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REPUELIQUE DU CENEGAL
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FONDATION INTERNATIONALE
Y*. ;; y 1. r. '$ i
POUR LA SCIENCE
MINISTERE DE LA RECHERCHE SCIEN- 'j '
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-
-
TIFIQUE ET TECHNIQUE
BOURSE DE RECHERCHE Nu G 133
COMPOC'TAGE DES PAILLES DE CEREALES ET ESSAI DE VALORISATION
AGRONO!~IQUE DES PHOSPHATES NATURELS AU SENEGAL
ew
PAR LE MOYEN DU COMPOSTAGE
-
RBalisation : Mme Fatou GUEYE
Direi-:tion de l'¨¦tude F; GANRY
Drogramtne I.F.S. du 1/01/82 au I/OI/8?
D 4 c, . a3
Centre National de 9echerc;hes Agronomiques
de Bambey
I NSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES
(1.S.R.A.)
SOMMAIRE
Pi3ge S
1 ntroduction
1
2" Compostoge de le pa:~lle de ma ?s
12
21 - MBthodes
12
211 - EXC&S isotopiques et fixation de N2
2
2111 - Ca:Lcul du pourcentage d'azote de la paille
:2
d6riv6 d'un apport exogbne d'azote
2112 - DBtermination de la fixation de N2
212 - Les mati¨¨res humiques
22 - RBsultats et discussion
221 - Evolution de la matibre sQche en cours de compas-
tage (cf. rapport 81)
222 - FQalution de l'azote de la paille en cours de com-
:3
postage.
2221 - Azote total et azote 15 (fig. 1 et 2)
2222 - ExcBs isotopique et fixation de N2
2223 - V¨¦rification exp6rimentale de la validitd
da l'hypoth&se sur la fixation de N2,
223 + Acides humiques
4
23 - Conclusion
!S
3 - Composfaqo de ;J tvpos de paille : Mai;s, Mil ot Scrgh~.
.
Ci
L
31 - MQthode
32 - Rdsultats et discussion
321 - Matibre s ¨¨ c h e
322 - L'azote total, l'exc&s isotopique et la quantitd
d'azote ll5 de la paille de ma ?s.
3221 - Azote total
3222 - ExcQs isotopique
3223 - Quantit6 totale da '5N
3224 - VBrification exp¨¦rimentale de la validit8 do ?
l'hypoth¨¨se sur la fixation de N2.
323 - Bilan : partes - gains d ¡¯ a z o t e
7
324 - HumiditB
8
33 - Conclusion
5'
4 - Etude agronomique
9
41 a MatBrie et mathodes
10
42 - ROsultats et discussion
? 0
43 - Conclusion
10
Courbes st tableaux en annexas,
- 1 -
INTRODUCTION
L a cherte d e s e n g r a i s - et le risque de rgcession de ceux;-ci - est
un handicap s¨¦rieux ¨¤ l'augmentation de la production agricole.
Le rendement moyen actuel des cultures en milieu paysan au S¨¦negal
est faible (environ 500400 kg/ha pour le mil) alors que le rendement obtenu
en station d'experimentation agricole est de l¡¯ordre de 2 a 3 tonnes a l'hec-
tare. 11 existe donc, comme on le voit, un Ecart considerable entre les deux
types d'agriculture.
Les travaux conduits recomment au CNRA de Bambey (par P ?ERI notamment),
ont montr¨¦ que la fumure potassique pourrait ne pas Btre appliqu¨¦e si l'on ne
d¨¦sirait pas depasser un certain niveau d'intensification (de l¡¯ordre de 1000 kg
grain/ha pour le mil), ¨¤ condition, bien-antendu, d¡¯apporter une fumure NP.
Notre but est donc de r¨¦aliser un compose organe-phosphate -1 Partir
des mat¨¦riaux trouv6s del-te 1s paye (pailles,
fumier et phosphates naturels), qui
permettrait d¡¯accroitro le niveau du rendement moyennant un minimum (je depen&
pour la fumuro.
Ce compose, bisn entendu, devrait prescntor une tonour en IV et P suf-
fisamment Blevee pour jouer un rbla de fartilisant.
Le but des 2 experiencos, objet du pr&sont rapport, est d'etudier d'une
part les portes et gains d'azote au sein de la composti¨¦ra et d'autre part les
possibilites
d¡¯onrichissemunt du compost on phosphors par ajo ?t du phosphate
naturel ;3 la paille avant compostsge.
- 2 -
2 - COMPOSTAGE DE LA PAILLE DE MA ?S
Cet&exp&ricnce a dej¨¤ fait l'objet d'un chapitre dans notre prdc6dent
rapport (rapport IFS de Ao ?t 81, bourse No R 133).
21 - M¨¦thodes
Rappalons quo chaque unit6 Btudibc, un micro-conpartimont dans la
composti¨¨re, est constitu¨¦e par un sac dc toile
moustiquaira contsnant 200 g
do pailla, Evoluant dans le biotopo du la composti¨¨ro. Les apports d¡¯uau se
font d¡¯abord par arrosage, puis par 1~s pluies ; durant la saison sBche aucun
apport d'eau n'est r$alis¨¦. Trois traitements sont BtudiGs : paille seule, pailii:
+ P - s u p e r t r i p l e , paille + P-tricalcique. L'azote de la paille est marqu¨¦ ¨¤ l¡¯azo-
te 15. Las traitemonts sont rdpot0s 6 fois, chaque r4p4tition 8tant constitudc
d'un sac. L'ensemble dos sacs zst randomis8. Le poids do peille mis ¨¤ compostar
dans la composti¨¨ra tist d'environ 2 tonnes.
211 - Exc¨¨s isotopiqucs et fixation de N2
_---_----------_----____I__________
L'BXC~S isotopiquc est dotcrminQ par la m6thode de Rittonberg avec 1~
spectrom¨¦tre de Masso VARIAN GD 150 au laboratoira
de f?adi.osgronomi~
du CentrG
d¡¯Energi6 NuclBaire de Cadorache en France.
2111 - Calcul du Pourcentaga d'azote de la paills d&rivd d'un
-=-=-=-=-z-z-z-=-= -=-=-=---=-::--:-= ..=" =-=-=-=-=-=-=- =-=
apport exogbnu d'azote
-=-=-=-=-=---=-T:-=-=--
Si E % = exc&s isotopiquc de la paille au temps t,
ot C = l'exc88 isotopiquo ds
la paille au ddpart.
E:(C implique qu'une sourca d'azotti exog¨¦nc s'est incorpor8 dans la Pailla on CcsUfS
de compostage.
Mdthode do raisonnzmcnt
- Supposons qu)o l'azote total de la paille (N ¡®$) soit marqu8 21 100 %
15N, o n p o u r r a i t a l o r s acrire :
to
tn
Sans apport
sxog¨¨no : 100 %
+ 100 %
Avec aPPor t
uxog¨¤ ne
: 100 y<
44
%
L ? % N total dfsrivb da l¡¯apport cxog¨¦ne serait donc :
(100 - A .$>
- Mais, en rga:li tQ, swls C % (E dopart) do la paille sont marquas ;
on peut alors Bcriro :
t o
--r) tn
Sans apport
exogb nt3
c
+c
Avec apport
oxog¨¨ no
C
- +E
-3-
Pour pou;;hr appliquer l'dquation (I),,il faut donc multiplier les
termes C et E par c ; il vient alors :
$ N dQriv6 dti
100
l'&Jport exog¨¨no = C x - - E x $!!? = "+ x 100 (2)
c
2122 - D¨¦t;ermination de la fixation de N2
-= -.= . ..-y IL= -= -= -= a= m.= -= -= -= -= -= "= -= -=
Nous faisons l'hypoth¨¦ss que l'apport exogene d'azote est Ia fixation
do N2 ; l'¨¦quation (2) donne :
E % d8Par.t - E % au temps t
% N d¨¦rivQ de La fixation de N2 =
x 100 (3)
*Ed6Part
222 - Les Mati¨¨res humiques
-_--"---_------_--""-
Les mati¨¨res humiques sont extraites par 10 pyrophosphate de Na et
dosdes par la voie oxydative par le bichromate de k et le sel de Mohr.
Las acides humiques sont sdpares des acides fulviqucs par l¡¯acide
sulfurique concentra et dissouts dans la soude. Le dosage s¡¯ophre de la m¨ºme
Fa ?on que pour 12s mati¨¨res humiques.
22 - Resultats et discussions
221 - Evolution de la mati&ro seche en cours de compostaqe
_---w------_"-------__________________D_----------
.
(cf. rapport 81)
La biodegradation de la paille entraine au bout de 5 mois une perte
de 70 % de matiere sechc ; celle-ci se stabilise ensuite, stabilisation qui se
v¨¦rifie experimentalement jusqu'au 9Bmo mois. Notons qu¡¯apr¨¨s un mois de com-
postage, la paille avait d¨¦jti Perdu 40 % de son poids sec ?
222 - Evolution de l'azote de la paille en cours de compostage"
-"-------C"------"----r-r-rr----"---------~-~~------"---w"-,---
2221 - Azote total ct azote 15 (fig. 1 et 2)
-=-=a =-=-=- =-=m,=-=-=-=-
On observe deux phases de pertes d¡¯azote : l¡¯une d¨¨s la mise en fer-
mentation et l¡¯autre apr¨¨s le 3¨¨me mois, suivies d'un rel¨¨vement du stock d'azote,
qui, au 3eme mois et au 9Bme mois, ne diff¨¦re pas signi.ficativement du stock
d'azote total. de la paille au d8part. L'dvolution du stock 15N de la paille
rQv&le ces 2 phases de pertes : uno perte durant le premier mois du compostage
st une perte entre le 3¨¨me m o i s e t l e S¨¨me m o i s c o r r e s p o n d a n t a l a t r a n s i t i o n
entre la saison des pluies et la saison s¨¨che. (8n observe ¨¦galement une d&pres-
aion au Berne mois, mais non significative ; le fait qu'elle
apparaisse igalcment
sur la quantit¨¦ rje 15N - qui ne peut pas remonter - souligne que ce "creux" rel¨¨vti
d e l ¡¯ e r r e u r e x p ¨¦ r i m e n t a l e ) . Les pertes en 15N permettent de calculer .I.es pertes
en azote originaire de la paille qui seraient de l¡¯ordre de 35 $ en 6 mois.
*Les reprises de quelques analyses d'azot e total et d'exces isotopiques
ont modifie leg¨¦rement l¡¯allure de la courbe la qui figure dans notre rapport
IFS 81.
-fl-
2222 - Exc¨¨s isotopiquo ot fixation do N2 (tableaux 1 et 2)
-=-.==-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= -=-=..
La diminution constanta do 1'0xc¨¨e isotopiquu (tableau 1) au cours du
compostaga justifio l'hypoth¨¨se d'un apport d'azote axog¨¨na aux sacs de compast
enfouis,
3zoto qui pourrait provonir soit da la pailla onvironnanto, soit d'uno
fixation de N2 par ~E ? bact8ries autochtones, non identifi¨¦os, Los cuurbos do 1'6-
volution da 1'azotG total au cours du compostago obtenues 10s ann¨¦es passBos, et
qui ont toutoe la mSme all.urz, nous permettent de penser que ce gain de N vient
do la Pixation libre de R12. Calcul¨¦e selon 1'8quation (3) 36volopp8e au $ 2112,
la Fixatian du N2 est progrcssivs
au cours du compostag¨¹. Ella passe de 11 b 20 ,Y.:
de l'azote total respcctivamont du Ier au 6Qmo maie, ct atteint 39 $ environ dc
l'azote total au S¨¨me mois, avez le traitement tgmoin (vcir tableau 2).
2223 - Vdrification expckimentslo de la va.liditG -10 lthypoth¨¨se
-= -.= -= -= -= -= -y- -= -= -= -= -= ..= -_
-s="=..=.-~ -=M.= -= ..= -= -,= -= m.= "= -=
sur la fixation de N2
m.= mm= -= -= -= -= -= ---M=M=-
Lt 3rigi ne 1-j~:
lel baisso do l'exc¨¨s isotopique peut avoir 2 c.ausGs :
l'une biolcgiquo, par fixation de N2, ot l'autre physique, par lixiviaticrn ot trans-
f e r t s d'azote "paille" Par cntrainamcnt par l¡¯eau au soin ije la composti¨¨rc.
L'hypoth¨¨se de cette duuxi&me cause, a priorL plausibls, est infirmbe
a p o s t e r i o r i , pour 2 raisons :
- .~'BXC&S isotnpiquo continuo de baisser dans des p8riodos car act8ris6a¨¹
par unc stabilito du stock 15N de la paille (fig. 1) ; plus oxactament, l'QvGlu-
t.ion dc 1'oxcOs isotopique continuo ¨¤ docroitrs alors que la quantit¨¦ de 15N do-
croit par pal.li.ors (2 d¨¦crochements St 2 palliors on 9 mois). Cos ph¨¦nom¨¨nas prou-
vont l'origine exog&ne de l¡¯apport d'azote, apport continu, cause de cette baisse? ;
- hormis pour 10 premi+Jr d&crGchement du stock 15N au moment do l¡¯arro-
sage artificiel de la pailla, il n'y a pas d'effet, pnr la suite, do la pluviositu
sur le stock 15N. Si ?OS phQnom¨¨nes de diffusion d'azote Gtaient impliqu8s dans la
b;sisss de l'cxc&s isotopiquo, la variation do ce dornior aurait Bt6 directement
li¨¦ Z l¡¯arrosage et 2 la pluviGsitB. C¡¯est mcmo l e c o n t r a i r e q u i est observ6 ; e n
ti¡¯yfzt, 10 second d¨¦crochomont semble plus X.6 A l'arrut des app ?rts d'eau qu'aux
apports eux-m ?mes.
223 - Acides humiquos (tableau 3)
-m.-e-"-"-I*----
LOS rasultats G:btenUs sur lc compcst tdmoin variant de 1,5 $ au prGrnicr
mcis Ei 3,8 $ au sixi&mo mo.is.
Les r¨¦sultats sGnt exprimas en C $ par rapport CI la mati¨¨re s&chG. Carl-
sid&rant une valeur do C total d'environ 40 $, le taux d'humification au 6¨¨mG mais
serait d¡¯environ 10 $.
On observe unc augmentation do l'humification rfs la mati¨¨ra organique
au cours du tamps ; on effet, las acides humiquos passent de 1,5 $ B 3,8 $, corrb-
latiuement ¨¤ la .disparition des acides fulviques.
- 5-
23 - Conclusion
Les pertes d'azfiti:-paille (azsti! criginairo da la paille) sont impur-
tantes, rje 1'3r:jro ijQ 35 y!!. Elles n'aparaissent ?as dans le bilan N tiital final,
car 011~s sont contrebalanc¨¦es par une fixation ic N2 qu'on a pu dualuec :
(1) au bout de 6 mois, CI environ 300 mg pour 200 g de paille soit 1,5 kg d'azote
fixe par tonne de paille mise ¨¤ ccmpnstor ;
(2) au buut de 9 mois, ¨¤ envircn 600 mg pour 200 g -Ic paille, scit 3 kg d¡¯azote
fix¨¦ par tonne ,je Paille.
Bien qu'aucun test biclogique prouvant cette fixation de N2 n'iaft
Qtt: op¨®re dans cotte nxkrdriur,ns (m¨¦thode "ac¨¦tyl¨¨ne" nctammsnt), la validit¨¦ do
l'hypoth¨¨se fixation de N2 est ¨¦tayge par la baisse cantinue de l'exc¨¨s isutu-
pique de la paille. Par .sillours dans une exp¨¦rience ant¨¦rieure (rapport IFS
1978, bourse No G. 128) nous avions prcc¨¦d¨¦ ¨¤ des mesures de rdduction 3e l¡¯ace-
tylsne : les valeurs de fixation ¨¦taient de l'ordre 1 micromole C2Hq/h/'lOO g
d e p a i l l e , donc ncln n¨¦gligeables. Une estimation quantitative de cetta fixation
de N2 Pourrait Gtro faite en prenant comme base de calcul les valeurs mcyennes
de la fixation symbiotiquo ~ssl'arachid~
: de nonbrcuses mesures de fixation
Par la methode ac8tyleno et par la mdthcdo de la valeur IfA¡± (GANRY et WEY, 1974
B 1977)* nous parmettent d¡¯ecriro qu'une fixation de 20 micromoles do C2H4/h/
plante pendant 1 mois fournit environ 80 kg d¡¯azote fix¨¦ par ha, soit environ
480 mg d'azote fixe par plante ; grosse-modo, 20 micromoles/h pendant 1 mcis
¨¦quivalant ¨¤ 460 mg d¡¯azote fix8. Par analogie, dans lr: comp3st, une fixation
de 1 microm;is/h pendant 6 mois devrait Equivaloir ¨¤ isO x 6 = 14& mg d'N, 3dnc
14(/ mg I'N2 fixe pour 100 g de paille, sait 1,4 kg d'az 3? e f i x ¨¦ p a r tbnns d e
p a i l l e . C e resultet e s t cohoront a v e c l a f i x a t i o n d e RI2 estim6e p a r la mathode
de la dilution isGtoi3ique (1,5 kg N2/t da paille), objet de la prosente Bttide.
Ces r¨¦sultats de fixation laissent entrevoir qu'en absence de pertes,
le gain d'azcte dans la romposti¨¨re pourrait ?tre sensiblement augmente gr ?ce
¨¤ la fixation N2. Ces partes sont apparues ¨¤ 2 periodes bien pr¨¦cises : en dbbut
d e fermentatien e t d l a transitiun e n t r e l a s a i s o n d e s pluius ut l a s a i s o n sbche
(d u mains,
nous faisons d'hypoth¨¨se que les pertes d'azote ¨¤ cette pdriodc sont
dOes ¨¤ c e t t e t r a n s i t i o n ) I, Connaissant la p ?riode (ce que nous venons de voir) et
l'origine probable de tee pertes (par voie gazousc), il dourait ¨ºtre possible
d¡¯appr6hondor les moyens pour y rom¨®dior. Le recouvrement de la paille par une
couche de terre Pourrait ?tre ussayb. Mais une question sa pose, n'y a t-il pas
correlation
entre portes d'azc!te et Fixation de N2 ? Auquel cas, la reduction
des pertes antrainerait ipsti-facto une reduction de la fixation.
"GANRY, F. and WEY, J. - 7974, 1975, 1976, 1977 and 1980 cuardinatad rosdarch
Programme on the use of isotopes in fcrtilizor cfficiency studies on grain legu-
mes. Rcscarch cantract Nu RC/1296-SEN of thc joint FAO/IAEA Division. In : Re-
p o r t s prascntod at h;orks hops hcld i n Vienna.
*
3- COMPOSTAGE DE 3 TYPES DE PAILLE : Ma ?s, Mil ut Sorgho.
31 . M¨¦thode
La t,schniquY do compostage cn fossu est ce1.l.e dOcrito dans notre
rappogt IFS rlo 1981 (Bourse N * R 133) et la m ?me utilisbe dans l¡¯exp6rience
1980 objet du 5 2. Lus traitomants da l'essai sont constituas de trois paiilos
do c$rSelcs : mil, ma ?s et sorgho.
La paillti :fc ma ?s utilisdo ost marq&, 2 lfi3zote 15. Nous disposons
Ao trente six Sacs du+ pailla a composter, par cUr¨¦ales!, enfouies -lans la compcs-.
ti&ro, et chaque sac renformo 200 g da paille. Les sacs sont randcmisbs par nature
de paille, chaque cdr8alo c o n s t i t u e un8 ¡°[J~IYBo~~c¡±, N o u s 3vans trci3 ¡°p3rcall~s¡±
?ans la compcsti¨¦rc. Ces sacs, en toile moustiquaire, constituent des micro-
comPartiments ovoluant d a n s 10 biotope d e l a csmposti¨¨ro. l-3 poi& d e p a i l l e m i s
A composter dans la composti¨¦re est d'environ une tonne.
L'essai 6tQ mis en place le 17 juillet au dBbut do l* 83iSaTl 206 pluies.
!Six prSl&vam¨¹nta ont 6tB faits pendant 10 compostage qui 0 dur8 6 mois.
32 - R6sultats c:t discussion
3i:i - Matigre s&che (voir Pig. 3)
----e..--m.---m
L a biodggradation d e l a mati¨¦re organiquti s u i t l a m9mc Bvolution q u e
dans les usssis pr6c6dents.
Les Port&s de matiare s&cha de la ?aille da ma ?s 3t
de mil ?a situent aux environs do 70 $ au bout de six mois et celles rlu la paille
de sorgho, qui sont plus importantes, atteignont gresqua 80 $. Notons que l'im-
portanca das pertes est lidc ¨¤ la finesse du broyage. En situation de paille
seulornant tron ?onndo les frjortos no sont que do 15 $ pour una pBriode de 6 mois
(GANRY, Communication personnelle).
L:! biodogrsdation de la paille de sorgho est plus rapide dils 1s pre-
micr mois do compostage. :Cl semblerait que cette paille ccntionne plus de collu-
losa que 18s autres.
322 - L'azote total, l'excbs isotopiquu et la quantitd d'azote 15 do
--"-----.I---~--I---~r-----------------,-----r--"-C--u-L--~r---
la paille de ma ?s
. ..---"-m-*.-c-mm-"-
3221 - Azote total (tableau 4 ; fig. 3 st 4)
-:: . ..= -= -=-=Ma
Nous observons un accroissement du stock d'azote total de 170 $ pour
1.a paille de ma ?s et de 35 $ pour la paille do mil jusqu'au 2Bmo mois,
puis uno
diminution (partes d'azote) pour atteindre un niveau de stock d'azote encore
suporieur d e 1 5 $ a u s t o c k d¡±azote i n i t i a l . P a r contre les variations d' azote
total de la qaillti de surghc restent mud&rB@ dans le temps.
3222 - ExcEs isotopique (tableau 4)
--: -= . ..= -= S=e= -= -a
Du dbbut de compostage FU premier mois, 1'axcDs isotcpique do la
pailla de ma ?s a consid¨¦rablemont diminu6 : il passe de 0,937 B 0,188, mais par
la suite, il rests presque ccnstant durant tout le compostage. On peut en ddduirc
d'une part, l'existence dVun ap>crt d'azote su compost des micro-compartiments
r!tudi0s, d¡¯crigi no uxogono, a9por.t vraisomblablemont d ? B la fixation libre do
N2 ; d¡¯autre part, qua cet aypnrt de N exog&ne s ¡¯ e s t arr&t8 d&s l a 45&ma j o u r ,
-7 -
3223 - Cluantit& totolc d e 15N (tableau.4 ; fig. 4)
m.= --en= -= -= -= -= -= -= -= -=
Ces pertes d'azc,ta 15 se produisent CI 2 poriodes : l'une significative,
la Plus imi:>ortante, durant le premier mois (le stock de 15N passa de 14,36 mg ¨¤
8,4 mg) ct 1¡¯ autro, moins impcrtanto et non significative, ¨¤ la fin du 28me rnc;is
(10 stock dc 15N p ?ssa je El,4 mg ;i 7,7 mg).
C e s v a r i a t i o n s d,: stuck 15N rappallont celles mislIs en dvidance dans
l'cxperiance de 1980 (cf. 5: 222),
6tant cependant plus accentu¨¦os i;n premi¨¨re
yeriode ;it moins accentu¨¦es, en deuxiome pdri ?de.
3224 - Varificaticn exporinentsle de 1
-=-=-,=---=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
a vnlidite de l'hypothbsa
-=-=-=---=-=-=-=-=-=-=a~-=-
sur 2a fixatirjn de N2
-=..= -.=-=-=-=-=-=m.=-=-
Comme au 5 2223, n ?us admettons que la baisse de :L'exc¨¨s peut avoir
2 causes :
- l'une biclugique par fixation de N2 ;
- l¡¯autre physique par lixiviation d'azote non marqui5 provenant de la
paille environnante non marquoe.
Nous rappelons que les pcrtus d¡¯azote Par voie gazeuse ainsi que par
lixiviation nc peuvent pas modifier l'exces isotopique de la paille, du muins pas
en de ?a de la 38me dbcimalo (cn sait, en effet, que la dbnitrification augmente
l¨¦lg¨¦rcment l a t e n e u r n a t u r e l l e e n 15N do la mati¨¨re organique, mais que cette va-
riation n¡¯est d¨¦celable qu'au niveau de la 33me d0cimalo). E:n revanche, ces pertes
entrainent une baisse du stock d'azote 75.
L'hypoth¨¨se
"lixiviation"
supposerait qu'un ap~sort d'azote d'environ
10¡¯50 mg provenant de la paille onvironnanto ait pu se faire dans le micro-
compartiment ccnstitu0 par les 200 q de paille ; '3. l'uvidcnce, cette suppositicn
est invraisemblabla. En revanche, la liaison inverse qui oxisto entre l¡¯azote tata;
et llcxc&s isotopiquo plaido en faveur de l¡¯hypoth¨¦se ¡°fixation de N2". On notera
tout de m¨ºme, I'intensite des processus ¨¤ la fois de bio:jegradation (40 $ de pertes
d¡¯azote 15) et de fixation de N2 (48 5 de l¡¯azate total) durant le premier mois.
323 - Bilan pertes - gains d'azote
a---aaaa-aIaa--a~L--C---a-aaaa
ConsidOrant l¡¯¨¦quivalence q u i e x i s t e e n t r e p e r t e s r e l a t i v e s d ¡¯ a z o t e 1 5
et pertes relatives d¡¯azotti originaire de la paille, nous pouvans, par deduction,
calculer les valeurs suivantes :
(1) La perte en N total originaire de la paille ;
(2) La quantite N total finahdu compost prcvenant exclusivement JC la
paille, dsduite des pertes calculGes on (1)
(3) L'input net d'azote durant lc compostage, donc la fixation nette du
N2' calcul6 par diffdronco entre le N total. final r5cl et le N total
f i n a l theorique ( c e s v a l e u r s s o n t c e l l e s q u i f i g u r e n t ¨¤ l a colcnne 5
du tableau 4).
Ces valeurs sont 10s suivantes :
N total paille
P e r t e s NC-pailla
N total final
Fixation de N2
au ddpart
(2 6 mois)
dt origine paille
nette
(¨¤ 6 mois)
(¨¤ 6 mois)
1 507
45 y%
823 mg
931 mg
-8.
Ces valeurs ci-dessus mottcnt en ovidonce quL 10s pertes d¡¯azote-paille
(azote originaire 'je la paille) sont importantes, do l'ordre de 45 $ ; elles n'afj-
paraissent pas dans 10 bilan N tata1 final, c a r cuntrebalancbas
Par u n e f i x a t i o n
cJ*aZote 3s l¡¯ordre de 900 9 1000 mg par 200 g de paille soit de 4 ¨¤ 5 kg d'azotie
fi.xQ par tonne de paille mis ¨¤ compostor.
L'humicJit¨¦ est exprimbo en gour cent par rapport au poids humide du
compost.
il\\Qf
Elle varie de 84 ¨¤ 77 5 au cours du compostage, survp¨¦riode Ao 6 mois.
On notera la similitude de 12~9 valeurs avec colles obtenues dans 1~" cas du cum-
post fabriqu¨¦ en 1980 (cf. rapport IFS de ao ?t 1981).
b'humiditfi du compost pondant la p6rioda des saisons des plUiaS (*lu, 2~:
ot 3~ prBP&vement) n'i3st gu¨´ra difforonto de ce110 de la saison s¨¨che (43, 5, et
62 prtl¨¨vement),
co qui confirma une fois encore la prcduction d'eau Mtabolique
et le pouvoir de rotention rie l¡¯eau du compost.
33 - Conclusion
Cette exp6rienco rdv¨¨lo l'axistenco simultands durant les 30 premiers
juurs, des Fertes dlazoto et d'une fixation :io N2. Par la suito on assiste $1 une
stabilite des processus de pertes et LJO fixation de N2 qui pourrait s¡¯expliquer
i;ar une augmentation ..je l¡¯a8ration duo ¨¤. la masse insuffisante de comijost au-~Jolb
.-Je 30 jours (ot notamment ~bue, ¨¤ 1 ¡®f5paissour
de compost insuffisante dans la compos-
ti¨¤re).
Enfin, on notera que malgrb les pertes d'azote zle la paille de 45 12, la
stock d¡¯azote total on fin de compostage n'est PaS r¨®duit, COS perttis ayant ut&
camponsdos car uno fixation de N2.
- 9 -
4- ETUDE AGRONOMIQUE : Effet de l'apport du compost enrichi on phosphate
sur le ?andoment du miJ.,
41 - Flat¨¦rial ct m0thados
-x
L'essai cjlst mon0 en vasas de vdgbtat ion, an randomisat ion simijlo,
c~mposb c-e six traitements rd?Gtds 8 fois.
,
L:JS traitdmunts st;nt 12s suivants :
+ sel tbmcin
- s¨¹l + cam[i¨¹st
- sol + cclmpost + P-tricalcique
- soi + CIJfllpZSt enrichi en P-t ?icalciqua
- sol + compost + P-suiJortr.i.plo
- sol + compost enrichi en P-supertriple
Chaque vase de vdgatation cunl;icnt 15 kg ,;to sol. Lu compost ast
SiJ[JOrtb ¨¤ raison dti 50 g/vasz, soit (Jnvircrn 10 t M.S/ha. Lo phcsphato aj¨¹ut6
est 3ppcrt6 3 la m6mo qciantitd quti celui contanu dans 1~3 compost enrichi au
prbafabl~ A 1 $: de P20gF soit 3,75 g p a r vascj.
Lc ct:fliytist utilis6 8 dtd constitub k jjartir do six +rGl ?vfJmonts du
cumpbst du ma ?s Jo 1980,,
En glus de 13 fumuro organe-Phosphatoa :
- l¡¯azctn Sou3 forme :I'urb~ a tst.6 apport6 ¨¤ raison -1~ 337 mg N/vass
soit cnwiron 250 kg 3¡¯ur6e/ha, 3n 3 fois
: lu premier apport justo aFrbs 2-e
ddmariaga,
1~¡± ilouxi'me ¨´t 10 troisihrne En q u i n z e jours d¡¯interv ?llc ;
- 1~ potassium acus f'3rme il0 XC1,
¨¤ raissn de 500 g du K20/vase soit
anviron 100 kg lo K2O/ha,
en uno stiulc fois avant 10 semis sn m¨ºme tom?s L/UE: 113
compost et .Le phcjsphatd ;
- das oligo-GlCmonts (Mn, Zn, CU et Mo) r?t .Ju f o r s o u 3 forme d'EDTA,
LU SO1 utilisd GSt <?u type ferrugineux trtiiJica]. ;pau ~OSS~~O, aPF:olG
lucalonent s0.l. clins. C¨´s caract2ristiquos
sant 10s suivantes : argile 4 ¨¤ 5 $ ;
;JHoau S,5 ¨¤ 6,5 ; azote tot.31 0,015 9 0,020 p ; capacitb totalo d'dchange q, ?
¨¤ 2 meq/lOO g.
Ls plants test est 10 mil 3/4 ox-bornu Ocnt 1~: cycle Gst (~2 90 jours,
La culture a ut6 demarrai e n serre p a r arrosag3 ¨¤ 1'Jau ~zistill6c ; au stade
d6but tallage, la culturiz a utrl! cun!uitti dehors, a ciul (.Iuvcrt, efin do bdnd-
ficiiir tics cGnditi ?ns climatiques de la saison Jes pluies.
. Analysos effuctu¨¦os
- Sur 112 compost :,C 9; Par la mathode Anne modifi¨²e
.P205 total par la m6thode CII : min6ralisation
ilar v o i s sbche,
.pH~?au ot KCl
: raPPCirt eau-301 = 2,s
- S u r l a ;ll ?nte ontibro ¨¤ la r0cultt; : N ;,: et P 1: totaux
- IO-
Tous 18s rieds
La r&colte s'est eCFectu¨¦e ¨¤ 56 jours de rggatations.
laquelle nous avons constitu¨¦ un
de 7iil n'¨¦taient ,Jas encore d$i¨¦s, raison pour
seul ¨¦chantillon moyen par plante.
42 - R¨¦sultats et discussion (tableau 6)
~lexp!$rience ayant &t6 conduite 3 ciel Ouve::t afin de bgn¨¦ficier des
conrJ~ti ?n ? iclinatiques do la saison des pluies, des ph¨¦nom¨¦nes d'engorgsmsnt
cent a+)par US au star& d¨¦but dallage SOUS 1¡¯ acti.on de f o r t e s p l u i e s ( c e t t e ¡°sortie¡±
des ~~SE!S de v¨¦getation hors jt3 la serre s'est av8r¨¦e btru une mauvaiso op¨¦ration
pour cetta raison). Ces conditions temporaires d'angorgemont qui ont perturbd
le dumarragrr! do la plante, oxpliqwnt ~ZS forts coufficionts de variation .
Randdmunts
-
L[;s r6rultats du tableau 6 mottont on Buidcncc l'absence d' ?ffot do
1¡¯aFport d2 P-trlcplciqua
(1 13 culture ; les rondomonts du tgmoin, du traitemont
avec compost tit du traitcmont avez compost + trJcalciquc
nL diff¨¨rent pas signi-
ficativi:munt
(rundowsnt moyc?n : 48 g M.S/vasa). En rovonche, on obsarvo que! l'ap-
p o r t de P arcroit significptivement Ics rcndcments, d'uno part dans la cas o¨´ la
P-tricalciquo
3 ¨¦t< incorpor6 initialcmsnt
?A 12 poil12 avent compostaga (rt!ndo-
mont de 61 g M.S/vr?sc) d¡¯eutrc part, dans 10
cas o¨´ 13 P est epporb ~OIJS f-orme
dl>
supertriplti (rendemI:nt moyen di: 61; g M.S/v~s~).
Les rbsultats
du tablo?u mottcnt on Svidanco un effat d6prossif dt?
1¡¯ apport do compost sur la toncur on M ut le N total do la plante. Ctit offot
d6pr ?ssi f i!St do vr?iscmblablcment ;-u faible dtigr$ d'hu?Gfication du compost, dont
la biod&gradation SI! poursuivant dans le sel, a ontrai& uno "f-im" on azote ;
en effet,
nous 3vons mentionn¨¦ au
6¡®41 quo CO compas:: otait un mf3lDngc dos 6
pr&l&vements f a i t s cntro 1
o t 6 :noi;s, contenant do ce fait de le paille plus CIIJ
moins bien d6comporQa.
Phosphore
Lt:s COzfficiontS :du v ?rietion concornant 10 p-total des plantes sont
t r ¨¨ s ¨¦levSs ; l¡¯impr6cision dz l¡¯ossoi nc: por ?nct pas, -lors, de tirer des con-
clusiuns. TOiit ;7U p l u s peut-on n o t e r la m o b i l i s a t i o n cn F plus $levd,z dan ? 1o c¡¯S
d o s traitomcnts a v e c P-supcrtriplti.
43 - Conclusion
Cotte exp¨¦ricncd, nous l'avons souligna, ns nous a pas permis d¡¯atttiin-
drti dL' fa ?on satisfaisante l'objectif fixd : constitution d'une fumuro org3no-
phusPhat&¨¤ partir du phosphate n&.urcpl \\R-tricalcique) incorpord au compost et
effet de cstte fur!:uru sur 10 rendement du mil, pour 2 raisons : la proni¨¨re est
10 dcgrt3 d'humification insuffisant du compost at la'deuxi¨¨rne raison, l¡¯hutbro-
gonbit¨¦ :.ians la croissance des plantas duo 2 das conditions d¡¯cngorgcmont en dGbut
d ? culture. Wanmoins , nous p o u v o n s tii,gager 1~s rosultets suivants ;
- l'abqenca dl-~uffet d i r e c t d u p-tricolcique s u r le rendom1:nt ;
- uni? ef FicacitO s u r l u roni:lament d u cGm&CXjG OrgaflO-~d7b5@3at¨¦
(P-tricalciqu~ inci;rporb au cOifl~05t) bquivalente ¨¤ ci2112 du P-supertriple $lUS
compcst app0rtSs c3njointament ¨¤ la culture. Ce dernier r&sultat n'est Fcndd
que sur le run:!emont de la planto 2ntiGro. Unu LleuxiCzme axp6rionc9 sera ~~COS-
sairr3 pour confirmer si ct3tt2
rfficacitd cJarnwro sur 12 renfjemsnt in grain,
oxpdri. Once dans laquelle 1s COmiICISt d~;vra avoir un dugrci d'humificgtiL;n suffi-
sant.
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c7zclte tvtril .Ju c¨¹mpost provenant :;o 1s fixation
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4s N2 - Bambsy 1980 -
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REPUELIQUE DU CENEGAL
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FONDATION INTERNATIONALE
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POUR LA SCIENCE
MINISTERE DE LA RECHERCHE SCIEN- 'j '
'. :.r
-
-
TIFIQUE ET TECHNIQUE
BOURSE DE RECHERCHE Nu G 133
COMPOC'TAGE DES PAILLES DE CEREALES ET ESSAI DE VALORISATION
AGRONO!~IQUE DES PHOSPHATES NATURELS AU SENEGAL
ew
PAR LE MOYEN DU COMPOSTAGE
-
RBalisation : Mme Fatou GUEYE
Direi-:tion de l'¨¦tude F; GANRY
Drogramtne I.F.S. du 1/01/82 au I/OI/8?
D 4 c, . a3
Centre National de 9echerc;hes Agronomiques
de Bambey
I NSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES
(1.S.R.A.)
SOMMAIRE
Pi3ge S
1 ntroduction
1
2" Compostoge de le pa:~lle de ma ?s
12
21 - MBthodes
12
211 - EXC&S isotopiques et fixation de N2
2
2111 - Ca:Lcul du pourcentage d'azote de la paille
:2
d6riv6 d'un apport exogbne d'azote
2112 - DBtermination de la fixation de N2
212 - Les mati¨¨res humiques
22 - RBsultats et discussion
221 - Evolution de la matibre sQche en cours de compas-
tage (cf. rapport 81)
222 - FQalution de l'azote de la paille en cours de com-
:3
postage.
2221 - Azote total et azote 15 (fig. 1 et 2)
2222 - ExcBs isotopique et fixation de N2
2223 - V¨¦rification exp6rimentale de la validitd
da l'hypoth&se sur la fixation de N2,
223 + Acides humiques
4
23 - Conclusion
!S
3 - Composfaqo de ;J tvpos de paille : Mai;s, Mil ot Scrgh~.
.
Ci
L
31 - MQthode
32 - Rdsultats et discussion
321 - Matibre s ¨¨ c h e
322 - L'azote total, l'exc&s isotopique et la quantitd
d'azote ll5 de la paille de ma ?s.
3221 - Azote total
3222 - ExcQs isotopique
3223 - Quantit6 totale da '5N
3224 - VBrification exp¨¦rimentale de la validit8 do ?
l'hypoth¨¨se sur la fixation de N2.
323 - Bilan : partes - gains d ¡¯ a z o t e
7
324 - HumiditB
8
33 - Conclusion
5'
4 - Etude agronomique
9
41 a MatBrie et mathodes
10
42 - ROsultats et discussion
? 0
43 - Conclusion
10
Courbes st tableaux en annexas,
- 1 -
INTRODUCTION
L a cherte d e s e n g r a i s - et le risque de rgcession de ceux;-ci - est
un handicap s¨¦rieux ¨¤ l'augmentation de la production agricole.
Le rendement moyen actuel des cultures en milieu paysan au S¨¦negal
est faible (environ 500400 kg/ha pour le mil) alors que le rendement obtenu
en station d'experimentation agricole est de l¡¯ordre de 2 a 3 tonnes a l'hec-
tare. 11 existe donc, comme on le voit, un Ecart considerable entre les deux
types d'agriculture.
Les travaux conduits recomment au CNRA de Bambey (par P ?ERI notamment),
ont montr¨¦ que la fumure potassique pourrait ne pas Btre appliqu¨¦e si l'on ne
d¨¦sirait pas depasser un certain niveau d'intensification (de l¡¯ordre de 1000 kg
grain/ha pour le mil), ¨¤ condition, bien-antendu, d¡¯apporter une fumure NP.
Notre but est donc de r¨¦aliser un compose organe-phosphate -1 Partir
des mat¨¦riaux trouv6s del-te 1s paye (pailles,
fumier et phosphates naturels), qui
permettrait d¡¯accroitro le niveau du rendement moyennant un minimum (je depen&
pour la fumuro.
Ce compose, bisn entendu, devrait prescntor une tonour en IV et P suf-
fisamment Blevee pour jouer un rbla de fartilisant.
Le but des 2 experiencos, objet du pr&sont rapport, est d'etudier d'une
part les portes et gains d'azote au sein de la composti¨¦ra et d'autre part les
possibilites
d¡¯onrichissemunt du compost on phosphors par ajo ?t du phosphate
naturel ;3 la paille avant compostsge.
- 2 -
2 - COMPOSTAGE DE LA PAILLE DE MA ?S
Cet&exp&ricnce a dej¨¤ fait l'objet d'un chapitre dans notre prdc6dent
rapport (rapport IFS de Ao ?t 81, bourse No R 133).
21 - M¨¦thodes
Rappalons quo chaque unit6 Btudibc, un micro-conpartimont dans la
composti¨¨re, est constitu¨¦e par un sac dc toile
moustiquaira contsnant 200 g
do pailla, Evoluant dans le biotopo du la composti¨¨ro. Les apports d¡¯uau se
font d¡¯abord par arrosage, puis par 1~s pluies ; durant la saison sBche aucun
apport d'eau n'est r$alis¨¦. Trois traitements sont BtudiGs : paille seule, pailii:
+ P - s u p e r t r i p l e , paille + P-tricalcique. L'azote de la paille est marqu¨¦ ¨¤ l¡¯azo-
te 15. Las traitemonts sont rdpot0s 6 fois, chaque r4p4tition 8tant constitudc
d'un sac. L'ensemble dos sacs zst randomis8. Le poids do peille mis ¨¤ compostar
dans la composti¨¨ra tist d'environ 2 tonnes.
211 - Exc¨¨s isotopiqucs et fixation de N2
_---_----------_----____I__________
L'BXC~S isotopiquc est dotcrminQ par la m6thode de Rittonberg avec 1~
spectrom¨¦tre de Masso VARIAN GD 150 au laboratoira
de f?adi.osgronomi~
du CentrG
d¡¯Energi6 NuclBaire de Cadorache en France.
2111 - Calcul du Pourcentaga d'azote de la paills d&rivd d'un
-=-=-=-=-z-z-z-=-= -=-=-=---=-::--:-= ..=" =-=-=-=-=-=-=- =-=
apport exogbnu d'azote
-=-=-=-=-=---=-T:-=-=--
Si E % = exc&s isotopiquc de la paille au temps t,
ot C = l'exc88 isotopiquo ds
la paille au ddpart.
E:(C implique qu'une sourca d'azotti exog¨¦nc s'est incorpor8 dans la Pailla on CcsUfS
de compostage.
Mdthode do raisonnzmcnt
- Supposons qu)o l'azote total de la paille (N ¡®$) soit marqu8 21 100 %
15N, o n p o u r r a i t a l o r s acrire :
to
tn
Sans apport
sxog¨¨no : 100 %
+ 100 %
Avec aPPor t
uxog¨¤ ne
: 100 y<
44
%
L ? % N total dfsrivb da l¡¯apport cxog¨¦ne serait donc :
(100 - A .$>
- Mais, en rga:li tQ, swls C % (E dopart) do la paille sont marquas ;
on peut alors Bcriro :
t o
--r) tn
Sans apport
exogb nt3
c
+c
Avec apport
oxog¨¨ no
C
- +E
-3-
Pour pou;;hr appliquer l'dquation (I),,il faut donc multiplier les
termes C et E par c ; il vient alors :
$ N dQriv6 dti
100
l'&Jport exog¨¨no = C x - - E x $!!? = "+ x 100 (2)
c
2122 - D¨¦t;ermination de la fixation de N2
-= -.= . ..-y IL= -= -= -= a= m.= -= -= -= -= -= "= -= -=
Nous faisons l'hypoth¨¦ss que l'apport exogene d'azote est Ia fixation
do N2 ; l'¨¦quation (2) donne :
E % d8Par.t - E % au temps t
% N d¨¦rivQ de La fixation de N2 =
x 100 (3)
*Ed6Part
222 - Les Mati¨¨res humiques
-_--"---_------_--""-
Les mati¨¨res humiques sont extraites par 10 pyrophosphate de Na et
dosdes par la voie oxydative par le bichromate de k et le sel de Mohr.
Las acides humiques sont sdpares des acides fulviqucs par l¡¯acide
sulfurique concentra et dissouts dans la soude. Le dosage s¡¯ophre de la m¨ºme
Fa ?on que pour 12s mati¨¨res humiques.
22 - Resultats et discussions
221 - Evolution de la mati&ro seche en cours de compostaqe
_---w------_"-------__________________D_----------
.
(cf. rapport 81)
La biodegradation de la paille entraine au bout de 5 mois une perte
de 70 % de matiere sechc ; celle-ci se stabilise ensuite, stabilisation qui se
v¨¦rifie experimentalement jusqu'au 9Bmo mois. Notons qu¡¯apr¨¨s un mois de com-
postage, la paille avait d¨¦jti Perdu 40 % de son poids sec ?
222 - Evolution de l'azote de la paille en cours de compostage"
-"-------C"------"----r-r-rr----"---------~-~~------"---w"-,---
2221 - Azote total ct azote 15 (fig. 1 et 2)
-=-=a =-=-=- =-=m,=-=-=-=-
On observe deux phases de pertes d¡¯azote : l¡¯une d¨¨s la mise en fer-
mentation et l¡¯autre apr¨¨s le 3¨¨me mois, suivies d'un rel¨¨vement du stock d'azote,
qui, au 3eme mois et au 9Bme mois, ne diff¨¦re pas signi.ficativement du stock
d'azote total. de la paille au d8part. L'dvolution du stock 15N de la paille
rQv&le ces 2 phases de pertes : uno perte durant le premier mois du compostage
st une perte entre le 3¨¨me m o i s e t l e S¨¨me m o i s c o r r e s p o n d a n t a l a t r a n s i t i o n
entre la saison des pluies et la saison s¨¨che. (8n observe ¨¦galement une d&pres-
aion au Berne mois, mais non significative ; le fait qu'elle
apparaisse igalcment
sur la quantit¨¦ rje 15N - qui ne peut pas remonter - souligne que ce "creux" rel¨¨vti
d e l ¡¯ e r r e u r e x p ¨¦ r i m e n t a l e ) . Les pertes en 15N permettent de calculer .I.es pertes
en azote originaire de la paille qui seraient de l¡¯ordre de 35 $ en 6 mois.
*Les reprises de quelques analyses d'azot e total et d'exces isotopiques
ont modifie leg¨¦rement l¡¯allure de la courbe la qui figure dans notre rapport
IFS 81.
-fl-
2222 - Exc¨¨s isotopiquo ot fixation do N2 (tableaux 1 et 2)
-=-.==-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= -=-=..
La diminution constanta do 1'0xc¨¨e isotopiquu (tableau 1) au cours du
compostaga justifio l'hypoth¨¨se d'un apport d'azote axog¨¨na aux sacs de compast
enfouis,
3zoto qui pourrait provonir soit da la pailla onvironnanto, soit d'uno
fixation de N2 par ~E ? bact8ries autochtones, non identifi¨¦os, Los cuurbos do 1'6-
volution da 1'azotG total au cours du compostago obtenues 10s ann¨¦es passBos, et
qui ont toutoe la mSme all.urz, nous permettent de penser que ce gain de N vient
do la Pixation libre de R12. Calcul¨¦e selon 1'8quation (3) 36volopp8e au $ 2112,
la Fixatian du N2 est progrcssivs
au cours du compostag¨¹. Ella passe de 11 b 20 ,Y.:
de l'azote total respcctivamont du Ier au 6Qmo maie, ct atteint 39 $ environ dc
l'azote total au S¨¨me mois, avez le traitement tgmoin (vcir tableau 2).
2223 - Vdrification expckimentslo de la va.liditG -10 lthypoth¨¨se
-= -.= -= -= -= -= -y- -= -= -= -= -= ..= -_
-s="=..=.-~ -=M.= -= ..= -= -,= -= m.= "= -=
sur la fixation de N2
m.= mm= -= -= -= -= -= ---M=M=-
Lt 3rigi ne 1-j~:
lel baisso do l'exc¨¨s isotopique peut avoir 2 c.ausGs :
l'une biolcgiquo, par fixation de N2, ot l'autre physique, par lixiviaticrn ot trans-
f e r t s d'azote "paille" Par cntrainamcnt par l¡¯eau au soin ije la composti¨¨rc.
L'hypoth¨¨se de cette duuxi&me cause, a priorL plausibls, est infirmbe
a p o s t e r i o r i , pour 2 raisons :
- .~'BXC&S isotnpiquo continuo de baisser dans des p8riodos car act8ris6a¨¹
par unc stabilito du stock 15N de la paille (fig. 1) ; plus oxactament, l'QvGlu-
t.ion dc 1'oxcOs isotopique continuo ¨¤ docroitrs alors que la quantit¨¦ de 15N do-
croit par pal.li.ors (2 d¨¦crochements St 2 palliors on 9 mois). Cos ph¨¦nom¨¨nas prou-
vont l'origine exog&ne de l¡¯apport d'azote, apport continu, cause de cette baisse? ;
- hormis pour 10 premi+Jr d&crGchement du stock 15N au moment do l¡¯arro-
sage artificiel de la pailla, il n'y a pas d'effet, pnr la suite, do la pluviositu
sur le stock 15N. Si ?OS phQnom¨¨nes de diffusion d'azote Gtaient impliqu8s dans la
b;sisss de l'cxc&s isotopiquo, la variation do ce dornior aurait Bt6 directement
li¨¦ Z l¡¯arrosage et 2 la pluviGsitB. C¡¯est mcmo l e c o n t r a i r e q u i est observ6 ; e n
ti¡¯yfzt, 10 second d¨¦crochomont semble plus X.6 A l'arrut des app ?rts d'eau qu'aux
apports eux-m ?mes.
223 - Acides humiquos (tableau 3)
-m.-e-"-"-I*----
LOS rasultats G:btenUs sur lc compcst tdmoin variant de 1,5 $ au prGrnicr
mcis Ei 3,8 $ au sixi&mo mo.is.
Les r¨¦sultats sGnt exprimas en C $ par rapport CI la mati¨¨re s&chG. Carl-
sid&rant une valeur do C total d'environ 40 $, le taux d'humification au 6¨¨mG mais
serait d¡¯environ 10 $.
On observe unc augmentation do l'humification rfs la mati¨¨ra organique
au cours du tamps ; on effet, las acides humiquos passent de 1,5 $ B 3,8 $, corrb-
latiuement ¨¤ la .disparition des acides fulviques.
- 5-
23 - Conclusion
Les pertes d'azfiti:-paille (azsti! criginairo da la paille) sont impur-
tantes, rje 1'3r:jro ijQ 35 y!!. Elles n'aparaissent ?as dans le bilan N tiital final,
car 011~s sont contrebalanc¨¦es par une fixation ic N2 qu'on a pu dualuec :
(1) au bout de 6 mois, CI environ 300 mg pour 200 g de paille soit 1,5 kg d'azote
fixe par tonne de paille mise ¨¤ ccmpnstor ;
(2) au buut de 9 mois, ¨¤ envircn 600 mg pour 200 g -Ic paille, scit 3 kg d¡¯azote
fix¨¦ par tonne ,je Paille.
Bien qu'aucun test biclogique prouvant cette fixation de N2 n'iaft
Qtt: op¨®re dans cotte nxkrdriur,ns (m¨¦thode "ac¨¦tyl¨¨ne" nctammsnt), la validit¨¦ do
l'hypoth¨¨se fixation de N2 est ¨¦tayge par la baisse cantinue de l'exc¨¨s isutu-
pique de la paille. Par .sillours dans une exp¨¦rience ant¨¦rieure (rapport IFS
1978, bourse No G. 128) nous avions prcc¨¦d¨¦ ¨¤ des mesures de rdduction 3e l¡¯ace-
tylsne : les valeurs de fixation ¨¦taient de l'ordre 1 micromole C2Hq/h/'lOO g
d e p a i l l e , donc ncln n¨¦gligeables. Une estimation quantitative de cetta fixation
de N2 Pourrait Gtro faite en prenant comme base de calcul les valeurs mcyennes
de la fixation symbiotiquo ~ssl'arachid~
: de nonbrcuses mesures de fixation
Par la methode ac8tyleno et par la mdthcdo de la valeur IfA¡± (GANRY et WEY, 1974
B 1977)* nous parmettent d¡¯ecriro qu'une fixation de 20 micromoles do C2H4/h/
plante pendant 1 mois fournit environ 80 kg d¡¯azote fix¨¦ par ha, soit environ
480 mg d'azote fixe par plante ; grosse-modo, 20 micromoles/h pendant 1 mcis
¨¦quivalant ¨¤ 460 mg d¡¯azote fix8. Par analogie, dans lr: comp3st, une fixation
de 1 microm;is/h pendant 6 mois devrait Equivaloir ¨¤ isO x 6 = 14& mg d'N, 3dnc
14(/ mg I'N2 fixe pour 100 g de paille, sait 1,4 kg d'az 3? e f i x ¨¦ p a r tbnns d e
p a i l l e . C e resultet e s t cohoront a v e c l a f i x a t i o n d e RI2 estim6e p a r la mathode
de la dilution isGtoi3ique (1,5 kg N2/t da paille), objet de la prosente Bttide.
Ces r¨¦sultats de fixation laissent entrevoir qu'en absence de pertes,
le gain d'azcte dans la romposti¨¨re pourrait ?tre sensiblement augmente gr ?ce
¨¤ la fixation N2. Ces partes sont apparues ¨¤ 2 periodes bien pr¨¦cises : en dbbut
d e fermentatien e t d l a transitiun e n t r e l a s a i s o n d e s pluius ut l a s a i s o n sbche
(d u mains,
nous faisons d'hypoth¨¨se que les pertes d'azote ¨¤ cette pdriodc sont
dOes ¨¤ c e t t e t r a n s i t i o n ) I, Connaissant la p ?riode (ce que nous venons de voir) et
l'origine probable de tee pertes (par voie gazousc), il dourait ¨ºtre possible
d¡¯appr6hondor les moyens pour y rom¨®dior. Le recouvrement de la paille par une
couche de terre Pourrait ?tre ussayb. Mais une question sa pose, n'y a t-il pas
correlation
entre portes d'azc!te et Fixation de N2 ? Auquel cas, la reduction
des pertes antrainerait ipsti-facto une reduction de la fixation.
"GANRY, F. and WEY, J. - 7974, 1975, 1976, 1977 and 1980 cuardinatad rosdarch
Programme on the use of isotopes in fcrtilizor cfficiency studies on grain legu-
mes. Rcscarch cantract Nu RC/1296-SEN of thc joint FAO/IAEA Division. In : Re-
p o r t s prascntod at h;orks hops hcld i n Vienna.
*
3- COMPOSTAGE DE 3 TYPES DE PAILLE : Ma ?s, Mil ut Sorgho.
31 . M¨¦thode
La t,schniquY do compostage cn fossu est ce1.l.e dOcrito dans notre
rappogt IFS rlo 1981 (Bourse N * R 133) et la m ?me utilisbe dans l¡¯exp6rience
1980 objet du 5 2. Lus traitomants da l'essai sont constituas de trois paiilos
do c$rSelcs : mil, ma ?s et sorgho.
La paillti :fc ma ?s utilisdo ost marq&, 2 lfi3zote 15. Nous disposons
Ao trente six Sacs du+ pailla a composter, par cUr¨¦ales!, enfouies -lans la compcs-.
ti&ro, et chaque sac renformo 200 g da paille. Les sacs sont randcmisbs par nature
de paille, chaque cdr8alo c o n s t i t u e un8 ¡°[J~IYBo~~c¡±, N o u s 3vans trci3 ¡°p3rcall~s¡±
?ans la compcsti¨¦rc. Ces sacs, en toile moustiquaire, constituent des micro-
comPartiments ovoluant d a n s 10 biotope d e l a csmposti¨¨ro. l-3 poi& d e p a i l l e m i s
A composter dans la composti¨¦re est d'environ une tonne.
L'essai 6tQ mis en place le 17 juillet au dBbut do l* 83iSaTl 206 pluies.
!Six prSl&vam¨¹nta ont 6tB faits pendant 10 compostage qui 0 dur8 6 mois.
32 - R6sultats c:t discussion
3i:i - Matigre s&che (voir Pig. 3)
----e..--m.---m
L a biodggradation d e l a mati¨¦re organiquti s u i t l a m9mc Bvolution q u e
dans les usssis pr6c6dents.
Les Port&s de matiare s&cha de la ?aille da ma ?s 3t
de mil ?a situent aux environs do 70 $ au bout de six mois et celles rlu la paille
de sorgho, qui sont plus importantes, atteignont gresqua 80 $. Notons que l'im-
portanca das pertes est lidc ¨¤ la finesse du broyage. En situation de paille
seulornant tron ?onndo les frjortos no sont que do 15 $ pour una pBriode de 6 mois
(GANRY, Communication personnelle).
L:! biodogrsdation de la paille de sorgho est plus rapide dils 1s pre-
micr mois do compostage. :Cl semblerait que cette paille ccntionne plus de collu-
losa que 18s autres.
322 - L'azote total, l'excbs isotopiquu et la quantitd d'azote 15 do
--"-----.I---~--I---~r-----------------,-----r--"-C--u-L--~r---
la paille de ma ?s
. ..---"-m-*.-c-mm-"-
3221 - Azote total (tableau 4 ; fig. 3 st 4)
-:: . ..= -= -=-=Ma
Nous observons un accroissement du stock d'azote total de 170 $ pour
1.a paille de ma ?s et de 35 $ pour la paille do mil jusqu'au 2Bmo mois,
puis uno
diminution (partes d'azote) pour atteindre un niveau de stock d'azote encore
suporieur d e 1 5 $ a u s t o c k d¡±azote i n i t i a l . P a r contre les variations d' azote
total de la qaillti de surghc restent mud&rB@ dans le temps.
3222 - ExcEs isotopique (tableau 4)
--: -= . ..= -= S=e= -= -a
Du dbbut de compostage FU premier mois, 1'axcDs isotcpique do la
pailla de ma ?s a consid¨¦rablemont diminu6 : il passe de 0,937 B 0,188, mais par
la suite, il rests presque ccnstant durant tout le compostage. On peut en ddduirc
d'une part, l'existence dVun ap>crt d'azote su compost des micro-compartiments
r!tudi0s, d¡¯crigi no uxogono, a9por.t vraisomblablemont d ? B la fixation libre do
N2 ; d¡¯autre part, qua cet aypnrt de N exog&ne s ¡¯ e s t arr&t8 d&s l a 45&ma j o u r ,
-7 -
3223 - Cluantit& totolc d e 15N (tableau.4 ; fig. 4)
m.= --en= -= -= -= -= -= -= -= -=
Ces pertes d'azc,ta 15 se produisent CI 2 poriodes : l'une significative,
la Plus imi:>ortante, durant le premier mois (le stock de 15N passa de 14,36 mg ¨¤
8,4 mg) ct 1¡¯ autro, moins impcrtanto et non significative, ¨¤ la fin du 28me rnc;is
(10 stock dc 15N p ?ssa je El,4 mg ;i 7,7 mg).
C e s v a r i a t i o n s d,: stuck 15N rappallont celles mislIs en dvidance dans
l'cxperiance de 1980 (cf. 5: 222),
6tant cependant plus accentu¨¦os i;n premi¨¨re
yeriode ;it moins accentu¨¦es, en deuxiome pdri ?de.
3224 - Varificaticn exporinentsle de 1
-=-=-,=---=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
a vnlidite de l'hypothbsa
-=-=-=---=-=-=-=-=-=-=a~-=-
sur 2a fixatirjn de N2
-=..= -.=-=-=-=-=-=m.=-=-
Comme au 5 2223, n ?us admettons que la baisse de :L'exc¨¨s peut avoir
2 causes :
- l'une biclugique par fixation de N2 ;
- l¡¯autre physique par lixiviation d'azote non marqui5 provenant de la
paille environnante non marquoe.
Nous rappelons que les pcrtus d¡¯azote Par voie gazeuse ainsi que par
lixiviation nc peuvent pas modifier l'exces isotopique de la paille, du muins pas
en de ?a de la 38me dbcimalo (cn sait, en effet, que la dbnitrification augmente
l¨¦lg¨¦rcment l a t e n e u r n a t u r e l l e e n 15N do la mati¨¨re organique, mais que cette va-
riation n¡¯est d¨¦celable qu'au niveau de la 33me d0cimalo). E:n revanche, ces pertes
entrainent une baisse du stock d'azote 75.
L'hypoth¨¨se
"lixiviation"
supposerait qu'un ap~sort d'azote d'environ
10¡¯50 mg provenant de la paille onvironnanto ait pu se faire dans le micro-
compartiment ccnstitu0 par les 200 q de paille ; '3. l'uvidcnce, cette suppositicn
est invraisemblabla. En revanche, la liaison inverse qui oxisto entre l¡¯azote tata;
et llcxc&s isotopiquo plaido en faveur de l¡¯hypoth¨¦se ¡°fixation de N2". On notera
tout de m¨ºme, I'intensite des processus ¨¤ la fois de bio:jegradation (40 $ de pertes
d¡¯azote 15) et de fixation de N2 (48 5 de l¡¯azate total) durant le premier mois.
323 - Bilan pertes - gains d'azote
a---aaaa-aIaa--a~L--C---a-aaaa
ConsidOrant l¡¯¨¦quivalence q u i e x i s t e e n t r e p e r t e s r e l a t i v e s d ¡¯ a z o t e 1 5
et pertes relatives d¡¯azotti originaire de la paille, nous pouvans, par deduction,
calculer les valeurs suivantes :
(1) La perte en N total originaire de la paille ;
(2) La quantite N total finahdu compost prcvenant exclusivement JC la
paille, dsduite des pertes calculGes on (1)
(3) L'input net d'azote durant lc compostage, donc la fixation nette du
N2' calcul6 par diffdronco entre le N total. final r5cl et le N total
f i n a l theorique ( c e s v a l e u r s s o n t c e l l e s q u i f i g u r e n t ¨¤ l a colcnne 5
du tableau 4).
Ces valeurs sont 10s suivantes :
N total paille
P e r t e s NC-pailla
N total final
Fixation de N2
au ddpart
(2 6 mois)
dt origine paille
nette
(¨¤ 6 mois)
(¨¤ 6 mois)
1 507
45 y%
823 mg
931 mg
-8.
Ces valeurs ci-dessus mottcnt en ovidonce quL 10s pertes d¡¯azote-paille
(azote originaire 'je la paille) sont importantes, do l'ordre de 45 $ ; elles n'afj-
paraissent pas dans 10 bilan N tata1 final, c a r cuntrebalancbas
Par u n e f i x a t i o n
cJ*aZote 3s l¡¯ordre de 900 9 1000 mg par 200 g de paille soit de 4 ¨¤ 5 kg d'azotie
fi.xQ par tonne de paille mis ¨¤ compostor.
L'humicJit¨¦ est exprimbo en gour cent par rapport au poids humide du
compost.
il\\Qf
Elle varie de 84 ¨¤ 77 5 au cours du compostage, survp¨¦riode Ao 6 mois.
On notera la similitude de 12~9 valeurs avec colles obtenues dans 1~" cas du cum-
post fabriqu¨¦ en 1980 (cf. rapport IFS de ao ?t 1981).
b'humiditfi du compost pondant la p6rioda des saisons des plUiaS (*lu, 2~:
ot 3~ prBP&vement) n'i3st gu¨´ra difforonto de ce110 de la saison s¨¨che (43, 5, et
62 prtl¨¨vement),
co qui confirma une fois encore la prcduction d'eau Mtabolique
et le pouvoir de rotention rie l¡¯eau du compost.
33 - Conclusion
Cette exp6rienco rdv¨¨lo l'axistenco simultands durant les 30 premiers
juurs, des Fertes dlazoto et d'une fixation :io N2. Par la suito on assiste $1 une
stabilite des processus de pertes et LJO fixation de N2 qui pourrait s¡¯expliquer
i;ar une augmentation ..je l¡¯a8ration duo ¨¤. la masse insuffisante de comijost au-~Jolb
.-Je 30 jours (ot notamment ~bue, ¨¤ 1 ¡®f5paissour
de compost insuffisante dans la compos-
ti¨¤re).
Enfin, on notera que malgrb les pertes d'azote zle la paille de 45 12, la
stock d¡¯azote total on fin de compostage n'est PaS r¨®duit, COS perttis ayant ut&
camponsdos car uno fixation de N2.
- 9 -
4- ETUDE AGRONOMIQUE : Effet de l'apport du compost enrichi on phosphate
sur le ?andoment du miJ.,
41 - Flat¨¦rial ct m0thados
-x
L'essai cjlst mon0 en vasas de vdgbtat ion, an randomisat ion simijlo,
c~mposb c-e six traitements rd?Gtds 8 fois.
,
L:JS traitdmunts st;nt 12s suivants :
+ sel tbmcin
- s¨¹l + cam[i¨¹st
- sol + cclmpost + P-tricalcique
- soi + CIJfllpZSt enrichi en P-t ?icalciqua
- sol + compost + P-suiJortr.i.plo
- sol + compost enrichi en P-supertriple
Chaque vase de vdgatation cunl;icnt 15 kg ,;to sol. Lu compost ast
SiJ[JOrtb ¨¤ raison dti 50 g/vasz, soit (Jnvircrn 10 t M.S/ha. Lo phcsphato aj¨¹ut6
est 3ppcrt6 3 la m6mo qciantitd quti celui contanu dans 1~3 compost enrichi au
prbafabl~ A 1 $: de P20gF soit 3,75 g p a r vascj.
Lc ct:fliytist utilis6 8 dtd constitub k jjartir do six +rGl ?vfJmonts du
cumpbst du ma ?s Jo 1980,,
En glus de 13 fumuro organe-Phosphatoa :
- l¡¯azctn Sou3 forme :I'urb~ a tst.6 apport6 ¨¤ raison -1~ 337 mg N/vass
soit cnwiron 250 kg 3¡¯ur6e/ha, 3n 3 fois
: lu premier apport justo aFrbs 2-e
ddmariaga,
1~¡± ilouxi'me ¨´t 10 troisihrne En q u i n z e jours d¡¯interv ?llc ;
- 1~ potassium acus f'3rme il0 XC1,
¨¤ raissn de 500 g du K20/vase soit
anviron 100 kg lo K2O/ha,
en uno stiulc fois avant 10 semis sn m¨ºme tom?s L/UE: 113
compost et .Le phcjsphatd ;
- das oligo-GlCmonts (Mn, Zn, CU et Mo) r?t .Ju f o r s o u 3 forme d'EDTA,
LU SO1 utilisd GSt <?u type ferrugineux trtiiJica]. ;pau ~OSS~~O, aPF:olG
lucalonent s0.l. clins. C¨´s caract2ristiquos
sant 10s suivantes : argile 4 ¨¤ 5 $ ;
;JHoau S,5 ¨¤ 6,5 ; azote tot.31 0,015 9 0,020 p ; capacitb totalo d'dchange q, ?
¨¤ 2 meq/lOO g.
Ls plants test est 10 mil 3/4 ox-bornu Ocnt 1~: cycle Gst (~2 90 jours,
La culture a ut6 demarrai e n serre p a r arrosag3 ¨¤ 1'Jau ~zistill6c ; au stade
d6but tallage, la culturiz a utrl! cun!uitti dehors, a ciul (.Iuvcrt, efin do bdnd-
ficiiir tics cGnditi ?ns climatiques de la saison Jes pluies.
. Analysos effuctu¨¦os
- Sur 112 compost :,C 9; Par la mathode Anne modifi¨²e
.P205 total par la m6thode CII : min6ralisation
ilar v o i s sbche,
.pH~?au ot KCl
: raPPCirt eau-301 = 2,s
- S u r l a ;ll ?nte ontibro ¨¤ la r0cultt; : N ;,: et P 1: totaux
- IO-
Tous 18s rieds
La r&colte s'est eCFectu¨¦e ¨¤ 56 jours de rggatations.
laquelle nous avons constitu¨¦ un
de 7iil n'¨¦taient ,Jas encore d$i¨¦s, raison pour
seul ¨¦chantillon moyen par plante.
42 - R¨¦sultats et discussion (tableau 6)
~lexp!$rience ayant &t6 conduite 3 ciel Ouve::t afin de bgn¨¦ficier des
conrJ~ti ?n ? iclinatiques do la saison des pluies, des ph¨¦nom¨¦nes d'engorgsmsnt
cent a+)par US au star& d¨¦but dallage SOUS 1¡¯ acti.on de f o r t e s p l u i e s ( c e t t e ¡°sortie¡±
des ~~SE!S de v¨¦getation hors jt3 la serre s'est av8r¨¦e btru une mauvaiso op¨¦ration
pour cetta raison). Ces conditions temporaires d'angorgemont qui ont perturbd
le dumarragrr! do la plante, oxpliqwnt ~ZS forts coufficionts de variation .
Randdmunts
-
L[;s r6rultats du tableau 6 mottont on Buidcncc l'absence d' ?ffot do
1¡¯aFport d2 P-trlcplciqua
(1 13 culture ; les rondomonts du tgmoin, du traitemont
avec compost tit du traitcmont avez compost + trJcalciquc
nL diff¨¨rent pas signi-
ficativi:munt
(rundowsnt moyc?n : 48 g M.S/vasa). En rovonche, on obsarvo que! l'ap-
p o r t de P arcroit significptivement Ics rcndcments, d'uno part dans la cas o¨´ la
P-tricalciquo
3 ¨¦t< incorpor6 initialcmsnt
?A 12 poil12 avent compostaga (rt!ndo-
mont de 61 g M.S/vr?sc) d¡¯eutrc part, dans 10
cas o¨´ 13 P est epporb ~OIJS f-orme
dl>
supertriplti (rendemI:nt moyen di: 61; g M.S/v~s~).
Les rbsultats
du tablo?u mottcnt on Svidanco un effat d6prossif dt?
1¡¯ apport do compost sur la toncur on M ut le N total do la plante. Ctit offot
d6pr ?ssi f i!St do vr?iscmblablcment ;-u faible dtigr$ d'hu?Gfication du compost, dont
la biod&gradation SI! poursuivant dans le sel, a ontrai& uno "f-im" on azote ;
en effet,
nous 3vons mentionn¨¦ au
6¡®41 quo CO compas:: otait un mf3lDngc dos 6
pr&l&vements f a i t s cntro 1
o t 6 :noi;s, contenant do ce fait de le paille plus CIIJ
moins bien d6comporQa.
Phosphore
Lt:s COzfficiontS :du v ?rietion concornant 10 p-total des plantes sont
t r ¨¨ s ¨¦levSs ; l¡¯impr6cision dz l¡¯ossoi nc: por ?nct pas, -lors, de tirer des con-
clusiuns. TOiit ;7U p l u s peut-on n o t e r la m o b i l i s a t i o n cn F plus $levd,z dan ? 1o c¡¯S
d o s traitomcnts a v e c P-supcrtriplti.
43 - Conclusion
Cotte exp¨¦ricncd, nous l'avons souligna, ns nous a pas permis d¡¯atttiin-
drti dL' fa ?on satisfaisante l'objectif fixd : constitution d'une fumuro org3no-
phusPhat&¨¤ partir du phosphate n&.urcpl \\R-tricalcique) incorpord au compost et
effet de cstte fur!:uru sur 10 rendement du mil, pour 2 raisons : la proni¨¨re est
10 dcgrt3 d'humification insuffisant du compost at la'deuxi¨¨rne raison, l¡¯hutbro-
gonbit¨¦ :.ians la croissance des plantas duo 2 das conditions d¡¯cngorgcmont en dGbut
d ? culture. Wanmoins , nous p o u v o n s tii,gager 1~s rosultets suivants ;
- l'abqenca dl-~uffet d i r e c t d u p-tricolcique s u r le rendom1:nt ;
- uni? ef FicacitO s u r l u roni:lament d u cGm&CXjG OrgaflO-~d7b5@3at¨¦
(P-tricalciqu~ inci;rporb au cOifl~05t) bquivalente ¨¤ ci2112 du P-supertriple $lUS
compcst app0rtSs c3njointament ¨¤ la culture. Ce dernier r&sultat n'est Fcndd
que sur le run:!emont de la planto 2ntiGro. Unu LleuxiCzme axp6rionc9 sera ~~COS-
sairr3 pour confirmer si ct3tt2
rfficacitd cJarnwro sur 12 renfjemsnt in grain,
oxpdri. Once dans laquelle 1s COmiICISt d~;vra avoir un dugrci d'humificgtiL;n suffi-
sant.
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