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.
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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 Conditions de formation des tourbes
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).
II.1.1.2 Ecologie et géomorphologie
Les tourbes se mettent en place dans les dépressions
fermées d'origine glaciaire et les dépressions
périglaciaires.
V' Dépressions fermées d'origine
glaciaire
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).
V' Dépressions
périglaciaires
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
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trop grande pour eux. Ce genre de situation est favorable
à la stagnation des eaux et au maintien de tourbières (Legros,
2007).
II.1.2 Valeurs agricoles des tourbes
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).
II.1.2.1 Caractéristiques morphologiques et
physico-chimiques
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).
II.1.2.2 Cultures et rendements
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.
II.1.3 Conséquences de la mise en valeur
agricole
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.
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II.1.4 Tourbes en côte d'ivoire
Ces sols occupent une superficie très restreinte en
Côte d'Ivoire.
II.1.4.1 Répartition
géographique
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.
II.1.4.2 Caractéristiques
physico-chimiques
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 méq/100g (5 à 8 méq/100g le plus
fréquemment) (Dabin et al., 1960).
II.1.4.3 Aptitude culturale
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).
II.2 RIZICULTURE
Les écologies rizicoles sont les plateaux, les zones
hydromorphes, les bas-fonds et aussi les mangroves (Kotchi, 2000).
II.2.1 Stades de développement du
riz
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.
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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
II.2.1.1 Phase végétative
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).
V' Germination et levée des graines
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.
V' Stade de tallage
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 ».
II.2.1.2 Phase reproductive
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
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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.
V' Stades de méiose et de
montaison
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.
V' Stade d'épiaison
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
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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).
V' Stade de maturation des grains
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.
II.2.2 Nutrition minérale du riz
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.
II.2.2.1 Eléments majeurs
V' Azote (N)
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 :
- l'augmentation du nombre de talles et de la croissance en
hauteur ;
- l'augmentation de la surface foliaire ;
- 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).
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V' Phosphore (P)
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.
V' Potassium (K)
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:
- favorise le tallage et augmente la taille et le poids des
grains ;
- augmente la réponse au phosphore ;
- 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).
II.2.2.2 Éléments secondaires (Ca, Mg,
S)
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.
II.2.2.3 Oligo-éléments
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.
II.2.3 Riz et agriculture organique
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
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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.
II.2.4 Riziculture et changements climatiques
La riziculture est responsable de 10 % des émissions de
GES provenant de l'agriculture.
II.2.4.1 Emission des gaz à effet de
serre
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).
II.2.4.2 Résilience aux changements climatiques en
riziculture
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.
II.3 COSTUS AFER
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 :
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Règne : Plantae
Sous-règne : Tracheobionta
Division : Magnoliophyta
Classe : Liliopsida
Ordre : Zingiberales
Sous-classe : Zingniberidea
Famille : Costaceae
Genre : Costus
Espèce : afer
II.3.1 Concentration en nutriments
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.
II.3.2 Costus afer et stock de carbone dans
les sols rizicole
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.
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