés par l'aluminium et le processus serait accentué avec la fertilisation minérale parce que l'azote non utilisé augmente la lixiviation des bases (Boubié et al., 1997). La diminution de l'indice de stabilité traduit la déstructuration du sol. Cela pourrait être due à une réduction du carbone organique causée par la fertilisation exclusivement minérale (Boubié et al., 1997). Cette réduction s'expliquerait par la minéralisation progressive de la matière organique.

Les paramètres végétatifs sont des indicateurs de la vitalité et de la croissance de la plante. A cet effet, ils permettent la prévision de la récolte. Durant cette expérimentation, l'examen de la hauteur moyenne n'a montré aucune différence significative selon les types et le doses de fumures, on est tenté de croire que les teneurs du sol en N ont été dans le même ordre de grandeur sous l'effet des deux types et des différentes doses de fumures. Cependant on a observé les plus grandes valeurs du nombre de talles comptées par m² dans les traitements avec les engrais NPK (12-11-18) et l'urée à 46 % de N. Ces données constituants les paramètres de rendements (Lacharme, 2001), on pourrait

envisager une meilleure production en grains et en paille du riz sous l'engrais NPK (12-11-18) et l'urée à 46 % de N par rapport au biofertilisant. Les résultats obtenus trouvent une explication dans les caractéristiques des différents fertilisants utilisés durant cette expérimentation : les engrais minéraux peuvent être assimilable directement après désorption ou non par des plantes (Bodoharisoa et al., 2007). Ce qui favorise la disponibilité des éléments nutritifs et du coup, la croissance rapide du riz (hauteur et nombre de talles) dans les micros parcelles ayant reçu les engrais minéraux comme fertilisant.

VI.5 EFFETS DES FUMURES SUR LES RENDEMENTS

L'étude réalisée a globalement démontré pour les paramètres de rendement du riz les performances des engrais minéraux. Toutefois l'étude économique révèle qu'avec le biofertilisant l'on réalise plus de bénéfice qu'avec l'utilisation des engrais minéraux. Ce résultat souligne la capacité du biofertilisant à être utilisé comme une bonne alternative aux engrais minéraux. De nombreux effets bénéfiques de l'utilisation des biostimulant et biofertilisant ont été observés et décrits portant aussi bien sur l'amélioration de la qualité des sols, des plantes, des produits de récoltes ainsi que sur l'amélioration des rendements ou de la protection des cultures (Faessel et al., 2014). Ce constat rejoint les observations rapportées dans les travaux de Desfontaines et al (2018) sur l'utilisation des biostimulants dans les exploitations de Guyane. Dans cette même veine, on pourrait citer l'éventuelle correction de l'acidité du sol par le Polifol (mestrado plus) qui agit en tant qu'amendement calco-magnesien et améliorer ainsi la disponibilité des éléments nutritifs dans le sol. Cela vient soutenir les ambitions d'une agriculture bio (IFOAM, 2012) facilement maitrisable par les agriculteurs. Le résultat le plus saillant induit par le biofertilisant est de 1.5 t/ha au niveau du RDG et reste inférieur au RDG obtenu par les travaux de Koné (2021) à la même dose du biofertilisant. Cela est sans doute dû au fait que nous avons considéré une superficie plus grande donc plus de variabilité pour le calcul des rendements soit 8 m². Alors que Koné (2021) n'a considéré que 1 m² pour le calcul de ses rendements. A la lumière de ces analyses, l'exploitation de l'extrait aqueux du Costus afer fermenté peut être recommandée non seulement comme fertilisant en riziculture sur tourbe, mais aussi comme solution pour la préservation des agroécosystèmes tourbeux d'où de l'environnement.

CONCLUSION PARTIELLE

L'extrait aqueux du Costus afer fermenté présente de façon générale des performances agronomiques similaires à ceux des engrais minéraux. Mais aussi des effets bénéfiques au niveau des paramètres physiques, chimiques et biologiques du sol eu égard de sa richesse en microorganismes et en composés organique. Ce biofertilisant apparait donc comme une alternative à la fertilisation minérale en riziculture sur sol sur sol tourbeux.

CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES

Ce travail a été réalisé dans un contexte de préservation d'un précieux agroécosystème à savoir l'Histosol de Songon. Cette typologie est reconnue pour sa très grande capacité de séquestration du carbone atmosphérique. L'objectif principal de la présente étude était de confirmer une agriculture biologique régénératrice des agroécosystèmes tourbeux. A cet effet nous avons fait une étude comparative entre un biofertilisant (extrait fermenté de Costus afer) et les engrais minéraux (N-P-K 12-11-18 et l'urée à 46 % de N) afin d'évaluer leurs effets sur les paramètres de croissances et de rendements du riz ainsi que sur les paramètres physiques chimiques et biologiques du sol. Il ressort de cette étude que les différents traitements ont eu un effet significatif sur le nombre de talles par mètre carré. Par conte il n'y a pas eu de différence significative entre les valeurs moyennes des hauteurs moyennes obtenues. En ce qui concerne les paramètres de rendements on remarque que les différents traitements ont eu un effet significatif sur les RDP et RDG avec la plus grande moyenne obtenue avec le traitement T6.

En analysant les effets des différents traitements sur les paramètres du sol ; on remarque que ces traitements n'ont pas eu d'effet significatif sur le pHeau et la stabilité structurale du sol. Par contre les différents traitements ont fortement influencé le nombre de microorganismes dans le sol. En tout état de cause, il convient de préciser que les traitements avec le biofertilisant ont permis d'améliorer toutes les propriétés du sol. De ce fait notre objectif principal est atteint.

Etant donné qu'en utilisant ce biofertilisant, on a en plus d'avoir un rendement en grain non négligeable une amélioration des propriétés du sol ; nous recommandons alors l'utilisation de l'extrait aqueux fermenté du Costus afer à la dose de 667 l/ha en lieu et place des engrais minéraux en riziculture de bas fond sur Histosol. Utiliser ce biofertilisant c'est donc contribuer au développement durable.

- réaliser d'autres cycles de cultures avec des doses croissantes du biofertilisant dans le but d'atteindre un niveau de rendement similaire à l'utilisation des engrais minéraux ;

- renforcer les résultats obtenus en quantifiant le carbone stocké dans le sol pour évaluer l'efficacité du Costus afer dans la fonction écologique du sol ;

- tester l'efficacité de l'exsudat racinaire du Costus afer sur la restauration des sols agricole.

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