MINISTERE DE L’AGRICULTURE ECOLE NATIONALE ...
MINISTERE DE L’AGRICULTURE
ECOLE NATIONALE
INSTITUT NATIONAL DE LA
SUPERIEURE AGRONOMIQUE
RECHERCHE AGRONOMIQUE
MONTPELLIER
LAON
CIzlQ/zO1349
THESE
p 33%
5 - J
présentée à I’Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Montpellier
pour obtenir le DIPLOME DE DOCTORAT en SCIENCES AGRONOMIQUES
INFLUENCE DE L’ETAT HYDRIQUE
ET DU COMPORTEMENT MECANIQUE DU SOL
SUR L’IMPLANTATION ET LA FRUCTIFICATION
DE L’ARACHIDE
par
SENE Modou
Soutenue le 3 mai 1995 devant le jury composé de:
R E M Y J e a n - C l a u d e ’
Président du jury
MANICHON Hubert
Rapporteur
MEYNARD Jean-Marc
Rapporteur
GUERIF Jérôme
Directeur de thèse
MOREAU Roland
Examinateur
GANRY Francis
Examinateur
RICHARD Guy
Examinateur
CHAPITRE I : Introduction. Le contexte arachidier
1 .l Contexte gt%&al..
.................................................................................................................
1
.
.........
1 1 .l Genéralités.. ............................................................................................................................
T
.
1 1.2. Evolution de la production.. .....................................................................................................
1 1.3. Dynamique des systèmes agraires à base d’arachide.. ............................................................
3
1 .1.3.1. Généralités sur le milieu physique du bassin arachidier
1 .1.3.1 .l . le climat
1 .1.3.1.2. les sols
1 .1.3.2. Evolution des systèmes agraires
1.1.3.2.1. Avant l’introduction de la culture de l’arachide
1 .1.3.2.2. De l’introduction de l’arachide à 1964
1 .1.3.2.3. La période actuelle
1,1.3.3. Nécessaire amélioration de la maîtrise des rendements dans le bassin arachidier
1.2. Im/wttance des facteurs physiques Ii& au sol dans l’élaboration
du rendement de /‘atachide au Sénégal.....................................................................................
.... 6
1.2.1, Contexte climatique
.........................................
..............................
...........................................
6
1.2.1 .l” La saison des pluies
1.2.1.2. L’évolution climatique en cours
1.2.2. L’arachide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..~......................................
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . ...*. 8
1.2.2.1. La phénologie
1.2.2.1 .l. Les stades
1.2.2.1.2. La germination et la préfloraison
1.2.2.1.3. La phase reproductive et la maturation
‘1.2.2.2. Composantes du rendement
1.2.2.3. Résistance à la sécheresse
1.2.2.4. La carte varietale
1.2.3. Facteurs physiques de I’éléboration d u rendement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2
1.2.3.1, Implantation et conditions physiques
1.2.3.1.1. L’imbibition
1.2.3.1.2. La germination et la levée
1.2.3.1.3. Pratiques culturales
1.2.3.2. La fructification
1.2.3.2.1. Les principaux facteurs environnementaux
1.2.3.2.2. Pratiques culturales
1.2.3.3. La récolte
1.2.3.3.1. Maturation et pertes de gousses au soulevage
1.2.3.3.2. Pratiques culturales
1 .X Objectif du travail. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .._....................................
‘19
1
CHAPITRE II : Analyse fréquentielle des conditions pluviomiétriques dans le bassin
arachidier du Sénégal
2.1. /ofrodffct~on....
..,,.,...,.,..~,.,..,...,,.......,.20
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..~... ..~.~........................, ..,..v....*
2.2. Matériel et méfhode d’étude.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..m......“..................
2 0
:2.2.1,, Matériel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..*........ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 2 0
2.2.2. Méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..~..........................................
. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..a......*.......
2 1
2.2.2.1. Principe
2.2.2.2. Pluie de semis de l’arachide
2.2.2.3. Définition du degré de précocité de la saison des pluies
2.2.2.4. Variables retenues pour la caractérisation des différentes phases de la culture
2.3, Résuitets.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . ...,........ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4
2.3.1, Evolution d e l a pluviométrie annuelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 4
2.3.2. Analyse de l’implantation de la culture de l’arachide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . ..~....................
2 4
2.3.2.1. Date et hauteur de la pluie de semis
2.3.2.2.Structure des saisons des pluies en début de cycle
2.3.2.3. Discussion et conclusion
12.3.3. Analyse de la pluviométrie au cours de la fructification ,.......,..............................”..............,....
29
2.3.3.1. Description des conditions pluviométriques de la fructification
2.3.3.2.Distribution
des périodes séches pendant la fructification
2.3.3.3.lnfluence
du type de saison des pluies sur la pluviométrie lors de la fructification
2.3.3.4.Conclusion
;!.3.4. Analyse de la pluviométrie lors de la récolte . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...*... . ..a........ . . . . . . . . . . . . 3 2
2.3.4.1 .Distribution des pluies par rapport aux dates de récolte
2.3.4.2.Conclusion
2.4. Conclusion sur i’analyse fréquentielle des conditions
pluviométriques de la cuiture de i’aracbide . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .._.................. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5
CHAPITRE Ill : Implantation de l’arachide
3.1. introduction.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.................................................................. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 6
3.2 Matériel et méthode................................
.........................................................................................
3 6
3.2:.1. Caractéristiques du dispositif. ...............................................................................................
3 6
3.2.1 .l. Le site
3.2.1.2. Caractéristiques des traitements étudiés
3.2.2. Controles et mesures réalisés à la mise en place de l’essai....... . . . . . . . . . . . . ..“..“........................... 4 1
3.2.2.1. Caractérisations physiques
3.2.2.2. Caractérisations hydriques et hydrodynamiques
3.2.2.3.Profondeur
de semis
3.2.3.Mesures réalisées au cours de l’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 4
3.2.3.1 .Conditions climatiques
3.2.3.2.Suivi du comportement physique du soi
3.2.3.3.Suivi des caracttsristiques du peuplement
3.3. H&su/tats ..“,.,..~..,,~.....~~,.~.,.....~...................
. . . . . . . . . . . . . . . . .._............... . . . . . . ...*..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7
Z3.3.11. influence de la pluie de semis et des types de sarclages
sur les paramètres hydriques et thermiques du sol *..........................,.........*.......,...................
4 7
3.3.1 .l .Evolution des profils d’humidité
3.3.1.2.Les stocks hydriques
3.3.1..3.Evolution de l’évaporation
3.3.1..4.Humidité de surface et évaporation du sol nu
3.3.1.5.La température du lit de semences
X3.2. Effets des traitements sur le comportement de l’arachide en début de cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 2
3.3.2.1 .La levée de l’arachide
3.3.2.2.Evolution
de la densité de population
3.3.2.3.Evolution
de la matiére sèche
3,.3.2.4.Evolution du contenu relatif en eau (CRE)
3.3.2.5.CRE et mortalité des plants
3.3.3. Relation entre l’état hydrique du sol et l’implantation de l’arachide. < . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..,
5 7
3.3.3.1 .Implantation de la culture et humidité de surface du sol
3.3.3.2.Statut hydrique du sol et développement végétatif après la levée
53.4. Conclusion sur les conditions d’implantation . . . . ...“... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..*...1.................
6 5
CHAPI’T’RE IV : Fructification de l’arachide. Analyse de la pénétration des
gynophores en relation avec l’état hydrique et physique de la surface du sol
4.1. Introduction générale.......................................................................................................................
6 7
4.2. Analyse de? l’émission des gynophores en fonction de /‘alimentation en eau .....................................
6 7
4.2.1. Objectif. .................................................................................................................................
67
4.2.2. Materiel et methodes .....................................................................................................
........ 6 8
‘4.2.2.1 .Mat&iel
4.2.2.2.Les traitements
4.2.2.3. Dispositif
4.2.2.4. Techniques culturales
4.2.2.5. Observations et mesures
4.21.3. Résultats . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .,....................................
. . . . . . . . . . . . . . . ..~.............-.
71
4..2.3.1. Comportement physique et hydrique dans les tubes au cours de l’essai
4.2.3.2. Alimentation hydrique et comportement de la culture
4.2.3.3. Transformation des fleurs en gynophoreset
des gynophores en gousses
en rapport avec l’alimentation hydrique
4.2.4. Discussion et conclusion . . . . . . ..“............... “...“.....,.....................................................“.........<.....
81
4.3. Analyse de la pénétration des gynophores en fonction de l’état hydngue
e: physique de la surface du sol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .,............. . . . . . . ..<.................. 82
4.3.1. Matériel et méthodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .._...................,.....,......”..~....”...........
82
43.1 .l. Matériels
431.2. Les traitements
4.3.1.3. Techniques culturales
4.3.1 A. Observations et mesures
4.3.2. R&&ats
. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 87
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . ..*....._............................
4.3.2.1. Cinétiques de desséchement de la surface du sol
4.3.2.2. Relation entre la résistance mécanique à la pénétration,la teneur en eau
et la densité apparente de l’horizon superficiel du sol
4.3.2.3. Effet de l’alimentation en eau sur le comportement végbtatif
4.3.2.4. Relation entre la pénétration des gynophores, de la teneur en eau pondérale
et la résistance mécanique à la pénétration
4.4. Discussion et conclusion
95
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
CHAPITRE, V : Analyse des pertes de rendement à la récolte
5.1. Introduction
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..............................................................................................
96
5.2. Matéfia/ et méthodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..~..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
97
52.1 .Matériel......... .............................................................
..........................................................
97
5.2.2.Les traitements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..“................................. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
93
5.2.3.L.e dispositif..
.................................................................................................................
9 9
........
5.2.4.1-a culture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
................................................................. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9 9
5.2.!j.Obsen&ions
et mesures.. .....................................................................................................
101
5.3. Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
................................................................
102
53.1 Etats hydrique et physique des horizons superficiels du sol aux dates de récolte.. ............ .... 102
5.3.2. Caractéristiques de l’opération de récolte ............................................................................
1 0 3
5.3.3. Les rendements aux differentes dates de récolte.................................................................
104
5.3.4. Relation entre les pertes de rendement et Ya profondeur de récolte.. ..................................
.. 1 0 5
5.4. Discussion et condusion . . . . . . . . . . . . .._......................e.........
. . . . . . . . . . . .._.......................
,.- -.. - -... , . . . . . . .
106
CHAPITRE VI
6.1. Conc/mion
g&érale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . ..m..............I..
107
BIBLIOGRAPHIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . ..*.............. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..“........“............. 113
LISTE DES FIGURES.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
....................................
............................
121
LISTE DES TABLEAUX.. ...................................................................................................
...........
‘125
AVANT-PROPOS
Ce travail a été réalisé dans le cadre du programme pluridisciplinaire Gestion des Ressources
Naturelles en Zone Sèche mis en place par I’ISRA, en collaboration avec le CIRAD et l’ORSTOM.Je
tiens donc à remercier vivement le Directeur Général de I’ISRA pour m’avoir autorisé à le faire.
J’exprime ma profonde gratitude au Professeur J.C.REMY pour la confiance placée à mon endroit en
acceptant mon inscription en thèse.11 m’a toujours encouragé et prodigué des conseils très utiles qui
m’ont aidé à mieux organiser ce travail.Je tiens particulièrement à le remercier pour sa disponibilité
et la qualité de ses reflexions.
Je suis scientifiquement et moralement redevable à Monsieur J.GUERIF, Directeur de Recherches à
I’INRA de LaonEn tant que directeur de thèse, sa contribution a été éterminante à toutes les étapes
de ce travail.Sa mission au Sénégal en 1992 a permis notamment d’orienter ce travail pour le rendre
complémentaire aux deux thèses déja en cours au sein du même programme.Je ne le remercierai
jamais assez de m’avoir accueilli dans son laboratoire où il m’a consacré beaucoup de son temps
pour imprimer rigueur et concision à ce travail.
Mes remerciements vont au Professeur H.MANICHON, Chargé de Mission au CYRAD, pour avoir
accepté d’être rapporteur de cette thèse et de partiper au jury, malgré ses nombreuses
préoccupations.
J’exprime également mes sincéres remerciements à Monsieur J.M. MEYNARD, Directeur de
Recherches à I’INRA, Unité d’agronomie de Thiverval-Grignon, pour l’honneur qu’il me fait d’accepter
de juger ce travail.
Je prie Monsieur R. MOREAU, Directeur de Recherches à I’ORSTOM de Montpellier, de bien voulorr
accepter mes sincéres remerciements pour sa participation au jury.
J’exprime ma profonde gratitude à Monsieur G. RICHARD, Chargé de Recherches à I’INRA de Laon,
spécialiste des problèmes d’implantation des cultures, pour l’intérêt qu’il a porté à ce travail.Ses
critiques et remarques ont été déterminantes aussi bien pour l’interprétation des données que pour la
rédaction du manuscrit.Je le remercie enfin d’avoir accepté d’être membre de mon jury.
Ce travail n’aurait jamais pu être réalisé sans la coordination déterminante de Monsieur F. GANRY,
Responsable de l’Unité de Recherche Fonctionnement et Conditions du Milieu au CIRAD-CA. En
m’accuecllant en stage en 1991 dans son laboratoire, il a noué tous les contacts nécessaires pour
mon inscription en thèse; ceci à la suite de longues et fructueuses discussions.11 m’a mis notamment
en rapport avec le Professeur REMY et le Professeur MANICHON.Qu’il trouve ici le témoignage de
mon amitié et de ma sincére reconnaissance.Je suis heureux qu’il ait accepté de mettre à contnbutron
ses compétences et sa longue expérience de recherche en zone tropicale sèche pour être membre
du jury.
Cette thèse doit beaucoup à l’esprit d’équipe qui a prévalu au sein de ce programme.Mes
remerciements s’adressent à tous mes collègues : P. PEREZ, M. DIATTA ont en particulier su
entretenir la collaboration nécessaire pour une bonne valorisation des nombreux résultats obtenus.
L.a conduite de ce travail de thèse en alternance jusqu’à son terme a nécessite des soutiens
logistique et financier aussi bien pour les expérimentations sur place au Sénégal, que pour le séjour
en France lors de l’exploitation des données et la rédaction de ce mémoire.Pour son soutien constant
et ses encouragements tout au long de ce travail, je tiens à remercier très sincerement Monsieur A
BA, Directeur de la DRCSP, au CNRA de Bambey. Mes remerciements vont également à DY. SARR,
Coordinateur Principal de I’ISRA de Kaolack, pour sa collaboration.
J’apprécie à sa juste valeur le concours de I’ORSTOM. J. ALBERGEL n’a pas ménagé ses efforts
pour encourager la collaboration avec l’équipe de I’ISRA dans le sud du Bassin Arachidier. Je lui suis
reconnaissant d’avoir parrainé, pendant trois ans, mon statut de chercheur associé qui m’a permis de
faire face aux contraintes budjétaires liées à l’expérimentation. J’associe E. BRAUDEAU à mes
remerciements pour sa collaboration pour les aspects pédologiques.
L’appui méthodologique et logistique du CERAAS et du service de la Bioclimatologie du CNRA de
Bambey a été déterminante lors de la conduite des essais. Je saisis l’occasion qui m’est offerte ici
pour adresser mes sincéres remerciements à Monsieur D.J.M. ANNEROSE et Monsieur M. DIAGNE
ainsi qu’à leurs personnels respectifs pour la qualité de leur travail.
J’exprime également ma gratitude à M. FORTIER du CIRAD-CA pour la qualité du travail d’analyse
en laboratoire réalisé et pour m’avoir fait profiter en toute modestie de son expérience.
Je remercie très sincèrement le Minisrère Français de la Coopération qui m’a accordé une bourse
sans laquelle je n’aurais pu assurer mes séjours en France.
J’exprime ma profonde reconnaissance à l’ensemble du personnel de I’INRA de Laon pour I’accuetl
sympathique et le soutien permanent aussi bien scientifique que moral durant mon séjour, plus
spécialement A. MARIN-LAFLECHE pour son appui dans les analyses statistiques. Je ne saurais
passer sous silence l’appui apporté, à divers degrés, par les chercheurs ci-après: F. DEVIENNE, D.
ANGERS, V. JETTEN, S. RECOUS, B. LUDWIG et N.BEAUDOIN.
Je tiens à remercier Joëlle HAPILLON pour avoir assuré avec tant de gentillesse la mise en forme de
ce document.
Je tiens à rendre un hommage mérité à l’équipe technique du programme qui m’a assure avec
beaucoup de sérieux et de compétence de sa disponobilité pour la réalisation des travaux de
terrain:P.M. GUEYE, P.S. SARR, M. DIOP, M. NIANG, P.O. DIEYE, A. GUEYE et N. N’DIAYE
Je remercie S. NIANG, Chef de la Station de Nioro, pour sa collaboration
Enfin, pour les longues périodes d’absence, je demande pardon à mon épouse BOUSSO et à mes
enfants GANA, SALANE, ASTOU, BABA et ALIOUNE.
Ceffe fhése esf dédiée à la mémoire de Mokhor N’Gom
Résumé
Dans les conditions de pluviométries incertaines du Sahel, outre les risques induits par une
secheresse lors de la phase d’implantation, la nature souterraine de la fructification de l’arachide
confere a l’état physique des couches de surface du sol un rôle déterminant dans la réussite de la
fructification et de la maturation-récolte.
L’analyse fréquentielle des pluies et des périodes sèches a pu démontrer l’étroite relation entre la
précocité de la saison des pluies et la distribution des périodes sèches dans le cycle cultural.
L’analyse de l’incidence de la sécheresse sur la germination, la levée et le comportement de la
plantule a été réalisée pour différentes hauteurs de pluie de semis. Comparé au sarclage de prélevée
traditionnel à plat, le sarclobuttage de prélevée avec ou sans enfouissement de fumier permet de
conserver l’humidité du lit de semences. Cet effet est d’autant plus bénéfique sur la densité à la levee
que la pluie de semis est faible. Le sarclobuttage de prélevée favorise aussi la survie des plantules.
Un stress hydrique en début de fructification active, en plus de la diminution sensible du rythme
d’émission des gynophores qu’il occasionne, augmente le risque d’occurrence d’une maturation non
homogène des gousses en fin de cycle. La pénétration dans le sol des gynophores est étroitement
liée à l’état hydrique et mécanique de la surface du sol. L’étude met en évidence des valeurs seuils
de teneur en eau et de résistance à la pénétration de la surface du sol.
Les pertes de rendement en gousses sont d’autant plus importantes que la rkolte est tardive. Avec
la fin de la saison des pluies, l’augmentation de la prise en masse des horizons superficiels Irmite le
voluine de sol concerné par le soulevage et donc la quantité de gousses récoltée.
Mots-clefs : Arachide - Sénégal - Composantes du rendement - Sécheresse - Implantation1 de la
culture - Pénétration du gynophore - Etat hydrique et mécanique du sol - Techniques culturales.
CHAPITRE 1 :
INTRODUCTION
Le contexte arachidier
1.1 CONTEXTE GENERAL
1 ou1 .l .GÉNÉRALITÉS
L.‘arachide (Arachis hypogaea) est une plante légumineuse originaire d’Amérique Latine
(1-ammons, 1982). Sa domestication en tant que culture vivrière par les Indiens remonte à environ
3!;00 ans (Krapovickas, 1968 cité par Hammons, 1982). Des recherches archéologiques au Pérou où
le:; toutes premières identifications de la plante ont eu lieu confirment l’antériorité de sa domestication
par rapport à celle du maïs est aussi originaire du même continent (Bit&, 1948). La période
cctlombienne a permis sa dissémination par les portugais au XVI ème siècle en Aftique Occidentale et
en Inde. Simultanément son aire de production s’étendit à d’autres pays de l’Asie via les Philippines
air les espagnols l’ont introduite. La réadaptation dans ces différents écosystèmes a permis son
ini:roduction à partir de l’Afrique en Amérique du Nord par le biais de l’esclavage (Hammons, 1982).
Elle constitue l’une des plus importantes légumineuses vivrières dans le monde; sa graine contient 40
à 48 % d’huile, et 25 à 30 % de protéine. De plus sa rusticité et sa capacité à fixer efficacement
l’azote almosphérique lui permettent de s’adapter aux conditions climatiques des zones tropicales
semi-arides ,et d’assurer des productions non négligeables en gousses et en fanes sur des sols à
faible niveau de fertilité. Ceci explique l’intérêt que portent les pays en développement, comme CWIX
du Sahel, à cette culture qui occupe une place de choix dans l’alimentation humaine et animale.
Au plan mondial , la production annuelle a régulièrement augmenté pour se stabiliser depuis deux
dljcennies autour de 20 millions de tonnes dont 50 % proviennent de l’Asie , 30 % de l’Afrique et 20
% de l’Amérique (Annerose, 1990). L’Inde , la Chine et les Etats Unis d’Amérique sont les trois
premiers producteurs mondiaux.
Plus die 50 % de la production est autoconsommée ,soit près de 213 des fournitures en lipides dans
l’alimentation des pays tropicaux (Bockelée-Morvan, 1986).
En ce qui concerne l’Afrique en général ,et le Sahel en particulier, l’évolution de la production s’est
sensiblement dégradée depuis la fin des années 60. La sécheresse persistante des 20 dernières
armées ainsi que des défaillances dans l’organisation de la filière de commercialisation en sont les
principales causes.
1.1.2. EVOLUTION DE LA PRODUCTION DE L’ARACHIDE AU
SÉNÉGAL
Depuis son introduction en Afrique jusqu’au début du XIXème siècle ,la culture de l’arachide est
restée marginale et très peu connue des populations vivant loin des côtes. C’est seulement vers “I 840
qu’elle s’lest progressivement imposée comme culture de rente sous l’impulsion du pouvoir colonial.
L’extension du réseau ferroviaire a favorisé la culture à l’intérieur du continent et la
commercialisation. Ainsi, les exportations du produit vers la France pour les besoins des huileries ont
r&gulièrement augmenté ; passant de moins de 200 tonnes en 1845 à 800000 tonnes en 1958 (Fig.
1 1). La mise en culture de nouvelles terres de défriche à partir du Nord vers le Sud dans la zone
ddsormais connue sous le nom de Bassin Arachidier (Fig. 1.2) et l’adoption progressive de la
mécanisation attelée dans des conditions pluviométriques jusque là favorables ont sans aucun doute
contribu à un tel essor. La relative prospérité que connaissait le pays à cette époque reposait
e’?ti&ement sur la production de l’arachide (Henri, 1907).
Après l’indépendance en 1960 J’arachide est demeurée le premier produit d’exportation et donc la
première source de devises du Sénégal. Au cours de cette période, alors que la production atteignait
la barre d’un million de tonnes, l’objectif de 1200000 t par an apparaissait réaliste. Cependant la
période de sécheresse actuelle et la désorganisation progressive de la filière ont conduit à une
sagnation de la production nationale autour de 500000 tonnes par an.
1
p 1000
5+i BCO
E.z
‘z
6 0 0
5
0 4 0 0
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Fig i. 1 Evoiufion de la production de f’arachide au Sénégal.
Le développement de la culture est étroitement lié+ à la dynamique des systémes agraires.
C’est clans ce contexte qu’il convient d’analyser les problèmes actuels de la production. II s’agit de
trouver un compromis entre la nécessité d’accroitre les productions vivriéres céréalières pour
l’autosuffisance alimentaire et le maintien de l’arachide comme culture principale d’exportation.
Sires d’étude
Llaurilanie
1 : Loupa
2 : Bambey
3 : Xioro
Limite du bassin arxhidie:
IsGhyf:c 19X-19S7
Zax f prCdominanc: de sols buts Wbdrldes ou bruns rocg:s sur sables colluviaur
cc 3lluviwx.
Zens 5 prédominant: de 3015 i::ru@us ~opicwx faiblcmsni lessi&. ICSS~~S
cn fer. sur sabfcs siliceux à !‘Oue~c CI ;rZs argifo-sJbtcus 4 ESI.
Z,w~c 3 prCdominanc: de sols fe:ru@xx tropicwr Icssi\\ls. szns Izchss
ni ;oncr£tions fcrruyincusss
zou Sud, WCC tacha CI ansrkions
au Sd cur sabla ou grc\\s sab:o-qikuy.
Zonç J .sals hiblsmeet krralitiqxs duminxtls. sur prés wblo-argileux.
Fig. 1.2 Le Bassin arachidier au Sénégal.
2
-\\
1.1.3.
DYNAMIQUE DES SYSTÈMES AGRAIRES À BASE
D’ARACHIDE
1-1.3.1. GÉNÉRALITÉS SUR LE MILIEU PHYSIQUE DU BASSIN ARACHIDIER
Cette zone à agriculture essentiellement pluviale s’étend sur 1/3 environ de la superficie nationale ,
elle concentre 40 % de la population estimée à 7 millions d’habitants.
1.1.3.1.1. Leclimat
Du nord au sud du Bassin arachidier , on passe du climat tropical sahélo-soudanien à celui de type
soudanien. Le régime pluviométrique monomodal fait intervenir une saison des pluies (ou hivernage )
variant dle 3 à 5 mois entre Juin et Octobre. Les maxima de pluviométde restent localisés aux mois
d’Août et Septembre. Cette zone était encadrée par les isohètes 500 et 900 mm jusqu’en 1967, (date
d’lapparition des grandes sécheresses. Mais ,entre 1967 et 1985 ces valeurs sont tombées
respectivement à 300 et 700 mm (Annerose, 1988; Affholder, 1994). Avec une moyenne annuelle de
28 à 30°C la température manifeste des écarts plus prononces pendant la saison sèche (20°C environ
) que pendant la saison des pluies. L’humidité relative au cours des deux périodes est respectivement
de 30-35 % et de 70-80 %.
1.1.3.1.2. Les sols
Le Bassin arachidier est situé entre les basses vallées des fleuves Sénégal et Gambie. La
cc~uverture géologique est caractérisée par les dépôts sédimentaires du Continental Terminal mis en
plisce à la fin du Tertiaire sous l’action d’un climat sub-aride , en période de rhexistasie (P. Michel,
14173).
Les sols identifiés sont en étroite relation avec le modelé. En fait, leur répartition traduit l’évolution
gé!omorphologique. Dans le domaine soudanien qui nous intéresse , on observe deux types de sols à
sesquioxydes répartis comme suit :
?? sur modelé plat dans le centre-nord et le nord : sols ferrugineux tropicaux peu lessivés. Ce sont
des sols sableux dunaires très profonds dépourvus d’horizon B argilique ;
?? sur modelé en bas plateaux mollement ondulés dans le centre-sud et le sud : sols ferrugineux
tropicaux lessivés. Leur profondeur est variable. L’horizon B argilique caractéristique peut
présenter des concrétions ,ou même des indurations. Les cuirasses ferrugineuses généralement
formées en profondeur sont affleurantes par endroits sur les plateaux et les glacis. Le mécanisme
de leur formation traduit le rôle important joué par le modelé. Ainsi ,sur les surfaces à faibles
pentes , les oxydes de fer résultant de l’altération chimique ou mécanique de la roche-mère sont
déposés suite au ralentissement de leur lessivage oblique. Enfin , par endroit on trouve des sols
intra-zonaux : vertisols , sols hydromorphes, et sols salins de tannes.
Les sots ferrugineux tropicaux, peu lessivés au nord et lessivés avec ou sans tâches et concrétions
ab sud constituent les principaux sols de culture de l’arachide. La nature inerte de la structure de
surface traduit la faible teneur en argile (moins de 20 %) et la nature kaolinitique de cette argile qui
n’autorise pas des phénomènes de gonflement et de retrait importants (Nicou et al, 1994). De
ncmbreux travaux décrivant les propriétés physiques de ces sols (Nicou et al, 1994; Ruelle et al,
1590) mettent en évidence:
- une texture sableuse avec une faible porosité totale (37 à 43 %)
- une très grande susceptibilité au compactage et la prise en masse au cours du desséchement;
ceci en l’absence de développement structural et d’application de contrainte externe
- une faible capacité de rétention en eau
- une capacité d’infiltration variable selon le type sol; la susceptibilité à la battance dans le sud
affecte la capacité d’infiltration qui augmente la vulnérabilité des sols à l’érosion hydrique
- une profondeur de sol variable , mais généralement décroissant du nord au sud.
1 .1.3.2. EVOLUTION DES SYSTÈMES AGRAIRES
1 :1.3.2.1. Avant l’introduction de la culfure de l’arachide
Dans le modèle ancien d’occupation du territoire où l’agriculture manuelle est en vigueur ,
seuls les sols sableux faciles à travailler sont cultivés. Les cultures de base constituées par le mil , le
sorgho, et le haricot niébé sont menées dans un contexte où la jachère favorisant l’intégration de
l’élevage et les parcs arborés à base de Faidherbia albida au nord ou de Cordilla pinnata au sud !Sont
bien representés (Pélisssier, 1966).
L’espace pastoral, de collecte de bois ou de cueillette est constitué par les zones boisées qui
jouent un rôle essentiel pour l’équilibre stable d’un milieu naturel fragile. Cette stabilité est entretenue
par une régénération constante de la fertilité des sols à travers les jachères parfois de longue durée,
l’action bfénéfique du parc arboré dont A. albida sur ses propriétés physico-chimiques (Charreau et
Vildal, 1965 ; Dancette et Poulain, 1968) et l’apport constant et considérable de fumure organique par
les troupeaux.
1 .1.3..2.2. De l’introduction de l’arachide à 1964
L’origilne de cette période peut être située dans la seconde moitié du XIX ème siècle quand la
colonisation gagne l’intérieur des terres, L’arachide devient alors le principal produit agricole qui a lui
seul représentait entre 1860 et 1880 , 50 à 75 % des exportations de l’Afrique Occidentale Française
vers la France (Venema, 1978).
L’accroissement des surfaces cultivées en arachide a entraîné un changement notable dans les
systèmes agraires où le facteur ethnique a joué un rôle important. C’est ainsi que la pratique de la
jachère, étroitement liée au niveau d’intégration de l’agriculture et l’élevage, a diminué plus
rapidement dans le système agraire wolof que dans celui set-ère (Lericollais, 1988 ; Ange, 1991)
Les transformations observées au niveau des assolements se traduisent par un élargissement de
la zone réservée au mil à cycle long au dépens de l’espace pastoral. La culture de l’arachide
s’etendant désormais aux sols plus argileux, la rotation bisannuelle céréale-jachère se raréfie au
profit de celle triannuelle céréale-arachide-jachère. Dans ce schéma la gestion collechve du terroir
permettant de maintenir le milieu en équilibre est rendue difficile, mais demeure toujouti possible. En
effet, tes troupeaux peuvent rester en permanence dans le terroir dans la mesure où le parc arboré
encore relativement dense fournit le complément fourrager nécessaire pendant la saison sèche. Par
ccnséquent, le maintien de la fertilité des sols s’obtient à travers la combinaison de la pratique de la
jachère et la restitution de la matière organique grâce à la sédentarisation des troupeaux (Pélissier,
1966; Faye et al., 1985; .Lhoste, 1986; Angé et Bruyère, 1986; Lericollais, 1988; Garin et al. 1990)
1.1.3.2.3. La @r-iode actuelle
Cette période est marquée par la coexistence de facteurs variés :
?
sur le plan démographique, le seuil de peuplement critique estimé à 50-60 habitants au km2 est
atteint sur l’ensemble du bassin arachidier. Entre 1960 et la fi9 des années 80, la densité de
population rurale est pysée de 80 à plus de 100 habitants au km dans le nord (Garin et al, 1990)
et de 40 à 70 hb au km dans le sud (Benoit-Cattin, 1986).
?? au niveau du climat, l’avènement de la grande sécheresse dans le Sahel à partïr de 1968 a
profondément affecté les productions agricoles (Albergel et a/., 1985)
La généralisation de la mécanisation en traction attelée a favorisé l’extension des terres de culture.
DI!S 1980 le programme de crédit mis en place par les pouvoirs publics a rendu accessible
l’Équipement en chaîne complète à 80 % des unités de productions (Havard, 1987).
La mise en oeuvre de la loi foncière sur le domaine national de 1964 par la réforme administrative
de 1972 ,fait que seule l’occupation effective des terres concrétisée par une mise en mise en culture
continue par le paysan, devenu simple gestionnaire, peut en empêcher la dépossession et la
redistribution.
4
.,‘,uwusvwIu*z(IwIuumI~-“--
--*
La combinaison de ces facteurs, provoquant l’abandon de la gestion collective du terroir, conduit à
une surexploitation des terroirs, une dégradation de l’espace pastoral et une importante dégradation
du milieu. Cette surexploitation provient de la pression demographique
qui entraîne la disparition de
la jachère dans un assolement dominé par la rotation arachide-céréale. L’elevage bovin déjà très
alfecté par les sécheresses successives est soumis à la transhumance une bonne partie de l’année,
CI? qui se traduit par une baisse importante de fertilite. On constate en effet, après mise en culture
cwtinue, une baisse annuelle de 2% des teneurs en matières organiques (Piéri, 1989).
Des études récentes permettent d’illustrer cette évolution. Ainsi, à Sob dans le nord du Bassin
arachidier Gar-in et al. (1990) ont montré qu’entre 1970 et 1990 les jachéres sont passées de 15-20 %
à 2-3 % du terroir. Dans la communauté rurale de Kayemor dans le sud, les zones de forét et
parcours qui occupaient 41 % des sols à bon potentiel en 1970 n’en occupent, 13 ans plus tard, que
13 % (Valet, 1985). Dans un bassin versant de 60 ha en cours d’aménagement anti-erosif dans cette
zone (Diatta, 1994), cette réserve est pratiquement consommée en 1991.
En resumé, ces systémes de culture soumis à des conditions climatiques et socio-économiques
défavorables sont responsables de la chute de fertilité de ces sols naturellement fragiles, dont
I’acidification est liée CI la baisse du contenu organique (Pieri, 1989). Par ailleurs, dans le sud du
Eiassin arachidier, la mise à nu des sols, pendant une longue période de l’année, et sur une surface
accrue par le déboisement abusif et par les possibilités offertes par la mécanisation de la culture, a
entraîné le développement des phénomènes de ruissellement et d’érosion (Ruelle et al, 1989 ; Sène
et Pérez, 1994 ; Pérez, 1994)
1.133. NECESSAIRE AMELIORATION DE LA MAITRISE DES RENDEMENTS
DANS LE BASSIN ARACHIDIER
- -
Les statistiques du Minist&re sénégalais de l’Agriculture (Fig.l.4) mettent en évidence apres 1967,
debut de l’apparition de la sécheresse dans la zone, des fluctuations importantes dans la production
arachidière. En effet de 1967 à 1994 on dénombre en 24 ans, 12 années avec une pluviométrie
annuelle inférieure à 600 mm qui coïncident avec des rendements inférieurs a 800 kg/ha. Selon la
répartition des pluies au cours du cycle cultural, les effets de la sécheresse sont plus ou moins
marqués et les organismes de recherche et de développement qui interviennent dans le Bassin
arachidier cherchent a développer les moyens (variétés résistantes à la sécheresse, variétés à cycle
court, pratiques culturales) permettant de mieux-stabiliser la production.
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1980
l965
1990
1995
1967
Année
- Fiendemenls
- D Pluies
1
Fig 7.4
Distribution comparees de pluies annuelles et de rendements en arachide dans Ia region
de Kaolack (Nioro) - Sources Statistiques agricoles du Ministère de I’Agricutture.
Communication personnelle Schilling-Dimanche
(CIRAD).
5
Ainsi donc, dans ce travail on tentera d’identifier, au cours du cycle cultural et en fonction des
conditions climatiques probables, les facteurs physiques qui déterminent l’élaboration du rendement
de l’arachide, et d’évaluer si les pratiques culturales envisagées peuvent aider à sa maîtrise.
Il.2
IMPORTANCE DES FACTEURS PHYSIQUES LIÉS AU SOL
DANS L’ELABORATION DU RENDEMENT DE L’ARACHIDE
AU SENEGAL
12.1. CONTEXTE CLIMATIQUE SÉCHERESSE
1,,2.i.l. LA SAISON DES PLUIES
E:n alternance avec une longue saison sèche, la saison des pluies d’une durée de 3 à 5 mois
présente un gradient de pluviosité croissant du nord au sud dans le Sahel. Dans le bassin arachidier,
compte tenu de la détérioration des conditions pluviométriques actuelles les isohyètes s’étalent en
moyenne entre 300 et 700 mm. Celle ci s’accompagne d’une trés forte demande évaporative; le
potentiel d’évapotranspiration annuel variant entre 1600 et 2200 mm (Fig. 1 S).
1
1
L---
-
F?g 1.5
Comparaison entre /es pluies et /a demande climafigue (ETP Penman) décadaifes à
Nioro entre 1983-1987.(Sources
: Pérez, 1994).
l.Z.-l.2. L’ÉVOLUTION CLIMATIQUE EN COURS
L’alimentation hydrique en culture pluviale dans le Sahel est reconnu comme étant le facteur
timitant principal de la production. Cet aspect a été particulièrement aggravé ces vingt dernier-es
années par une évolution défavorable des caractéristiques de la pluviométrie dans le Bassin
arachidkr. On observe ainsi :
a
un glissement des isohyètes vers le sud (Fig 1.6), et une augmentation des risques de déficit
hydrique affectant le comportement des plantes dans les différentes phases de leur
développement.
* depuis 1968 un raccourcissement de la saison des pluies et une augmentation du caractère
erratilque des Bpisodes pluvieux notamment en début et en fin de cycle de végétation se traduisent
par I’occurence de la valeur décennale sèche (soit 539 mm) six fois entre 1970 et 1990 (Sène et
Pére.z, 1994). Ils induisent une mauvaise maîtrise de la conduite des cultures.
Fig. 1.6
Evolution des conditions pluviométriques
au SArkgal de 1951 à 1985
(d’aprés le service de Bioclimatologie de I’ISRA)
1.22. L’ARACHIDE
L’arachide est une légumineuse qui présente une floraison prolifique et indéterminée relevant d’une
structure ramifiée de la plante. Cette floraison s’accompagne d’un taux important d’avortement.
L’arachide présente une spécificité botanique importante ; l’ovaire de la fleur est inséré sur la tige
p;ar un triés court pédoncule (appelé gynophore). Doué d’un géotropisme positif le gynophore s’allonge
très rapidement après la fécondation enfouissant, dans le sol, l’ovaire qui deviendra la gousse
(Esouffil, 1951).
En conditions climatiques optimales, la variété est caractérisée par la longueur du cycle, du semis
à la maturité des gousses. Cette longueur du cycle est un des principaux critères de sélection variétal
pour s’adapter à la durée de la saison des pluies et résister ainsi à la sécheresse.
1.2.2.1. LA PHÉNOLOGIE
1.2.2.1 1
. . Stades
Pour une bonne analyse du comportement de l’arachide en relation avec les conditions hydriques
du sol, il est nécessaire de tenir compte des différentes phases phénologiques (Boote et al, 1982).
Bouffi1 (1951) distingue trois principales phases phénologiques : la germination - leviie, la
préfloraison, et la phase reproductive qui inclut la floraison, la fructification et la maturation. Boo’ie a
détaillé la phase de fructification en différent stades (Fig 1.7).
Fig. 1.7
Distribution de matiére sèche et développement reproductif de /‘arachide en fonction des
diff&ents stades (d’aprés Boote et al., 1982). [pods = gousses ; pegs = gynophores. La
signification des stades de RI 9 R2 est fournie dans la figure 1.14.1
1.2.2.1.2. La germination et /a pr6floraison
Des différences existent en ce qui concerne les définitions proposées pour la germination. Ainsi
pour les besoins de contrôle de semences, on limite souvent la germination pour une espèce
vegétale donnée au développement de la radicule. Pour l’arachide, cette perception ne tient pas
compte du phénomène de “fausse germination” qui a lieu quand une graine ayant un embryon mort
subit une imbibition entraînant la déchirure de tégument et la libération même de la radicule
8
I:Montenez, 1957). C’est pour cette raison que cet auteur étend le concept de germination à
l’ensemble des phénomènes aboutissant à la production de plantules normales, et adopte la
definition botanique de la fonction de germination couvrant toutes les étapes depuis le début de
I’inbibition jusqu’à l’étalement des cotylédons constituant les premiers organes actifs de la
photosynthèse. Sous cet angle, on peut distinguer les trois étapes morphologiques suivantes :
0 rupture des téguments sous la pression de la radicule s’effectuant à l’extrémité de la graine, suivie
d’un allongement de la racine principale
?
allongement de l’axe hypocotylé dont la limite avec la radicule est matérialisée par le collet;
* épanouissement des cotylédons qui se fait soit en surface, soit de manière souterraine à faible
profondeur. Le caractère hypogé, épigé, ou même intermédiaire dépend en général de la
profondeur du semis.
La durée de la germination - levée, incluant ces trois étapes, varie de 4 à 12 jours, selon les
conditions du milieu. A ces étapes morphologiques, on associe divers phénomènes biophysiques et
physiologiques tels que I’imbibition, la respiration, et l’utilisation des réserves de la graine lors de la
gi?rmination. Ainsi pendant la germination et la levée, une bonne disponibilité en eau dans le sol est
ntkessaire pour une imbibition optimale des graines; alors que la période de développement végétatif
de prefloraison supporte mieux la sécheresse.
.
1.2.2.1.3. La phase reproductive et /a maturation
La phase reproductive est subdivisée par Boote et al. (1982) en 8 stades phénologiques pour bien
rrarquer les variations dans les exigences en eau (Fig. 1.7). En ce qui concerne la fructification ces
twaux montrent que la sensibilité au déficit en eau est particulièrement élevée lors de l’émission des
g:/nophores. On observe, en cas de sécheresse, une baisse du rythme d’émission et donc une
diminution du nombre de gynophores émis. Très peu de résultats évoquent un effet de la sécheresse
sur la penétration des gynophores. Cependant, si la maturation et le remplissage des gousses ne
semblent pas particuliérement affectés par les conditions de sécheresse, le nombre de gousse
diminue. On peut donc envisager, en plus de la diminution du nombre de gynophores emis, un effet
depresseur de la dessication de surface du sol sur la pénétration des gynophores lors de périodes de
sricheresse suffisamment prolongées à cette phase du cycle.
Différents critères sont utilisés pour apprécier la maturité des gousses ; ils concernent
pl’incipalement la couleur de l’intérieur de la coque, ou la couleur de I’huile. On admet souvent en
conditions tropicales sèches que la durée du cycle est principalement déterminée par la variété. On
d&nit alors la maturité physiologique en nombre de jours après le semis (jas) correspondant à la
d.rrée theorique du cycle de la variété utilisée. Cette maturité doit coïncider avec la fin de la saison
das pluies, pour des raisons de conditions de récolte et en particulier pour éviter que les variétes non
dormantes ne regerment sur pied.
1.2.2.2,, COMPOSANTES DU RENDEMENT
Les composantes du rendement de l’arachide (Bouffil, 1951 ; Duncan et al,l978; Cahaner and
Ashri, 4974; Enyi,l977; Ketring et al, 1982) sont essentiellement constituées par :
?
la densité de population (nombre de plants par ha) conditionnée principalement par la maîtrise de
l’implantation,
?? le nombre de gousses par plant, que conditionne le rythme d’émission de gynophores et la
réussite de la pénétration des gynophores dans le sol,
?
et le poids des gousses ou des graines déterminées par les conditions de maturation.
II wwient de distinguer entre le rendement total de la plante et le rendement recolte qui se trouve
diminué des pertes à l’arrachage, à la fois en surface et surtout dans le sol (Fig.l.8). Ces pertes
souterraines sont d’autant plus importantes que l’humidité du sol est faible au moment de l’arrachage.
9
0.4 I
I
8
I
I
I
1
I
I
I
I
I
I
110
120
130
140
150
160
170
180
Nombre de jours après semis (jas)
I * rendement récolte+ rendement total
1
Rendements relatifs de l’arachide en fonction du nombre de Jours Aprés Semis lias).
(‘d’après Young et a/., 1982)
1.2.2.3. RÉSISTANCE À LA SÉCHERESSE
Le contexte climatique actuel nécessite une caractérisation précise des risques encourus pour la
satisfaction des besoins en eau de l’arachide. Son adaptation à la sécheresse a fait l’objet de
nombreuses études selon différentes approches disciplinaires complémentaires.
L’arac;hide possède une grande capacité de résistance à la sécheresse (Allen et a/., 1976). Les
pr1ncipau.x mécanismes physiologiques évoqués concernent la régulation des stomates et
I’enroulernent des feuilles en cas de stress (Allen et al, 1976), mais aussi le développement du pivot
ravinaire en profondeur (Boote et al, 1982 ; Ashley, 1984 ; Ketring, 1984 ; Chopart, 1980 ; Meisner,
1690).
Taylor et Ratliff, (1974) ont comparé le développement racinaire du coton et de l’arachide en
foN?ctioh de l’évolution de l’humidité et la résistance mécanique à la pénétration du sol. Les résultats
indiquent qu’alors que l’élongation racinaire du coton s’estompe quand la résistance à la pénétration
du sol atteint 0,72 MPa, celle de l’arachide se poursuit jusqu’à une valeur de 1,Ql MPa. L’arrêt
définitif de l’avancée du front racinaire en profondeur étant observé dès l’initiation de la formation des
gcusses, la profondeur maximale atteinte dépend de la variété. Pour les cultivars hâtifs et semi-
tardifs (cycle de 90 à 110 j), elle se situe entre 140 et 160 cm (Chopa& 1980 ; Sène 1989) ; alors que
peur les cultivars tardifs elle peut atteindre 250 à 280 cm (Robertson et al, 1980 ; Hammon et al,
1978). Toutefois ces mêmes sources affirment que 55 à 80 % des racines sont localisées dans les 50
premiers cm du sol.
Les besoins en eau de l’arachide varient avec la durée du cycle :
?
En condition d’alimentation non limitantes, ils se situent entre 370 et 570 mm (Billaz, 1962 ;
Metochis, 1990). L’évapotranspiration journalière dans ce cas croît de 1,5-2,5 mm en début de
cyck à 6-7,5 mm en pleine phase de fructification, puis décroît à 4 mm environ à la fin du cycle.
(Dancette et Forest, 1986 ; Metochis, 1990).
?
Par contre en cas de sécheresse, la sensibilité de l’arachide à la sécheresse est variable selon les
stades phénologiques. Les travaux conduits dans ce sens montrent que l’arachide est plus
sensible aux stress hydriques intervenant pendant la période de formation des gousses (Rochester
et al, 1984 ; Black et al, 1985 ; Nasgeswara et al, 1988 ; Meisner, 1990 ; Annerosf2, 1990). Parmi
les composantes du rendement, il se trouve que c’est le nombre de gousses par m qui est le plus
affecté, la taille et le poids des gousses ne l’étant que très peu . Ces études montrent par ailleurs
que pour des variétés ayant des potentiels équivalents de production, celle à plus petites graines
présentent des avantages tant sur le plan du rendement que sur celui de la capacité germinative
en cas de sécheresse (Skelton et al, 1971 ; Pallas et ai, 1977).
L’intérêt de disposer de varietés résistantes à la sécheresse est bien perçu par les producteurs
dans les zones semi-arides. Cela s’est traduit au niveau de la recherche par la définition de
différences physiologiques associées à la résistance à la sécheresse. Les expérimentations de
criblage variétal ou d’hybrides concernent la germination sous forte pression osmotique, la vitesse de
croissance relative de début de cycle, la résistance à la chaleur des plantules ou les relations entre la
transpiration et le potentiel foliaire des plantes (Gautreau, 1966). En fonctions des contraintes
climatiques, les variétés retenues permettent de sécuriser la production.
Dans ce sens, les recherches dans le domaine de la bioclimatologie ont permis de déterminer
les besoins en eau de l’espèce tout au long du cycle dans les diverses régions (Dancette, 1983a). Ces
travaux se sont appuyés sur la caractérisation de la demande climatique (évapotfanspiration
potentielle) et sur la détermination des coefficients culturaux d’ordre agronomique. La prise en
ccmpt’e des caractéristiques variétales comme la longueur du cycle et la profondeur d’enracinement ,
et de ta nature du sol définie par sa texture, ses propriétés hydrodynamiques, et sa profondeur ont
permis le développement de modèles de simulation du bilan hydrique. Cette caractérisation
dynamique des effets de la sécheresse permet de déterminer les taux de satisfaction des besoins en
eau tout au long du cycle végétal. II est ainsi possible de mettre en évidence les périodes de déficit
hydrique ou les durées utiles des saisons des pluies. (Forest, 1984 ; Annerose, 1990).
La notion de date et de pluie optimales pour la réussite du semis de l’arachide est introduite en
tenant compte des exigences en eau pour la germination et la levée, et du coût élevé des semences.
Les effets des techniques culturales telles que le travail du sol combiné avec les amendements
organiques sur l’amélioration de l’alimentation hydrique sont bien connues. (Charreau et Nicou, 1971 ;
Cissé, 1986). Elles ont été à l’origine de l’évaluation de la productivité des variétés utilisées et
l’identification de leurs comportements morphologiques et phénologiques en relation avec le stress
tsydrique.
‘l.2.2.4. LA CARTE VARIÉTALE
Pour s’adapter aux différentes durées de saison des pluies dans le Bassin arachidier, on choisit
donc les variétés dont la durée de cycle correspond au mieux aux bornes de la saison des pluies.
Les fnécanismes physiologiques d’adaptation à ta sécheresse de l’arachide sont bien identifiés sur
1,s base de la dynamique de l’enracinement, la régulation osmotique et la translocation des assimilats
en direction des gousses (Annerose, 1990). Ainsi, l’étude du fonctionnement de la plan1.e en
conditions sèches aboutit à la mise en évidence de fortes liaisons entre les composantes du
rendement et certains critères physiologiques.
I#I en ia résulté une définition des idéotypes pour les différentes formes de sécheresse, nécessaire à
la mise à jour du schéma général de la sélection variétale. Cela s’est traduit par la reformulation de la
carte de répartition variétale à travers le bassin arachidier (Khalfaoui, 1988 ;). Les variétés retenues
pour tes différentes zones associent la précocité et le bon potentiel de production. C’est ainsi qu’au
iur et à mesure que l’on se déplace du sud vers le nord, la longueur du cycle de la variété passe de
‘Il0 à 90 j, avec naturellement un potentiel de productivité décroissant.
11
-- .:.. ‘Y’ .:.: ..,., 1,.
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.
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ir,%R ! TA’ I i E
‘.‘.‘.~.:.~.~.~ ‘,.“~.~.~.,., .,.,
nm L!oitas de'rariliiz.
Fig. 7.9
Carte variétale de Mrachide au Sénégal.
Lliitia ch risions.
(d’après Khalfaoui 7988 cité par Annerose, 1990)
-
i++ + ftüntllrtr.
(xl.2 jOUr6 de Cycle.
‘1.2.3. FACTEURS PHYSIQUES DE L’ÉLABORATION DU
RENDEMENT
‘1.2.3.‘1. IMPLANTATION / CONDITIONS PHYSIQUES
Dans les conditions du Sahel, et en fonction du port et de la longueur du cycle de la variété, les
densités de populations optimales recommandées varient entre 120.000 et 160.000 plantsjha
(Recommandations lRHO/IRAT de 1963). Or en dehors du problème de qualité des semences et de
I’équlipement de semis, la reussite de l’implantation est liée aux conditions d’alimentation en eau. Ces
dernières dépendent essentiellement de la date et de l’importance de la pluie de semis, ou première
pluie utile, mais aussi de la répartition des pluies en début de cycle. La phase de germination et de
levée de I”arachide a fait l’objet d’imporlants travaux (Yarbrough, 1949; Bouffil, 1951; Montenez,
‘19571, mais peu abordent réellement la réussite de la levée en conditions sèches. Lorsque la
sécheresse est intense après une pluie insuffisante on peut observer des échecs speciaculaires du
semis. Sur d’autres variétés un certain nombre de travaux (Bruckler et Bouaziz, 1991; Fennech et al,
‘1977; Hadas et al., 1974; Boiffin et ai., 1983) ont montré que pour rendre compte d’un taux et d’une
l:inétique de germination obsewées in situ on invoque généralement deux conditions physiques très
générales :
(1
la qualité du contact terre-graine qui dépend essentiellement de la structure du lit de semence et
de la taille de la semence,
?
l’humidité du sol dans l’environnement immédiat de la semence.
Deux types de processus interviennent dans la germination, ils sont d’ordre physique en ce qui
zonceme I’imbibition de la semence (Bruckler, 1983; Bouaziz et Bruckler, 1989) et biologique vis à
vis de la reprise de la respiration de l’embryon, de sa croissance et de son développement
(Mmontenez, 1957 ; Delecaux, 1987).
Crans le cas particulier des conditions de climat et de sol qui prévalent au Sénégal pour la Cuiiure de
l’arachide, on peut admettre que la température n’est pas limitante, sauf peut être par excès, et que
I’ueration non plus n’est pas limitante. L’occurrence de condition d’hypoxie est liée à la présence
d’une croûte de battance en surface et à sa durée de saturation en eau (Richard et Guérif, 1988a et
b:l. Même en présence de croûte, il est probable qu’elle soit très rapidement désaturée dans les
conditions du bassin arachidier. Les risques de déficience d’oxygéne pouvant affecter la germinaiion
sont par conséquent faibles à la periode des semis.
Hinsi donc, on peut admettre que les conditions d’imbibition régissent, pour une grande part, la
germination de l’arachide dans le contexte sénégalais.
1.2.3.1 .l. C’imbibition (Bruckler et Bouaziz 1991)
a, Notion d’absorbant
Tout corps susceptible de fixer une quantité d’eau donnée est un absorbant. II est caractérisé à un
moment donné par la quantité d’eau (teneur en eau) qu’il contient et par les forces de liaison entre les
molécules d’eau fixées et l’absorbant (potentiel hydrique). Pour un absorbant on peut définir une
relation caractéristique “potentiel-teneur en eau” qui décrit pour chaque teneur en eau l’énergie de
liaison de l’eau fixée à l’absorbant (Fig. 1.10).
0.05
0.1
0.15
0.2
teneur en eau de la semence (g/g)
1=ig f. 10
Potentiel de l’eau de /a semence en fonction de sa teneur en eau (cas du maïs)
(d’aprh Bruckler et a/ 1991)
b. Cinétique d’imbibition
Lorsqu’on place une semence dans le sol, cela revient à mettre en contact deux absorbants
particuliers, chacun étant caractérisé par un relation “potentiel-teneur en eau” spécifique. Le sens et
l’intensité des transferts d’un absorbant à l’autre sont détermines principalement par le sens et
l’intensité du gradient de potentiel entre ces deux absorbants. L’eau se déplacera du sol vers la
semence seulement si la succion qu’elle exerce vis à vis de l’eau est supérieure à celle qu’exerce le
SOI 9 son endroit. La vitesse d’imbibition sera d’autant plus élevée que la différence de potentiel entre
sol et semence est élevée. Pour un potentiel équivalent, I’imbibition en phase vapeur ou en phase
1 3
liquide conduit à une même teneur en eau de la semence, seule la vitesse de transfert change
(Figl .ll). L’imbibition en phase liquide est bien entendu plus rapide.
Bruckler a pu montrer (Bruckler, 1983) que la vitesse d’imbibition d’une semence dépend dans le
cas le plus général des surfaces respectives d’imbibition en phases liquide et gazeuse. II a pu etablir
une relation entre l’état structural exprimé en porosité structurale (Stengel, 1979) et la surface relative
de la seimence humectée en phase liquide. L’augmentation du tassement autour de la semence
favorise une augmentation de la surface en contact avec le sol humide et donc I’imbibition en phase
liquide.
Dans les sols sableux du Bassin arachidier peu cohésifs et instables, ce facteur ne semble jouer
qu’un rôlle mineur, et on peut admettre que le contact ne peut être que rarement limité par un effet
structure très marqué.
2 0
3 0
temps (heures)
1 -FL phase gazeuse + phase liquide
1
Fig. f. 1 i’
Cinétique d’imbibition de la semence en phases /iQuide et gazeuse B pofentiel nul, cas du
Maïs (d’après Bruckler et ai., 199 1).
c. La pression osmotique
L’étude de I’imbibition en fonction de la pression osmotique obtenue à partir de solutions
composees de sels minéraux ou organiques permet d’envisager (Gautreau, 1966) le caractère
selectif et semi-perméable de la membrane de la graine de l’arachide. Bien que I’imbibition soit
d’autant plus ralentie que fa pression osmotique est élevée, le taux minimum de gonflement
necessaire pour le déclenchement des phénoménes vitaux de la germination est obtenu pour des
valeurs de pressions osmotiques pouvant atteindre 3 MPa. L’effet de fa pression osmotique est
variable selon les variétés. Cette différence variétale est un critère physiologique important utilisé
dans la sélection de variétés résistante à la sécheresse. Gautreau (1966) montre à cet effet que
les variétés à grosses graines présentent un taux d’imbibition plus faible, donc un plus bas
coefficient degermination.
1.2.3.1.2. La germination et /a levée
a. Teneur en eau critique de germination
Pour une espéce et pour une variété donnée il existe une teneur en eau critique (et donc un
potentiel hydrique critique) au delà de laquelle le déclenchement des processus de fa germination
il7tervient.
1 4
Ceci explique sans doute les différences de valeurs d’humidité pondérale de 37 à 44 % et de 57 a
61’ % indiquées respectivement par Bouffi1 (1951) et Montenez (1957) pour différentes vadétés
d’arachide.
La germination résulte, après imbibition, de la reprise de la respiration de l’embryon.
0.3
û;
àl
w
0.25
il
-
f
0.2
L
- 6 c m
4
- 3 c m
-F
- Icm
0
2 0
40
60
60
100
1 2 0
temps (heures)
F,Q, 1.12
Cinétiques d’imbibition observée pour des semences de maïs placées à djfférentes
profondeur dans le sol en voie de dessèchement.
(d’après Bruckler et al 1991)
Le placement de la semence dans un sol en cours de dessiccation est déterminant dans la réussite
du semis. L’imbibition des semences dépend de leur localisation par rapport au profil hydrique, la
germination n’intervenant que pour des teneurs en eau du sol correspondant au potentiel critique de
la semence. Les résultats concernant le maïs présente Figure 1.12 montrent de surcroît que si la
secheresse persiste après la germination, la survie de la plantule peut être remise en cause.
b. Température du sol et pH
Les courbes de germination et de levée de l’arachide sont caractéristiques d’une plante
mégatherme. (Montenez, 1957) Les résultats indiquent que l’intervalle limite pour la germination .se
situe entre 15 et 41 OC, avec un optimum de 34 OC. Alors qu’entre 5 et 15 OC, la germination est
inhibée, le niveau de letalité se situe à environ 54 OC. Dans la gamme retenue, on ne met pas en
&idence un effet d’une thermopbriodicité
traduisant l’action de la fluctuation au cours de la joumee
de la température.
Enfin pour un optimum de pH entre 4 et 5, la germination de l’arachide exhibe un caractère plutôt
a+:idophi#e.
c. Les croûtes de battance
Les sols sableux du Bassin arachidier sont instables et peu cohérent à l’État humide. Le
d$veloppement d’une croûte est fréquent après une pluie, sa dessiccation pourrait créer un obstacle
mécanique à l’émergence, Cependant l’arachide présente une plantule dont la crosse est
particulièrement vigoureuse et qui parvient à perforer généralement la croûte quand elle existe. Le
risque d’apparition d’une croûte sèche faisant obstacle à la levée est lié à la probabilité d’occurrence
d’une deuxième pluie significative peu après le semis et de sa dessiccation avant l’émergence. II
semble que ce ne soit pas une des origines les plus fréquentes de diminution de la densité de levée.
1.2.3.1.3. Pratiques cutturales
Les principaux facteurs qui contrôlent l’aspect physique de la germination sont regroupes dans la
Figure 1.13. Les pratiques culturales permettent donc theoriquement d’intervenir à trois niveaux :
?? Le trarvail du sol permet de jouer sur l’état structural du lit de semence, et donc en partie les
caractéristiques hydrodynamiques
* La telchnique de semis permet de contrôler, pour une structure donnée, le placement de la
semence, et donc l’humidité au contact de la semence
Caraaenstques
hydrodynamique
Fig. 1. a3
R&ies du milieu sur I’imbibition et la germination des semences en conditions sèches Les
techniques cuffurales, le climat et le sol interviennent simultanément pour déterminer
l’humidité? au contact des semences (d’aprés Bruckler L. et Bouaziz A., 1991)
Le tableau ci dessous présente l’influence de séquences climatiques alternant des épisodes de
pluie et de sécheresse susceptibles d’affecter la germination, en comparant deux techniques de
semis, le semoir localisant mieux les semences à une profondeur constante que la volee.
Les auteurs montrent que la germination est rapide et groupée dans le cas de la séquence 1
(alimentation hydrique non Iimitante). L’existence d’épisodes pluvieux alternant avec une sécheresse
importante, dans la séquence 2, étale la germination ; le succès du semis est favorisé par un bon
placement des semences.
Dans le cas le plus défavorable (séquence 3) la germination est rapide, mais ne concerne qu’une
partie des semences. L’importance vis à vis de la réussite de la germination de pratiquer un
placement régulier des semences apparaît très nettement.
I
Climat
I
Semis
I
Germination
1
Début
Fin
Taux
(heures) (heures)
(
%)
l] Pluie régulière
Semoir
4 8
5 0
1 0 0
Volée
4 8
5 6
1 0 0
21 Pluie
Semoir
5 2
529
1 0 0
+ dessèchement
+ pluie
Volée
5 2
529
8 0
31 Pluie
Semoir
51
5 8
8 4
* dessèchement
Volée
51
5 8
6 8
‘rableau 1.1 : R61e de la séquence climatique et des techniques de semis sur la cin&tique de
germination (cas du bit? ) d’après Bouaziz et Bruckler, 1989.
1 6
Dans les conditions de sol ,de climat et d’équipement du Bassin arachidier sénégalais,il semble
que le placement de la semence soit le facteur que l’on puisse espérer maîtriser le plus facilement.
On peut parallèlement tenter de ralentir au maximum le dessèchement du lit de semence en
favorisant le développement d’un effet mulch à la surface.
Dans la réalité, on observe pour la phase d’implantation les pratiques suivantes :
Le semis est effectué par l’intermédiaire d’un soc semeur (écartement sur la ligne et profondeur
réglables) qui ouvre un sillon et d’une roue plombeuse qui le referme.
Un sarclage de prélevée ou “radou simple” est effectué dans l’inter-rang, il est destiné à conhôler
les adventices qui se développent rapidement avec la première pluie de semis. On lui prête un léger
eifet indirect de mulch limitant l’évaporation.
Ce sarclage peut être remplacé par un sarcla-butage ou “radou-baligne”. Le sarc.lage
s’.accompagne d’un buttage léger sur la ligne de semis. II s’agit d’une pratique paysanne pratiquée par
environ ‘10% des agriculteurs du sud du Bassin qui serait destinée à limiter l’évaporation sur la ligne
de semis.
Une nouvelle pratique est proposée par I’ISRA et les organismes de développement agricole. Celle
ci consiste à localiser les matières organiques (que l’on peut dégager sur l’exploitation) sur la ligne de
si?mis, tout en la protégeant du ruissellement en l’enfouissant dans la microbutte constituée lors du
radou-baligne.
Les effets envisagés concernent la nutrition des plantes et une amélioration de la rétention en eau
sur la ligne.
II n’existe pas de travaux expérimentaux permettant de quantifier les effets de telles pratiques et
do valider leur utilisation.
1.2.3.2,, LA FRUCTIFICATION
Les étapes de la fructification et de la maturation sont décrites dans le schéma de Eloote et al
(T982). ,Ainsi pour les variétés à cycle intermédiaire par exemple, la fructification comprend la
floraison à partir du 30 ème jas, la formation des gousses à partir du 45 ème jas, et la maturation des
gousses à partir du 90 ème jas. L’émission des gynophores débute au bout de 10 jours après
l’initiation florale. Une période de 50 j est nécessaire après la pénétration des gynophores dans le sol
pour la maturation complète de la gousse formée. Par conséquent, la date de pénétration optimale
des gynophores se situe vers 70 jas, correspondant au maximum de développement végetatif, mais
aussi au maximum de besoins en eau de la culture.
1.2.3.2.1. Principaux facteurs environnementaux
a. Le rayonnement global
A l’inverse de la croissance et du développement végétatif favorisés par les longs jours
d’ensoleillement, la phase de la fructification est stimulée par les jours courts (Wynne et al, 1973 ).
Le potentiel de production est d’autant plus élevé que la période des jours courts coïncide avec
l’intervalle entre 36 et 72 jas relatif à la pénétration et au début de formation des gousses.
b. La temp&ature et l’humidité relative de l’air
En combinaison avec la photopériode, l’effet de la température sur le comportement de l’arachide
est variable selon la variété. Pour un régime de température donne, la fructification décroît quand la
photopériode augmente. Alors que la température optimale pour le développement est estimée a 30
“C (Fortanier, 1971), l’unanimité n’est pas faite concernant celle de la fructification. Les trava’ux
existant dans ce sens la situe toutefois entre 25 et 33 OC (Woods, 1968; Cox, 1974; Ono et al, 1974).
Dans les principales zones de culture de l’arachide, le régime de température présente un écart de 8
II 15 “C entre les maxima diurnes et les minima nocturnes. La fructification dans la gamme ainsi
c:onsidérée est largement favorisée par une humidité relative élevée (Lee et al, 1972).
1 7
La croissance moyenne joumaliére des gynophores décroit de 0,62 à 0,02 cm quand l’humidité
relative passe de 100 à 57 % (Jun and An Ke, 1988).
L’effei de la température du sol sur l’arachide, et plus particulièrement sur la fructification n’a pas
fait l’objet d’étude approfondie (Boote, 1982). Toutefois, Ono et al (1974) indiquent que l’intervalle de
température optimale du sol pour la production de gousses se situe entre 31 et 33 OC.
c. Teneur en eau du sol
La nai.ure souterraine de la fructification entraîne un double effet de la teneur en eau du sol sur la
production. D’abord le stock hydrique dans la zone racinaire détermine la croissance y compris
I’elongation du gynophore, mais aussi le transfert des produits de la photosynthèse au niveau des
gousses en formation. Ensuite dans la couche superficielle du sol où se forme le fruit, la teneur en
eau d~te~ine la possibilite de pen$tration des gynophores. Les résultats disponibles dans ce sens
sont souvent exprtmés en terme de taux de déficit hydrique par rapport à la capacité de rétention en
eau de l’ensemble du profil racinaire (Boote et al, 1982). Ce taux de déficit pendant la période
d’émission et de pénétration des gynophores et de formation des gousses affecte principalement le
nombre de gousses, mais rarement le pois et la taille de ces gousses (Matlock et al, 1961; Ono et al,
1!374)
La réduction du nombre de gousses par pied est essentiellement le fait d’une faible teneur en eau
de l’horizon de surface. Boote et al (1982) montrent qu’après 4 jours successifs sans apport d’eau, la
surface du sol devient trop sèche pour la pénétration du gynophore. Si l’humidité des horizons plus
profonds de la zone racinaire est suffisante, Skelton and Shear (1971) confirment la possibilité pour
cr?s gynophores de pouvoir pénétrer dans le sol à la suite d’apport d’eau en surface. Ces travaux ne
confirment toutefois pas’ la duré de la viabilité du gynophore dans de telles conditions. Le defaut de
p&nétration lié au taux de déficit hydrique peut résulter de plusieurs facteurs dont la forte résistance
rrécanique du sol (Undewood et al, 1971), la faible turgescence racinaire (Allen et al, 1976; Bhagsari
ei al, 1976) ou même la déficience de l’assimilation en calcium (Skelton and Shear, 1971).
Aussi le dessèchement de la couche superficielle du sol empêchant la pénétration des gynophores
en cas de sécheresse est-il souvent invoqué pour expliquer le nombre de gousses produites par ha
(Allen et al, 1976; Boote et al, 1976; Pallas et al, 1979). Cette hypothèse est fortement confortée par
le fait que l’évolution au cours du temps de l’état de surface du sol est étroitement liée à la pluviosité
qlJi détermine l’humidité et donc la résistance mécanique à la pénétration (Maertens, 1964). Les
aiJtres facteurs dont dépend la résistance mécanique du sol sont bien connus et concernent la
twture!, le système de porosité, la densité apparente (Guérif, 1990; Charreau et Nicou, 1971)
1.2.3.2.2. Pratiques culforales
Les facteurs qui déterminent le nombre de gousses formées sont liés à l’émission et à la
croissance des gynophores émis. Dune part, la croissance des gynophores dépend de l’humidité
relative. D’autre part, les gynophores émis au niveau des noeuds de rang supérieur ne forment
g&néralement pas de gousses en raison de leur élongation limitée et de l’effet inhibiteur des
premieres gousses sur celles plus tardives (Smith, 1954). Pour le contrôle de croissance des
g!inophores, les techniques culturales consistent en la transformation du billon en banquette qui
permet une meilleure ventilation de la base des plantes et un accroissement de la distance entre les
g:/nophores et la surface du sol. La pénétration des gynophores ainsi retardée permet d’augmenter le
nombre de gynophores produisant des fruits ( Amir, 1968; Shen-Yu et An Ke, 1988). Cette technique
de culture appelée “A n M” permet d’augmenter de plus 20 % le rendement de l’arachide. Mais sur le
plan pratique, sa mise en oeuvre nécessitant trois interventions spécifiques est difficilement
elivisageable dans le contexte actuel du bassin arachidier.
1 8
1.2,3.3,, LA RÉCOLTE
1.2.3.3.1. Maturation et perte des gousses au soulevage.
Pour une variété donnée, la maturité de la gousse peut être déterminée par différentes méthodes
dites directes dont les principales sont coloration interne de la coque (Young et al, 1982) OU la couleur
de I’huile. La méthode indirecte pour une variété donnée et dans un environnement donné consiste à
utiliser le nombre moyen de jours entre le semis et la maturation physiologique de la variété, OU
longueur du cycle (Sanders et al, 1982). Dans le Sahel, cette longueur de cycle des variétés cultivées
varient de 110-120 j au sud à 90 j au nord. En plus de la maturité physiologique, Young et al, (1982)
montrent que la date optimale pour le soulevage doit aussi compte du type de sol, de l’humidité du
sol et des conditions de séchage. Ainsi les pertes de rendement à la récolte sont d’autant plus
importantes que le retard d’intervention par rapport à la date de la maturation physiologique est plus
grand et que la teneur en eau de surface du sol est faible.
1.2.3.3.2. Pratiques cuiturales
Dans la situation actuelle de la production de l’arachide dans le Sahel, la maturation puis la recolle
interviennent certaines années après un arrêt total des pluies. La prise en masse du sol qui se
développe pose le problème de pertes de rendement en gousses à la récolte (Annerose, 1990). L.a
rkolte est effectuée en traction animale à l’aide d’un soc souleveur. Celui-ci pénètre plus ou moins
profondément dans le sol en fonction de la cohésion du sol et donc de sa teneur en eau. Le volume
de sol éclaté détermine donc le volume duquel on pourra extraire les gousses. Cet extraction se fait -
en exerçant manuellement une traction sur les tiges, qui entraînent le système racinaire, les
gynophores et les gousses. Le succès de l’opération résulte conjointement de la résistance en traction
de l’ensemble et de la cohésion du sol. Un glanage dans le sol travaillé assure le reste de la récolte.
Les “perfes en terre” peuvent donc être importantes si la prise en masse à la dessiccation a eu lieu.
Le nombre de socs souleveurs, dans une communauté villageoise, ne permet pas d’assurer la recolte
en un temps suffisamment court après la maturité physiologique avant que la dessiccation
r’interviennent. II convient dans ce domaine d’estimer les pertes réelles qu’entraînent les conditions
climaiiques et le parc matériel actuel.
1.3 OBJECTIF DU TRAVAIL
Pour mieux maîtriser dans le Sahel l’impact des relations climat-sol, soumises à des pluviométries
aléatoires, sur la production de l’arachide, il est indispensable de bien analyser la diversité des
propriétés hydriques et mécaniques et des comportements des couches de surface du sol lors des
phases phénologiques sensibles passées en revue dans ce chapitre.
Apres avoir analyse en terme de fréquences les risques de secheresse, leur distribution dans le
cycle cultural, et principalement lors des phases phénologiques sensibles, on s’attachera a éclairer les
points suivants:
w
Impact et maîtrise des conditions d’implantation de l’arachide : incidence de la sécheresse sur la
germinalion, la levée et le comportement de la plantule. Inventaire et évaluation des possibilités
offertes par les techniques culturales pour améliorer cette implantation en cherchant à conserver
une humidité de surface propice a la germination.
41 Impact et maîtrise des conditions de la fructification : influence des conditions d’alimentation en
eau et de l’évolution des propriétés hydromécaniques superficielles du sol sur:
le rythme d ‘émission des gynophores,
la pénétration des gynophores dans le sol,
la réussite de la récolte.
L’approche méthodologique générale est schématisée (fig.l.14).
19
floraison “utile”
gynophorisation “utile”
*D
-
.w -
i
récolte
,
1
r-Il1
. .., .-__ -
Schéma comparatif:opérations culturales,phases du cycle,
périodes sensibles, 6tat hydrique ct mkcanique du sol.
\\
Slntic
de <lcvcloppcIncIlt
cl: dc croissmcc
Gcrnlinalion
Imbibilion des scn~cnCCS -
R&luction tic la dtxsi~~
In populahn (IlI~lWiliSC ICVCC, h D;ue rlc semis
VQ3alivc -
LCVCC
DCvcloppcmcnl mdiculairc
-
morkllitf dCS *~lill~lS)
Y
dc prClloraison
Cl dc l’asc 11yp0c0ly1E
Distribution des pluies
du dCbut dc cycle
Croissnncc plnntulc B AcliviE pl~olosynll3liquc
Rl
112
d
Ryllm~c d’hission des bgwophorcs
Dis~rih~ion des
\\ Dinhution du nombre
/ S~C~ICIMXS SkhS
R3
dc gousse par pictl
dllrill~l Ii1 *>lMSC
- alimcntalion hydriquc
scnsiblc
Reproduction d
R 4
PCnCtraliou des gynophorcs
- colksiorr dc surhcc
RS
\\
1
J
Formalion ct rcmplissngc> Rcmplissngc des gousses
RG
des gousses
R7
Matumtion, rkollc v IIX
Fig. 1.14. : Rôle du milieu physique sur les compossntcs du rcndcmcnt dc l’arachicic
* description des stades du schhn dc I3oolc (1982)
Rl : dkbul dc la floraison ;
RS : dCbut dc rcmpiissagc des gousses ;
R2 : cEbut dc Emission cl dc h phhlekm des gynûjiIIOiCS ;
RG : fin de rcmplissngc des gousses ;
il3 : ddbut dc la formalion des gousses ;
R7 : debut dc maturation ;
R4 : iii; dc In hrmnlion des gourscs ;
R8 : malumlion / r&zollc.
CHAPITRE II :
ANALYSE FRÉQUENTIELLE
DES CONDITIONS PLUVIOMÉTRIQUES
DANS LE BASSIN ARACHIDIER DU SÉGÉNAL
CHOIX D’UNE DATE DE SEMIS OPTIMALE DE
L”ARACHIDE. CONSÉQUENCES SUR LA FRUCTIFICATION
ET LES CONDITIONS DE RÉCOLTE
2.1. INTRODUCTION
Le contexte climatique de la culture pluviale de l’arachide en zone tropicale sèche est caracterisé
par :
-
un début erratique de la saison des pluies pour le déclenchement du semis;
- une apparition plus frequente des périodes séches pendant le cycle végétatif, et un arrêt précoce,
voire un raccourcissement de durée de la saison des pluies.
II apparaît nécessaire de procéder à une analyse de caractérisation et de prévision des risques de
sécheresse s’appuyant sur les données pluviométriques pluriannuelles et multilocales. Les travaux
réalisés dans ce sens mettent à disposition à l’échelle régionale un outil fiable de prise de décision de
semis pour une meilleure satisfaction des besoins en eau de la culture (Dancette, 1978).
En integrant cette approche bioclimatologique au concept physiologique, le modèle de simulation
du bilan hydrique développé permet de déterminer pour les variétés cultivées dans les différentes
zones ecologiques du bassin arachidier la durée utile de saison des pluies et de prévoir les
manifestations de sécheresses en fonction du stade de développement (Annerose, ‘IQQO).
L’analyse fréquentielle de la pluviométrie régionale permettant une caractérisation de la
sécheresse vise la formulation d’hypothèses d’élaboration du rendement de l’arachide dans le bassin
arachidier.
2.2. MATERIEL ET MÉTHODE D’ÉTUDE
2.2.1. MATÉRIEL
i2.2.l.i. LA ZONE D’ÉTUDE
La zone d’étude concerne le bassin arachidier du Sénégal (Cf. Fig.l.2).
Sur le gradient Nord-Sud de pluviosité croissante, les trois sites choisis sont Louga, Bambey et
Nioro du Rip. Ce choix découle des deux critères suivants :
- une bonne représentativité sur le double plan climatique et pédologique
- la disponibilité au niveau de chacun de ces sites de données météorologiques journalières pour
une longue période. Les données pluviométriques allant de 1950 à 1992 sont prises en compte.
2.2.1.2. LA CARTE VARIÉTALE
La distribution des isohyètes met en évidence une augmentation aussi bien de la pluviométrie
annuelle que de la longueur de la saison des pluies quand on se déplace du Nord au Sud.
Cela a rendu nécessaire l’établissement d’une carte variétale. Ainsi, les variétés à cycle court de
90 jours (variété 55-437) sont destinées aux deux zones Centre-Nord (Bambey) et Nord (Louga),
alars que les variétés à cycle semi-tardif de 105-l 10 jours (variété 73-33) sont cultivées dans la zone
Sud du bassin arachidien (Nioro).
2.2.2. MÉTHODE D’ÉTUDE
2.2.2.1. PRINCIPE
II s’agit de générer les bornes de cycles végétatifs de l’arachide techniquement acceptables pour
chaque site.
A paritir des données pluviométriques pluriannuelles, on génère la date de semis, définie comme
étant le jour où la pluie enregistrée permet de semer l’arachide. Nous nous appuierons sur un
modèle empirique développé par Annerose (1990) qui permet de décider de semer avec une
probabilité de réussite de l’implantation de 90 % un jour j après une pluie Pj.
On compare alors les cycles végétatifs ainsi définis par la date de semis et une durée de cycle Ii6e
à la variété aux années climatiques enregistrées sur les trois sites de référence de 1950 à 1992.
En fonbction de la variété utilisée, l’analyse des conditions d’alimentation en eau de la culture porte
sur la distribution de la pluviométrie pendant les trois phases successives que sont l’implantation, la
fructification et la récolte. II s’agit essentiellement d’évaluer pour chaque phase les conditions de
sécheresse.
2.2.2.2. PLUIE DE SEMIS DE L’ARACHIDE
Compte tenu des besoins en eau assez importants pour la germination et de la levée de
l’arachide, mais aussi du coût élevé des semences, une pluie minimale de 15 mm est retenue pour le
semis (Dancette, 1978).
Annerose (1990) a donc proposé une règle de décision empirique qui permet de choisir une date
inlroduisant deux paramètres en plus de la notion de pluie minimale; il s’agit de la de pluie optimade
(PLOPT) pour un jour de semis optimum (JOPT) qui assure pour un site et une variété donnés. une
msilleure probabilité de réussite de la culture. Annerose définit une pluie idéale PSEM telle que :
PSEM = [Jour - JOPT’J * SEM + PLOPT
où Jour est le jour de manifestation de la pluie, et SEM un coefficient de calage.
On ne cumulera la pluviométrie que pour deux jours consécutifs en admettant une kwaporation de
5 mm/j.
Ainsi pour chaque site, les facteurs de détermination de la pluie de semis utile sont indiqués au
tableau 2 1
. .
SITE
-
-
Louga
-
-
Bambey
-
-
Niwo
Tclbleau 2,l:Facteurs de dbtermination de la pluie de semis pour trois sites représentatifs du bassin
arachidier. (Sources Annerose, 1990)
Ainsi pour chaque année et pour chaque site, le semis est considéré comme possible à deux
conditions :
- la pluie du jour doit être supérieure à PSEM et jamais inférieure à PMIN,
- la pluie du jour ajoutée à celle de jour précédent doit être supérieure ou égale à PSEM + 5 mm et
jamais inférieure PMIN.
2.2.2.3. DÉFINITION DU DEGRÉ DE PRÉCOCITÉ DE LA SAISON DES PLUIES
Plus une pluie intervient tot en saison et plus les risques qu’elle soit suivie d’une période seche
prolongée sont importants. Donc, les exigences du semis en terme de hauteurs de pluie seront
d’autant plus importantes que la saison des pluies sera précoce.
Le décalage de 2 à 3 semaines des dates d’apparition des pluies de semis entre le nord et le sud,
et la prise en compte des méthodes de détermination de ces dates et hauteurs de pluie de semis
optimales permettent de relativiser la précocité des hivernages en fonction des sites. Ainsi les Irais
types de saison qui ont été retenus et définis sont les saisons de pluie précoce, intermédiaire et
tardive,
On définit alors pour chaque site et chaque type de saison des pluies une période pendant laquelle
le semis de l’arachide est possible (Tableau 2.2).
-
-
-
- - A - -
Précoce
Intermédiaire
Tardive -
-_
Louga
-
-
116-3016
1 n-2517
Après le 2%’ -
Bambey
116-3016
1 r7-2off
Après le 20/7 -_
Nioro
1/6-2016
-
-
21/6-10/7
Après le 10/7 -_ -.l
Tableau ;?.2 I Type de saisons des pluies (SP)
2.2.2.4. VARIABLES RETENUES POUR LA CARACTÉRISATION DE LA
PLUVIOMÉTRIE DES DIFFÉRENTES PHASES DE LA CULTURE,
En fonction du stade de développement et de croissance de la culture, les processus physiques
eUou biologiques affectés par le stress hydrique, et leurs conséquences sur les composantes du
rendement de l’arachide peuvent être identifiés (fig.l.14).
Ainsi un certain nombre de variables obtenues à partir des données pluviométriques annuelles ont
étti définies pour caractériser les conditions d’alimentation en eau au cours des trois phases étudiees.
2.2.2.4.. 1. CaracttWstiques intéressant tout le cycle
- début (de la saison des pluies : la date et la hauteur de la pluie de semis identifiées permettent la
détermination de la nature de la saison des pluies en utilisant le tableau 2.2.
- les conditions pluviométrtques
précédant la pluie de semis pour juger du caractère erratique de la
saison des pluies.
- le cumul et le nombre de pluies annuelles.
-. la date de la dernière pluie pour une détermination de la durée utile de la saison des pluies .
2.2.2.4.2. Caract&Mques pluviométtiques
de la phase d’implantation
On s’intéresse à la distribution pluviométrique de début de cycle pour l’analyse des conditions
hydriques de germination des semences d’émergence et de survie des plantules. Les variables
cowidérées sont les suivantes:
-- duree entre la pluie de semis et la pluie utile suivante, où la pluie utile est définie comme étant
superieure à 10 mm.
- hauteur de la seconde pluie utile.
- cumul et hauteur des pluies à 10, 20, 30 et 40 jours après semis (JAS) pour une description des
conditions de croissance végétative de préfloraison.
2.2.2.4.3. Caract&istiques
piuviométriques de la fructification.
Au cours de cette phase, l’accent est mis sur l’analyse des conditions pluviométriques au moment
de t’émission et la pénétration des gynophores.
Les stades de R2 à R6 selon le schéma de Boote (1982) correspondant à la période entre 40 et 80
ja!; sont iici, considérés, Durant cette période, on s’intéresse à la répartition de la pluviométne en
déterminant le cumul et le nombre de pluie. On distingue toutefois deux sous-périodes dont la
première est comprise entre 40 et 60 jas et la deuxième entre 60 et 80 jas.
La pénétration des gynophores et la formation des gousses sont particulièrement sensibles au
stress hydrique (Boote et ai., 1982 ). La durée de la phase de fructification active est variable selon la
variété. L.a durée de cette phase de plus forte sensibilité est de 30 jours (Billaz et Ochs, 1961 ; Su
ar,d Lu, 1963 ; Klepper, 1973). Cette période est comprise entre 40 et 70 jours après semis pour la
variété de cycle court de 90 jours, et entre 50 et 80 jours après semis pour la variété semi-tardive de
110 jours. Pour chaque variété et dans la période sensible, on enregistre le nombre de ces séquences
de n jours successifs sans pluie et on détermine leur fréquence sur 40 ans. Pour chaque année, on
er’registre la séquence sèche la plus longue et on détermine la hauteur de la pluie qui la précède.
2.2.2.4:. 4. Caractbistiques
piuviom&tiques
de la récolte.
La maturité physiologique (MP) qui détermine la date de récolte correspond à la longueur du cycle
definie pour une variété donnée.
Clompte tenu de l’échelonnement constaté de cette opération culturale, 3 dates de récolte ont été
retenues. II s’agit des dates de récoltes à la maturité physiologique (MP), MP + 15 jours, et MP ~30
jolJrs.
Pour chaque date , les variables déterminées sont :
- la hauteur de la dernière pluie avant l’intervention,
- le nombre et le cumul de pluie entre deux dates de récoltes,
- la duree et les fréquences de séquences sèches avant chaque date de récolte.
2 3
2.3. RÉSULTATS
2v3.1. EVOLUTION DE LA PLUVIOMÉTRIE ANNUELLE
Entre 1950 et 1991, l’analyse statistique de la pluviométrie met en évidence une importante
variabilité inter annuelle, comme l’indique l’écart entre les valeurs extrême observées (Tableau 2.3)
E3bleau 2.3: Localisation des sites et statistiques sur la p/uviométrie des 4 dernières décennies
II existe aussi une nette augmentation de la pluviosité, avec une moyenne allant du simple au
double quand on passe du nord au sud du bassin arachidier.
L’av&nement de la sécheresse de longue durée à partir de 1968 permet de distinguer deux
pc$riodes de 1950 à 1967, et de 1968 à 1991 se différenciant par une diminution de 200 mm de la
pluviométrie annuelle (tab.2.4.). Cependant, pour les deux périodes les pics pluviométriques des
rrois d’août et septembre sont conservés. En fait, la baisse de la pluviosité constatée à partir de 1968
erd SA relier au retard des manifestations des premières pluies et à la fin précoce de la saison d’une
pz~rt, mais aussi à l’apparition fréquente de périodes sans pluies. Ce qui se traduit par la diminution du
nombre total d’épisodes pluvieux au cours d’un hivernage: de 59 à 50 3 Nioro, de 50 à 38 à Bambey
et: enfin de 34 à 25 à Louga.
l-
-
-
ïàbleau 2.4 : Récapitulatif des statisfiques sur la pluviométtie des trois sites pour les deux @r-iodes
avant et après l’apparition de la sécheresse
2.3.2. ANALYSE DE L’IMPLANTATION DE LA CULTURE DE
L’ARACHIDE
L’application des méthodes développées pour la détermination des dates et
hauteurs optimales de pluie aux données de base sur les 3 sites étudiés a donné les
résultats présentés au tableau 2.5. Les différents paramètres déterminés font état
d’une importante variabilité, à l’exception de la date de semis qui présente en outre
une distribution normale.
Tableau ;?.5 : Répartition de la pluie en début de saison des pluies
L6gende :
Njlmps :
Durée en jours entre la premiére manifestation pluvieuse et la pluie de semis.
Datsem :
Date de semis (en jour julien)
DPU (j) :
Durée de la période sans pluie entre la date de pluie de semis et la pluie utile
(2 10 mm) suivante.
Cl’3 0
:
Cumul de pluies durant les 10 premiers jours après semis
CI’ 20
:
Cumul de pluies durant les 20 premiers jours après semis
Cl’30
:
Cumul de pluies durant les 30 premiers jours après semis
Cl’40
:
Cumul de pluies durant les 40 premiers jours après semis
NPTOT : Nombre total de pluies annuelles
CPTOT : Cumul pluviométrique annuel
=-
1968-91
Tableao 2.6 .:Répattition des pluies en début de cycle. en distinguant la pkiode humide (f950-f 967)
et la @r-iode séche (1968-1991)
2.3.2.1 DATE ET HAUTEUR DE LA PLUIE DE SEMIS
L’apparition du début de la saison des pluies, suivant le déplacement du front intertropical
prlsenle un caractére erratique qui croît du sud au nord. Cela est mis en évidence par la durée
relativement longue entre les premières manifestations pluvieuses, communément appelées pluies
parasites et la pluie effective de semis (tab.2.5). Pour une pluie de semis moyenne identique et
voisine de 30 mm, la date de semis moyenne tombe le 20 juin à Nioro, le 7 juillet à Bambey, et le 15
juillet à Louga.
En distinguant les années humides des années séches au niveau de chaque site (tab. 2.6), on
renarque aisément que la sécheresse se caractérise par un allongement de ta période de
manifestations des pluies parasites et par conséquent un retard de la date de semis de l’arachide, Ila
hauteur de la pluie de semis moyenne restant inchangée.
En conséquence de cette typologie, la répartition des 40 à 42 saisons de pluies prises en compte
est presemtée (tab.2.7).
Types de saison des pluies (SP)
Précoce
Intermédiaire
Tardive
Total
r Nioro
B;G Louga -- -- -- ---Nb-cas
Nb-cas N b-cas21 10 17
16 18 19
14 6 3
42 42 40
-_
-
Tableau i?. 7 : Répartition des semis en fonction du type de saison des pluies.
Précoce
Intermédiaire
Tardive --
Louga
Nb-cas
6
9
3
-
Bambey
Nb-cas
9
8
1
Nioro
Nb-cas
31
5
0
=
1
Bambey Louga Nioro
Nb-cas
10 4 8
11 11 9
11 5 3
---
Tableau L!. 8 :
Repartition des semis en fonction du fype de saison des pluies. Distinction de la
période humide (1950-1967) et de la période séche (1968-1991).
La répartition des saisons des pluies des différentes campagnes de culture est variable au sein des
trois types ainsi définis. Ainsi, alors que les saisons de pluies intermédiaires représentent partout 40
% des Cas, du sud au nord les saisons des pluies tardives passent de 8 % des cas à Nioro & 33 % des
cas à Louga. Par ailleurs, les saisons des pluies précoces passent de 53 % à Nioro a 24 % à Louga.
En distinguant les années humides des années sèches, la répartition des semis en fonction des types
de saison des pluies est présentée au tableau 2.8. Rares pendant la période humide de 1950 à il967,
les semis tardifs se sont accrus au cours de la période sèche. En fait, pour tenir compte de la
nouvelle situation climatique constatée à partir de 1968, il a eté nécessaire de revoir la carte variétale
en adaptant les longueurs du cycle.
2.3.2.:2 STRUCTURE DES SAISONS DES PLUIES EN DÉBUT DE CYCLE
La caractérisation de la pluviométrie de la période qui suit le semis de l’arachide est menée avec
la durée en jours entre la date de la pluie de semis et celle de la première pluie utile suivante (DPU),
les’ hauteurs de ces pluies, respectivement PSEM et HPU, l’offre moyenne journalière en eau, et le
cumul pluviométtique à 10, 20, 30 et 40 jas. Entre ces 2 premières pluies utiles, les pluies parasites
soit prkes en compte. Les statistiques élémentaires de ces grandeurs sont présentees (tab.2.5)
La durée de la période sèche separant les 2 premières pluies utiles est très variable au sein des
sites, et cles gros écarts entre valeurs extrêmes (de 50 j environ) existent à Bambey et Louga. La
distribution de cette variable n’est normale qu’à Nioro;(fig.2.1)
<
&Y0
11.20
'
2:-20
>30
lnierc3ile ;icurs)
Figure 2.1: Répartition de la durée de la période sans pluie depuis le semis
En moyenne, la durée de la période sèche entre les 2 premières pluies utiles (DPU) passe de 8 j
au sud A 15 j au nord. Mais, au cours des dix premiers jours qui suivent le semis, l’offre moyenne
journalière en eau qui reste contante et égale à 6 mm/j environ, et de l’ordre de grandeur de I’ETP
journalière moyenne .
La hauteur de la première pluie utile après le semis, est identique en moyenne pour les trois sites
(entre 22 et 25 mm).
Les relations entre le type de saison des pluies pour chaque site et les variables quantilatives
générées à partir des données de base ont fait l’objet d’une analyse de variante (tab.2.9).
---
1Datsem
_I-
DPU (j)
- - -
1CPI0CP20--
FCP30CP40--,I’JPTQT
t
iableau 2.9 : Relations entre le type de saison des pluies et les variables d&rivant la pluviométrie
de debut du cycle de la culture. La valeur entre parenthéses repr&ente l’écarl type;effat
significatif au seuil de 1 %(*y, de S%(y, non significatif (ns). La distribution de la variabilité
n’est pas normale (pn).
27
Pour les dates de semis, les sites de Louga et Bambey peuvent être distingues de celui de NIoro.
Les semis pour les saisons de pluies précoces, intermédiaires et tardives, se font respectivement en
moyenne le 20 juin, le 10 juillet, et le ler août pour le premier groupe, et le 10 juin, le 30 juin et le 19
juillet pour le 2 éme groupe (Tableau 2.9).
A Bambey, la durée de la période sèche en début de cycle est d’autant plus courte que la saison
des pluies est tardive, alors qu’à Nioro elle n’est pas affectée par le type de saison des pluies. Le
cumul pluviométrique en début de cycle augmente généralement de manière significative avec la
précocité de la saison, à l’exception de Nioro au 20 ème jas où on ne met pas en évidence l’effet du
type de saison des pluies.
La saison des pluies précoce augmente les risques que DPU soit grand, et donc les risques d’une
faible offre journalière en eau. Ceci est notamment le cas pour le nord du bassin arachidier.
Cependant, cette offre en eau moyenne joumaliere, supérieure ou égale à 3-4 mm/j n’apparaît pas
liriitante compte tenu des besoins hydriques de la culture en début de cycle.
Cepen:dant, la fréquence d’apparition de périodes séches supérieures ou égales à 15 j en début de
cycle augmente du sud au nord. Sur dix ans, cette période séche d’au moins 15 j intervient 2, 3, et 4
fois respectivement à Nioro, Bambey et Louga,. De plus, les semis sur pluie inférieure ou égale à 20
mm representent respectivement 33, 36, et 16 % des cas à Nioro, Bambey, et Louga (tab.2.10). Dans
ce cas, des périodes séches de plus 15 j sont observées au niveau de chaque site.
I
Durée de la période sèche après le semis (j)s) -1
Nb de cas
Moyenne
Mininum
-
-
-
Louga
7 sur 42
1 3
4
-
-
-
Bambey
15sur42
8
1
~-Nioro
13sur40
7
1
Tableau 2 10 : Dur&e des p&iodes sans pluies après le semis sur une pluie minimale (PSEM
inferieure ou kgal B 20 mm
Dans ces circonstances, il se pose le problème de la réussite de l’implantation. Compte tenu de la
demande évaporative, le statut de l’eau dans la zone d’emplacement des semences peut être limitant.
pour les besoins de la germination et de la levée.
Les cumuls pluviométriques à 10, 20, 30 et 40 jas suivent une distribution normale, mais
maniifestent une forte variabilité inter et intra sites au cours des années. Les conditions
pluviométriques de la levée, soit les 10 premiers jours après semis, et pendant le développement
vegétatif en debut de cycle, sont résumées ci-dessous (tab.2.11).
Louga
Bambey
Nioro
Cumul de pluies
F --- -- -- à à 40 10 jas jas c < 100 5 mm mm
15 9 sur sur42 42
7 7 sur sur 42 42
4sur40
7sur40
-
1
Tableau .2.11 : F&quence des situations de conditions pluviométriques limitantes en début de cycle.
Deux années sur 10, la levée de l’arachide dépend exclusivement de la pluie de semis pour tous
les sites considérés. En ce qui concerne le développement végétatif precédant l’émission des
gynophores, les conditions de Louga avec 4 cas sur 10 de cumul pluviométrique inférieur à 100 mm à
40 jas sont 2, et 4 fois plus contraignantes que celles de Bambey et Nioro, respectivement.
2.3.2.3 DISCUSSION ET CONCLUSION SUR LA PLUVIOMÉTRIE DE
L’IMPLANTATION DE L’ARACHIDE.
L‘analyse des résultats fait ressortir une variabilité importante des conditions d’implantation de
l’arachide, aussi bien au niveau de la germination et de la levée qu’en ce qui concerne le
développement végétatif en début de cycle.
La sécheresse qui sévit depuis quelques décennies a pour effet de rendre plus aléatoire le début
de la saison de culture, rnais aussi d’augmenter la fréquence des périodes seches au WUFS du cycle.
Les conséquences peuvent ainsi se faire ressentir dès l’implantation, où une densité optimale de
pcpulation est nécessaire pour l’obtention de bons rendements.
Pour une pluie de semis donnée, les semis précoces occasionnent des risques d’augmentation de
la duree entre le semis et la pluie utile suivante au niveau des sites étudiés. La gestion de ces risques
impose de ne semer qu’après une pluie importante en cas de saison des pluies prkoce,. comme
prriconisé par les travaux existants (Dancette, 1978 ; Annerose, 1990).
Cependant, si on admet que dans les conditions climatiques du Sahel, la précocité s’accompagne
d’une forte demande évaporative, il est aisé de percevoir l’importance de la dynamique du profil
hydrique, et en particulier celle de l’horizon de surface où se trouve localisée la graine de semence.
Ct? phknomène est d’autant plus perceptible qu’il s’agit de sols sableux à très faible capacit6 de
r&:entian en eau, dans lesquels l’importance de la dynamique de l’évaporation du sol nu est bien
mise en évidence (Ci& et Vachaud, 1987 ; Metochis, 1993).
Par ailleurs, pour les semis lors des saisons des pluies tardives, l’agriculteur accepte SOUVent le
risque de semer après une pluie minimale utile, les périodes sèches même de courtes durées
entraînent alors des conditions de levée peu favorables. Dans le bassin arachidier, la fréquence non
négligeable d’apparition de période sèche de durée supérieure à 15 jas r&èle bien la précarité des
conditions d’implantation de la culture.
En appliquant l’outil existant de prise de décision de semis, les principaux enseignements dégagés
selon les niveaux de prkocité de la saison des pluies font apparaître la nécessité de la mise en
oeuvre de techniques culturales pour limiter l’évaporation.
2.3.3. ANALYSE DE LA PLUVIOMÉTRIE AU COURS DE LA
FRUCTIFICATION
Dans la partie relative à l’implantation, la pluviométrie au cours des 40 premiers jour après semis
a permis de décrire les conditions d’alimentation en eau précédant la floraison. La fréquence
d’occurrence d’une alimentation en eau déficitaire, soit un cumul pluviométrique inférieur ou égal à
100 mm, varie du simple au double entre Nioro et Bambey (tab 2.11).
Cependant, dans la grande majorité des cas l’offre en eau est satisfaisante. L’émission effou la
pénétration des gynophores peut être considérée comme principalement dépendante de la
pluviométrie au cours de cette phase de fructification.
La période de 40 à 80 jas est considérée pour deux raisons:
- dans le schéma des stades phénologiques définis par Boote (1982) (cf.9 l), le début de I’kmission
des gynophores se situe vers le 40ème jas,
- la phase la plus sensible au stress hydrique d’une durée 30 j s’étend du 40ème au 70ème jas pour
la variété de cycle court (90 j), et du 50ème au 80ème jas pour la variété de cycle mi-long de 110 j
(Billaz et Ochs, 1961)
Deux sous-pkiodes
sont distinguées:
1) une sous-période allant de 40 à 60 jas pour décrire la pluviométrie de l’émission et de la
pénétration des gynophores, et de début de formation des gousses (stades R2 à R4).
2 9
211 une sous-période allant de 60 à 80 jas pour la description du début de remplissage des gousses et
du début de la maturation.
Les variables considérées pour chaque sous périodes sont les pluies cumulées (CP) et la
rtipartition ou nombre des pluies (NP)
Lors de la phase de 30 j la plus sensible au stress, on détermine les sequences de n joues
sJccesslfs sans pluies, La séquence la plus longue dans cette période de 30 j est notée (PSFS).
2.3.3.1. DESCRIPTION DES CONDITIONS PLUVIOMÉTRIQUES DE
FRUCTIFICATION
L’analyse porte uniquement sur 2 sites: Nioro et Bambey
Les grandeurs considérees suivent en général une loi de distribution normale. Le nombre de pluies
enreg8istrées au cours de ces deux périodes n’est pas corrélé au cumul pluviométrique précedant
l’émission des gynophores, sauf à Nioro pour la première période de 40 à 60 jas (Annexe 2).Par
ailleurs, il existe une forte relation entre le nombre de pluies et la date de semis au niveau des 2
sites.,
La période sans pluie la plus longue déterminée enfrclq 50 et le 80 ème jas dont la distribution est
2 ussi normale est significativement corrélée à la date de semis et au cumul pluviométrique enregistré
caris cette période, mais est indépendante à la pluviosité antérieure de début de cycle sur les deux
sites,
La distribution de cette pluviométrie est présentée au tableau 2.12.
‘Tableau 2.12 : Disttibutim de la pluviométrie au cours de la fructification. Le ffGmbfe apr6.S le signe
+- représente kart-fype associé à /a moyenne.
NP4060
:Nombre de pluies entre 40 et 60 jours après le semis (jas)
CP4060
:Cumul de pluies entre 40 et 60 jas
NP6080
:Nombre de pluies entre 60 et 80 jas
CP6080
:Cumul de pluies entre 60 et 80 jas
PSFS
: Période sans pluie la plus longue entre 40 et 70 jas à Bambey et 50 et 80 jas à Nioro
HPAPS
: Hauteur de la pluie précédant Fa période sans pluie la plus longue.
Les valeurs relativement élevees tant au plan du cumul qu’à celui du nGITIbrE? des pluies
!j’expliquent par le fait que cette période correspond en général au pic pluviométrique d’ août et
septembre. En moyenne, il pleut 1 jour sur 2 environ pendant la période de la fructification sur les 2
:Sites. C;eci pourrait porter à croire qu’un desséchement de la couche de surface du sol empêchant la
;p6néXration des gynophores est en moyenne très peu probable. Mais, si on considère la période de
,~lus grande sensibilité au déficit hydrique, la durée de la séquence de jours successifs sans pluie
!Jrandeur varie entre 1 et 12 j pour une moyenne de 5 j à Nioro, et entre 3 et 17 j pour un moyenne
de 7 j fr Bambey.
3 0
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21
Cl
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6
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L
9
P
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2
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2.3.3.2. DISTRIBUTION DES PÉRIODES SÈCHES PENDANT LA
FRUCTIFICATION
Pour Bambey et Nioro, la répartition de la durée des périodes sèches séparant 2 pluies
consécutives est présentée (tïg.2.3). Elle porte sur 42 ans à Bambey, soit une période totale de 11260
j, et sur 40 ans à Nioro, soit une période totale de 1200 j.
Pour chaque site, la décomposition du nombre total de jours sans pluie en SéQuenCeS est
présentée au tableau 2.13.0n remarque que les épisodes sans pluie d’au moins 5 jours sont
frtiquents (30% du nombre total de jours sans pluie sur les quatre décennies). Ils interviennent au
moins une annee sur deux dans chacun des sites,
1 Cumul de jours sans pluies j
Pourcentage des séquences sans pluies
1-2j
3-4j
>4j
6 4 1
3 7
3 0
33
-
564
4 1
3 0
29
-
Répartition du nombre total des jours sans pluie en séquences dans la phase sensa;
pour la fructification. FG-iode 1950-91 à Bambey et Nioro.
La secheresse à partir de 1968 semble avoir accentué cet aspect. En effet , entre 1950 et 1967., les
épisodes sans pluies supérieurs 4 j sont observés 9 années sur 18 a Bambey et 6 années sur 16 à
Nioro, alors que pendant la sécheresse de 1968 à 1991, ils sont observés 14 années sur 24 sur
chacun des deux sites.
2.3.3.3. INFLUENCE DU TYPE DE SAISON DES PLUIES SUR LA
PLUVIOMÉTRIE LORS DE LA FRUCTIFICATION
Le tableau 2.14 présente l’analyse de variante des variables climatiques importantes pour la
fructification en fonction du type de saison des pluies.
Tariileau 2.. 14 : Relation entre les variables d&xivant les conditions pluviom&riques
de la t?uctificatîor;l
et le type de saison des pluies. Moyenne f écart-type.
Les types de saison des pluies se différencient significativement selon les variables décrivant
la pluviométrie des 2 sites, sauf pour le nombre et le cumul des pluies entre 40 et 60 jas a Bambey.
Pour les saisons des pluies précoces et intermédiaires le cumul pluviométrlque est compris entre 250
et 300 mm en 20 pluies environ. II devrait permettre une satisfaction des besoins en eau de
l’arachide; l’offre en eau journalière étant comprise entre 6,3 et 7,5 mm/j, soit de l’ordre de grandeur
de I’EPP moyenne joumaliére. Au cours de l’épisode 60-80 jas, la saison des pluies tardives est
particulièrement sèche comparée aux 2 autres saisons des pluies. Le déficit important à la capacite
de Mention sur l’ensemble du profil racinaire pourrait expliquer un plus faible niveau de rendement
que des conditions de l’état de surface restrictives à la pénétration des gynophores.
La période sans pluie la plus longue est significativement plus importante pour les saisons des
plu es tardives que pour celles précoces ou intermédiaires sur les 2 sites. En l’absence de
31
--
__-_~
-----m-.m-
problèmes d’alimentation en eau, ce qui est plus plausible pour les saisons des pluies précoces el.
intermediaires, la période sans pluie la plus longue est en moyenne de 5 j à Nioro et de 6 j à Bambey.
2.3.3.4 Conclusion sur l’analyse de la pluviomètrie lors de la fructification
En conclusion, lors de la fructictifation, l’analyse de la pluviometrie permet de tirer les résultats
principaux suivants:
1) le deficit hydrique au début de la fructification peut être observé meme pour les saisons des pluies
precoces. En cas de saison des pluies tardive, l’alimentation hydrique est déficitaire, en particulier
durant la période allant de 60 à 80 jas. Ce constat permet d’émettre l’hypothèse qu’un
ralentissement du rythme de l’émission des gynophores par le déficit hydrique peut être la cause
d’une faible production de gousses
2) dans la période, d’une durée de 30 j, de plus grande sensibilité à la sécheresse de l’arachide, on a
observé au niveau des deux sites une fréquence élevée d’apparition de séquences sèches sans
pluie d’une durée d’au moins 5 jours. Ceci pose le problème de la possibilité de la pénétration
‘dans le sol des gynophores formés. Le caractère aigu de cet aspect dépend de la cinétique de
dessiccation du profil hydrique et de la mise en place d’une couche de forte cohésion à la surface
du sol. Cet aspect sera analysé plus loin.
Z3.4, ANALYSE DE LA PLUVIOMÉTRIE LORS DE LA RÉCOLTE
Pour une variété donnée, les conditions hydriques caractérisant la fin de son cycle déterminent
non seulement la quantité de gousses matures, mais aussi les conditions d’intervention lors de la
récolte. Compte tenu de la main-d’oeuvre et de l’équipement disponibles , et des autres travaux
simultanés de récolte des céréales, on observe à partir de la maturité physiologique un étalement de
la date de recolte de l’arachide. Les dernières interventions de récolte de l’arachide sont effectuées
entre 3 et 5 semaines après la maturité physiologique (Sène, 1987).
En considérant par exemple 3 dates de récoltes:
- prerniére date de récolte à la maturité physiologique MP (Recl),
- deuxième date de récolte 15 jours aprés MP (Rec2),
- troisième date récolte 30 jours après MP (Rec3)
Pour chaque date de récolte, on détermine :
(i) la durée de la période sèche et la hauteur de la dernière pluie avant et après MP.
(ii:) le nombre et le cumul de pluies entre Recl et Rec2 et entre Recl et Rec3, pour les conditions de
soulevage aux 2 ème et 3 ème dates de récolte.
Les variables considérées sont :
- la durée en jours de la période sans pluies avant Recl (NJSI)
- la hauteur de la dernière pluie avant Recl (HPl)
- la durée en jours de la période sans pluie après Recl (NJS2)
- la hauteur de la première pluie suivant Recl (HP2)
- nombre de pluies entre Recl et Rec2 (NPl)
- cumul des pluies entre Recl et Red (CPI)
- nombre de pluies entre Recl et Rec3 (NP2)
- cumul des pluies entre Recl et Rec3 (CP2)
2..3.4.i Distribution de la pluviombtrie en fin de cycle de la culture
L’echelonnement
de la date de récolte à partir de la maturité physiologique (MP) entraîne des
variations dans les conditions d’intervention telles que montrees ci-dessous (Tableau 2.15).
LSI maturité physiologique intervient à 90 et 110 jas respectivement à Bambey et Nioro. La durée de
la période sans pluie avant et après la maturité physiologique est très variable entre les deux sites et
au sein même des sites au cours du temps. Des pluies sont enregistrées après la maturité
physiologique; mais elles deviennent de plus en plus rares entre les deux dernières dates de récoltes.
32
Durant la période seche (1968-91), les valeurs des différentes variables semblent confirmer le
raccourcissement des saisons des pluies par rapport à la période humide (Tableau 2.16).
ïableau 2.15. Disfribution des pluies par rapport aux trois dates de récotte. Période 1950-1991
m-e
F’ériode j Récolte i
Bambev5
Nioro --
e-m-
Moyenne
Min.
Max.
Moyenne
Min.
M a x : -
- - - -
1950-67
Recl
NJSl (j)
4
0
2 3
2
0
--ii
HP1 (mm)
1 8
033
43,9
736
0,7
258
NJS2 (j)
51
0
3 0
6
0
3 0
HP2 (mm)
16,l
0
68,5
17,3
0
61,3
Rec2
NPl (j)
4
0
8
4
0
li
CPl (mm)
48,l
0
115,3
52,3
0
189,8
Rec3
NP2 (i)
54
0
1 2
5,3
0
1 5
CP2 (mm)
6 3
0
127,9
69,5
0
228,8
=1968-91
Recl
NJSl (j)
6
0
2 7
8
0
2 0
HP1 (mm)
10,l
0,4
3 8
12,l
03
46,J
NJSZ (j)
1 2
0
3 0
15,9
1
3 0
HP2 (mm)
6,5
0
3 9
43
0
4 5
Rec2 NPl (j)
2
0
7
2
0
5
CPl (mm)
22,6
0
112,9
11,5
Rec3 NP2 (i)
3
0
9
2
CP2 (mm)
30,2
0
146,8
15,l
.--
Tableau 2.16 : Distribution des pluies par rapport aux trois dates de récolte. Distinction de la ptsriode
humide 7950-67 et de la période sèche 1968-91
A l’inverse des paramètres décrivant les conditions pluviométriques
d’implantation et de
fructification active, ces variables ne suivent pas en général une distribution normale, sauf pour Fe
nombre de pluies entre la lère et la 3ème date de récolte sur les deux sites et le nombre de jours
sans pluie avant la lère récolte à la maturité physiologique à Nioro.
L’analyse de la variante des paramètres décrivant les 2ème et 3ème dates de récolte en fonction
des types de saison des pluies est présentée (tab.2.17).
Toutefois, l’incidence du type de saison des pluies sur tes conditions de récolte semble bien se
dégager. En particulier, les phénomènes de développement de la prise en masse commencent à
prendre de l’ampleur à partir des saisons des pluies intermédiaires.
3 3
Ils sont exacerbés par l’avènement de la grande période de secheresse où le bouclage du cycle de la
culture pour les saisons des pluies tardives se fait en général dans des conditions d’alimentation
hydrique déficitaires. En moyenne, 13 et 16 jours secs consécutifs avant la maturité physiologique
sont respectivement dénombrés à Bambey et Nioro.
Tableau 2.17 : Relation entre le type de saison des pluies et /es conditions piuviométriques de /a
&offe de l’arachide. Effet significatif 4 l%(*),et A S%p);la distribution de la variable n’est
pas normale(
Pour les saisons des pluies précoces et meme intermédiaires, des pluies sont enregistrées entre
les dates de récolte. Par contre, pour les saisons des pluies tardives, il y a absence de pluie depuis la
maturite physiologique.
II apparaît que pour les 2 premières dates de récolte au moins, le nombre relativement important de
pluies enregistré au cours de 17 années sur 40 permet d’envisager des interventions sans contraintes.
Pour la 3ème date de récolte, les conditions de récolte peuvent être considérés comme suffisamment
restrictives pour entraîner des pertes de rendement dues à un développement plus ou moins
important de la prise en masse (tab.2.18).
Recl
Rec2
Rec3
-
NJSI > 10
NJS2> 15
NJS2 >21
-
Bambey
Nioro
Bambey
Nioro
Bambey
Nioro-
E ---
Pourcentage --
Nb de cas
15 6
20 8
24 10
33
13
25 60
27 60 -
-
Tableau 2. lb’ : Dur&e de la période sans pluie pr&&dant la récolte.
Les risques plus faibles enregistrés à Bambey s’expliquent par l’utilisation de variété à cycle cour-l
(90 jours), alors que des variétés à cycle long (110 jours) sont utilisées à Nioro.
En moyenne, la période sèche supérieure à 15 j avant l’intervention de la récolte représente
8,28, et 64 % des cas respectivement pour les lère, 2ème et 3éme dates de récolte. Il est important
de noter qu’à l’exception de l’année 1962 à Bambey, toutes les années où il n’a pas été enregistre de
pluies a partir de la maturité physiologique tombent dans la période de sécheresse, soit après 1967.
De plus, ces conditions supposées non favorables pour la réussite de la récolte ne sont
jamais, observées pour les saisons des pluies précoces, sauf pour 1972 à Bambey.
2.3.4.2 Conclusion sur l’analyse de la pluviomètrie en fin de cycle
II ressort de cette analyse que la durée de la période sans pluie avant la récolte au niveau
des deux sites est étroitement liée au type de saison des pluies; la saison des pluies Itardives étant
caractérisée par un arrêt précoce des pluies qui intervient souvent avant la maturité physiologique.
L’analyse de la pluviometrie de fin de cycle souligne la forte probabilité d’intervention à la récolte
quand le sol est desséche en surface.
Comme pour les conditions de pénétration des gynophores, les conditions hydriques de réwtte
dependent de la cinétique de dessication du profil et de développement de la cohésion. Cependant,
l’augmentation de la demande évaporative en fin de saison des pluies entraîne une accélération du
pl~ocessus.
Le type de sot, à travers la texture, joue un rôle important dans le processus de dessèchement du
profil après l’arrêt des pluies. Le développement de la cohésion, lié au dessèchement du sol, est
d’autant important que la texture du sol est fine (Charreau et Nicou, 1971).
2.4. CONCLUSION SUR L’ANALYSE FRÉQUENTIELLE DES
CONDITIONS PLUVIOMÉTRIQUES AU COURS DU CYCLE
DE LA CULTURE DE L’ARACHIDE
A partir du choix de la date de semis de l’arachide basé sur un outil existant de prise de
dlkision, l’analyse des conditions pluviométriques de la culture a été réalisée pour une période de 40
a% sur trois sites représentatifs du gradient Nord-sud du bassin Arachidier. En mettant l’accent sur
les phases d’implantation, de fructification et de maturation-récolte, les résultats de l’analyse ont
permis de mettre en évidence une typologie régionale très marquée des saisons des pluies. La
d stribution des pluies au cours du cycle de la culture est étroitement liée a la précocité de la saison
dos pluies.
Lors de l’implantation, le risque d’occurrence de période séche prolongée est d’autant plus
important que la saison des pluies est précoce, Si la pluie de semis lors d’une saison des pluies
pr&oce est suffisante pour assurer une densité de levée satisfaisante, il reste qu’une longue
période sans pluies peut entraîner une baisse de cette densité due à la mortalité des plants. En
revanche. en cas de saison des pluies tardive, il est probable de rencontrer des problèmes de
levee lies à une déficience de germination; la pluie de semis déclenchant le semis pouvant être
minimale.
Pendant la fructification, le déficit hydrique est observable quel que soit le type de saison des
pluies. Mais, il est particulièrement marqué pour les saisons des pluies tardives. La fréquence
élevée d’apparition des séquences sèches sans pluies d’une durée d’au moins de 5 jours permet
d’émettre l’hypothèse de conditions de pénétration restrictives des gynophores dans le sol.
En fin de cycle, le niveau de précocité détermine les conditions de maturation de la culture. Le
retard dUintervention à la récolte à partir de la maturité physiologique augmente les risque
d’intervention quand l’horizon de surface du sol est desséché, et donc les risques de pertes de
rendement en gousses liés au développement de la cohésion du sol.
CHAPITRE III :
IMPLANTATION DE L’ARACHIDE
3.1. INTRODUCTION
Dans un contexte de sécheresse persistante affectant le pouvoir d’achat des producteurs, la
réussite de l’étape initiale de l’implantation de l’arachide est d’autant plus souhaitable que le pouvoir
multiplicateur normal des semences est faible. L’obtention d’une densité optimale de la levée dépend
de nombreux facteurs évoqués au chapitre 2. En ce qui concerne le sol, si d’une part, la teneur en
eau, l’aération et la température sont des facteurs déterminants de cet optimum, de l’autre la
formation d’obstacles mecaniques, comme la croûte de battance a également une influence (Arndt,
1965; Ltnger, 1984; Souty et Rode, 1994). Toutefois si une longue période sèche suit le semis, alors
la formation d’une croûte de battance avant la levée est très peu probable. Dans ce cas, la
germination et la levée, et même la croissance de la plantule sont exclusivement sous la dépendance
des autres facteurs comme la teneur en eau du sol.
Dans le chapitre précédent, nous avons bien mis en evidence l’importance de l’alimentation en eau
en début de cycle, ceci en raison de la sécheresse. Le semis de l’arachide étant réalisé au début de
la réhumectation du profil (début de la saison des pluies) suite à une longue saison sèche, le stock
initial dépend a prion’de l’importance de l’épisode pluvieux ayant lieu au semis. La date et la hauteur
optimales de pluies de semis ont été définies par Dancette (1976) et Annerose (1990).
Pour une pluie de semis donnée (quantité d’eau tombée au moment du semis), la diminution de la
teneur en eau du sol est déterminée par la demande évaporative du sol nu avant l’émergence des
plantules, et par le prelévement d’eau de ces plantules après émergence. Or cette évaporation du sol
nu suite à une pluie est rapide et d’autant plus importante que l’humidité de surface est plus grande
(Cissé et Vachaud, 1987; Bruckler et Bouaziz, 1993). Ainsi, pour des bonnes conditions de levée, il
apparait nécessaire de mettre en oeuvre des techniques culturales aptes à promouvoir une
conservation de l’eau dans la zone de placement des semences. A ce propos, Bristow (1986) a mis
en évidence les mécanismes physiques par lesquels le travail du sol, et particulièrement le buttage
effectué en humide juste après une pluie, permet de réduire le taux d’évaporation de surface.
En ce qui concerne l’impact eventuel d’une gestion du profil cultural sur l’implantation de
l’arachide, nos connaissances sont limitées, Le sarclage à plat de prélevée, tel qu’il est pratiqué par
le:; producteurs du bassin arachidier, pourrait s’avérer trop superficiel pour donner lieu à un mulch
artificiel dont l’effet profiterait à la levée. En revanche, le sarcla-buttage de prélevée adapte aux
pri~tiques culturales en vigueur, et permettant d’apporter de la terre fine sous forme de butte sur la
ligne de semis pourrait jouer ce role.
L’objectif de cette étude est double :
(i) Analyser les conséquences sur l’implantation de l’arachide d’une sécheresse précoce en relation
avec la hauteur de pluie minimale de semis retenue pour les différents types de saison des pluies
(precoce, intermédiaire, tardif)
(ii: Analyser l’impact des techniques d’aménagement du lit de semences sur la réussite de
l’implantation de l’arachide sous l’effet de la sécheresse située au début du cycle de
développement de la culture.
3.2. MATÉRIEL ET MÉTHODE
3.2.1. CARACTÉRISTIQUES DU DISPOSITIF
3.2.1.1 LE SITE
L’adéquation nécessaire entre les objectifs poursuivis par l’étude et la représentativite des
situations rencontrees incite à la mise en oeuvre d’un dispositif en milieu réel spécifiquement adapte.
Ainsi, pour contrôler les apports d’eau aussi bien sur le plan de la quantite que sur celui de la période
sèche Prolong&e en debut de cycle, une expérimentation en saison sèche ou contre-saison a
3 6
(té mise en place. La pluie de semis a été obtenue par irrigation par aspersion. La station
agronomique de Nioro-du-Rip (cf. Fig. 1.2.) a été choisie pour abriter l’essai sur un précédent de
jachère. Le site est constitue par un sol ferrugineux tropical lessivé. Selon la carte de Pién (1969), il
est intermédiaire entre les sols rouges colluviaux de bordure de buttes et les sois bruns à taches et
concrétions.
a) Le climat
Durant l’expérimentation de Janvier à Avril 1993, les conditions climatiques ont &é décrites en
utilisant les données journalières de la station météorologique sur place : l’humidité relative, la
teinpérature, la demande évaporative (évaporation Bac Classe A). Ces conditions particulières de
culture de l’arachide ont été comparées à celles de la saison des pluies. Pour cela, les données
climatïques relatives à l’implantation des 3 dernières saisons des pluies ont été recueillies et
analysées.
La culture de l’arachide est conduite pendant la saison des pluies qui s’étend généralement de Juin
à Octobre dans le sud du bassin arachidier. Les caractéristiques climatiques moyennes observées
101s des trois dernières saisons des pluies (de 1990 a d992) sont présentées à la figure 3.1. Le régime
pluviométrfque au cours de cette période est décrit au chapitre 2. La température pendant ta saison
des pluies variant entre 22 et 32°C présente une amplitude beaucoup plus faible que celle observee
pendant la saison sèche. L’humidité relative augmente régulièrement pour atteindre un maximum
voisin de 100% en Août et Septembre, avant de décroître par la suite en fin de saison des pluies.
L’&vaporation potentielle décroît de 10 mm/j environ au début de la saison des pluies à 5-6 mm/j à
mi-cycle.
L’expérimentation conduite pendant la saison sèche est caractérisée par des conditions climatiques
di,fférentes. L’évolution des principaux paramètres climatiques de la période d’expérimentation
(saison sèche de l’année 1993) est présentée en figure 3.2. En raison de l’absence totale de pluies,
on observe en particulier au cours de la journée :
- des écarts de température très importants, avec des maxima atteignant souvent 4O’C
.- des valeurs d’humidite relative assez faibles variant en moyenne entre 25 et 65%
- une forte évaporation pouvant dépasser 10 mm/j
Toutefois, la période de la phase d’implantation de l’arachide maquant la fin de la saison sèche ne
présente de différence importante que pour l’humidité relative, par rapport à celle de
l’expérimentation. La conduite de l’essai en plein champ en contre-saison se justifie par la nécessité
de controler les apports d’eau. Les fortes contraintes climatiques qui prevalent au cours de cette
ptkiode devraient permettre de mieux extérioriser les effets des traitements étudiés.
b) Les caract&/stiques physiques et chimiques du sol
Les caractéristiques physiques et chimiques du sol ont été déterminées sur l’ensemble des
parcekles élémentaires constituant le dispositif (Cf. Paragraphe 3.2.1.2), c’est-a-dire 3 séries de 9
parceiles. Les prélèvements à la tarière ont été effectués à trois cotes : O-10 cm, 10-20 cm et 20-
4Ocm.
0
La texture du sol
L’analyse granulométrique a été menée suivant la méthode suivante : à partir d’échantillons de 20
g de sol, on procède d’abord à la destruction de la matière organique par attaque à chaud à I’eau
oxygénée. Ensuite les agrégats sont dispersés l’aide du pyrophosphate de sodium. Par sédimentation
ei tamisage, d’un coté on sépare les fractions constituées par l’argile et le limon, et de l’autre les
sables subdivisés en deux classes : sables fins et grossiers.
Les resultats sont pmsentés au tableau 3.1. Le sol de texture à prédominance sableuse présente
un taux d’argile de 4,5 % en surface et qui augmente en profondeur. Cette évolution traduit le
lessivage des éléments fins qui caractérise ce type de sol. Sur l’épaisseur de sol considérée, les taux
de limon grossier et de sable grossier varient très peu, respectivement de 13 à 14% et de 26 à 28%.
3 7
L’importance relative du limon grossier et du sable fin (>60 %) explique la grande susceptibilite de
ces sols a la battance et à la prise en masse (Nicou et a/, 1993 ; Ducreux, 1984).
Tableau 3.1 : Caractkistiques
texfurales du site de Nioro. LF = Limons fins; LG = limons grossiers;
SF = sables fins; SG = sables grossiers . Moyenne f écart-type
.
Caractéristiques chimiques
Pour chacun des élements analysés, la méthode utilisée est presentée au tableau 3.2.
Taille échantillon
Méthode utilisée
solkolution =1.25
pHmètre
.
-
-
1 g de sol
dosage au phénate alcalin
5 g de sol
oxydation par bichromate de potassium et-
- - -
5 g de sol
méthode Olsen modifiée Dabin
5 g de sol
méthode au cobaltihexamine
‘lEau 3.2 : M&hodes d’analyse physico-chimique pour la caract&isation du site d’essai
Les résultats d’analyse chimique du sol sont presentés dans le tableau 3.3. Les caractéristiques
) sont homogènes pour tous-les éléments déterminés, sauf pour le phosphore assimilable. Cette
héterogénéité, plus prononcée pour I’hortzon 20-40 cm, traduit un effet de précédent cultural (culture
maraîcher-e bénéficiant d’une fertilisation intensive).
6changeable.s; S/T(%) : taux de saturation des bases. Moyenne f kart-type.
3 8
Le résultat de l’analyse chimique met en évidence la pauvreté chimique du sol. Le pH diminue a’vec
la. profondeur. Les valeurs de pH correspondent à des situations variant de faiblement acide en
Surface à moyennement acide à 40 cm de profondeur. Le taux de matière organique, estimé a partir
de la teneur en carbone, varie entre 0,4 et 0,6 %, ce qui est très faible. Le rapport C/N de i 1 à 13 est
indicatif d’un processus de minéralisation nette de la matière organique, favorisé par les conditions
climatiques en vigueur. La faible valeur de la CEC pour les horizons de surface résulte des teneurs
faibles en argile et en matière organique.
Si l’on se réfère aux critères de classification disponibles pour les sols ferrugineux tropicaux, le sol
du site d’essai peut être considéré comme chimiquement pauvre. La teneur en azote total est bien
en dessous du seuil critique de pauvreté de 0,75 %O défini par Boyer (1982). Toutefois, la teneur en P
assimilable supérieure à 70 ppm sur les 20 cm de surface semble adéquate (Morant, 1991). De
mt3me, le pH généralement supérieur à 5,5 ne présente pas de risque de toxicité: aluminique qui
constitue le stade ultime de la dégradation chimique d’un sol en culture continue (Morant, 1991).
Sur le plan physique, Piéri (1989) a défini un indice de stabilité de la fertilité physique du sol
comme etant le rapport entre la teneur en matière organique et la somme des taux d’argile el de
limon fbn. La valeur moyenne de cet indice calculée pour le site d’étude variant entre 7 et 9 permet de
le classer parmi les sols à risque élevé de dégradation physique. En culture continue, la perte
ar,nuelle de matière organique estimée à 2 % sur les sols ferrugineux tropicaux entraîne ainsi une
augmentation de la sensibilité à l’érosion.
En résumé, le site d’essai est très représenfatif des sols supportant les cultures d’arachide dans le
sud du bassin arachidier. Toutefois, la teneur relativement élevée de quelques éléments, tels que P
et Ca, semble être un indice d’amélioration foncière liée aux conduites d’essai en station.
3.2.1.2 CARACTÉRISTIQUES DES TRAITEMENTS ÉTUDIÉS
a) les pluies de semis
Pour obtenir une probabilité de réussite de semis de 90%, des travaux en bioclimatologie ont
permis de définir les hauteurs de pluie optimales en fonction de leurs dates d’occurrence. Ainsi,
trois pluies de semis ont été considérées pour simuler chacun des types de saison des pluies
identifiés dans le sud du bassin arachidier :
- 15 mm pour une saison de pluie tardive (Pl)
- 30 rnm pour une saison de pluie intermédiaire (P2)
- 45 mm pour une saison de pluies précoce (P3)
La modulation de la hauteur de pluie de semis selon la précocité de la saison traduit la nécessitk
de tenir compte du risque d’occurrence d’une période sèche d’autant plus élevé que la saison est
précoce. Pour une meilleure régularitè de l’apport d’eau, l’irrigation au sprinkler est faite la nuit pour
éviter l’effet du vent, et selon une intensité suffisamment faible pour limiter le ruissellement.
Pour les différentes hauteurs de pluie de semis retenues, un jeu de 6 pluviomètres de surface a éte
installé pour une analyse de l’homogénéité de l’apport d’eau, Aussitot après irrigation et juste avant le
semis, il a été procédé à la détermination de la répartition du front d’humectation et des stocks
hydriques initiaux à 50 cm de profondeur. Pour chaque pluie de semis, on a considéré 9 répétitions.
Pour chaque série qui correspond à une pluie de semis, les caractéristiques de l’irrigation sont
presentées au tableau 3.4. La pluie visée n’a pas été obtenue dans le cas de la série P3 où 37 mm
ont été apportés au lieu des 45 mm désirés.
----
--i
Pluie visee
I Série
_I_-
(mm)
Pl
15
1
P2
3 0
P3
-+E+t-
-
-ii
4 5
risbleau 3.4 : CaracttWtiques de l’irrigation pour chaque
39
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6) Am&nagement du lit de semences
Les acquis des recherches ont montré l’effet positif de l’aménagement du profil cultural sur les
composantes du rendement de l’arachide. Ainsi, le travail en sec à la dent (ou au courtier) en Courbe
de niveau améliore l’infiltration des eaux des premières pluies. Ceci ce traduit par une avancée plus
rapide du front d’humectation (Sène et Garin, 1989).
Par ailleurs, le sarcla-buttage de prélevée permet une meilleur conservation de l’eau dans le profil
pouvant se répercuter sur la qualité de l’implantation de l’arachide (Juncker et Sène, 1990). De plus, il
permet d’envisager l’apport de matière organique par enfouissement localisé sur la ligne de semis.
Par conséquent, les risques de pertes de la fumure dus au ruissellement sont limités.
Sur ces sols soumis 6 la culture continue, les effets d’apports de matières organiques comme le
furnier ou le compost sont bénéfiques aux bilans hydriques et minéraux, ainsi qu’aux rendements de
{‘arachide (Cissé, 1986). A défaut de modifier les propriétés de rétention et de transfert hydriques, le
furnier apporté à faible dose améliore l’enracinement de la (culture. Cela se traduit par une meilleure
valorisation de l’eau et des éléments minéraux.
La reproductibilité de ces techniques à effet positif sur les composantes du rendement constitue un
critère essentiel de choix. Ainsi, pour chacune des trois pluies de semis retenues, les trois traitements
considérés sont les suivantes (3 répétitions par traitement) :
- le témoin “paysan” consiste en un semis mécanique en1 ligne et par traction animale, suivi d’un
sarclage à plat de prélevée, ou radou simple (RS)
- le semis est suivi d’un sarcla-buttage de prélevée, ou fadbu baligne (RB)
- le semis est suivi d’apport localisé sur la ligne de semis de fumier enfoui grâce à un sarcla-buttage
de prélevée (RBF). La dose d’apport de fumier est de 5 Uha.
La variété d’arachide utilisée est la variété 73-33, semi-tardive de 105 jours de type Virginia à port
érigé. Elle a un potentiel de production de 2,5 à 3 tonnes de gousses par ha. Depuis 1986, elle
remplace dans la zone la variété 28-206 qui est de même type botanique et de potentiel de
production comparable, mais a un cycle plus long de 10 jours environ. Ce changement est lié aux
effets de la sécheresse. Les semences traitées au fongicide ont donné un taux de germination de 98
% selon un test classique. Sur chaque parcelle élémentaire (5 m sur 15 m), le semis porte sur 10
lignes.
C) Dispositif ef conduite de l’essai
Le dispositif qui découle des différents traitements étudiés est présenté en figure 3.3. Les trois
séries considérées correspondent chacune à une pluie de semis et sont de dimension 46 m sur 15 m.
Elles sont séparées entre elles par une allée de 3,5 m de large, dans laquelle a été réalisée la
caractérisation de la profondeur de semis, Chaque série est subdivisée en 3 blocs de 15 m sur 15 m
comportant chacun 3 parcelles élémentaires correspondant chacune à un des 3 traitements
“préparation du lit de semence”. Ces traitements sont randomisés au sein d’une série.
Sur ce dispositif, les opérations culturales sont réalisées comme suit :
- aussitôt après irrigation, le semis de l’arachide est réalis& en ligne au semoir et en traction équine.
L’écartement entre les lignes est de 50 cm. L’utilisation d’un disque de 30 crans pour la variété
utilisée donne lieu à un écartement sur la ligne de 13.5 cm, soit une densité théorique de 348.000
plants par ha. Le soc du semoir est réglé pour une profondeur de semis moyenne de 4-5 cm. Ainsi
chaque parcelle élémentaire de dimension 15 m sur 5 m comporte 10 lignes de semis. Pour une
bonne régularité du semis et des sarclages suivants, on procède à des lignes continues sur les
parcelles alignées des 3 séries.
- les sarclages sont effectués aussitôt après le semis et les apports de fumures. Ces derniers sont
constitués par l’engrais classiquement utilisé, soit 150 kg par ha de 8-l 8-17 (soit 12-27-25) sur
toutes parcelles d’une part, et par le fumier sous forrne de “poudrette” apporté à 5 t par ha
uniquement sur RBF.
- un désherbage manuel est fait par la suite, à la demande, pour éviter la concurrence pour l’eau.
4 0
X2.2. CONTRÔLES ET MESURES RÉALISÉES À LA MISE EN
PLACE DE L’ESSAI
3m2.2.1 CARACTÉRISATIONS PHYSIQUES
a,l Structure du sol
Sur les sols tropicaux, Braudeau (1988) a développé une méthode retractométrique de l’analyse
structurale. Celle-ci a été mis en oeuvre dans un certain nombre d’études (Boivin, 1991; Mapangui,
1992; Colleuille, 1993). La méthode est utilisée pour la caractérisation structurale des parcelles
d’expérimentation (Cf. Annexe 1).
La figure 3.4 montre qu’en surface (horizon O-15 cm), le retrait mesuré est faible, ce qui met en
évident l’existence d’un horizon de surface à structure dégradée. En ce qui concerne l’horizon 15-35
cm, le retrait mesuré est plus important, donc à ce niveau, le sol est un peu plus structuré.
b) Rugosik! de surface
Un profilographe à aiguilles a été utilisé pour évaluer la rugosité de surface du sol avant et aprés le
semis et les sarclages. II est constitué d’un cadre metallique comportant 37 tiges régulièrement
espacées de 2.5 cm, verticales et de même longueurs. Ces tiges reposent sur la surface du sol et
donc elles en épousent la forme du micromodelé. Leur dénivellation est ainsi enregistrée à I!‘aide
d’une feuille de papier millimétré ajustée sur le cadre.
Le modelé de surface est déterminé avant et après la mise en oeuvre des traitements. Apres le
semis, les trois sarclages de prélevée sont distingués sur chaque pluie de semis. Les indices de
rugosité moyens (IR) ainsi que les dénivellations moyennes extrêmes sont déterminés pour les
différents traitements. (tabl. 3.5).
Tableau 3.5 : Mode/& de surface r&ultant des sarclages de p&levhe. Moyenne t écart-type.
Avant l’irrigation les dénivellations enregistrées varient en moyenne entre -2 et 0,5 cm. Ce
micrornodelé de surface résulte en partie du désherbage manuel effectué lors de la preparation du
site d’essai. Ce travail en sol sec a donné lieu à une couche superficielle pulvérulente d’environ 0.,5
cm d’épaisseur. Après la mise en oeuvre des traitements, les petites buttes façonnées sur la ligne de
semis par RB ou RBF accentuent l’ondulation en surface par rapport au sarclage à plat. L’indice de
rugosite varie du simple au double quand on passe de RS à RB.
Avant irrigation, trois répétitions par série sont considérées, alors qu’après la mise en oeuvre des
traitements, trois répétitions par type de sarclage de prélevée et par série sont prises en compte
L’analyse de données fait appel à l’utilisation d’indices synthétiques :
(i) indice de Kuipers (1957) qui est égal à l’écart-type des relevés, soit la formule :
4 1
où m = nombre de répétitions;
n = nombres de tiges;
Xi = côte en cm mesurée pour la tige i;
p = moyenne des côtes
(ii) indice d’Allmaras (‘1966), qui est lié à lRk
par la formule : IR*=log (IRk) . Cet indice présente
I’svantage d’avoir un pouvoir discriminant élevé, mais aussi l’inconvénient de ne pas avoir une
signification physique très précise, Pérez (1994) montre que IRk dépend principalement de la
dénivellation maximale mesurée, contrairement à un autre indice (Boiffin, 1984) qui est sensible à
Ta pente.
Le sarclage donne lieu à deux types de microrelief. II s’agit d’une surface quasi-plane à ondulation
visible mais peu prononcée correspondant au témoin, et une surface à ondulation marquée en raison
cle la présence des buttes sur les lignes de semis de 2 traitements.
c) DensitB apparente
Juste avant la mise en place de l’essai, un densitomètre à membrane a été utilisé en sol sec à
raison d’un profil par parcelle pour la détermination de la densité apparente. Les échantillons ont été
prélevés à 3 niveaux : O-10, 10-20 et 20-40 cm. L’obtention du volume, puis du poids sec: de
l’échantillon de sol permet de calculer la densité apparente sèche en g.cm”.
Les valeurs moyennes de masse volumique des 3 horizons superficiels sont présentées au tableau
3.6. Elfes correspondent à des porosités totales variant entre 36 et 41 %. II semble donc que les
conditions de porosités sont limites pour un bon développement racinaire (Blondel, 1965; Nicou et
‘-hirouin, 1968).
I
/2tZôGi
1,58 i 0,06
1
‘Tableau 3.6 : Masse volukque du sol du sife d’essai. Moyenne 3 &a&type.
X2.2.2 CARACTÉRISATIONS HYDRIQUES ET HYDRODYNAMIQUES
ii) Caracfëristiques hydrodynamiques du sol
Les caractéristiques hydrgdyn-iques pour un horizon de sol donné concernent les relations entre
la teneur en eau ( 0 en cm /cm ) d’une part, et d’autre part, la pression de t’eau (h, en mb) et la
conductivité hydraulique (K, en mm/j). Le sol du site a fait l’objet d’une caractérisation
hydrodynamique par la méthode du drainage interne jusqu’d une profondeur de 3 m (Baret, ‘1980).
Les données tensiométriques obtenues par cet auteur ont été utilisées pour déterminer la courbe h(6)
,ou courbe pF, pour la cote 10 cm, complétées par les données de laboratoire pour les pressions plus
faibles.
La relation entre la teneur en eau (6) et le potentiel hydtique (h) ainsi établie prend en compte
uniquement les conditions humides du sol (fig. 3.5). Cette étude met en évidence l’existence d’un
important ecoulement gravitaire en partie dû à des fentes de retrait observables en profondeur sur
des profils ouverts. La réserve utile du sol est respectivement de 40 et 60 mm à 30 cm et 50 cm de
profondeur.
4 2
Sur des echantillons de surface (O-10 cm), la courbe pF a été déterminée en laboratoire (fig. 3.6).
Four une densité apparente de 1,6, les valeurs de h correspondant aux fortes teneurs en eau sont
comparables à celles obtenues in stiu par Baret (1980). Par ailleurs, les teneurs en eau à la capacité
au champ (pF2) et au point de flétrissement permanent sont respectivement de 0.13 et 0.025 g/g.
L’evaporation du sol nu est essentiellement liée à l’humidité de surface, compte tenu de la faible
variabilité de la demande évaporative en saison sèche (Fig. 3.7). La relation entre la conductivité
hydraulique (K) et 8 est donnée par la formule proposée par Vauclin (1980) :
W& = (e/e,)B
avec K : conductivité (mm/j)
K, : conductivité hydraulique en régime permanent (mm/j)
e0 : humidité du sol en régime permanent, estimée a 0,28 cm3/cm3
B : paramètre d’ajustement
Pour le site d’étude, #“utilisation de la teneur en éléments (%A + L) permet de paramétrer Ko et B,
ci,) étant considéré comme l’humidité à saturation soit 0,28 cm3/cm3 (Vauclin et Imbemon, 1980 -
Tabl. 3.7). Le domaine de validité de cette relation ne concerne que les sols à faibles teneurs en
a:rgile + limon (A+L).
Horizon
ci %A+L B l-$ (m/s*lO9
1 O-30 cm
6-125
9,67
9,4-l 3,4
50 cm
125
6,65
11,3-14,4
Tableau 3.7 : Estimation des paramétres de la relation entre conductivifé hydraulique e t teneur e n
eau des horizons dé surface du site (d’après Bar-et, 1980)
c,l profil hydrique à sec (avant irrigation)
Les mesures hydriques sont faites selon la méthode gravimétrique, compte tenu du grands nombre
ds points à pritlever et de la précision requise pour les mesures de surfFe. Les déterminations de
l’humidité pondérale (w, en g/$ et8de la densité apparente (da, g/cm ) permettent d’accéder a
l’humidité volumique (6, en cm /cm ) par horizon prélevé, et au stock hydrique (S, mm) pour une
pl-ofondeur donnée. Les calculs sont faits selon les formules ci-dessous :
w = (Mh -MS). MS-’
8=w.nyd=w.da.p,
S = 100 .c8 i (Zi/lO)
a/ec Mh et MS : poids humide et sec de l’échantillon (g), respectivement
w : teneur en eau pondérale
8 : teneur en eau volumique
pvv : masse volumique de l’eau (g/cm3)
d : densité apparente séche
5 : stock d’eau (mm)
Zj : épaisseur de l’horizon considéré (cm)
L’humidité pondérale est obtenue par prélèvement à la i.arière pour les tranches de sol O-5, 5-15,
l!j-25, 25-35, 35-45 et 45-55 cm. La connaissance des caractéristiques hydrodynamiques et de la
capacité de rétention du sol (Baret, 1980; Ci& et Vachaud, 1990) permet de se limiter à cette
profondeur, compte tenu des volumes d’eau d’irrigation à apporter.
L’utilisation de I’ensernble de ces paramètres permet de caractériser l’état hydrique du sol avant la
trise en place de l’essai, notamment l’humidité volumique par couche de sol et le stock hydrique à
4 3
sec dét.erminé ZI 55 cm de profondeur (Tabl. 3.8). Le prélèvement de sol intervient environ 4 mois
après l’arrêt des pluies. Par conséquent, le profil après la fin de la saison des pluies est pratiquement
desséché : cela est d’autant plus marqué que le site n’a pas été désherbé après la saison des pluies
(Nicou et Chopa& 1971). L’eau stockée dans le profil, soit 10 mm en moyenne, ne participera que
tr&s faiblement à l’alimentation de la culture.
stock moyen sur 55 cm
-
I
9,93 Lt 1,50
Tableau 3.8 : stock moyen d’eau dans le profil à la fin de la saison des pluies sur le site d’implantation
de l’essai (12 r+xMtions pour chaque mesure). Moyenne t écart-type.
3. Z.2.3 Profondeur de semis
La profondeur de placement de la graine a été analysée dans l’intervalle séparant les séries entre
elles. Aussitôt après le semis et juste avant le sarclage, une détermination de la profondeur de semis
a &é r9alisée sur un nombre total de 60 graines réparties au hasard en bordure des parcelles. Pour
chaque pluie de semis, 20 semences sont ainsi considér6es. La distribution de la profondeur de
semis indique une valeur moyenne comparable quelle que soit la hauteur de pluie (Tab. 3.9).
r-- - -
Repartition des graines par couche de sol
Profondeur
10-20 mm
20-30 mm
>30 mm
---_-- moyenne (mm)
1 7 m m
?R+t?
“V L Y
2
3
E
1 5
I
1
---SQ
40 f 5
i
2
1 7
3 7 m m
39 -
I
l
1
AV
1 r
I
z
I
-1
I
II
1
Tableau 3.9 : Variation de /a profondeur de semis
3.2.3 MESURES RÉALISÉES AU COURS DE L’ESSAI
3.2.3.1. CONDITIONS CLIMATIQUES
Durant l’expérimentation de Janvier à Avril 1993, les données horaires de la station
m&téorologique installée sur le site ont été : l’humidité relative, la température, la demande
haporative {évaporation Bac Classe A).
3.2.3,,2 SUIVI DU COMPORTEMENT PHYSIQUE DU SOL
a) R-ofil hydfique
On considère pour ce suivi I’humidite volumique, le front d’humectation, et le stock en eau jusqu’au
front d’humectation. Les prélèvements gravimétriques se font à raison d’un profil par parcelle et par
date de prélèvement (1, 3,6, 9, 14,21 I 30 et 42 jours après semis), et dans une zone exclusivement
ré:jervée aux échantillonnages destructifs (Fig. 3.3). Pour un suivi assez fin des conditions hydriques
ai voisinage de l’emplacement de la graine, mais aussi dans la zone de croissance de la radicule, les
tranches de sol très fines de 2 cm d’épaisseur à prélever ne s’accommodent pas avec l’utilisation
Cl;assique de la tarière (figure 3.8). Ceci explique l’utilisation du couteau de peintre permettant
d’obtenir les tranches d’épaisseur désirée.
4 4
Figure 3.5 :Relation entre la teneur en em du sol et le potentiel hybrique dcns lr px?.l
en éyporztion nztuelle (Ebet, 1980)
1
10:
.:
I
1
4
I
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
Humidi! @ém!e (g 19 )
Figure 3.6 : Relation entre le potentiel (h en hPa) et humidité pondkale pour i’hofzor
O-1 0 cm.
A partir de 10 cm de profondeur, les prélèvements gravimétriques sont réalisés tous les 5 c,m au
rn,Dins ou en-dessous du front d’humectation. A chaque date de prélèvement, l’humidité volurnique
pour chaque couche et le stock hydrique dans le profil sont déterminés.
Entre deux dates de mesure, la consommation d’eau par la plante (ETR) est déterminbe à partir de
l’équation générale du bilan hydrique :
P + I - D - R & A S = E T R ( m m )
Avec :
P :
Pluie enregistrée entre deux dates
I
Irrigation apportée
D :
Drainage en-dessous de la zone racinaire
R :
Ruissellement
AS : Variation de stock
EÏ;R :Evapotranspiration
Les éc.han’tillons sont pris sur la ligne de semis pour bien mettre en évidence l’effet de la butte par
raDport au sarclage à plat. Alors que les 4 premières mesures décrivent l’évolution du profil hyclrique
pendant la phase de germination et de levée,, les autres périodes de prélèvements permettent
d’analyser la croissance et le développement de la plantule.
b) Evolution de la température du lit de semences
::
A l’aide de thermocouples reliés à une centrale d’acquisition, le suivi de la température du lit de
semences a Gtb réalisé sur quelques parcelles des 2 séries correspondant à 17 et 37 mm de pICe de
semis (Fig. 3.4). II s’agit pour la première série d’une répétition de chaque traitement, et pour la
deuxicime d’une répétition de RB uniquement. Pour ces parcelles instrumentées, les profondeurs de
Iplacernerit des thermocouples sont au nombre de 2 pour RS (5 et 10 cm).
3.2.3.3 SUIVI DES CARACTÉRISTIQUES DU PEUPLEMENT
a) Cornporfement de l’arachide en début de cycle
Le comportement de l’arachide au cours de son implantation et son développement végétatif de
début de cycle sont analysés en relation avec les disponibilités hydriques dans le profil du sol. On
ré,slise donc un couplage des suivis des paramètres de comportement de la plantule avec celui des
teneurs en ea.u et de stocks hydriques du sol sur les différents traitements.
Pour les pr&&ements destructifs on mesure le poids de matiére sèche, le confenu reiafif en eau de
/a plarrfe, /‘enracinement.
b) Densifrl de peuplement et taux de recouvrement
Ce suivi est réalisé sur une partie réservée aux observations non destructives sur chaque parcelle
du dispositif. La densité de population B partir de l’émergence ou levée est déterminée par comptage
sur une surface de 12 m2 délimitée sur chaque parcelle. Au cours du temps ce comptage permet. de
quantifier le taux de mortalité des plantes lié à l’alimentation en eau. Les valeurs sont exprimées en
nombre de pl.ants par ha. Ce suivi a été réalisé à 7, 30 et 45 jours après semis.
Le taux dle recouvrement du sol par la culture est déterminé à 3 dates (7, 30 et 45 jours .après
semis) grâce à une grille de notation carrée de 1 m2 ayant des mailles carrées de 5 cm de coté. La
grille est positionnée 3 fois sur une parcelle pour estimer le taux moyen de recouvrement. Les indices
0, 0,5 et 1 sont utilisés selon que le recouvrement de la maille par la végétation est nul, partiel ou
toial. A partir de 400 relevés, le taux de recouvrement pour une répétition est calculé comme suit :
TR (‘%) = 0.25 ( 0.5Ml + M2 )
45
avec
Ml : nombre de maille5 affectées de la valeur 0.5
M2 : nombre de mailles affectées de la valeur 1
Ces parties réservées aux observations non destructives nous ont également permis de
contrôler l’initiation florale.
c) Croïssance despartiesaériennes
.
Le poids de matière sèche
Le poids de matière sèche est déterminé sur toutes les parcelles à 14 et 30 jours apres semis
en récoltant sur un mètre linéaire les plants d’arachide. Ces plants sont COmp!éS, puis séchés à
Muve à 80% pendant 24 h avant d’être pesés. La grandeur analysée concerne le poids de matiére
sÈ:che par unite de surface (g/m’)
?
Le contenu relatif en eau (CRE)
C’est une grandeur physiologique sensible au stress hydrique ( Annerose, 1990; De Raïssac.
1992 ). Sa mesure est recommandée à partir du stade 3 feuilles, Ainsi la détermination a eu lieu aux
dates !Suivantes : 14, 21, 30, 42, 56 jours après semis.
A l’aide d’un emporte-pièce, on prélève 4 disques foliaires sur chaque parc.elIe. Le
prélèvement est effectué sur une foliole de la Sème feuille a partir du sommet de la plante. La
ptiriode d’echantillonnage au cours de la journée corres@nd à la plus forte demande évaporative,
soit entre 12h et 15h. Aussitôt prélevé, le disque est enveloppé dans de la paraffine pour conserver
kn humidite. En utilisant une balance de précision, on détermine :
- le poids frais (PF)
i-
le poids turgescent (PT), obtenu en réhydratant le disque pendant 2h dans de l’eau distiliée
- le poids sec (PS), après séchage a l’étuve du disque pendant 24h à 80°C
Le calcul du CRE d’un disque est fait selon la formule :
CRE (?‘o) = (PF - PS) x (PT - PS)” x 100
d) Cmissanceracinake
Deux types de détermination ont été réalisés :
- jusqu'à la levée (4 à 7 jours après semis), des sondages simplifiés sont effectués pour déterminer
la ‘vilesse d’avancement du pivot radiculaire, en relation avec le front d’humectation. Ces
observations ont été réalisées sur le traitement RS pour les deux séries pluie de semis de 15 et
45 mm. Sur chacune des deux répétitions suivies, la longueur moyenne de la radicule est
déterminee par rapport à la mesure sur 6 graines.
- aprés la levée, on utilise la méthode des prélèvements globaux à 14 jours après semis pour
déterminer la masse sèche racinaire en fonction du traitement. Deux profils racinaires pour RS et
RB ont été réalisés sur les séries 15 et 45 mm. La m&.$ode consiste à découper un monolithe en
parallelépipède rectangle, de volume 0,5 * 0,5 * FH m (FH = profondeur du front d’humectation
en m). Le monolithe est centré sur 2 ou 3 pieds d’arachide. Ensuite, le prélèvement est effectué
par tranche de 2 cm pour la couche O-10 cm, puis par tranche de 5 cm jusqu”au front
d’humectation. L’extraction des racines est faite à l’aide d’un tamisage sous eau des échantillons
prélevés. Enfin, le séchage a l’étuve à 70% pendant 48h des racines ainsi séparées de la terre
permet aprés pesée de déterminer la masse racinaire.
4 6
-
--
Pluie de semis do 17 mm
1:
24
30
36
42
Jus aprhs semis
Pluie dr semis de 30 mm
0.25
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Figure 3.10 : Evolution de l’humidité volumique. Horizon 2-4 cm.Nioro 1993.
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3.3. RESULTATS
3.3.1. INFLUENCE DE LA PLUIE DE SEMIS ET DES TYPES DE
SARCLAGES SUR LES PARAMÈTRES HYDRIQUES ET
THERMIQUES DU SOL
En condition de sécheresse en début de cycle, les deux termes de l’équation du bilan
hydrique de la culture donnée au chapitre précédent sont pour une date considérée, le stock d’eau
dans le sol et I’évapotranspiration de la culture. Le suivi par prélèvement gravimétrique de l’humidité!
jusqu’au front d’humectation du profil selon un pas de temps suffisamment court permet de
déterminer la variation de stock entre
deux dates de mesures, et par conséquent de suivre
l’évolution de la consommation de l’eau par la culture. Pour chacune des hauteurs de pluie de semis
étudiée, l’influence du type de sardage de prélevée est analysée.
3.3.1.l EVOLUTION DES PROFILS D’HUMIDITÉ
a) le front d’humecfation
Pour chaque pluie de semis, la figure 3.9 présente i’évolution du front d’humectation au
cours du temps en relation avec le type de sarclage de prélevée
Environ trois heures après I?rrigation et juste avant le semis et la mise en oeuvre des
sarclages d’e prélevée, le front d’humectation moyen est à 15, 23 et 29 cm de profondeur
re.spectivement pour les apports d’eau de 17, 30 et 37 mm.
Après la mise en oeuvre des traitements étudiés, on observe une descente progressive du
front d’humectation sur l’ensemble des parcelles, Ainsi au 6ème jour après semis (jas), il atteint
respeclivement
et en moyenne 30, 35 et 38 cm pour les pluies de 17, 30 et 37 mm. II atteint son
maximum vers le 30ème jas, soit 34 cm pour 17 mm, 40 cm pour 30 mm et 42 cm pour 37 mm. Par
ccnséquent, pendant la durée de l’expérimentation le suivi hydrique par prélèvement gravimétrique
jusqu’au front d’humectation autorise une détermination relativement aisée des termes du bi6an
hydrique de la culture.
L’influence du sarclage de préievée est variable, en particulier pour les 2 hauteurs de pluies
le!; plus faibles. le front d’humectation descend plus rapidement à la suite du sarclage de prélevée
traditionnel simple (RS) qu’à la suite des sarcla-buttages
de prélevée (RB et RBF). Ainsi à 9 jas, pour
le:; pluies de 17 et 30 mm, la différence de front d’humectation entre ces deux types de sarclage
at’eint en moyenne 7 cm. Toutefois, vers le 21 ème jas, les profondeurs de front d’humectation pour
to JS les types de sarclage de prélevée sont identiques sauf sur RBF pour fa pluie de semis de 17
mn. En général les fronts d’humectation les moins profonds sont observés sur le traitement RBF.
L’apport de matière organique sous forme de poudrette a tendance à ralentir la descente du front
d’lwmectation. Ceci est particulièrement vérifié à partir du Sème jas pour la plus faible pluie de
semis.
b) L’humiditrS du sol
@ L ‘humidité de surface
Pour une analyse fine des conditions hydriques de la germination et de la levée, l’horizon de
surface, correspondant à la zone de placement des semences a fait l’objet de prélèvements par
tranche de sol de 2 cm. En moyenne, les semences sont placées à une profondeur de 3 à 4 cm de la
surface (Cf. chap. 3.3.3.1 .a). Toutefois, la radicule nouvellement émise à partir de cette profondeur ;3
la suite de la germination se développera selon les conditions hydriques offertes par l’horizon
irr médiatement sous-jacent.
Les figures 3.10 et 3.11 présentent l’évolution de l’humidité volumique dans les tranches de
sol de 2-4 et 4-10 cm, respectivement. L’apport d’eau par irrigation, assimilé par la suite à la pluie de
semis, détermine la teneur en eau initiale. Ainsi, pour le site de Nioro, les humidités moyennes juste
av,ant le semis sont de 0,133, 0,177 et 0,221 cm3/cm3 pour les pluies de semis de 17, 30 et 37 mm,
4 7
respectivement. Pour chacune de ces pluies de semis, le dessèchement au cours du temps du profil,
et plus particulièrement de l’horizon superficiel est bien mis en évidence.
Cependant, le sarclage de prélevee simple (RS) et les sarcla-buttages
de prélevée (RB et
RE!F) de l’autre ont des comportements distincts. En effet, à partir de 1 jas pour la pluie de semis de
37 mm , et de 3 jas pour 17 et 30 mm, le dessèchement est plus accentué pour RS que RB OU RBF.
Ainsi, dans la période précédent l’émergence (0 à 7 jas), l’évolution moyenne de l’humidité de
la tranche de surface 2-4. cm en fonction des types de sarclages indiquent les valeurs ci-après :
- semis après pluie de 17 mm : l’humidité volumique passe de 0,133 à 0,021 cm3/cm3 sur RS et à
0,045 cm3km3 sur RB ou RBF;
- semis après pluie de 30 mm : ces valeurs passent de 0,177 à 0,070 cm3km3 pour tous les types
de sarclage de prélevée;
- semis après pluie de 37 mm : elles varient entre 0,211 et 0,080 cm3km3 pour RS et entre 0,221
et 0.100 cm3km3 pour RB ou RBF
Toutefois en ce qui concerne la pluie de semis la plus faible, soit 17 mm, il semble qu’au
cours des 3 premiers jours qui suivent le semis, la localisation du fumier sur la ligne de semis
.
aC;Célère le processus de dessèchement de l’horizon de surface par rapport au sarcla-buttage simple.
Pour chacune des pluies de semis, les écarts des valeurs d’humidité volumique entre les
types de sarclage s’amplifient généralement au cours du temps à partir de 1 jas pour atteindre un
maximum de 0,04 à 0,05 cm3/cm3 entre 6 et 14 jas. Par la suite, ces écarts se resserrent quand les
humidités sont déjà très faibles. A 21 jas, elles sont comprises entre 0,OI et 0,03 cm3km3 pour les
*pluies de semis de 17 et 30 mm, et entre 0,025 et 0,05 cm3km3 pour 37 mm de pluie de semis.
0 L ‘humidifé du sol sur l’ensemble du profil
Pendant une période de 45 jours, les dix dates de prélèvements considérées permetteni de
.dticrire, en fonction du sarclage, pour chaque pluie de semis, l’évolution du profil d’humidité du sol
jusqu’au front d’humectation. En plus des teneurs en eau initiales en sec avant et en humide juste
après l’apport d’eau, le suivi de la phase de la germination à la levée concerne les 3 dates de
prélèvements (I, 3 et 6 jas). Les autres prélèvements effectués à 9, 14, 21, 30, et 42 jas permettent
de décrire les conditions d’alimentation en eau des plantes au cours de leur développement végétatif
da début de cycle.
L’évolution de la teneur en eau dans le profil est présentée aux figures 3.12, 3.13 et 3.14 pour
ks pluies de semis de 17, 30, et 37 mm, respectivement. Avant l’apport d’eau d’irrigation le profil
contient très peu d’eau. En effet la teneur en eau varie de moins de 0,OI cm3km3 en surface à
seulement 0,03 cm3/cm3 à 50 cm de profondeur. Après cet apport d’eau, et dès la mise en oeuvre
des traitements, ces figures mettent en évidence une évolution très rapide du profil d”humidite.
Tout d’abord, quelle que soit la pluie de semis considérée, il apparait dès le lendemain du
semis une très forte diminution de l’humidité des 20 premiers centimètres du sol. Cette diminulion de
l’ordre de 50% amène les valeurs d’humidité à une moyenne de 0,08, 0,IO et 0,13 cm3/crn3
respectivement pour les pluies de semis de 17, 30 et 37 mm. Par la suite, il apparaît à partir de
I’iorizon 6-8 cm une diminution plus lente de l’humidité du profil au profit d’une redistribution en
profondeur de l’eau. La descente du front d’humectation ainsi observée est d’autant plus perceptible
que la pluie de semis est importante,
Au cours de celte première période, on remarque un dessèchement très rapide de la tranche
O-4 cm sur RS par rapport aux deux sarcla-buttages. Ainsi sur cette épaisseur de sol a 1 jas, RS a
perdu plus de 70% de sa teneur initiale, alors que RB et RBF en conservent encore plus 50%. Entre 3
et 14 jas, à l’exception de l’horizon de surface O-10 cm sur RS, les valeurs de teneurs en eau sont
comparables pour les différents types de sarclage pour une pluie de semis donnée.
En fait, dans la tranche de sol 10-40 cm et pour toutes les pluies de semis, les sarclages de
prélevée ne présentent pas d’effets statistiquement différents, malgré une tendance apparente pour
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RS de stocker plus d’eau en profondeur. Dans ces conditions, les humidités volumiques Varient
comme suit :
- de 0,060 à 0,045 cm3/cm3 pour les semis après la pluie de 17 mm,
- de 0,090 à 0,060 cm3/cm3 pour les semis après la pluie de 30 mm,
- de 0,110 à 0,090 cm3/cm3 pour les semis aprés la pluie de 37 mm.
A partir de 14 jas, la vitesse accrue de dessèchement du profil traduit l’augmentation des
besoins en eau de la cultures dont le développement vegétatif a atteint le stade de 3 feuilles.
3w3.1.2 LES STOCKS HYDRIQUES
La cote de 50 cm vers laquelle tend le front d’humectation pour la plus grande hauteur de
pluie de semis a été retenue pour le calcul des stocks hydriques. Leur évolution moyenne en fonction
des types de sarclage de prélevée est presentée pour chaque hauteur de pluie (Fig. 3.15).
Comme pour les humidités volumiques, les stocks diminuent très rapidement au cours des
trais premiers jours qui suivent le semis. Cette diminution de stock dans cette période est d’autant
plus importante en valeur absolue que l’apport d’eau est élevé (Tableau 3.10). Ce resultat met en
edidence la grande influence de l’offre en eau de surface sur l’évaporation en sol nu.
Utterteurement, entre 3 et 21 jas, il y a un ralentissement dans I’evolution des stocks
hydriques dans le profil. Mais cette évolution, relativement lente au cours du temps, semble être sous
la dépendance de la hauteur de pluie de semis. En effet, il apparaît bien que la pente générale de
l’allure de l’évolution du stock augmente avec la pluie des semis.
Diminution de stock (%)
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Tableau 3.10 : Diminution du stock hydrique au cours des 3 premiers jours aprés semis
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Enfin, à partir du 21ème jas, la vidange du stock d’eau dans le sol jusqu’à 12-15 mm est à
nouveau relativement rapide.
L’analyse de la variante des valeurs de stock est effectuée aux différentes dates pour chaque
pluie de semis. Elle ne met pas en évidence un effet significatif du type de sarclage de prélevée sur
tes stocks déterminés, &I l’exception de la mesure à 14 jas pour le semis apres 37 mm de pluie. Pour
cette situation précise le stock obtenu pour RB est significativement plus important que celui pour RS.
A l’exception des stocks mesurés pour la pluie la plus faible, une forte variabilité des stocks
est observable dans la période d’évolution du régime de l’eau dans le sol. En ce qui concerne la série
ir 30 mm, le phenomène apparaît en particulier pour RB et, dans une moindre mesure, pour REF .
Cela résulte en fait de la plus faible quantité d’eau apportée sur chacune de la troisième répétition de
ces deux traitements, du fait de l’arrêt momentané du fonctionnement d’un asperseur.
Au cours de la période totale considérée, soit de 0 à 60 jas, le stock hydrique moyen varie
comme suit :
-- d e 2 5 à 12,5 mm pour le semis aprés la pluie de 17 mm,
-- d e 3 7 à 16 mm pour le semis après la pluie de 30 mm,
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3.3.1.3. EVOLUTION DE L’ÉVAPOTRANSPIRA’TION
Les deux phases avant et après la levée de I’arachide ont été distinguées en ce qui
concerne le profil de dessèchement au cours de l’expérimentation. La première correspond ;li
l’évaporation en sol nu, alors que la deuxième concerne l’évapotranspiration du peuplement cultivé.
a) Evaporation en sol nu
Au cours des 6 premiers jours suivant les apports d’eau d’irrigation et précédant la levée, le
S~I est nu. L’application de l’équation du bilan hydrique aux 3 périodes respectives de 0 à 1, 1 a 3 et :3
à 6 jas permet de cerner la dynamique de l’évaporation sur l’ensemble des parcelles.
Pour chacune des pluies de semis, cette évolution en fonction du type de sarclage de
prélevée est présentée en figure 3.16. En tenant compte des conditions climatiques recueillies
pendant la période correspondante, il apparaît clairement une forte intensité de l’évaporation au
début de cette période. Toutefois, son importance est d’autant plus grande que la hauteur de la pluie
de semis est grande.
En moyenne, l’évaporation au bout de d’une journée après l’épisode pluvieux passe du
simple (3,5 mm) au triple quand l’eau apportée augmente de 17 à 37 mm. Par la suite, elle diminue
fortement. Là aussi, l’ampleur de la diminution enregistrée croît avec l’apport d’eau. Ainsi, par
e:<emple pour 17 mm de pluie, la baisse sensible n’est observée qu’à la fin de la 3 eme période.
L’analyse de variante effectuée par période pour chaque pluie de semis ne révèle pas d’effet
significatif du sarclage, à l’exception de la première période (O-l jas) et pour les deux pluies les plus
faibles, mais seulement au seuil de 10 %. Pour ces deux pluies, RB permet de conserver l’eau dans
le profil en début de cycle. Lors de cette période, ce traitement procure par rapport à RS ou même
RBF une réduction de l’évaporation respectivement de 80 et 35 % pour les pluies de semis 17 et
37 mm. Le comportement observé pour RBF est en général similaire à celui de RS. L’absence d’effel
du sarclage à ce stade pour la pluie de 37 mm semble traduire l’offre relativement importante d’eau
en surface conditionnant l’évaporation.
Le tableau 3.11 présente le cumul de l’évaporation du sol nu, c’est à dire lors de la période
précédant l’émergence des plantules d’arachide. En définitive, le volume d’eau mobilisé pal
évaporation avant la levée correspond environ à 38, 32, et 39 % pour les pluies de semis de 17, 30,,
et 37 mm, respectivement.
II apparaît que RS et RBF présentent un comportement similaire quelle que soit la hauteur de
la pluie de semis. Par contre, RB semble d’autant plus efficace pour préserver l’eau dans le profil que
la hauteur de la pluie de semis est plus faible.
Evaporation, mm
-
-
Pluie de semis, mm
RS
RB
1 7
7,0 f 2,5
5,l * 1,3
3 0
10,3 * 1,9
8,5 3~ 1,4
3 7
14,8 f 3,8
13,9 f 0,8
Ti,bleau 3.11 : Cumul de l’évaporation en sol nu avant la levée (O-6 jas). Moyenne 2 écart-type.
b) L’évapotranspiration
aprés la lev&e
En conséquence de l’évolution des profils d’humidité et de stock hydrique décrite
pt$cédemment,
les résultats d’analyse de I’ETR sont présentés pour deux périodes : la première
entre 6 et 21 jas et la deuxième entre 21 et 42 jas (Figure 3.16). II apparaît bien que I’ETR moyenne
joumaliére augmente avec la pluie de semis. De l’ordre de 0.2 mm/j pour le semis après la pluie de
17 mm, elle atteint 0.6 mm/j pour celle de 37 mm.
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Quand on passe de la première à la deuxième période, on note un maintien voire une légère
augmentation de I’ETR, à l’exception de RBF pour les deux plus faibles pluies de semis. L’effet de
l’apport de fumier semble se traduire par une forte mobilisation de l’eau quand celle-ci n’est pas
lirnitante.
Pour chaque pluie de semis, l’analyse de la variante effectuée montre que seul RBF
améliore I’ETR de façon significative par rapport à RS lors de la première période.
Sur l’ensemble de la période allant du semis jusqu’au 42ème jour, la quantité d’eau mobilisée
scus forme d’évapotranspiration en fonction du type de sarclage de prélevée croît avec la pluie de
semis (Tableau 3.12). Par rapport aux stocks initiaux, ces lames d’eau quel que soit le type de
sarclage consideré, sont comprises entre 70 et 75’ % pour les pluies de semis de 17 et 30 mm, et
entre 82 et 87 % pour la pluie de 37 mm. La différence assez maquée entre les deux plus faibles
pluies d’une part et la pluie de 37 mm d’autre part, semble refléter un phénoméne autre que la seule
difference des besoins en eau liées aux densités de levée observées (cf. chapitre ci-après).
Rbleau 3.72 : Evapotranspiration totale sur la période de 0 6 42 jas. Moyenne f écatf-Qpe.
3.3.1.4 tiu1w31~É DE SURFACE ET ÉVAPOTRANSPIRATION DE LA CULTURE
Lors du fonctionnement en sol nu, on a déterminé l’évaporation moyenne journalière relative
à chacune des périodes O-l, l-3, et 3-6 jas. Ces valeurs sont mises en relation avec l’humidité
volumique de l’horizon O-10 cm déterminée sur toutes les parcelles le jour même du semis, puis à 1
et 3 jas, respectivement.
Pour chaque type de sarclage, les mesures effectuees pour les trois pluies de semis testées
sont regroupées. Ainsi les 27 couples de mesures par type de sarclage de prélevée permettent de
di.sposer d’une large gamme de valeurs aussi bien pour l’humidité volumique que pour l’évaporation
en sol nu pour la période considérée. L’analyse effectuée pour chaque traitement permet de préciser
la nature de la relation, ceci compte tenu des résultats de l’analyse obtenus. L’étude de cette relation
est faite au moyen de régression. De fortes corrélations sont généralement observées entr5 I’ETR
moyenne
journalière et l’humidité de l’horizon superficiel O-10 cm. Les valeurs R sont
respectivement de 0.85, 0.72, et 0.76 pour RS, RB, et RBF.
L’évaporation moyenne journalière augmente avec I”humidité de surface (figure 3.17). Le
sarclage de prélevée à plat, et dans une moindre mesure l’enfouissement de matière organique par le
wclo-buttage de prélevee accélérent le dessèchement par evaporation de l’horizon de surface,
compares au sarcla-buttage de prélevée seul. En effet après une intense évaporation aussitôt après
le sarclage, correspondant à une humidité de surface maximale, les résultats obtenus indiquent une
évolution plus ralentie sur les sarcla-buttages que sur RS. Cela est confirmé par une humidité de
SL r-face plus élevée observable dès le lendemain de la pluie pour les sarcla-buttages par rapport au
sarclage simple.
3.3.1.5 LA TEMPÉRATURE DU LIT DE SEMENCE
a) Evolution au cours du temps
Le suivi de la ternpérature du lit de semence concerne 4 parcelles élémentaires. II s’agit
d’une rhpétition de chacun des 3 types de sarclages de prélevée après le semis sur la pluie de 17 mm
et d’une répétition de pour le semis après la pluie de 37 mm.
51
On considère deux profondeurs pour RS (5 et 10 cm) et 3 pour RB et RBF (0, 5 et 10 cm).
Les contraintes d’instrumentation n’ont pas permis de disposer de répétition pour ce suivi. Aussi, les
valeurs obtenues ne peuvent-elles pas prétendre decrire de façon rigoureuse le régime thermique du
lit de semence. Pour les dates correspondant à 1,3,6, 9, et 14 jas, les mesures en continu sont
disponibles de IOh à 18h durant la journée.
A l’échelle de la journée entière, l’amplitude ainsi que la moyenne thermiques déterminées à
0, 5, et 10 cm de profondeur sont présentées en fonction du type de sarclage (tableau ). Pour
chaque profondeur, l’amplitude thermique, supérieure à 20°C, est du meme ordre de grandeur que
celle de l’air ambiant, sauf pour l’horizon 0 cm de placement de la matière organique de RBF où elle
est beaucoup plus grande. Cet écart de température entre les valeurs extrêmes est deux fois plus
important que celui observé pendant la saison des pluies.
En reférence à la température maximum de l’air, l’évolution de la température aux différentes
cotes considérées est présentée (figure 3.18). Le type de sarclage n’affecte pas l’évolution de la
temperature a 5 et 10 cm. De plus, du semis jusqu’au 6Ame jas, la valeur maximale atteinte est
inférieure de 10% environ de celle de l’air. Mais, par la suite, cet écart est considbrablement
réduit.
Ce comportement est conforme au dessèchement de la couche de surface aprés l’apport d’eau qui
prk&de le semis.
.
Pour les sarcla-buttages, la localisation de la matiere organique sous la butte entraîne une
forte augmentation du maximum de température qui atteint plus de 50%. Au cours du temps, la
temperature à 0 cm pour RBF dépasse celle de l’air et est supérieure de 10°C environ à celle pour
RB Cette différence pourrait traduire la decomposition du fumier enfoui et en contact avec l’humidité.
_ b,) Relation entre la temp&ature et l’humidité
?,
L’étude concerne uniquement la pluie de semis la plus petite, soit 17 mm. Pour une
pr*ofondeur donnée, quand la teneur en eau décroft au couîs du temps, la température maximale
a?teinte dans la joumbe augmente. Cependant cette évolution est différente selon le type de sarclage
de pmlevée.
Le type de sarclage affecte significativement, comme nous l’avons vu, la teneur en eau des
hsrizons de surface, mais non ou tres peu la température maximale observée (figure 3.19).C’est en
particulier le cas pour les 6 premiers jours qui suivent le semis.
Dans la zone de localisation de la matière organique, les sarcla-buttages concernés se
wmportent différemment. En effet, quand la teneur &,r& eau de l’horizon O-2 cm décroît, plus
rapidement pour RBF que pour RB à partir du 6
* jour, la température maximale reste
csnstamment plus élevée de 10% environ pour R,BF que pour RI3 (figure 3.20)Cela pourrait être la
conséquence de l’apport de matiere organique en cours de décomposition pendant cette période.
En resumé, en plus de l’effet de la température ambiante, l’évolution au cours du temps de la
tt?mperature du sol semble liée à l’humidité de surface. Cette dernière favorise aussi le
déclenchement de la décomposition de la matière organique. Globalement, on remarque que quelle
que soit la profondeur considerée lorsque au cours du temps l’humidité décroît, la température du lit
de semence augmente.
3.32. EFFET DES TRAITEMENTS SUR LE COMPORTEMENT DE
L’ARACHIDE EN DÉBUT DE CYCLE
3.3.2.1 LA LEVÉE DE L’ARACHIDE
Dans les conditions de l’expérimentation, t’émergence complète des plantules germées a eté
observée ci partir du 6ème jas. La densité observée à la levée a fait l’objet d’une analyse de la
variante pour déterminer l’effet des traitements mis en oeuvre. Cette analyse révèle un effet
significatif aussi bien de la hauteur de la pluie de semis que du type de sarclage de prélevée. Par
contre, il n’existe pas d’interaction entre ces deux facteurs.(,Tableau 3.13).
5 2
T et Hv à 5 cm au cours du temps
3 5
i 8 Hv i1
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I,
3 0 0
;
1;
1;
20 25
Jours aprh semis
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” Figure 3.19 : Température et humidit,0 du sol à 5 cm de profondeur en fonction du ty,oe de sarclage.
T et I-Iv à 0 cm sur sarcfo-buttage
10
1 5
jours après semis
pl%ëTüZl
Figure 3.20 : Température ef humidité du sol d la hase de la bufle sur les sarcla-buffages.
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a) effef de /a pluie de semis
Deux groupes de densité à la levee se distinguent; l’un est relatif à la pluie de semis de 17
mm et l’autre aux deux pluies de semis de 30 et 37 mm. Pour une moyenne globale de 98.000
plants/ha, la densité à la levée pour le premier groupe est inférieure de 25.000 piants/ha à celle du
deuxième groupe.
b) Effet global du sarclage de préievée
Par rapport au sarclage simple, le sarcio-buttage procure un surplus de densité à la levée
pouvant atteindre 15.000 plants/ha, notamment en présence de matière organique.
E --
Effet des facteurs
**
D,L,
F
Signification
InteractKpluie*sarcl, --
Sarclage Pluie
2 2 4
10,7
2,4
65
ns c*
-
-
-
7Mleau 3.13 : Densité de peupiernenf à la lev6e en fonction du type de sarclage de prélevée
** : S@nificatif au seuil de 5 %; NS : Non significati( DL : Degré de liberie; F :Statisfique de Fischer.
En l’absence d’une interaction entre les deux facteurs étudiés, on peut conclure sur les effets
simples. En particulier, l’effet du type de sarclage pour chaque hauteur de pluie de semis est analysé
(ti2bleau 3.14).
r-
-
-
-
-
-
Pluie de semis (mm)
Sarclage de prélevée
I
Densité à la levée (*lOOO Pl/ha)
97,3 f 1,8
b
90,3 f 1,5
a b
101,7 f 3,8 a b
112,3 f 0,5
b
99,0 f 35
a
RBF
fl0,3 f 5,l a
- - -
Tableau 3.14 : Densite de peuplement à la levée en fonction du type de sarclage de prélevée.
5s
lettres diffkrentes indiquent des moyennes significativement diff6renfes au seuil de
5%. Moyenne 2 &a&type.
Jusqu’à une hauteur de pluie de semis de 30 mm, le sarcla-buttage de prélevée seul ou
associe a un apport de matière organique enfoui (RB ou RBF) améliore significativement la densité à
la levée par rapport au sarclage de prélevée simple (RS). ,Ainsi les surplus de densité à la levee par
rapport à RS sont respectivement de 20.000 pl/ha, et de 16.000 pl/ha pour les semis après les pluies
de 17 et 30 mm.
Sachant que la densité à la levée optimale recommandée pour la variété utilisée est de
120.000 planffha, si on dispose de semences de qualité et d’un matériel adéquat, on perçoit à partir
de ces résuttats l’intérêt de semer après une pluie importante en cas de sécheresse de début de
cycle. La hauteur de pluie de 30 mm semble bien correspondre à un optimum pour la levée . Par
mpport à cette densité optimale visée, les densités observées représentent en moyenne 73 % pour
le semis aprés la pluie de 17 mm, et 86 % pour les semis après une pluie supérieure ou égale à
31) mm.
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Par contre, quand le semis de l’arachide intervient après une forte pluie (>30 mm), les phases
de germination et de levee se déroulant dans un contexte de sécheresse de début de cycle ne
se,nblent pas affectées de manière significative par les types de sarclage de prélevée.
Les deux sarclages de prélevée présentant un buttage sur la ligne de semis ont un effet
statistiquement équivalent sur la densité a la levée. Toutefois, l’évolution de cette densite sur RI3 est
différente de celle sur RS ou RBF. En fait, quand la pluie de semis augmente, la densité moyenne de
population à la levée reste constante pour RB (soit 80 % de l’optimum); alors qu’elle augmente pour
Sarclage de prélevée
--
RS et RBF en particulier (Tableau 3.15).
f’luie de semis (mm)
RS
RB
RBF
1 7
6 4
8 0
7 4
- -
TiS3.75 : Pourcentage de lev&e par rapport c)
1
3 0
8 0
8 3
9 3
3 7
8 3
8 0
9 2
-
i-
-
l’optimum en fonction du sarclage de prélevée .
L’apport de fumier enfoui sur la ligne de semis à l’aide du sarcla-buttage, par le biais de son
action éventuelle sur l’alimentation minérale de debut de cycle est d’autant plus positif sur la réussite
de la levée que la pluie de semis est importante. Les indices d’une décomposition précoce de la
rr.atière organique dès sa mise en contact avec l’humidité sont fournis par l’accroissement rapide et
important de la température dans la zone de son emplacement.
3.3.2.2 EVOLUTION DE LA DENSITÉ DE POPULATION
Au cours des 45 premiers jours sans pluie qui suivent le semis, l’évolution de la densité de
population a fait l’objet d’un suivi. A cet effet, en plus de la Premiere observation de la densité à la
levée à 7 jas dont les resultats ont et6 présentés au chapitre précédent, deux autres observations ont
été effectuées à 30 et 45 jas. Pour chaque pluie de semis, la figure 3.21 présente l’évolution de la
densite en fonction du type de sarclage.
A partir de la levée et jusqu’au 45ème jas, il apparaît une diminution de densite de
population, au cours du temps, due à la mortalité de certains plants. Ainsi le taux de mortalite
augmente pour tous les types de sarclage de prélevée et chacune des pluie de semis (Tab. 3.18).
Tableau 3.16 : Tau
hide lors de la sécheresse
cycle. Moyenne-Ecart-type.
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Ce taux est d’autant plus élevé que la hauteur de la pluie de semis est faible. L’analyse de
variance effectufle sur les densités de population et les tauix de mortalité à 30 et 45 jas ne met pas
Wdence un effet du type de sarclage de prélevée, à l’exception de la densité de population à 45 jas
pour le semis après la pluie de 30 mm. Pour ce cas de figure, RBF est équivalent à RB, et on note un
effet statistiquement différent de RS.
Déja à 30 jas, la densité de population diminue de 12 O/8 par rapport à la densité observée à la
levée pour le semis apr&s la pluie de 17 mm comparé à moins de 4 % pour les semis sur les deux
autres pluies. Quinze jours plus tard, le taux de mortalité atteint 25 Oh de la densité initiale pour le
semis après 17 mm de pluie alors qu’il est de I’ardre de 10 % pour les semis après les deux pluies les
plus importantes.
3.3.2.3. EVOLUTION DE LA MATIÈRE SÈCHE
a) La matière séche ah-ianne et le taux de recouvrement du sol par la cuttufe
A 14 et 30 jas, la détermination de la matière sèche aérienne sur les trois répétitions de
chaque type de sarclage de prélevée pour les trois pluies de semis étudiées a donné les résultats
prksentés en figure 3.22.
Environ une semaine après la levée complète de l’arachide, la matière &che moyenne
produite de 5,O g/m2 semble indépendante aussi bien du type de sarclage de prélevée que de la
hauteur de la pluie de semis. Compte tenu de la sécheresse de début de cycle, cette production
semble se maintenir jusqu’au 30ème jas, quel que soit le type de sarclage pour les deux pluies de
semis les plus faibles. Toutefois, on note pour cette matière sèche produite une légère tendance
d’une part à une diminution pour le semis sur la pluie de 17 mm, et d’autre part une augmentation
pour le semis après pluie de 30 mm. En fait pour ces deux pluies de semis, il n’existe pas d’effet
significatif du type de sarclage de prélevée sur la matière sèche.
En ce qui concerne le semis après la pluie de :37 mm, une période sèche de 30 jas
tikmpêche pas la poursuite de la croissance végétative correspondant à une augmentation de la
matière aérienne. produite: Les accroissëments de la matière sèche entre ces deux dates sont de 34,
40, et 121 % pour RS, RB, et RBF respectivement. En particulier, pour des densités de population
équivalentes à 30 jas (cf. chap. 3.3.2.2.), RBF améliore significativement de 43 */b la production de la
matière sèche par rapport à RS. Ainsi les effets de RS et RI3 étant équivalents sur cette grandeur, il
apparaît clairement que c’est l’apport de matière organique à la dose de 5 t/ha qui fait la différence
quand l’alimentation en eau est non limitante.
Le taux de recouvrement du sol par la culture a étk déterminé une seule fois à 35 jas. Les
résultats obtenus semblent confirmer les différences de croissance végétale. En effet, pour tous les
traitements confondus, ce taux passe de 10 % environ pouf les semis après les pluies de 17 et 30
mm à 22 % pour le semis après 37 mm de pluie. Par ailleurs, pour cette pluie, la plus importante, le
taiix de recouvrement est égal en moyenne de 21 % pour RS et RB compark à 26 % pour RBF.
b) La masse racinaire
Des prélèvements globaux ont Bté effectués à 14 jas sur une répétition uniquement de
chacun des 3 types de sarclage de prélevée. Seuls les semis après les pluies de 17 et 37 mm sont
concernés. Pour chacun des profils racinaires considérés, le prélèvement est relatif à 3 pieds
contenus dans le monolithe de dimension 45 cm * 50 cm * profondeur du front d’humectation. Les
poids secs racinaires obtenus pour tes différentes situations sont présentés dans le tableau 3.17. Le
nombre limité de tipétitions considérés pour ces données n’autorise pas une analyse poussée de
l’enracinement de l’arachide en cas de sécheresse en début de cycle. Toutefois, il semble bien se
dégager que le poids racinaire augmente avec la pluie de semis qui détermine la profondeur du front
d’humectation. En outre, les sarcle-buttages, et en particulier RBF, ont bien tendance à améliorer la
croissance racinaire de début de cycle.
5 5
Ie
semis (mm)
Sarclage
Front d’humectation, cm
Poids racinaire, mg 1
3.3.2.4. EVOLUTION DU CONTENU RELATIF EN EAU (CRE)
L’évolution du CRE au cours du temps est présentée en fonction du type de sarclage de
prélevée relativement à chacune des pluies de semis (Figure 323)Les valeurs moyennes de départ
de 71 %, au 14eme jas, correspondant au stade de trois feuilles de la plante, indiquent la précocité
de l’effet du stress hydrique. Pour une pluie de semis donnée, on ne met pas en évidence un effet
significatif du type de sarclage de prélevée sur le CRE, ceci quelle que soit la date d’observation
considerée. Toutefois, l’effet du stress hydrique se traduit par une diminution progressive du CRE au
cours du temps, Pendant les trois premières qui suivent le semis, le CRE descend en moyenne de 71
a 62 % indépendamment de la hauteur de la pluie des semis (tab. 3.18).
A partir du 30ème jas, la hauteur de la pluie de semis prend de l’importance sur l’évolution du
CRE. Ainsi, la diminution du CRE est d’autant plus marquée que la hauteur de la pluie de sernis est
plus faible. L’écart par rapport à la date précédente correspond à 13, 9, et 3 % pour les semis après
les pluies de 17, 30 et 37 mm, respectivement.
Au 42ème jas, le CRE pour chaque pluie de semis décroît de 3 % par rapport à sa valeur
(
moyenne au 30èmejas. A cette date, le CRE moyen des plantes semées sur la pluie de semis de 37
mm est équivalent à celui des plantes semées sur la pluie de 30 mm, mais significativement plus
élevé que celui des plantes correspondantes à la pluie de semis de 17 mm.
Pour cette dernière situation, le CRE de 51 o/ obtenu au 42ème jas correspond à la dernière
mesure possible compte tenu du fléchissement et/ou l’arrêt de croissance manifesté par la culture.
Par contre pour les plantes dont le semis est effectue après les pluies de 30 et 37 mm, la poursute
du suivi met en évidence un stress hydrique de plus an plus marqué au cours du temps. Les ,valeurs
de CRE équivalemes pour ces deux situations sont en moyenne de 31% à 56 jas et de 29% à 76 jas.
30 jas
42 jas
56 jas
53,8 i 1,3 a
51,7 0,7 a
-
61,8i1,2
56,7&1,8 b
54,1 f I,3 ab 31,0 f 1,5
60,3 i: 0,5 c
56,5 1,2 b
31,6 f 1 ,O
-
-
-
Tableau 3.18 : Evolution du CRE moyen en fonction de la pluie de semis. Moyenne f écart-fype.
3.3.2.5. CRE ET MORTALITÉ DES PLANTS
A 30 et 45 jas, les valeurs moyennes de CRE (et du taux moyen de mortalité des plants pour
chacune des pluies de semis sont présentés au tableiau 3.19.
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T&%u 3.19 : Contenu I
semis . Moyenne f &a&type.
L’effet de la duree de période sèche se traduit par une diminution du CRE quand le taux de
mwtalite croît. Ce résultat s’observe independamment de l’importance de la pluie de semis. De plus,
ce tableau indique qu’à partir d’une valeur maximale de CRE de 71% obtenue au stade 3 feuilles,
atteint à 14 jas, jusqu’à une valeur de CRE de 54% observée à 30 jas pour le semis après 17 mm de
pluie et à 45 jas pour les autres semis, le taux de mortalite des plants d’arachide est toujours
inférieur ou égal à 10%. Par conséquent, la valeur de CRE de 54% pourrait bien correspondre a un
seuil critique au-delà duquel la densité de population est fortement diminuée du fait de la mortalité
des plants.
Par ailleurs, pour une date donnée, il apparaît qu’à partir de 30 jas quarrd l’importance de la
pluie de semis croît, une légère augmentation du CRE s’accompagne d’une diminution sensible du
taux de mortalité des plants.
3.3.3.RELATION ENTRE L’ETAT DU SOL ET L’IMPLANTATION
DE
L’ARACHIDE
3.3.3.1 IMPLANTATION DE LA CULTURE ET HUMIDITÉ DE SURFACE DU SOL
On a montré l’importance des effets globaux de la pluie de semis et du type de sarclage sur
l’implantation de la culture. Pour l’interprétation de ces résultats, l’analyse proposée s’appuie sur
I’&olution de I’humidite de la zone d’emplacement des semences. Le potentiel hydrique
cwrespondant est obtenu à partir de la courbe caractéristique établie pour l’horizon O-10 cm concerné
(fig.3.6).
a) Profondeur de semis
La distribution de la profondeur de semis indique une valeur moyenne comparable quelle que
soit la hauteur de pluie ((Tab. 3.9). Une certaine variation est décelable pour cette profondeur. On
trouve environ 6% des semences dans la couche O-20 mm, 10% dans la tranche 20-30 mm et le
reste dans l’horizon 30-40 mm.
Par conséquent, il apparait qu’en plus de l’horizon moyen de placement des semences de 2-4
cm, il est nécessaire de tenir compte de la couche la plus superficielle, soit O-2 cm pour l’analyse de
l’implantation de l’arachide en relation avec l’humidité de surface. Par ailleurs, l’état hydrique de
l’horizon 4-10 cm joue un rôle capital pour le développement et la croissance de la radicule avant
l’émergence.
b) ,4nalyse de la lev&e
Les deux phases distinguées sont :
- la germination qui se déroule au cours des trois premiers jours suivant le semis,
- l’émergence compléte des graines germées observée à 6 jas.
La demarche ascendante utilisée pour cette analyse consiste A partir de la couche 4-10 cm
de:; radicules à celle de placement des semences. Les effets, statistiques de la hauteur de pluie et du
5 7
type de sarclage ont tSté analysés aussi bien sur la densité à la levée (chap. 3.2.2.2.) que sur
l’humidité des tranches de sd concernées.
0 Densité de levée et Atat hydrique dans la zone de m?ksance de la radk&
A la levée observée à 6 jas, les conditions hydriqufes de la couche 4-10 cm concernée par la
cmk-sance de la radicuie sont étroitement liées à i’appof-t pluviom&ique au semis. L’analyse
statistique met en évidence un effet significatif de la hauteur de pluie , mais non de la technique de
sarclage.
L’évolution de la densité à la levée en fonction de l’humidité voiumique moyenne de cette
couche de sol est présentée (Figure 3.24). En y distinguant ks traitements pluie et sarclage, on
remarque qu’il y a une augmentation régulière de la densité avec la teneur en eau, ceci jusqu’8
@lier qui semble se dessiner quand i’humidité atteint 0,136 cm3/cm3. Les teneurs en eau les plus
faibles observées pour la pluie de semis la plus faible correspondent à des potentiels hydriiues
compris entre 1 et 1,5 bar. Par conséquent, on peut conclure que l’offre en eau dan la zone racinaire
en début de cycle ne constitue probablement pas la contrainte majeure pour la ievée des graines (de
semences germées.
Pour chaque pluie de semis, la relation entre la teneur en eau et le potentiel hydrique de
I’horizon O-10 cm , à 3 et 6 jas est présentée pour RS et RB; R5 et REF orit des comportements
semMabks (tableau 3.20).
Horizon
D a t e
Pl. semis
Sarclage
17mm
R-s
R B
3 0 m m
R S
R B
37 mm
R S
R B
i
Rtbbleeu 3.20 : Vartiti des vakws moyennes de la tenew en eau (Hv en cmWcm3) et o% potentkl
hydrkpe (h en hPa) en surface km de la germMbn et la levée.
.
Densité à la1 ievée et état hydrique dans la zone d’emplacement des semences
Dans les deux zones d’emplacement des semences, l’effet de la pluie de semis est significatif
sur la teneur en eau sauf pour l’horizon O-2 cm à 6 jas. En ce qui concerne le type de sarclage, son
efl’et est significatif uniquement sur l’humidité de /‘horizon 0-2 Çm. On distingue à ce niveau RS d’un
côté, et les sarcio-buttages (RB et RBF) de l’autre.
Rappelons qu’il n’existe pas d’interaction entre les deux facteurs.
- à la abte d’obserwtbn de la levée (Sjas)
Les reiatkns pour chacun des deux horizons sont présentées à la fiiure 3.24.
Pour i’horizon 2-4 cm où se retrouvent 9Z”h des semences, l’évolution de la densit& en
fowtion de l’humidité est en fait comparable à celle obtenue au niveau de i’horizon 4-10 cm.
Toutefois, les teneurs en eau sont plus faibles pour la pluie la faible.
si la pluie de semis est supérieure ou égaie à 30 mm, l’humidité indépendamment du type de
sarclage est sup&ieure à CI,06 cm3km3, soit un potentiel hydrique équivalent de 1057 hPa ( ou 1
bar). Dans ce cas, la densité à la levée varie entre 95,.000 et 110.000 piants/ha.
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Par contre pour la plus faible pluie de semis, l’obtention d’une densité de semis voisine de ce
pallier dépend du type de sarclage. Le sarcla-buttage simple correspond au meilleur cas avec un
potentiel hydrique de l’ordre de 1 bar. A l’opposé se retrouve le sarclage à plat où le potentiel
frydrique à 6 jas est supérieur à 15849 hPa (ou 15 bar).
En ce qui concerne l’horizon superficiel O-2 cm, la relation entre la densite à la levée et la
teneur en eau (figure 3.24~) est différente des deux relations précédentes. La faible liaison entre la
densité a la levée et la teneur en eau dans cette couche traduirait le nombre limité de semences ainsi
concernées. En l’absence d’effet de la pluie de semis, l’impact du type de sarclage est bien mis en
tividence (tableau 3.20). Pour les sarcla-buttages,
l’état hydrique, qui correspond à des potentiels en
eau inférieurs à 8 bars à cette date, peut être considéré comme étant non limitant pour la germination
c?f la levée quelle que soit la pluie. Par contre pour FS, les potentiels hydriques atteins à 6 jas
indépendamment de la pluie de semis sont indicatifs de possibles contraintes pour la germination des
semences situées dans cette zone.
De ce qui précède, il ressort qu’à défaut de pouvoir expliquer la variabilité observée pour la
densité à la levée, I’etat hydrique de l’horizon O-10 cm de surface correspondant permet tout au
moins d’érnettre l’hypothèse d’une germination déficiente pour le traitement RS, indépendamment de
a hauteur de la pluie de semis,
- à la dafe supposée de la fin de /a germination (3 jas)
Pour analyser cette éventualité, on considère la relation entre la densité à ta levée et I’etat
hydrique des deux couches de sol à 3 jas (figures 3.25).
gctur sees semences situées dans l’horizon 2-4 ‘Cm, l’humidité volumique varie de 0,06 à
0,12 cm /cm
et est significativement affectée aussi bien par la pluie de semis que par le type de
sarclage. Dans’ cette gamme d’humidité moyenne, dont le minimum correspond à un potentiel
hydrique inférieur à 1 bar, il est logique de considérer que les conditions de germination sont
satisfaisantes. Cependant, pour la pluie de semis de 1’7 mm, la variation autour de cette moyenne
peut occasionner des conditions moins favorables pour quelques semences.
Pour les semences localisees dans l’horizon O-2 cm {figure 24c), quelle que soit la pluie de
semis il apparaît bien que les valeurs moyennes de teneur en eau les plus faibles concernent les
traitements RS. Les potentiels hydriques correspondants sont supérieurs à 16 bars. Pour les sarclo-
buttages, par contre, l’état hydrique se caracterise par un potentiel inférieur à 1 bar.
On peut donc: admettre que pour le traitement RS, toutes les semences situées dans cette
zone n’ont pas pu germer. Mais dans ce cas, on n’explique qu’en partie la plus faible densité relative
à ce type de sarclage sur la pluie de 17 mm. Pour la partie restante, on peut seulement évoquer une
possible déficience pour les graines situées dans la tranche 2-3 cm où l’état hydrique pourrait être
limitant pour la germination.
Par ailleurs, en partant d’une teneur en eau minlimale après le semis, comme dans le cas de
la pluie de 17 mm, une prolongation de la durée d’imbibition, et donc de la germination est probable.
Cela augmente les risques d’une germination incompléte qui pourrait être observable pour RS., en
particulier.
?? Variabilité de la densit& à la /evée pour les sarcla-butfages.
Pour une même gamme de teneur en eau, les densités à la levée pour RB et RBF sont
statistiquement équivalentes. Mais quand la pluie de semis augmente, l’évolution de la densité de
semis n’est pas la même. En effet, alors que la densit6 à la levée est pratiquement constante pour
RB, elle augmente par contre sensiblement pour RBF. L’hypothése d’un effet précoce du fumier
pourrait ainsi être avancée. L’accroissement important de la température dans les horizons de
surface sur RBF par rapport RB conforte l’idée d’une décomposition de la matière organique.
La densité à la levée relativement faible observtie pour RBF à 17 mm pourrait s’expliquer par
l’existence d’une forte pression osmotique liée à une concentration des produits de la décomposition
de la matiére organique (Gautreau, 1978). Par contre, quand la pluie de semis est supérieure ou
égale à 30 mm, la teneur en eau importante qui en résulte favorise un effet de dilution de la solution
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de sot. Dans ce cas, on peut évoquer la possibilité de l’effet starter de l’azote favorable à la levée
(Andrews et al., 1991).
303.3.2. STATUT HYDRIQUE DU SOL ET DÉVELOPPEMENT VÉGÉTATIF APRÈS
LA LEVÉE
a) Evolution de la densité de population et conditions hydrjques du sol
Durant la période sèche suivant le semis à différentes hauteurs pluviométriques, la diminution
de la densité de population consécutive à une mortalité Ides plants peut être reliée directement au
statut de l’eau dans le sol. A 30 et 45 jas, cette diminution de la densité pour chaque traitement est
rapportée à une valeur qui est la densite optimale préconisée pour la variété utilisée, soit 120.000
plants/ha.
Pour l’analyse de l’évolution de cette densité, on considère le stock d’eau dans le profil, et
plus particulièrement la couche la plus humide.
L’examen des profils hydriques à 30 et 45 jas permet de constater que l’horizon 20-30 cm est
le plus humide (figure 3.26 ). La teneur en eau dans cette tranche de sol dépend surtout de
l’importance de la pluie de semis. Ainsi, on distingue d’un côté la pluie de semis de 17 mm pour
laquelle la teneur en eau varie de 0,042 à 0,025 cm3/cm:3, et d’un autre les pluies de 30 et 37 mm
pour laquelle l’humidité passe de 0,07 à 0,04 cm3/cm3.
En fonction de la pluie de semis et du type de sarclage, on représente la diminution relative
de la densité à 30 et 4.5 jas en relation avec I’humid&$ volumique de la couche 20-30 cm la plus
humide, pluie de semis et type de sarclage étant confondus (figure 3.26 a, b et c).
II se dégage une nette tendance d’une diminution de la densité de population quand la teneur
en eau de la couche la plus humide du profil décroît. Cette évolution est caractérisée par une grande
variabilité. Compte tenu des effets significatifs individuels des facteurs étudiés, la représentation est
effectuée en distinguant par type de sarclage; toutes les pluies de semis sont prises en compte.
Dans la gamme de variation des teneurs en eau ainsi obtenues, la diminution relative de la
densite à ces deux dates est différentes selon la technique de sarclage de prélevée. Globalement, !a
diminution de la densite au cours du temps est plus atténuée pour RE3 que pour RS ou RBF, comme
en atieste les pentes générales de ces courbes. En outre, on rerrlarque qu’à ces deux dates, les
teneurs en eau pour RBF sont plus faibles que pour RS ou RB.
Les plus fortes baisses relatives de densite sont observées pour la pluie de 17 mm, Aux deux
dates considérées, les effets de RS et RBF sont comparables avec des valeurs plus élevées allant de
40 à 55 % comparées à l’effet de RB qui provoque une diminution relative variant de 25 à 30 %.
Alors que pour RS, cette forte baisse découle du fait d’une plus faible densité à la levée, pour RBF
par contre la forte diminution de la densité au cours du temps doit être liée à une mobilisation plus
rapide de l’eau. La capacité de la culture à absorber de l’eau dans le profil est réduite à 30 jas pour
R13F du fait de la faible teneur en eau qui correspond B un potentiel voisin de celui du point de
flWissement permanent. En effet, la matière organique apportée au niveau de ce traitement, en
favorisant la colonisation racinaire, accélère l’épuisement du stock hydrique et sensibilise la plante à
la sécheresse.
Pour les pluies de semis supérieures ou égales à 30 mm, les diminutions relatives de la
densité de population à ces deux dates sont plus faibles en raison de la teneur en eau plus importanle
dans la couche considélbe. A 45 jas, elle atteignent 25 à 30 % pour RS et RB et 20 % pour RBF.
Pour la pluie de 30 mm, la meilleure densité à la levée pour RBF par rapport à RS a é1.é
reliée à l’effet starter de l’azote provenant de la décomposition du fumier. Cette densité de population
ajoutée la forte colonisation racinaire entraîne une forte pression sur l’eau du profil. Ceci pourrait
donc expliquer la différence de teneur en eau dès le 30ème jas.
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b) Mat&e séche et état hydrique du profil
Les valeurs de matière sèche déterminées à 14 et 30 jas sont mises en KhtiOn avec
l’utilisation de l’eau du profil pour chaque pluie de semis (Tabl. 3.21).
---
Pluie de semis
Date
Sarclage
ETR
Stock hydrique
(mm)
W
(k$a)
(mm>
(mn-9
1 7
1 4
RS
43,6 + 3,6
7,6 f 0,8
11,3*1,2
I
I
RB
1 47,4*4,4
78 *0,3
11,l io,5
RBF
8,9 f 1,l
3 0
RS
6,8 f 1 ,o
RB
6,7 f 0,7
RBF
5,4 f 2,l
1 4
RS
14,8 f 1,5
RB
12,8 f 1,3
12,6 f 1,l
103 f 1,4
10,3 f 2,8
10,6 f 1,O
152 f 1,2
19,o f 09
17,3 f 1,6
11,7 f 2,7
13,9 f l,o
Il ,7 f 1,7
Tableau 3.21 : Matière sckbe (MS) et ETR suivant les traitements appliqués. Moyenne f écart-type.
Pour ces deux dates de mesure, le type de sarclage de prelevée ne presente pas d’effets
significatifs sur les termes du bilan hydrique de la culture. En ce qui concerne la matière sèche, l’effet
du type de sarclage n’est. significatif au seuil de 5 % qu’à 30 jas pour la pluie de semis de 37 mm.
L’ETR augmente sensiblement avec la pluie de semis. II en résulte des stocks résiduels
assez faibles a 30 jas, en particulier pour la pluie de 17 mm pour lequel le stock est descendu en
moyenne à 6 mm. Les stocks hydriques atteints à 30 jas relatifs aux pluies de 30 et 37 mm de l’ordre
de 10-3 1 mm sont comparables au stock moyen atteint dès le 14ème jas pour la pluie la plus faible
de 17 mm.
En ce qui concerne la matière sèche aérienne produite, il en resulte une nette tendance à une
diminution pour la pluie de 17 mm. A l’inverse, pour les autres pluies de semis plus importantes, l’état
hydriques dans le profil au cours des 30 premiers jours apres le semis permettent de maintenir voire
d’wgmenter la croissance végétative. Pour la pluie de semis de 37 mm, où il n’existe pas d’effet du
type de sarclage sur la densité à la levée, la matière sèche augmente sensiblement entre ces deux
dates.
L’examen des profils hydriques à ces dates (figure 3.12, 3.13 et 3.14) permet de constater
que l’horizon 20-30 cm est le plus humide, indépendamment de la pluie de semis ou de la technique
de sarclage. Cependant., ces valeurs d’humidité varient essentiellement en fonction de la hauteur de
pluie.
6 1
?? Pluie de semis de 17 mm
Durant la periode considérée, la teneur en eau volumique est de l’ordre de 0.04 cm3/cm3.
Compte tenu de la relation entre l’humidité et te potentiel en eau obtenu pour l’horizon O-10 cm de
sirface (tab.3.19) il apparait que la réserve utile accessible à la culture est épuisée. II semble dans
ce cas qu’à partir de 14 jas, l’eau qui demeure stockée dans le profil à un niveau tel que la culture
commence à subir des stress hydriques sévères entraînant une forte mortalité. Le taux moyen de
m~ortalité de 10 % atteint à 30 jas est illustratif de cette situation.
?? Pluie de semis de 30 mm :
A 14 jas, I’humidite est supérieure ou égale à 0,06 cm3/cm3 dans la tranche 10-30 cm. Par
contre à 30 jas, cette teneur en eau ne concerne que l’horizon 20-30 cm. La densité de population est
maintenue mais la croissance végétative semble interrompue, l’eau disponible dans le profil
n’iN&wise pas une production supplémentaire de matière sèche.
?? Pluie de semis de 37 mm :
Jusqu’à 14 jas, tout l’horizon O-30 cm participe a l’alimentation en eau de la culture, à
l’exception de la tranche O-6 cm pour RS. La teneur en eau moyenne est de 0,07-0,08 cm3/cm3. A 30
ja.s, cette humidité diminue sensiblement pour la tranche O-20 cm, mais sa valeur est maintenue
pour l’horizon 20-30 cm. Cette mobilisation d’eau pendant cette période explique la poursuite de la
croissance qui se traduit par l’augmentation de la matière seche. Au cours des 30 premiers jours secs
sbmivant le semis, elle augmente de 32, 69 et 121 % respectivement pour RS, RB et RBF. Pendant
cette periode, l’eau encore disponible dans le profil autorise une poursuite de la croissance. II importe
en particulier de signaler le cas de RBF, pour lequel les conditions d’alimentation en eau relativement.
favorables ont permis d’extérioriser l’effet de l’apport d’éléments fertilisants.
* Cas particulier de RBF : Le front d’humectation sur RBF descend plus lentement par
rapport aux deux autres traitements (cf. chap.3.3.1). Par ailleurs, à 14 jas la production de matiére
s&he racinaire est favorisée par ce traitement. II semble alors possible de distinguer deux phases au
ni,Jeau de la croissance de la culture. La première phr@$,favorisant l’établissement d’un système
racinaire concerne le stade plantule. C’est lors de la 2
phase que la production de biomasse
aerienne est stimulée si t’alimentation en eau n’est limitante.
c) Efficience d’utilisation de l’eau apportée
L’efficience d’utilisation de l’eau (EUE) est définie comme étant le rapport entre le rendement
en matière sèche produite (en kg/ha) à une date donnée et l’eau consommée par évapotranspiration
en (mm) correspondante. Le tableau 3.22 présente les variations respectives de la matière sèche et
I’EUE pour chaque hauteur de pluie de semis
MS 1 4 j a s EUE
3 0 jas
-lJ
MS
EUE
(W-M
(kg/ha/mm)
(kcdha)
(kg/ha/mm)
-
-
-
1 7 -+ RS
43,6 f 3,6
6,0 f 1 ,O
31,9 f 5,7
2,8 f 0,4
RB
47,4 i 4,4
6,3 f 0,8
36,9 rt 2,0
3,8 f 014
RBF
36,3 + $5
35 zk l,o
31,4 z!z 0,8
2,6 f 0,2
1
MOY.
42,4 i 2,5
53 f 0,5
33.4 * 2.0
3,l -: 0,2
=--
-
3 0
-
RS
50,8 f 8,7
3,6 fl,l
54,4 f 3,l
2,8 f 0,3
RB
52,0 f 53
3,8 f 0,5
56,5 i 6,6
3,4 i: 0,4
RBF
l 52,7 f 6,2
3,6 f 0,5
58,5 f 0,9
3,5 f 0,2
51,8 f 4,0
3,6 f 0,4
56,4 f 2,5
3,2 i: 0,2
74,5 f 5,6
2,7 f 0,3
RB
59,4 f 4,l
2,9 -t 0,3
83,2 -t 7,l
3,2 5 0,4
RBF
48,2 f. 2,6
2,4 + 0,3
+
‘lO6,4 f 6,4
4,l f 0.5
L
1
MOY.
54,4 i 1,8
1 2,6 f 0,l
1 88,0 -t3,7
1 3,4 i:0,2
Tlgau3.22 : Efhcience d’utilisation de /‘eau par la culture.Moyenne
f écart-type.
6 2
Le rendement de matière séche est compris entre 40 et 50 kg/ha à 14 jas quelle que soit la
plJie de semis. Cependant à 30 jas, il augmente sensiblement avec la hauteur de la pluie de semis.
Ainsi, en moyenne sur les sarclages de prélevée, il croît de 33 à 88 kg/ha.
L’analyse de I’EUE correspondant à cette production de matière sèche appelle les
commentaires suivants :
?? Effet de l’importance de la pluie de semis
Indépendammen~t du type de sarclage de prélevée, quand la hauteur de la pluie de semis
augmente I’EUE diminue à 14 jas, mais reste constante d 30 jas. La différence des valeurs de I’EUE
à 14 jas pourrait s’expliquer par les différences maquées des valeurs de I’ETR observées en sol nu
entre les pluies de semis,. En effet, la forte augmentation de I’ETR avec la pluie de semis en début de
cycle entraine des valeurs de stock hydrique a 7 jours après la levée assez différenciées. Or à ce
stade, les besoins en eau de la culture sont faibles. Par conséquent, on obtient pour une même
production de matière &che des valeurs de EUE d’autant plus faibles que la pluie de semis est
importante.
?? Effet du sarclage de prt+levt?e
L’analyse de variance réalisée pour chaque date et pour chaque pluie de semis ne met pas
en évïdence de différence significative entre les sarclages de prélevée. Toutefois, on note à 14 jas
pour la pluie de semis de 17 mm que I’EUE sur RBF est sensiblement plus faible que celle sur RS ou
R13.
1
* Effet de /a durcie de la p&iode sèche
En rapport avec la hauteur de pluie, I’évollution de la matière sèche est différente de celle
I’EUE déterminbe.
Pluie de semis de 17 mm
L’EUE maximale g 14 jas de 53 kg/mm descend assez rapidement à 3,2 kg/mm à 30 jas.
Cela traduit l’ampleur du stress hydrique subi par les plantes, la faible augmentation de I’ETR entre
ces dates ne s’étant pas traduite par une production complémentaire de matière séche. La
sénescence et/ou la mortalité des plants ont entraîné une diminution de la matière séche produite par
unité de surface
Pluie de semis de 30 mm
L’EUE est relativement constante et égale à 3,4 kg/mm pendant les 30 premiers jas. La faible
augmentation de la matière sèche produite (+9 %) entre ces deux dates traduit un ralentissemenl.
cc’nsidérable, voire un arrêt de croissance végétative lié à la disponibilité limite en eau dans le profil.
Pluie de semis de 37 mm
Entre ces deux dates, l’augmentation de 31% de I’EUE correspond à une augmentation de
65% de la matiére sèche. A 14 jas, la matière sèche produite est indépendante du sarclage de
prélevée, contrairement à la matière sèche à 30 jas où RBF augmente significativement par rapport
à 1% (41 %).
d) CRE et Misation de stock d’eau du sol
Pour chacune des pluies de semis, l’évolution du CRE est mis en relation avec celle du stock.
résiduel (corriglt du stock initial en sec avant l’irrigation) (Tableau 3.23). Quatre dates de mesure sont
considérées pour le sernis après la pluie de 17 mm, contre 5 pour les autres semis. Le nombre
inr”&ieur de mesures effectuées pour la faible pluie de semis s’explique par le flétrissement poussé
des plants qui n’autorise plus de prélévements foliaires après la quatrième mesure intervenue au
4i!ème jas.
6 3
Date (jas)
Sarclage
17mm
I 30mm 1
137mm
1
-
-
-
-
Stock (mm) CRE (%)
Stock.(mm ) CRE (%)
Stock (mm) CREI%)T
14-
RS
- Il,3 f 1,2
705 f 1,6
14,8&1,5 71,4&2,9 15,2*1,2
71,5 f 3,8
RB
Il,? i 0,5
755 f 3,8
12,8 f 1,3
69,9 f 1,2
19,O f 09
70,o i 1,4
RBF
8,9 f 1,l
72,5 f 1,6
12,6 i 1,l
68,3 f 1,5
17,3 f 1,6
72,4 f 2,0
-
;Il-- RS
- 10,4 f 0,9
62,4 f 0,7
74,9 f 2,9
59,Q f 2,9
14,l f 25
59,7 f 1,2
RB
9,1 f 0,5
67,2 f 1,8
128 f 3,4
63,O i 1,2
17,i f 1,O
60,3 f 1,2
R B F
7,6 i: 1,6
61,6 f 4,0
12,7* 1,3
62,6 f 1,7
13,9 f 13
59,3 f 0,8
---p
-
10,5&1,4 56,2*2,2 11,7&2,7
59,7 f 1,o
10,3 f 2,8
58,0 f 2,8
13,9 f 1,O
605 f 0,9
10,6 f 1,O
55,9 i4,O
Il,7 f 1,7
60,7 i. 0,5
-
-
5,l f 0,3
50,8 f 1,3
7,7 j: 1,8
52,7 i 3,0
5,2 f 1,7
58,7 & 1,4
4,9 f 113
52,4 f 1,4
7.L?$ 1,7
57,1 f 2,5
8,2 i 1,0
55,4 f 2,5
4,2 f 1,3
51,7 f 0,9
8,7 f 0,6
52,5 f 1,8
6,0,1: 0,5
60,7 j: 0,5
-
-
4,5 f 0,6
n d
5,2 :t 0,8
30,7 f 0,9
3,1 f 1,l
29,3 f 0,3
4,7* 0,7
n d
4,9 :t 0,9
30,6 f 4,6
$1 f 0,5
32,2 f 2,9
4,1 f 1,l
n d
5,l :t 1,o
31,7 f 0,l
5,o f 1,2
33,3 f 0,2
.---
Tableau 3.23 : Variation entre le Stock hyurique d(ens le sol et CRE.Moyenne f écart-type.
,qd = non déferminé
L’analyse de variante réalisée pour chaque date de prélèvement et pour les différentes pluies
{Je semis ne met pas en évidence un effet significatif du type de sarclage de prélevée.
Quand le stock hydrique dans le profil diminue au cours du temps pour une pluie de semis
donnée, le CRE décroît. Entre 14 et 45 jas, le CRE diminue en moyenne de 70 à 50 %.
Par contre pour une même date, les valeurs de CRE varient très peu pour des valeurs de
stocks differentes. Au 74éme jas par exemple, un CRE moyen de 70 % environ est observe alors que
!e stock residuel varie dans une gamme pouvant aller du simple au double, soit entre 9 et 19 mm. II
semble cependant qu’à partir du 30ème jas, le stock hydrique relatif à la pluie de 17 mm devient plus
limitant pour Ye CRE qui commence à se differencier de celui aux deux autres pluies.
Le stock résiduel n’est pas entiérement disponible pour la culture. L’évolution du CRE en
fonction de l’humidité la plus élevée dans le profil au cours du temps a été établie (figure 3.27). On
observe un comportement semblable à celui obtenu précedemment
avec le stock hydrique.
L’étalement des valeurs de teneur en eau pour une même date de mesure est important, le CRE
variant très peu. A partir de 14 jas, le potentiel hydrique qui correspond aux teneurs les plus faibles
équivaut a un pF voisin de 4,2.
6 4
08
L
6
6
6
6
6
6
6,
*
0
3.3.4. CONCLUSION SUR LES CONDITIONS
D’IMPLANTATION
La densité de population à la levée est une composante principale du rendement en gousses
de l’arachide. Mais, dans le bassin arachidier, des conditions sèches marquent la phase de
l’implantation de la culture. D’une part, la pluie de semis tombe sur un sol dont le profil est totalement
asséche au cours de la saison sèche. D’autre part, la probabilité d’enregistrer une pluie suivante
pouvant profiter à l’implantation est d’autant plus faible que la saison des pluies est précoce.
Du fait de la dynamique de dessiccation de la touche de sol humectée, une meilleure
maîtrise de l’implantation nécessite la mise en oeuvre de techniques culturales permettant de limiter
les pertes d’eau par évaporation du lit de semences. L’expérimentation de contre-saison mise en
place dans cette perspective compare, pour différentes hauteurs de pluie, l’impact du sarcla-buttage
de prelevée (avec ou sans apport de matière organique) avec le sarclage traditionnel de prélevée.
En analysant les conditions hydriques de la germination-levée et de la survie de la plante au
cours du stade de devetoppement
de préfloraison, les principaux résultats obtenus sont résumés ci-
aprés.
Le stock initial au moment du semis dépend de l’importance de la pluie de semis. §a
diminution rapide lors des premiers jours est liée à la forte évaporation du sol nu, qui affecte surtout
la couche de surface. C’est à ce niveau que le sarcla-butta@ de prélevée, par rapport au sarclage
simple, agit efficacement sur la conservation de l’eau dans le lit de semence. A partir du premier jour
après le semis, l’horizon de surface correspondant au lit de semence pour RS se dessèche très
fortement, comparé aux sarcle-buttages; ceci quelle que soit la hauteur de la pluie de semis. Cette
difference dans l’évolution de l’humidité de surface entraîne une variation dans la cinétique
d’imbibition des semences. Ce phénomène est d’autant plus marqué qu’il existe une hétérogénéité au
nlveau de la profondeur de semis (Bruckler et Bouaziz, 1991). Par rapport au sarclage de prélevee
simple, le sarcla-buttage de prélevée permet d’améliorer la possibilité pour les semences d’atteindre
la teneur en eau critique pour la germination. Compte tenu de la profondeur atteinte du front
d’humectation, nous avons vu que, indépendamment de la hauteur de pluie de semis et du type de
sarclage, le développement de la radicule n’était pas limité par la teneur en eau de la couche située
immédiatement en-dessous de la graine.
Donc, on peut retenir que par rapport au sarclage de prélevée simple (RS), le sarcla-buttage
(RB ou RBF) améliore les conditions d’imbibition, et partant de la germination des semences. Sur la
densité de population qui en résulte, cet effet sera d’autant plus significativement positif que le semis
de l’arachide sera effectué après une pluie minimale.
La comparaison des deux sarcla-buttages de prelevée (avec et sans enfouissement de
fumier) montre l’intérêt de la présence de la matière organique quand la pluie de semis est
importante (30 mm environ). L’augmentation sensible de la température à la base de la butte
indiquerait une décomposition précoce de la matière organique dont l’effet sur la germination et la
levée serait lie à l’humidité dans le lit de semences.
La diminution de la densité de population en cas de sécheresse prolongée traduit le
dessèchement progressif du profil lié à la consommation hydrique des cultures. En effet, les taux de
mortalité les plus élevés sont observés quand la réserve utile est consommée (cas de RS et RBF
pour la pluie de semis la plus faible). La cinétique de diminution de la densité de population au cours
du temps est liée à la densité initiale. Du fait de la compétition pour l’eau, plus cette densité initiale
est forte et plus importante est la mortalité des plants. Les; plus faibles diminutions de la densité de
population au cours du temps sont enregistrées pour RB quelle que soit la pluie de semis. En ce qui
concerne RBF par contre, la présence du fumier favorise la mortalité des plants quand la pluie de
semis est faible.
La sécheresse de début de cycle d’une durée de 30 jours entraîne généralement un arrêt,
voire une diminution de la production de matière sèche si la pluie de semis est inférieure ou égale 30
mm; ceci est indépendant du type de sarclage de prélevee. L’arrêt de croissance végétative ou le
maintien de la surface foliaire durant le développement d’um stress hydrique permet la réduction des
pertes en eau de la plante, qui est un mécanisme important d’adaptation à la sécheresse (Levitt et
al.,1960).
65
Une augmentation du rendement en matiére séche est observable quand les reserves en
eau utile de départ résultant de la pluie de semis le permettent. Ceci serait le cas pour la pluie de
semis de l’ordre 40 mm où la présence de matière organique favorise davantage le rendement en
matière séche. La relation étroite entre l’évolution de la production de matière sèche et les réserves
en eau utile est traduite par l’évolution de I’efficience d’utilisation de l’eau. L’établissement d’un
système racinaire précoce, d’autant plus dense que les réserves hydriques disponibles sont
importantes, confirme cette évolution. L’apport de fumier sous la butte favorise le développement
racinaire.
Le contenu relatif en eau de la plante, en tant qu’indicateur du niveau de stress de la plante,
n’est pas affecté par le t.ype de sarclage. Sa diminution durant le développement du stress hydrique
est liée aux réserves en eau utile dans le sol, et donc à l’importance de la pluie de semis. A une
valeur critique de l’ordre 54% correspond une diminution de la densité à la levée du fait de Sa
mortalité des plantes d’au moins 10%. Dans les conditions de l’essai, cette valeur est atteinte avant
36 jours apres un semis à la suite d’une pluie de hauteur minimale (de l’ordre de 15 mm), et au bout
de 45 jours après un semis effectué à la suite d’une pluie correspondant à une saison des pluies
précoces (de l’ordre de 40 mm).
Sur le plan pratique, les résultats concernant l’implantation de l’arachide en conditions sèches
permettent de dire que, pour tous les types de saison des pluies susceptibles d’être rencontrés, fe
sc?rclo,-buttage permet dOaugmenter les chances de réussite de l’implantation de l’arachide, tant au
nkeau du peuplement a la levée qu’au niveau de la survie des plants. L’enfouissement de fumier
sous la butte devient particulièrement bénéfique si la pluie de semis est importante (de l’ordre de 40
mm, par exemple).
CHAPITRE IV :
FRUCTIFICATION DE L’ARACHIDE : ANALYSE
DE LA PENETRATION DES GYNOPHORES EN
RELATION AVEC L’ETAT HYDRIQUE ET
PHYSIQUE DE LA SURFACE DU SOL
4.1. INTRODUCTION GENERALE
Les stress hydriques interviennent à différents stades phénologiques de la culture de l’arachide,
et entraînent dans tous les cas une chute des rendements. Mais il est établi que la phase la plus
sensible à un déficit hydrique est la phase reproductrice (Billaz et Ochs, 1961 ; Lu and Lu, 1963 ;
BEack Etal, 1985 ; Nageswava, 1985). Selon le schema de Boote (1982) basé sur les stades
phénologiques de croissance de la plante, celle-ci inclut le pic de la floraison, la formation et la
pfinétration des gynophores, et la formation et le début de maturation des gousses.
Si tous les autres facteurs sont égaux par ailleurs, le nombre de gousses produit par pied,
composante essentielle du rendement, dépend des conditions d’alimentation en eau de la culture
pendant la phase reproductive (Bouffil, 1951 ; Matlock et a/, 1961).
En fonction de I’intensite et de la durée de la sécheresse, la production des fleurs, des
gynophores et des gousses peut Btre retardée ou inhibée complètement (Lin et al, 1963 ; Lenka and
Misra, 1973).
Les gynophores, formés après la fécondation de la fleur, sont produits essentiellement par les
blourgeons cotylédonaires. La conversion ou la transformation de ces gynophores en gousses est liée
a leurs durées d’élongation, de pénétration et d’orientation dans le sol (Chapman ef a/, 1992).
La croissance journalière du gynophore, fortement influencée par l’humidité relative de l’air, est
de l’ordre de 0.62 cm/j à la saturation, mais seulement de 0,02 cm/j quand l’humidité relative est
égale & 57 %. (Shen Yu-Jun et An Ke, 1998)
Les causes de non pénétration du gynophore dans le sol sont attribuées soit à une faible
turgescence si la zone racinaire est stressée (Allen et Al, 1976 ; Bhagsari et Al, 1976), soit à un
développement de la compaction et de la résistance à la pénétration de la couche de surface du sol
en dessèchement (Underwood et a/, 1971).
En raison de son enracinement profond, cette demiére situation peut correspondre en zone
tropicale sèche à des conditions d’alimentation hydrique adéquates dans la zone racinaire, mais à
une teneur en eau très faible dans l’horizon de surface de pénétration du gynophore.
Par conséquent, pour une meilleure analyse de l’élaboration du rendement en gousse en zone
sahélienne, l’étude de la fructification de l’arachide doit parvenir à la maîtrise des deux aspects
suivants.
(1) Le rythme de l’émission des gynophores en relation avec les conditions d’alimentation en
eau qui détermine le potentiel des gousses pouvants être produites,
(2) L’influence de l’état hydromécanique de l’horizon de surface sur la pénétration du
gynophore, préalable à la formation de la gousse.
4.2. ANALYSE DE L’EMISSION DES GYNOPHORES EN
FONCTION DE L’ALIMENTATION EN EAU.
4.2.1. OBJECTIF
Le gynophore joue un rôle central de transition entre la fleur essentiellement aérienne et la
gousse exclusivement souterraine.
67
EIn fonction de la variété, et en condition d’alimentation optimale, le pourcentage des fleurs donnant
des gousses est faible et varie entre 7 et 22 %. ( Shibuya, ‘1935 ; Bouffit, 1951 ; Goldin and Har-
l’zook,l966).
Pour une variété tardive de 120 jours sensible à la sécheresse, Billaz et Ochs (1961) Ont étudié
l’effet du stress hydrique sur la fructification. Sans aucune indication sur I’evolution de l’émission des
gynophores, l’étude montre que par rapport au nombre total de gynophores émis en fin de cycle, le
nombre de gousses produites représente 50 % en cas d’alimentation optimale, mais seulement 25 %
si une sécheresse de 30 jours intervient dans la phase de fructification.
L’objectif de sous-chapitre est de déterminer le rythme de leur émission en fonction de l’état
hydrique de la plante.
4.2.2. MATERIEL ET METHODE
4.2.2.1. MATERIEL
L’étude a été réalisé pendant la saison des pluies de Juin à Octobre 1993, SOUS abri plastic,ire
‘ransparent au CNRA de Bambey. La variété 73-33 utilisee est cultivée dans les tubes PVC de 120
lcrn de haut et de 15 cm de diamètre.
Le choix de la variété découle de la nécessité de réduire au maximum les facteurs de variation
dans l’analyse des composantes du rendement dont l’expérimentation fait partie.
Le sol utilisé pour le remplissage des tubes appartient aux sols ferrugineux tropicaux non
lessivé (du type dior) dont les caractéristiques sont décrites par Charreau (1963) Dancette (1970) et
Vachaud et coll (1978).
4.2.2.2. LES TRAITEMENTS.
Les modalités d‘alimentation en eau de l’arachide varient de I’excés d’apport par rapport au
calcul théorique de I’ETR au déficit hydrique le plus extrême. Les périodes du sevrage en eau
correspondent principalement à deux stades distincts de fa croissance et du développement. II s’agit
du stade de pré-floraison en début de cycle, et de celui de la fructification active. Les détails pour les
6 traitements considérés figurent dans le tableau 4.1,
Traitement
-
-
Périodes de sécheresse
-
-
-
T 4
30 j de sécheresse à partir du 45ème jou
-
-
T 6
-
-
-
Excès d’apport (120% des besoins)
Tableau 4.1. : Description des six traitements d’alimentation en eau
4.2.2.3. DISPOSITIF
Le suivi du rythme d’émission des gynophores de l’arachide nécessite des observations ou des
préiévements destructifs. Deux sous groupes ont été ainsi constitués en blocs randomisés.
Pour le premier sous groupe, seuls des prélèvements non destructifs sont effectués jusqu’à la
récolte intervenant à ta fin du cycle normal. II est constitué de 6 traitements correspondant chacun à
une modalité d’alimentation en eau et de trois répétitions.
6 8
0 z91
El1
0
0 6&1
0 c91
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ap
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ua
n-a
En ce qui concerne le second groupe, des dépotages permettant de mettre en rapport les
gynophores émis et les stades de développement sont realisés au 50, 65 et 80 ème jas. Toutefois, on
ne considére que trois 1,raitements d’alimentation en eau en trois repétitions. A chacune des trois
dates de pr&&vements, neuf plants correspondant aux trois répétitions des trois traitements sont
récoltes.
Chaque repétition est representée par une seule plante, cultivée dans un tube PVC. On
dispose ainsi d’un nombre total de 45 tubes comportant 18 tubes pour le premier sous groupe et 27
tubes pour le second (Fig. 4.1)
432.2.4. TECHNIQUES CULTURALES
a) Remplissage des tubes PVC.
Sous la serre, ces tubes sont installes en 5 rangées de 9 pots chacune . Les écartements sont
de 0.7m entre les rangs et de 0.15 m sur le rang. Afin de permettre un éventuel drainage ou
d’empêcher une remontee d’eau de pluie suite à une stagnation, le systéme est légèrement suréleve
à l’aide de lattes en bois.
.
La terre débarrassée des corps grossiers, préalablement séchée à l’air, est tamisée avant
d’être mis dans les pots, Pour disposer d’une colonne de terre homogéne avec une densité apparente
de lSg/cm3, le remplissage des tubes par couches successives de 20 cm est suivi d’un léger
tapotage sur les parois.
Remplis jusqu’à 4 cm du bord pour les besoins d’irrigation et d’installation de la culture, chaque
tube renferme ainsi une masse de terre de 125 kg environ.
b) Fertilisation minerale.
La fumure minérale recommandée pour l’arachide a été utilisée, soit 150 Kg/ha de l’engrais
ternaire 8-18-27. Les 1.5 g / tube nécessaires ont été dissous dans l’équivalent de 30 mm d’eau
d’irrigation apporté 24 heures avant le semis.
c) Semis,
Après le traitement des semences avec un fongicide (granox), le semis à une profondeur de 4
c:m est intervenu le 27 Juillet 1993 à raison de 3 graines par tube.
Deux semaines plus tard, aprés la levée complète, un démarriage à un plant par tube a été
f!ffectué. Pour le traiternent subissant une sécheresse de début de cycle aussitôt aprés semis (T2), le
defaut de germination (et donc l’absence de levée) sur deux répétitions a entraîné un resemis le 11
Août 1993.
d) Entretien.
II a consisté en des désherbages réguliers à la demande pour éviter toute compétition
hydrique. Par ailleurs, un soin particulier a été accordé aux apports d’eau d’irrigation pour éviter des
perturbations de la surface du sol pouvant affecter la pénetration des gynophores formés. Le 12
Septembre 1993 une legère attaque de pucerons a été constaté sur l’ensemble de l’essai. Cependant,
le traitement phytosanitaire initialement prévu n’a pas été réalisé afin d’éviter un effet phototoxique
4ventuel sur les plantes où le stress hydrique a été appliqué trois jours plus t6t.
e) Modalît& pratiques dWgat!on et calendrier d’application
Les apports d’eau ont été modulés en fonction des besoins de l’arachide. Relativement faibles
en debut de cycle de la culture, ils augmentent avec le nivleau de développement végétatif. Le
maximum est atteint entre les 50 et 70 ème jours après semis,
En dehors des ptrriodes d’application du stress hydrique variables selon les traitements, les
apports sont régulièrement faits tous les trois jours depuis le semis jusqu’à la fin du cycle de la
culture. Ainsi pour les deux traitements n’ayant pas subi d’interruption d’apport d’eau au cours du
cycle (Tl et T6), les calendriers d’application ainsi que les volumes d’eau concernés sont présentés
au tableau 4 2.
Kibleau 4.2 . Volume d’eau d‘itigation apport& fous les trois jours.
Pour les quatre autres traitements les mêmes volumes sont apportés aux mêmes dates comme
pour T’l, sauf pendant les périodes où le stress est appliqué comme suit :
T2 : Stress hydrique de 20 jours en début de cycle.
T3, T4 et T5 : à partir du 4!iéme jour, arrêt d’apport d’eau d’irrigation , respectivement pendant
211 jours, 30 jours et tout le reste du cycle.
Pour ‘~3, T4 et T5, onze jours aprés la suspension de l’apport d’eau d’irrigation soit à 56 jours,
un flétrissement assez .sévère des plantes subissant le stress a été observé. Par conséquent, une
levée ponctuelle du stress a 6té effectué en apportant I’equivalent de 25mm d’eau d’irrigation (en
deux ,jours).
Le cumul d’eau apportée aux différentes dates de récolte est présenté (Tableau 4.3)
r--
Tl
-y-
T 2
-
-
-
T 3
- - -
T 4
- - - -
T5
_--
T 6
7ableau 4.3 : Cumul d’eau d’irrigation aux dates de r&oIte
4.2.2.5. OBSERVATION ET MESURES
4.2.2.5.1. Suivi micromét6oro/ogique
A l’aide d’un psychromètre installé sous la serre, les données journalières de températures et
d’humidité relatives ont eté recueillies pour décrira les conditions microclimatiques de
I’experimentation. Parallèlement, les données de la station météorologique du CNRA de Bambey sont
collectées pour la même période en vue d’une comparaison entre le milieu ambiant et sous la serre.
Au cours de l’experimentation, l’amplitude de la température moyenne journalière du milieu
ambiant est 10 a12 “C pour un minimum d’environ 25 “C. La température est plus élevée dans la
!Serre Sauf à 18 h. II y a une différence de 1 à 2 “C entre les deux situations. En ce qui concerne
l’humidité relative, les valeurs extrêmes (minimum et maximum) varient en moyenne entre 40 et 90
10
VJ pour le milieu ambiant, et 35 à 75 % sous la serre. Par consequent, une demande évaporative plus
importante va prévaloir sous la serre.
4.2.2.5.2. Croissance vegéfafive
La croissance de l’arachide en relation avec les colnditions d’alimentation en eau a é16 suivie
par le biais de diverstes observations et mesures. Celles-ci se rapportent aussi bien à la partie
w5gétale a&ienne pour la description des conditions précedant la fructification qu’à la partie
:Souterraine caracterisant la fructification et l’enracinement.
Sur la végétation aérienne, le suivi inclut :
-
Le comptage des feuilles à 20, 30, 40 50 et 70 jours.
-
L.e comptage journalier des fleurs.
-
Le contenu relatif en eau de la culture à 20, 50 et 80 jours après semis (Cf Ej Implantation pour
méthodes de mesures).
Aux quatre dates de récolte retenues, soit 50, 65, 80 et 105 jours, les observations sont les
suivantes :
-
Le comptage des gynophores émis,
-
Le nombre et le poids des gousses produites en distünguant les gousses matures, immatures et
juvéniles,
Le poids de la matiére sèche aérienne et racinaire.
4.2.2.5.3. L’humidifb du sol
Afin, d’éviter des perturbations importantes sur les lcolonnes de terre dans les tubes, et compte
tenu des moyens disponibles, les mesures ne sont réalisées qu’à la récolte. Cette limitation ne permet
pas de mettre en rapport la croissance des plantes avec l‘état de l’eau dans le sol. Ces mesures
concernent :
0 La teneur en eau pondérale jusqu’au front d’humectation atteint dans chaque tube, à l’exception
de la récolte effectuée au 50 ème jours après semis où les mesures ne concernent que les 30
premiers centimétres. Les horizons de prélèvements sont les suivants : O-5, 5-10 cm puis tous les
10 cm jusqu’au front d’humectation.
?? Le front d’humectation atteint dans le tube ; cette mesure permettant de déterminer le limite
maximale de la profondeur d’enracinement.
?
La densité apparente de surface du sol.
Pour chaque tube, la mesure porte sur trois répétitions.
42.3. RESULTATS
423.1. COMPORTEMENT PHYSIQUE ET HYDRIQUE DU SOL DANS LES TUBES
AU COURS DE L’ESSAI
a) La densité apparenfe de surface aux dafes de .récotfes
A partir d’une valeur de départ de 1.57, la densité apparente de l’horizon de surface augmente
régulièrement au cours du cycle de la culture (tableau 4.4). Elle atteint en fin de cycle à 105 jas la
valeur de 1,72 environ. Cette évolution est à mettre en relation avec les cycles alternatifs
d’humectation et de dessèchement de la surface compte tenu de la périodicité des apports
d’irrigation.
os
sel
ci:9
sd
maual
ua
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J
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maual
ua
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T;sbleau 4.4 : Evolution de /a densité apparente en fonction du traifemenf. Moyenne~carMypt?.
L’augmentation de la densité apparente atteint son maximum à 80 jas ; ceci quel que soit le
traitement. La dégradation de l’état de surface résulte d’un mécanisme d’induration plutôt que d’un
mécanisme de retrait compte tenu du faible taux en argile et de la prédominance de la kaolinite
(Charreau et Nicou, 1971). Cette prise en masse des éléments de surface liée aux cycles
d’humectation-dessication est à l’origine de la formation d’une croûte de dessiccation de cohésion
assez faible (Perez, 1994).
b). La teneur en eau pondérale aux dates de pr&hfement
Partant d’un sol sec dans les tubes (0,001 à 0,002 g/g de teneur en eau), les profils hydriques
détermin& à chacune des 4 dates de récoltes retenues permettent d’avoir une estimation globale de
la quantité d’eau consommée par la culture.
Par rapport aux différentes modalités d’alimentation en eau étudiées, ces profils (figure 4.2)
présentent des valeurs de teneur en eau relativement faibles (inférieures ou égales à 0.03 g/g).
Ceci traduit en fait deux aspects :
?
La faible capacité de rétention du sol utilisé.
?
L’apport d’eau d’irrigation tous les 3 jours en l’absence de stress hydrique est défini en rapport
avec le besoin théorique de l’arachide en fonction de son stade de développement et de
croissance. Compte tenu de la forte demande évaporative obtenue sous la serre (Cf. 4.2.2.5.11,
ct?f apport n’autorise pas de fortes teneurs en eau dans le tube. De plus, en accord avec le
planning d’irrigation mis en oeuvre, les récoltes ont été effectuées au moins 3 jours après le
dernier apport d’eau, sauf pour T4 à 105 jas, pour lequel une irrigation est intervenue la veille.
En outre, on observe un dessèchement très rapide de l’horizon de surface (O-10 cm) ; la valeur
de l’humidité tombant généralement B moins de 0.01 g/g seulement 3 jours aprés l’apport d’irrigation..
Le comportement des traitements stressés par rapport à l’alimentation optimale en eau (Tl) est
variable selon les dates de récolte.
‘) Première date de récolte à 50 jas : l’humidité pondérale moyenne déterminée pour T3 et T5 après
5 jours de sécheresse est 2 fois plus faible que pour Tl .
2) Deuxiéme date de r&olte à 65 jas : le stress hydrique étant levé pour T3, seul T5 continue à subir
la sécheresse. Ceci explique pour ce dernier traitement la plus faible teneur en eau moyenne dans
le profil.
Le comportement de T3 est identique à celui de T5 de la surface du sol jusqu’à 30 cm de
profondeur. Mais à partir de cette côte, il détient au moins autant d’eau que Tl.
72
3) Troisième date de récolte à 80 jas : la suspension d’apport d’eau d’irrigation, continuant pour le
traitement T5, on observe deux groupes distincts de comportement du profil hydrique. D’un coté
Tl et T3 où la teneur moyenne en eau relativement importante dans le profil atteint une valeur de
0.025 g/g entre 20 et 40 cm de profondeur. De l’autre T5 où le stock hydrique est pratiquement
vide.
411 Quatrième date de récolte à 105 jas : réalisés à la fin du cycle de la culture, les prélèvements pour
I’humidite du sol concernent l’ensemble des 6 traitements. La dernière irrigation à 102 jours après
semis n’ayant pas été effectuée sur l’ensemble de l’essai, les valeurs de teneurs en eau
pondérales sont généralement comprises entre 0,004 et 0,014 g/g.
c) Le front d’humectation
Au cours du temps, les fronts d’humectation observes à chacune des 4 dates de récolte sont
o3mparables pour Tl et T3, avec une valeur moyenne de 50 cm environ (Tableau 4.5). Par contre
pour 75, la diminution de la profondeur du front d’humectation observée traduit la sévérité du stress
hydrique subi durant cette période de fructification active de l’arachide.
iàbleau 4.5 :Vatiation du front d’humectatjon (cm) en fonctjon de /‘alimentation en eau aux ditférentes
dates de r&offe. Moyenne&catt-type.
A la fin du cycle de la culture, les profondeurs du front d’humectation pour l’ensemble des 6
traitements sont comprises entre 50 et 60 cm, à l’exception de T6 correspondant au traitement le plus
alimenté en eau pour lequel, le front d’humectation a atteint un maximum de 90 cm sur un des tubes.
d) Consequences sur l’utilisation de l’eau
L’estimation du stock résiduel pour chaque date de récolte permet de calculer la quantité d’eau
rnobilisée par évapotranspiration.
En utilisant une valeur de densité apparente de 1,6 g/cm3 pour les horizons en dessous des 10
premiers cm du sol, on constate que les stocks hydrtques obtenus sont dans tous le C.XS inférieurs ou
egaux à 15 mm (tableau 4.6).
En conséquence, l’eau consommée au cours de differentes périodes considérées, représentant
l,#a difforence entre l’eau apportée et le stock résiduel est dans tous les cas proche de la quantité d’eau
cl’inigation. (Cf Tableau 4.3)
* : Stock à 50 Jas d&etmi& à 30 cm.
Tableau 4.6 : Stock résiduel aux dates de rt?colte (mm)
73
4.2.3.2. ALIMENTATION HYDRIQUE ET COMPORTEMENT DE LA CULTURE
a) Effet du stress hydriqoe sur le contenu relatif en eau (CREI
Déterminées aux 20, 45 et 84 ème Jas, les valeurs moyennes de CRE en relation avec les
différentes modalités d’alimentation sont présentes en figure. 4.3.
84
Dates de mesures fias)
Figure 4.3 Contenu relatif en eau en fonction de l’alimentation en eau
La sécheresse précoce de 20 jours imposée pour T2 n’a pas affecté le CRE de l’arachide ; ceci
comparativement aux autres traitements. Les valeurs du CRE supérieures ou égales à 87 % pour les
deux premières dates de prélèvements sont indicatives d’un comportement hydrique plutôt
satisfaisant.
Dans la période de fructification, c’est a dire à partir du 45 ème jas, la seule mesure disponible
;iu 84 éme jas ne permet pas de faire ressortir l’ampleur du stress hydrique en début de
gynophorisation. En particulier, 10 jours après la suspension de l’apport d’eau d’irrigation pour T3, T4
et T5, l’ampleur du stress hydrique (par constatation visuelle) conduit à une légère modification du
planning d’apport d’eau . Ainsi un apport généralisé de 25 mm d’eau a été effectué le 516~“~ jas.
Les valeurs de CRE à 84 jas permettent de distinguer deux groupes de traitements :
- pour le premier, les valeurs de CRE supérieures ou égales à 85 % décrivent les plantes n’ayant
pas connu de déficit hydrique (Tl et T6), ou pour lesquelles le stress hydrique a été levé depuis
deux semaines au moins rT2 et T3).
-
pour le second, les valeurs de CRE sont inférieures à 80 % correspondant aux deux traitements
ou le stress hydrique est soit récemment levé (moins de 10 j) (T4), soit toujours maintenu (TS).
Dans ce cas précis le CRE de l’arachide est d’autant plus faible que la durée du stress est plus
loSngue.
74
b) Evolufion de la producfion des feuilles et de l'émission des fleurs.
Au cours des 80 premiers jours après semis, le développement et la croissance végétative de
l’arachide sont décrits B travers le suivi du nombre total de feuilles et de fleurs.
bl) Le nombre de feuilles. (Fig.4 4a)
La production de feuilles au cours du temps est largement dépendante de l’alimentation en
eau. Ainsi, les traitements les plus arrosés produisent plus de feuilles.
-c
Tl
4
T2
-e
J-3
-0
$ 75
T4
-X.
2
3 50
T5
0
-r;F-
z 25
T6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Jours après le semis
Figure 4.4a : Evolution du nombre moyen de feuilles par pied en fonction de l’alimentation en eau
En début de cycle, la sécheresse de 20 jours après semis (T2) se traduit par une production de
feuille plus faible par rapport à Tl et T6 pendant toute la période considérée. De l’ordre de 20 % à 20
jas, cet écart va en s’amplifiant par la suite pour atteindre 43 % lors de la dernière mesure à 70 jas.
L’application du stress à partir du 4!jèrne jas entraîne un ralentissement voire un arrèt de la
production de feuilles. En conséquence, vers le 60ème jas, la production de feuilles pour T2 (stress
début de cycle) rejoint et dépasse pour la première fois celle relative aux stress appliqués au début
de la fructification. Pour T3, on observe l’amorce de la reprise de la production des feuilles vers 70
jas,qui traduit la levée du stress hydrique intervenue au 60 éme jas. Par contre pour T4 et T5,
l’augmentation du nombre de feuilles produites à partir de 50 jas est trés faible.
b2) L’émission des t7eurs (Fig.4 4b)
Indépendamment de la modalité d’alimentation en eau, le début de la floraison a eu lieu à 28
jas. Mais à partir de cette date, l’évolution de l’émission des fleurs est étroitement liée à la quantité
d’eau reçue par la culture.
209 TL
-
-i-
t
Tl
-
T
l-2
+
“l-3
-v-
14
-V
-W-V-T
73
-e-
T6 1
20
3 0
4 0
5 0
6 0
70
80
90
Date d’obsenation (jas)
Figure 4.4b : Evolution du nombre moyen de fleurs émises en fonction de l’alimentation en eau
Comme pour la production de feuilles, le nombre total de fleurs émises est d’autant plus
important que le stress hydrique est moins sévère, la production maximale de fleurs étant observée
pour le traitement optimal.
La sécheresse de 20 jours en début de cycle (TZ) se traduit aussi par une émission de fleurs
olus lente jusqu’au 50 ème jas. Mais à partir de cette date, la vitesse de floraison est fortement
accrue.
L’émission des fleurs est plus affectée pour la sécheresse intervenant au debut de la
fructification. Par rapport à l’optimum, la cassure pour T3, T4 et T5 est observée dès le 55 eme jas,
soit 10 jours après l’application du stress.
Par la suite, la levée de ce stress sur T3 entraîne une reprise de l’émission des fleurs qui se
traduit par une floraison à 80 jas comparable à celle pour T6. Par contre, pour T4 et T5, il sernble se
manifester un arrêt total de la floraison.
La floraison utile étant celle intervenue avant le 70 ème jas (Bouffil, 1951) il est donc possible
de distinguer 2 groupes de traitements.
* Tl, T2 et T6 pour lesquels la floraison s’est normalement poursuivie.
Le deuxiéme groupe concerne T3, T4 et T5 pour lesquels la sécheresse à la fructification a
??
sévérement affecté le rythme de l’émission des fleurs.
c) L’émission des gynophores.
A l’exception de T2, où elle a lieu à 44 jas, l’initiation des gynophores a été observée à 39 jas
pour tous les traitements, Le nombre de gynophores total émis à 50, 65, 80 et 104 jas présente
généralement une forte variabilité en fonction des traitements (Tableau 4.7) ; le coefficient de
vadation pouvant atteindre 70-80 %.
T 6
I
I
I
I
78 f 3
I
Tiibleau 4.7 : Nombre de gynophores et alimentation en eau. MoyenneiecaMype.
Toutefois, la tendance générale observée relativement aux différents traitements est confomle
à l’évolution des feuilles ou des fleurs évoquee précédemment. En particulier il se confirme que
l’excès théorique d’apport d’eau a tendance à diminuer le nombre de gynophores émis par rapport à
l’alimentation optimale (Tl).
L’augmentation du nombre de gynophores au cours du temps est d’autant plus importante que
l’apport d’eau d’irrigation est élevi! et régulier pendant la periode de plus grande sensibilité au stress
hydrique, c’est à dire la fructification active.
Par rapport à l’apport optimal, la sécheresse en début de fructification de durée supérieure à 20
jc,urs réduit considérablement le nombre de gynophores émis. Cette roduction est de 46 % à 65 jas
pour T5. A 105 jas, cette diminution par rapport à Tl est de 30, 59 et 89 % pour T3, T4 et TS,
respectivement.
La définition d’un rythme journalier moyen d’émission des gynophores ou vitesse de
gynophorisation en fonction de l’apport d’eau pour chacune des 4 périodes delimitées entre 45 et 105
jas donne les allures prosentées en figure 4.5.
39-50
51-65 66-80 80-105
Période tjas)
Figure 4.5 : Rythme journalier d’émission des gynophores
Quand l’offre d’eau est optimale (Tl), le rythme journalier d’émission de gynophores est une
ccwbe en cloche (parabole) dont le maximum de trois gynophores par jour environ se situe entre 50
et 65 jas. Par contre, en présence d’un stress hydrique en début de floraison, deux situations se
présentent selon l’ampleur du phénomène :
-
Pour T3 (15 jours de stress), le rythme d’émission est constant (1,7 gynophoresljour) au cours des
deux premières périodes, ensuite il decroît assez rapidement sans s’annuler a 104 jas.
-
Pour T5, (stress le plus sévere), le rythme qui décroît très rapidement de 1,8 gynophores / jours à
la première période s’annule dés la troisième période.
d). La production de mafiéfe sèche
Les biomasses aetienne et racine correspondant au poids par pied ont été obtenues à 50, 65,
80 et 105 jas pour Tl , T3, et T5 mais seulement à 105 jas pour les trois autres traitements (Tableau
4.8).
Ces résultats présentent une forte variabilité. Malgré tout, ils mettent en évidence une forte
sensibilité de la production de matiére séche par rapport au stress hydrique.
dl) Matière séche aérienne :
L’apport optimal d’eau d’irrigation suivant entraîne une augmentation de la masse foliaire qui
avmble atteindre son maximum de développement vers le 80éme jas. Par contre, l’effet du stress
hydrique appliqué au début de fructification se fait sentir dès le 65 ème jas avec une diminution
moyenne de 16 % par rapport à Tl . Pour le stress le plus sévère (T5), une diminution drastique de la
matière sèche est observée à partir de la deuxiéme date de récolte à 65 jas, traduisant non
seulement l’arrêt du fonctionnement photosynthétique mais aussi la sénescence des feuilles.
A 105 jas, l’effet de l’apport d’eau en excès (T6) est equivalent à celui d’alimentation optimale.
Le stress hydrique, quelle que soit sa position au cours du cycle de la culture se traduit par une baisse
sensible de la biomasse aérienne. En revanche, le stress de début de cycle, causant 30 % de
r~Vduction de la masse sèche apparaît comme étant le moins dépressif.
d2) Mat&e s&che racinaire :
Son évolution est comparable avec celle de la matière sèche aérienne pour l’ensemble des
traitements considérés pendant la période 50 à 105 jas. Toutefois le comportement racinaire en cas
de stress modéré (T2 ou T3) mente d’être souligne.
Ensuite, en présence d’un stress hydrique de 15 jours intervenant en début de fructification
(T3), on observe un developpement
racinaire comparable à celui pour Tl. Dans ce cas , le
développement racinaire est favorisé au detriment de la végétation aérienne.
--a
50 jas
65 jas
80 jas
105 ‘as
Trait
MSA
M S R
M S A
M S R
MSA
M S R
MSA
MSR _
- - -
Tl
14,5+1,9 4,7k2,6 24,Ort5,8 9,0+4,8 29,1+3,4 8,3f2,5
27,2 i 12,9
7,7f5,5
T2
-
18,3 + 5,3
3,5 f 0,3
TCi
14,lil,l 5,1fl,5 21,1f5,5 7,6*5,-l 20,3i3,5 4,8f1,6
16,3 f 6,2
6,l f 3,l
T4
-
11,0*4,4
3,7 IL 0,5
T5
15,2+6,3 6,7+2,8 18,6k2,6 7,6f4,0 14,6_i1,9 3,5f2,1
5,2 k 0,3
2,8 zk 0,3
Te
-
29,0 f 7,o
6,61.2,5 ~
Tableau 4.8 : Poids de matiéres séches . (MSA = Mat&e sèche aérienne ; MSR = Mat&e skhe
racinaire). Moyenne i &a&type.
d3) La production de gousses :
La production moyenne de gousses par pied, décomposée en gousses matures et immatures
est trés sensible au déficit hydrique intervenant pendant la fructification. Ainsi par rapport au
traitement optimal (Tl), le stress de 15 jours à partir du début de la fructification occasionne à 80 jas
we production de gousses deux fois plus faible, mais aussi un retard dans la maturation des gousses
formées (tableau 4.9).
T’ableau 4.9 : Rendement moyen de gousses par pied à 105 jas et alimentation en eau. NGT =
Nombre de gousses total, NGM = Nombre de gousses matures, PG = Poids des
gousses.Moyenneiécart-type.
En ce qui concerne le traitement le plus stress2 (TS), la production de gousses s’est arretée
dès le 65EME jas..
A 105 jas, soit à 5 jours de la maturité physiologique, l’incidence de l’alimentation en eau sur la
production de gousse est telie que pour les sécheresses de durée supérieure ou égale à 30 jours
ilitervenant pendant la fructification, les gousses n’arrivent pas à maturation.
En outre, la production de gousses (NGM et PG) est identique pour T2 et T3, et correspond en
ce qui concerne les gousses matures à la moitié de celle pour Tl,
Enfin, malgré un nombre total de gousses plus grand, T6 permet d’obtenir un meilleur
remplissage des gousses (PG) par rapport à Ti .
4.2.3.3. TRANSFORMATION DES FLEURS EN GYNOPHORES, ET DES
GYNOPHORES EN GOUSSES EN RAPPORT AVEC L’ALIMENTATION
HYDRIQUE.
En fonction des conditions d’alimentation en eau, le suivi de l’émission journalière des fleurs et
la détermination du nombre de gynophores émis et des gousses formées a différentes dates permet
de définir un indicateur de la fructification. II s’agit d’une part du rapport de transformation des fleurs
en gynophores dont l’inverse en pourcentage est le taux de fécondation des fleurs, et d’autre part le
-apport de transformation de ces gynophores en gousses, ce dernier représente en fait le cas ou le
pénetration des gynophores a eu lieu
a) Transformation des fleurs en gynophores
A une date donnée, il est défini comme étant le rapport entre le nombre total des fleurs et celui
des gynophores émis. II exprime ainsi le nombre de fleurs nécessaire pour l’émission d’un gynophore.
TFG = NTF/NTG
Pour les trois traitements, l’évolution de cette variable au cours du temps est présenté en figure
4.6.
O
5 3
2
i2
c;
-82 1
E
52 0
50
65
80
Jours après semis
Figure 4.6 : Nombre de fleurs produites par gynophore émis au cours du temps en fonction de
l’alimentation en eau
En début de période de fructification, la production d’un gynophore correspond en moyenne à
I’kmission de trois fleurs. La sécheresse d’une durée de 5 jours, à 50 jas, pour T3 et T5 n’a pas d’effet
sdr le taux de transformation de fleurs en gousses.
Par la suite, en pleine période de fructification active, les différences de comportement
observées en fonction de l’ampleur du stress hydrique peuvent s’interpréter comme suit :
?? Tl : Les conditions d’alimentation plus favorables entraînent une diminution du taux de
transformation de fleurs en gynophores entre 50 et 80 jas. Ceci est indicatif d’une production de
fleurs soutenue qui s’accompagne d’un taux de fécondation de plus en plus élevé, passant de 32 à
62 % dans la période considérée.
?
T3 : Le stress de 15 jours à partir de 45 jas n’a pas empêché une augmentation du nombre de
fleurs et de gousses au cours du temps. Mais cette production de fleurs et de gynophores est
réduite par rapport à Tl, alors que le taux de fécondation des fleurs n’augmentent que trés
faiblement. entre 50 et 80 jas, il passe de 36 à 44 %.
a T5 : Quand le stress hydrique est prolongé, un arr& de la floraison est pratiquement constaté à 50
jas alors que la gynophorisation se poursuit jusqu’au 65ème jas. Ce résultat en apparence
contradictoire, traduit le déphasage entre la date de fécondation et celle de la formation effective
d’un gynophore visible. En conséquence, on observe une diminution du rapport de transformation
des fleurs en gynophores, comme pour Tl mais avec des évolutions totalement différentes.
b) Transformation de gynophores en gousse
L’analyse concerne uniquement Tl et T3, les résultats relatifs à T5 étant trés hetérogènes pour
la production de gousses(figure 4.7).
8 0
Date de récolte cias)
Figure 4 7 : Nombre de gynophores produits par gousse formée
L’évolution au cours du temps du rapport entre le nombre de gynophores et celui de gousses
est légèrement differente de celle relative au rapport de transformation des fleurs en gynophores.
Ainsi, pour Tl , le nombre de gynophores nécessaires à la production d’une gousse passe de 2
(50 jas) à 3 (65 jas) avant de décroître pour atteindre 1,5 en fin de cycle.
En ce qui concerne T3, par contre, on retrouve une très faible diminution voire un maintien de
ce rapport entre 50 et 60 jas, mais à 105 jas ii descend à une valeur comparable à celle de Tl . En
d’autres termes, 60 % des gynophores émis produisent des gousses en fin de cycle, aussi bien en
c.onditions d’alimentation en eau optimale qu’en cas de sécheresse modérée de 15 jours en début de
fuctification.
4.2.4. DISCUSSION ET CONCLUSION
Suivant les modalités d’application de la sécheresse au cours du développement de la variété
ï’3-33, l’émission des gynophores est différemment affectée. Les résultats obtenus indiquent que
l’émission des gynophores émis, malgré la variabilité constatée, est plus sensible à la sécheresse qui
intervient dans la phase de la fructification. Compte tenu de la relation étroite entre ta production de
heurs et celle des gynophores, l’émission de ces gynophores pouvant donner des gousses matures
en fin de cycle est pratiquement arrêtée si la sécheresse dure plus de 15 jours.
Dans le cas de la sécheresse precoce, l’absence d’observation au cours du cycle des
gynophores ne permet de se prononcer sur l’évolution du rythme d’émission. Toutefois, l’évolution de
la floraison (figure 4.4b), de même le nombre de gynophores observe en fin de cycle (Tableau 4.7)
incitent à émettre l’hypothèse d’un effet faiblement dépressif de la sécheresse précoce sur le rythme
d’émission des gynophores. Des résultats en accord avec cette hypothèse ont éte obtenus par Turk et
,sI (1980).
De nombreux travaux ont identifié la phase de formation et de remplissage des gousses de
l’arachide comme étant la période la plus sensible à la sécheresse (Billaz et Lochs, 1962, Stansell et
Pallas, 1979, Rao et al, 1985, Gautreau, 1982). En ce qui concerne le rythme d’émission des
gynophores,
notre étude permet de faire les précisions complémentaires suivantes :
81
nl/A.I-.l * *“~-,...-<-l<,.^.L---..---
-._.-
-
-
-
-
-
*r
En fonction des conditions d’alimentation en eau, le rythme journalier d’émission de
gynophores est variable (Figure 4.5) :
?
Quand l’alimentation en eau est optimale (Tl), le rythme d’émission des gynophores présente un
pic au cours de la période 50-65 jas où en moyenne trois gynophores par jours sont Bmis.
L’émission terminée vers 80 jas permet d’émettre l’hypothèse d’une maturation homogéne en fin
de cycle.
0 Si le sécheresse de début de fructification est de durée modérée (T3), l’émission journalière des
gynophores est réduite de moitié environ par rapport à Tl pendant la période 50-65 jas. La levée
du stress entraîne un rallongement de la période de production de gynophores au delà de 80 jas.
En consequence, les risques d’observer une maturation non homogène des gousses sont
augmentés.
?? Dans le cas d’une sécheresse de début de fructification de durée plus longue, l’émission des
gynophores étant arrêtée vers 65 jas, la production de gousses matures en fin de cycle devient
impossible (Tableau 4.9).
La conséquence principale d’une sécheresse intervenant au début de la fructification serait de
reduire le nombre de gousses par pied comme l’ont suggéré Pandey et al (1984), et Annerose (7990).
L’éventualité d’une production limitée de gousses par pieds du fait d’un état de surface du sol
défavorable est analysée dans le chapitre suivant. Pour ce faire, les traitements Tl et T3 présentant
une évolution contrastee et une situation agronomique réaliste et probable ont été choisis.
4.3. ANALYSE DE LA PENETRATION DES GYNOPHORES EN
FONCTION DE L’ETAT HYDRIQUE ET PHYSIQUE DE LA
SURFACE DU SOL
L’objectif visé dans ce sous chapitre est d’analyser l’effet de l’état hydrique et physique de
l’horizon superficiel du sol sur la pénétration des gynophores de l’arachide ;
4.3.1. MATERIEL ET METHODE
43.1 .l. MATERIEL
L’expérimentation a été conduite durant la saison des pluies, de Juin à Septembre 1994 sous
abri (ou serre) au CNFM de Bambey, et au même endroit que pour l’essai portant spécifiquement sur
l’analyse de l’émission des gynophores (Cf. chapitre précédent). Les conditions climatiques de
I’experimentation comparées à celles de la station météorologique sont présentées en figure 4.8 . II
ispparaît que fa température sous serre est d’environ 1 à 2 ’ C plus élevée que celle du milieu
ambiant. En ce qui concerne l’humidité relative, la situation est inversée ; avec une différence de 5 à
‘10 %. En conséquence, la demande évaporatrice est plus importante sous la serre. Toutefois, les
conditions qui y prévalent sont tout à fait dans le domaine défini pour un développement et une
croissance optimale de l’arachide
Les mêmes tubes PVC (diamètre 30 cm, hauteur 120 cm) ont eté aussi utilisés.
45
T
a
Minisoussem:
-
-
h4ini St. métb
- -
MaxisousseRe
Maxi St. météo
J
4
8
1 2
1 6
2 0
Pelade depuis le semis
Mini St.
is
=;
L- météoiLc2”ssene
u
Maxi St. météo
0
4
8
12
16
20
Pentade depuis le semis
Figure 4.8 Comparaison des conditions climatiques entre la serre et le milieu ambiant.
a) : Température et b) Humidité relative
4.3 1.l.f. Le sol
II provient du marne site de la station agronomique de Nioro du Rip où a été mis en place
l’essai portant sur l’implantation de l’arachide. La couche de surface (O-1Ocm) a été prélevée pour le
remplissage des tubes PVC. II appartient aux sols ferrugineux tropicaux lessivés (Pieri, 1969). Les
caractéristiques physico-chimiques et granulométriques, ainsi que la courbe caractéristique humidité
et potentiel hydrique sont celles fournies pour l’essai ” Implantation de l’arachide ’ (Cf. chapitre Ill)
4.3 7.7.2. La ver-kW
Pour des raisons de cohérence évidentes, l’utilisation de la variété 73-33 de 110 jours, comme
pour les deux essais précédents s’impose. Mais son port semi-érigé entraîne une fructification
groupée qui constitue une contrainte majeure pour le travail entrepris. Pour une observation aisée de
la pénétration des gynophores, il est nécessaire que la surface prise en compte soit relativement
importante. Pour cette raison précise, notre choix s’est porté sur la variéte de port rampant (var. 28-
206 à 120 j).
Celle-ci présente un même potentiel de rendement en gousse, mais aussi l’inconvénient d’être
moins résistante à la sécheresse.
83
4.3 1.2. LES TRAITEMENTS
L’essai est constitué de deux séries, qui correspondent chacune à une modalite d’alimentation
‘en eau de la zone racinaire.
Leur choix découle des résultats de l’essai portant sur l’analyse de l’émission des gynophores.
La première (Tl) consiste en une alimentation en eau optimale durant toute la duree du cycle ; ators
que la deuxième (T3) met en oeuvre une sécheresse d’une duree de 20 jours à partir du début de la
gynophorisation (Tableau 4.1).
Les quantites d’eau apportées tous les cinq jours pour chaque modalité d’alimentation en eau
son1 basées sur les besoins en eau de la variété utilisée tels que définis par Dancette (1978).
Les apports sont indiqués jusqu’à 75 jas (l!SbrnC
pentade) correspondant à la fin de
l’expérimentation (Tableau 4.10). Ils font suite à un apport de 30 mm juste avant le semis.
l-
Traitement
T1 (ON
13 (stress)
1
llIIzT?
135
135
l
2
I
13,5
13,5
I-G-
I
17,8
17
Q
17,8 17
FI
I
LU,3
L”,J
t
75 6
25,6
3R c:
t--e-
1
--‘- 256 -
!
ty,y
l---G-
27,8
27,8
I
77 R
0
ri
R
3 0 5 -
;y;
j 30,5
i
1 4
26,5
265
1 5
I
25,6
I
25,6
l
Tableau 4.10 : Apport d’eau d’irrigation en mm en fonction de la modalité! d’alimentation de la plante.
Pour l’analyse de la pénetration des gynophores, les cinq traitements U état de surface n mis en
comparaison sont définis pour chaque modalité d’alimentation en eau de la zone racinaire (Tableau
4.11).
Pour chaque série ainsi définie par des conditions d’alimentation de la zone racinaire données,
on s’intéresse à l’horizon de surface ou zone de gynophorisation. Ainsi, pour l’analyse de la
pénétration des gynophores, on compare 5 traitements ” Atats physiques de surface “. Ils sont obtenus
en créant un gradient décroissant d’humidité suite à des durées variées de dessèchement après
humectation (Tableau 4.11) Chaque traitement est répété 6 fois, en randomisation totale.
Tableau 4. I î : Etats de surface de /a zone de fructification pendant la pénétration des çynophores
(ES~ = état de surface du premier traitement i)
950-l
-----+
auoz
ap
uopeyoqdouhâ
--Y
ag
ap
sJayidi
E)
s-1
(LU~
B
auoz
luaruaq3eJua,p
amSg
6.j~
:
emg3s
ap
waruaSsuyv,l
ne
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un,p
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saâol
WVJaS?JdaJ
aunsey3
un
lea?
ap
axj-‘ns
mod
I?I
uoywyI?d
sap
.saJoqdouAoC
4.3.1.3. TECHNIQUES CULTURALES.
4.3 1.3.1. Mise au point du dispositif
Le dispositif expérimental mis en place est conçu de manière à distinguer la zone racinaire
recevant l’eau d’irrigation pour les besoins de la plante et la zone de pénétration des gynophores.
On évite ainsi toute interaction de l’une sur l’autre.
Pour chacune des deux series, les dix pots PVC utilisés ont fait l’objet d’un aménagement
spécifique. (Figure 4.9)
Tout d’abord, chaque pot est homogènement rempli de terre de séche sur une hauteur de 102
C:m. Une faible couche de gravier (15 cm) y est déposée dans un anneau de 75 cm de diamétre
int&ieur et 30 cm de diamètre exterieur pour limiter au maximum les remontées d’eau par capillarité.
La plus grande zone racinaire étant ainsi délimitée, l’étape suivante consiste à amenager la zone de
p&nétration des gynophores de façon à l’isoler de celle dans laquelle après le semis, le pivot racinaire
va descendre pour atteindre la colonne de terre de 102 cm de hauteur.
Pour ce faire, on a utilisé 20 répartiteurs constitués de 3 loges indépendantes, d’une hauteur de
‘18 cm. Chaque répartiteur comporte un cylindre en PVC de 75 cm de diamétre auquel sont soudées
Irais plaques rectangulaires de 125 cm de largeur. Ces repartiteurs ont été déposés sur la couthe de
gravier et remplis de terre, de maniére à obtenir une masse volumique proche de 15 gkm dans
chaque loge et dans le cylindre intérieur. On dispose ainsi de 30 loges dans 10 pots.
4.3 1.3.2. Semis
Le semis a eu lieu le 26 juin 1994, après un apport d’eau initial de 30 mm dans la zone
racinaire du tube rempli de terre sèche. L’engrais minéral apporté (équivalent de 150 Kg/ha de
l’engrais tertiaire 8-18-27) est dissout dans cette eau d’irrigation précédant le semis.
Deux graines de semences traitees au fongicide sont placées à une profondeur de 4 cm dans
le cylindre central de 7,5 cm de diamétre. Le démariage à un plant par tube est intervenu 10 jours
plus tard, aprés la levée complète.
4.3 1.3.3. Modalit& pratiques d’im’gation
a) Zone facinaire
Selon le planning indiqué au tableau 4.1, la quantité d’eau à apporter est introduite dans le
cylindre central à l’aide de deux petits siphons colles contre la paroi et surmontés chacun d’un petit
entonnoir en verre. Ce mode d’apport est relativement long à réaliser, mais permet de minimiser les
perturbations de surface.
b) Zone de gynophorisation
L’humectation des loges n’est intervenue qu’au moment de l’émission des gynophores.
Cependant, pour maintenir en l’état la terre dans les loges, deux apports d’eau équivalents chacun à
10 mm ont été effectués à 5 et 20 jas. La quantité de 400 ml par loge (soit 20 mm) retenue pour
l’apport découle des deux tests préliminaires effectués respectivement pendant la saison des pluies
1993 et au cours de la contre saison de Février à Avril 1994. Ce volume d’eau constitue un
compromis acceptable pour l’obtention d’un éventail assez large de valeurs d’humidité pondérale de
surface lors de l’observation de la pénétration des gynophores. II permet de minimiser les risques de
percolation dans la zone racinaire à travers la couche de graviers.
En vue d’augmenter les chances d’une bonne coïncidence entre le traitement “état de surface”
et l’observation effective de la pénétration du gynophore, deux caractéristiques du gynophore sont
combinées :
- La donnée de vitesse de croissance journalière de 0,5 à 0,6 cm/j (Shen Yu-Jun et An Ke, 1988)
-
La distance moyenne au sol du point d’attache sur le rameau du gynophore suivi.
8 5
4.3 1.4. OBSERVATIONS ET MESURES
4.3 1.4.1. La plante
Compte tenu des résultats obtenus dans la première partie concernant le rythme d’émission
ces g,ynophores, nous avons simplifié le suivi de développement végétatif. Les seuls paramètres
suivis sont :
-
les stades de début de la floraison et de l’émission des gynophores. Les données dans les
conditions de l’essai permettent de mieux programmer I’humectation des loges en fonction des
traitements.
-
la détermination du CRE de la plante : elle est effectuée en deux fois durant la phase de
fructification pour évaluer l’impact du stress par rapport au témoin non stress& La méthode
d’analyse est identique à celle présentée au chapitre 3.2
-
la matière sèche aérienne et racinaire moyenne produite par pied à la fin de l’expérimentation (75
jas).
la pénétration des gynophores : il s’agit d’une notation oui ou non de la pénétration du
gynophore suivi. On considère que le gynophore pénétre dans le sol quand son extrémité de couleur
blanchâtre s’enfonce de 0,5 cm. Entre le moment où il est en contact avec la surface du sol et celui
où il atteint cette profondeur, un délai de 24 heures est retenu pour affecter la note de pénétration.
4.3 1.4.2. Le sol
Les mesures concernent l’état de surface pour l’analyse de la pénétration des gynophores.
Deux cas sont à distinguer :
a) En sen-e
Effectuées au moment de l’observation de la pénétration des gynophores, les mesures
concernent l’humidité pondérale et la densité apparente de surface (horizon O-5 cm). Cette dernière
lest réalisée en guise de controle compte tenu de sa valeur de départ de 15 La faible augmentation
des valeurs moyennes par rapport à la valeur de densité apparente initiale indique un tassement peu
rmportant résultant de l’apport d’eau d’irrigation (Tableau 4.12)
Etats de surface
Densité apparente
ES1
1,53 +/- 0,02
ES2
1,54 +/- 0,03
ES3
153 +/- 0,Ol
,
ES4
1,53 */- 0,02
ES5
1,54 +/- 0,Ol
Tableau 4.12 : Valeurs moyennes (6 rt@&itions) de la densité apparente de surface dans les loges au
moment de /a p&x%ration.
Concernant l’humidité pondérale du sol, plusieurs gynophores peuvent être suivis au niveau
d’une loge. L’observation de leur pénétration n’est pas en général simultanée, et ne coïncide pas
exactement avec le Waitement ” état de surface n. Le prélévement pour l’humidité pondérale est
effectué aprés la pénétration du dernier gynophore suivi. Par conséquent, les valeurs de l’humidité
correspondante à toute pénétration précédente dans cette loge ne peuvent être obtenues que par
une estimation. Pour ce faire, nous avons établi une courbe de cinétique de dessèchement de la
surface après une humectation.
b) En laboratoire
Nous nous sommes intéressés à la relation entre la pénétration des gynophores et la résistance
du sol à la pénétration.. Les facteurs principaux dont dépend la résistance à la pénétration du sol
étudié sont l’humidité et la densité apparente (Koolen et Kuypers, 1983).A défaut de pouvoir effectuer
une détermination in-situ, une analyse en laboratoire (CIRAD, Montpellier) a été réalisée pour établir
8 6
la relation entre résistance du sol à la pénétration et ces deux variables en fonction de ces deux
grandeurs. Les échantillons ont été prélevés en surface (O-10 cm).
Deux courbes d’étalonnage de la résistance du sol à la pénétration en fonction du f’humidite
pondbraie sont établies respectivement pour les densité apparentes de 1,5 et 1,6. Ces deux valeurs
de densité apparente sont choisies compte du tassement anticipé de l’horizon de surface du fait de
f humectation des loges.
61) préparafion des échanfillons
Le sol sec et tamisé est utilisé. Le matériel de preparation consiste en un porte échantillon
cylindrique (diamètre 25 cm, hauteur 2 cm) muni de hausses et d’un piston qui permettent de
comprimer l’échantillon de soi à la valeur de densité apparente visée.
Le porte échantillon est rempli avec une quantité de sol faiblement humide (environ 0.02 g/g)
afin d’assurer un minimum de cohésion. Puis ZI f’aide du piston, on comprime f’échantilfon aux valeurs
de densité apparente visées.
Les éprouvettes ainsi obtenues sont mises à saturer une nuit sur une plaque poreuse, puis
.
soumises $ différentes pressions pneumatiques. Les sept vafeurs de pF d’équilibre variant de 1,3 à
:1,8 permettent d’avoir des valeurs de teneur en eau pondérale allant de 0,20 à 0.02 g/g. A partir de
U?S pF d’équilibre, les echantillons sont mis à dessécher à Vair.
b2) Mesures da la tisisfance à la pén~frafion
La mesure de la résistance du sol à la pénétration a été effectuée à l’aide d’un pénétromètre à
aiguille dont la vitesse d’enfoncement est constante. Trois répétitions sont effectuees pour chaque
traitement.
La force nécessaire pour un enfoncement de l’aiguille de 5 mm à une vitesse de Immls a été
&%termfnée à f’aide d’un capteur de force d’une balance électronique pour les mesures à forte teneur
@r-r eau, et à l’aide d’une presse hydraulique munie d’un anneau dynamométrique de portée 0,SKN
oour les mesures à faibles teneur en eau.
14.3.2. RESULTATS
4.3 2.1. CINETIQUE DE DESSECHEMENT DE LA SURFACE DU SOL
Dans les conditions de l’expérimentation, le desséchement au cours du temps des loges est
exclusivement le fait de l’evaporation, le prélèvement racinaire étant exclu. De plus, le volume
concerné par les gynophores se trouve progressivement couvert par la culture de l’arachide.
La période d’observation de la pénétration s’est étalée du Ier au 25 Août soit entre le 41 et 64
ème jas. Durant cette période, le profil de dessèchement de surface (O-5 cm) aprés l’humectation des
loges obtenu correspond respectivement aux deux modalités d’alimentation en eau de l’arachide (Tl
et T3) (Fig. 4.10a).
8 7
0.12
zii
Y
SO.09
aa
R
6
v
$0.06
P
c
E 0.03
O-I.
0
4
8
1 2
1 6
2 0
Jours après humectation
Figure 4. IUa : Courbe de dessèchement de surface du sol pour Tl et T3
En raison de la séparation réalisée entre la zone racinaire et celle de pénétration des
gynophores, on remarque que les profils de dessèchement de surface du sol dans ces loges après
humectation sont identiques pour les deux traitements pour Ti et T3.
En partant d’une valeur initiale d’environ 0,lO -0,ll g/g obtenue une à deux heures après
I apport d’eau, l’humidité pondérale diminue progressivement au cours du temps pour atteindre 0,01
g/g environ 16 jours plus tard. Sur la courbe de pF, cela correspond à des potentiels en eau allant de
63 à plus de 15850 hPa.
La plus forte diminution de l’humidité pondérale est observée lors des cinq premiers jours après
humectation, a l’issue desquels 60 % de la teneur initiale est perdue par évaporation. Entre 6 et 8
jours après humectation, l’humidité n’évolue que tres faiblement.
L’évolution de l’humidité pondérale de surface étant comparable pour les deux cas considérés,
une courbe moyenne unique a été retenue. (fig 4.10 b)
50.06
?
c
? ? ?
ro!
t
?? ?
0
4
8
12
16
20
Jours aprés humectation
Fïgure 4.7Ob : Courbe moyenne de desséchement sur 5 cm des loges au cours du temps apr& leur
humectation
4a.2.3.2. RELATIONS ENTRE LA RESISTANCE MECANIQUE A LA PENETRATION
(RP), LA TENEUR EN EAU ET LA DENSITE APPARENTE DE L’HORIZON
SUPERFICIEL DU SOL DE NIORO
Après l’observation de la pénétration des gynophores, les mesures réalisées in situ concernent
l’humidité pondérale et la densité apparente, mais non la résistance à la pénétration. Cela rend
nécessaire l’établissement en laboratoire de la courbe d’étalonnage reliant la résistance a la
~~énétration à l’humidité et la densité apparente au moment de la pénétration du gynophore.
Les valeurs d’humidité pondérale obtenue à partir de la courbe de potentiel ainsi que celle de la
assistance a la pénétration correspondante sont présentées au tableau 4.13. Elles sont relatives aux
deux densités apparentes de préparation de 1,5 et 1,6 g/cm3.
Tableau 4.13 :Variation de la résistance à la p&nétration (R/D) en fonction du potentiel (h)et de la
teneur en eau pondérale du sol (HP) pour chacune des deux valeurs de densite
apparente (Da). Moyenneticatt-type.
La densité apparente de préparation influence fortement la résistance à la pénétration, mais
faiblement l’humidité ponderale aux différentes valeurs de pF d’équilibre.
Pour une même valeur de teneur en eau, de l’horizon de surface, la résistance à la penetratïon
passe du simple au double ou plus quand la densité apparente augmente de 0,l.
En prenant en compte les mesures effectuées sur les échantillons en cours de dessèchement à
I air, l’évolution de la résistance du sol à la pénétration est présentée a la figure 4.11.
10-l---:
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
Teneur en eau (g/g)
figure 4.11: Evolution de la résistance du sol à la pénétration en fonction de la teneur en eau
ponderaIe et de /a densité apparente
Compte tenu des valeurs finales de densité apparente mesurées à la penétration des
gynophores, les valeurs effectives de la n%istance du sol à la pénetration pour une humidite
pondérale donnée, se trouvent encadrées par les courbes d’evolution definies pour les deux densités
apparentes respectives de 1,5 et 1,6 g/cm3. L’utilisation de la densité apparente de départ (A,5
gkm3) se traduit alors par une sous estimation de la résistance a la pénétration effective.
4.3.2.3. EFFET DE L’ALIMENTATION EN EAU SUR LE COMPORTEMENT
VEGETATIF.
Dans le chapitre précédent, le comportement de la culture de la variété 73-33 sous l’effet de la
secheresse intervenant à différents stades a 6th analysé. Dans cette expérimentation concernant la
pénétration des gynophores, les observations et mesures effectuées concernent uniquement le CRE
& 52 et 58 jas et le poids de matiére séche produite à 75 jas à la fin de toutes les observations
reli$iies à la pénétration des gynophores suivis. En moyenne, la floraison de l’arachide a debuté au
3 6
jour aprés le semis.
9 0
4.3.2.3.1. Le CE
Les valeurs de CRE pour la variété 28-206’ (tableau 4.14) sont généralement faibles (~75%)
même pour le traitement optimum (Tl) où l’eau d’irrigation est apportée tous les 5 jours. Ce résultat
confirme la sensibilité de la variété 28-206 utilisée (PrévOts et al, 1971)
Entre deux irrigations successives (soit 5 jours), les valeurs de CRE obtenues suggèrent de
relativiser le niveau de satisfaction des besoins en eau de la culture pour le traitement juge optimal.
E:n effet, une durée de 4 jours depuis le dernier apport provoque une diminution sensible du CRE.
La suspension prolongée de l’irrigation marque d’avantage la diminution du CRE qui chute à
moins de 50 % quand la durée de la sécheresse atteint 13 jours.
52 jas
58 jas
I--‘/RE (%)
Durée depuis la
CRE (%)
Durée depuis la
dernière irrigation
dernière irrigation
‘Tableau 4.74 : Le CRE en fonction de I’alimenfafion en eau durant /a pénefrafion des
gynophores. Moyenne f ecatf-fype.
4.3.2.3.2. Mat&e sèche produite
Dans les conditions de l’essai, le front d’humectation déterminé à 75 jas est identique pour les
deux traitements Tl et T3. Par contre, la matière sèche aérienne ou racinaire moyenne par plant
produite est fortement affectée par le stress de 20 jours intervenant à partir du 46 ème jas. (Tableau
4.15).
La production de matière (aérienne ou racinaire) en condition de stress ne représente que 70 %
de celle en condition optimale.
MSA (g)
MSR (g)
FH (cm)
Optimum (Tl)
44,6 k 3,4 a
9,2*1,5a
89-il3
Stressé (T3)
30,8 f 2,3 b
6,5 zt 0,6 b
89 f 8
~
-
-
Tableau 4.15: Producfion moyenne par pied B 75 jas de matières séches aetienne. (MSA), ef
racinaire (MS/?) en fonction de /‘alimentation en eau. FH est le fronf d’humecfafion
moyen atteint dans les tubes. Moyenne f écart-type.
4.3.2.3.3. La pénétrafion des gynophores en relafion avec l’état de surface ef t’alimenfafion
hydrique dans la zone racinaire.
a) Repartiiion du nombre fofal d’observafions de pénéfrafion de gynophores
Le nombre de gynophores dont la pénétration est observée par répétition d’État de surface est
variable. De plus, l’observation de la pénétration d’un gynophore suivi ne coïncide pas forcement
avec l’état de surface prédéfini. En fonction de la durée en jours entre I’humectation de la loge et la
date effective de l’observation de la pénétration du gynophore suivi, la répartition du nombre total de
gynophores observés pour chaque modalité d’alimentation en eau est présentée au tableau 4.16. Le
détail de cette répartition par répétition est fourni en annexes 4.1 et 4.2.
91
DHP (jours)
NGPO
T l
T 3
~~
i*ablaau 4. ,16 : R&paniifion du nombre total d’observation de pénétration de gynophores (NGPO) en
fonction de la durée entre l’humectation de la loge et l’observation de leur p&&rafion
(DffP). 71’ et 73 représentent respectivement les modalifés d’alimentation en eau
optimale et stfesst’e
b) La pén&ration des gynophores
En admettant une vitesse constante de croissance journalière du gynophore, le temps entre
son initiation en un point d’une tige et son contact avec le sol du gynophore dépend de la distance à
parcourir. Par conséquent, les données sont regroupées par classe de gynophores dont l’observation
de la pénétration est réalisee après une même durée de dessèchement après I’humectation de la
Idoge (Tableau 4.17)
Les résultats indiquent que les risques d’échecs de la pénétration augmentent avec la duree du
dessèchement de surface. C’est à partir de huit jours de dessèchement que les conditions de l’état
cle surface commencent à être restrictives pour la pénetration.
Tableau 4.17 : P&Btrafion des gynophores suivis en fonction de la durée entre /es dates
d’humectation des loges et d’observafion de la pénétration (DHP).
NGPO = nombre de p&&rations observées de gynophofes ; NPR = nombre de p&étrations réussies
de gynophores ; TxP = taux de pénétration
La répartition des observations au cours du temps à partir du semis est représentfe$ en figure
4.12. Pour le traitement stressé (T3), la suppression de l’irrigation a débuté au 46
jas. Par
conséquent, c’est à partir du 52 ème jas que ce traitement optimal commence à distinguer de Tl. Sur
les 63 observations de penétrations de gynophores obtenues pour T3,28 (soit 44 %) ont été dans des
conditions de stress.
9 2
Figure 4.12 : Observation de la pénétration des gynophores par rapport à la date de semis
En isolant les gynophores dont la pénétration a été observée dans des conditions de stress de
la plante pour T3, les résultats de la pénétration ne sont pas modifiés par rapport à Tl (Tableau 4.18).
LE limite diffuse (entre 8 et 9 jours après humectation de la loge) séparant les réussites et les échecs
de pénetration reste inchangée. Par contre, la non pénétration de certains gynophores suivis (il y en a
eu 3) est dû à un arrêt de croissance traduisant [‘effet du stress dans la zone racinaire, plutôt que
l’effet de l’état de surface.
DPH
NGPO
TxP
-
-
-
1
2
1
-
-
-
t
7ableau 4.18 : P&Gtration des gynophores en pérjode de stress hydrique (T3)
4.324. RELATION ENTRE LA PENETRATION DES GYNOPHORES, L’HUMIDITE
PONDERALE ET LA RESISTANCE DU SOL A LA PENETRATION.
L’humidité pondérale de surface est déterminée lors de la pénétration des gynophores et
estimée a partir de la courbe de dessèchement de surface établie, le cas échéant. Par ailleurs, la
courbe d’étalonnage donnant la résistance
à la pénétration de surface du sol en fonction de
1’1wmidité pondérale est établie en laboratoire pour les valeurs de densités apparentes de 1,5 et 1,6
respectivement. Pour c.hacun des résultats d’humidité pondérale obtenu lors de la pénétration, on a
donc une estimation de la résistance a la pénétration de surface du sol correspondante.
Dans cette gamme d’humidité, il y a une grande influence de la densité apparente sur la
rC!sistance ;i la pénétration qui augmente très sensiblement quand la surface du sol se dessèche. En
ei”fet, la valeur maximale de la résistance à la penétration pour la densité apparente de 1.5
correspond à la valeur minimale de l’humidité pondérale. Cette même valeur de la résistance à la
@netration pour la densité apparente de 1,6 est obtenue pour une humidité ponderale au moins
d,eux fois plus importante (Tableau 4.‘19).
Le seuil de pénétration des gynophores dans les conditions de l’essai se situe entre 0.02 et
0.03 g/g d’humidité pondérale (figure 4.13). Ceci étant valable pour les deux modalites d’alimentation
en eau de l’arachide. Cela correspond à des résistances à la pénétration moyenne de 900 à 3500 kFa
rt?spectivement pour les densités apparentes de 1.5 et 1.6 (fig 4.14a et b).
?ableau 4. ,lQ : P6nétration des gynophores et caract&istiques physiques de I’éfaf de surfàce. RP1 =
Résistance B la p&Mrafion pour Da = 1,s ; RP2 = RWstance 8 la pénétration pour Da =
1,6
4.3.4. DISCUSSION ET CONCLUSIONS
En comparant deux modalités d’alimentation en eau de la plante @tressée et non stressée),
l’analyse de la pénétration a permis de préciser l’influence de l’état hydrique et physique de surface
du sol. Les principaux resultats sont :
En contrôlant les apports d’eau en surface du sol, la cinétique de dessèchement après
humectation de l’horizon de surface indique une variation de la teneur en pondérale allant de 0.10 a
0.01 glg en 16 jours.
La penétration des gynophores a été observée jusqu’à un seuil critique de teneur en eau de
0.025 g/g. Ceci correspond dans les conditions de I’experfmentation A un desséchement de la surface
du sol d’une durée de 8 à 9 jours. L’effet de la sécheresse erldébut de fructification sur la pénétration
de ces gynophores n’a pas être mis en évidence.
Pour une teneur en eau donnée, la résistance du sol à la pénétration est fortement influencée
par la densité apparente du sol (Fig. 4.4). La valeur de teneur en eau pondérale critique correspond à
des valeurs de résistance du sol a la pénétration egales à 0,9 MPa et 3,5 MPa respectivement pour
des valeurs de densité apparentes de 1,5 et 1,6.
Ces résultats appuient l’hypothèse énoncée d’une réduction du nombre de gousses liée aux
conditions hydrique et physique de surface (Cox, 1962 ; Underwood et al., 1971). Pour une réussite
de la pénétration du gynophore dans le sol, Boote et al. (1976) indiquent que la durée de
dessechement du l’horizon de surface doit être inférieure ou égale a 4 jours. La différence obsetvee
C!ar rapport à notre travail pourrait s’expliquer par des conditions expérimentales différentes : le type
de sol’ et la cinétique de desséchement du sol. II est possible qu’en condition de plein champs, la
teneur en eau critique puisse être atteinte plus rapidement qu’en condition Contr&ée.
95
CHAPITRE V:
ANALYSEDESPERTES
DE RENDEMENT À LA RÉCOLTE
5.1 INTRODUCTION
L’analyse fréquentielle de la pluviométrie des quatre dernières décennies a révélé l’influence du
type de saison des pluies sur les conditions de maturation de l’arachide dans le bassin arachidier.
Lors des saisons des pluies tardives, la chute de rendement est essentiellement liée à l’arrêt des
pluies avant la maturité physiologique. Si les conditions d’alimentation en eau de la plante pendant la
maturation sont satisfaisantes, fa date d’intervention de la récolte est un facteur important pour
optimiser les rendements (Bouffil, 1957 ; Young et al, 1982).
Dans le système de culture actuel, les opérations de récolte en traction animale qui débutent à
partir de la maturité physiologique peuvent s’étaler sur 4 à 5 semaines. Deux facteurs peuvent
expliquer les pertes de rendement à la récolte (figure 5.1) :
- la senescence de la plante qui fragilise le pédoncule reliant la gousse et la partie aérienne de la
plante. Lorsque la plante est soulevée, les gousses dont le pédoncule est rompu ne sont pas
récupérées.
- une profondeur de récolte inférieure à la profondeur maximum des gousses. La cohésion du sol
est trop forte pour que la paire de boeufs puisse maintenir un effort de traction suffisant, Les
variations de la cohésion du sol avec la date de récolte peuvent s’expliquer soit par une diminution
de l’humidité du sol,, soit par une augmentation de la durée d’exposition à des températures
Alevées. En effet, Charreau et Nicou (1971) ont montré que la cohésion du sol augmentait au
cours de la saison sèche malgré une évaporation du sol très faible, donc sans variation de
I’humidite (figure 5.2). Ils expliquent cette augmentation de la cohésion par un durcissement des
ciments sous l’action de températures élevées.
1 Perte à Ia récolte 1
nescence de la
T-l
Humiditz
Densitè
Durée d’exposition
du sol
apparente
à des temphaties
élevées
Date de récolte
L (par rapport à IR maturité physiologique)
Figure 5.1 : Schéma de présentation des facteur,s de variation des pertes de rendement en gousses à
la récolte
Dans ce chapitre, l’objectif visé est l’analyse des pertes de rendements à la récolte en fonction de
l’état hydrique et physique de surface du sol et en fonction de l’état de la plante.
9 6
50w--
Decembre
Février
Novembre
Janvier
M2rS
Figure 5.2 : Courbes comparées en fonction du temps de I’Évzporoiion cumulée et du dévelop;erzent
de la cohésion de l’horizon O-20 cm (redessiné d’zpr&s Charreau et ffico!J, 1971)
5.2 MATÉRIEL ET MÉTHODE
521 MATÉRIEL,
0, Les sites
Les deux sites considérés au cours de la saison des pluies de l’année 1993 sont localisés à la
station expérimentale de Thyssé (Papem) et en milieu paysans au village de Darou Khoudoss
(Darou).lls sont situés dans la communauté rurale de Kayemor à 30 km, à l’est de Nioro. Les sols
E;ppartiennent à des unités morpho-pédologiques distinctes. Par rapport à une toposéquence
classique de cette zone sud du bassin arachidier (Cf. 5 1) les caractéristiques des deux sites sont
présentées au tableau 5.1.
--
m-m-
Site~--l%Position sur toposéquence 1
Type de sol
I
Profondeur de la-1
cuirasse
Papem
Glacis versant de terrasse
-
- --s-
Ferrugineux tropical
>2m
-
-
-
lessivé remanié
- - -
Darou
Zone interne de plateau
Ferrugineux tropical
cou=àl m
-
-
-
lessivé tronqué
- -J
Ta beau 5.1: CaracWistiques
pkdologiques des sites (source : Berfrand, 1972)
<Alors que le sol du Papem est drainant, celui de Darou présente par contre un caractère
hydromorphe assez prononcé a 60 cm de profondeur environ. La réserve utile est estimée à 100
mm/m au Papem et à 120 mm/m à Darou (source). La cuirasse située à faible profondeur à Darou
est une contrainte à l’enracinement (Sène, 1989). La grawlométrie de l’horizon O-10 cm indique une
texture plus fine à Darou qu’au Papem (Tableau 5.2).
Ceci explique la différence observée au niveau de leur courbe caractéristique de potentiel hydrique
en fonction de la teneur en eau (Figure 5.3). Cette courbe a été établie en laboratoire.
9 7
au!s an0J-g
13 EUl?w
Limons fins
Limons grossiers Sables fins (%)
Sables
%
(%
grossiers %
2 - 2ou
20 - 5op
50 - 2ootl
200 - 2ooot.l
2,7 i 0,2
13,5 f 1,l
562 f 1,5
24,3 i 1,3
3,0 f 0,3
22,5 f 0,9
50,3 f 1,4
17,7 f 1
Tableau 5.2: Texture de /‘horizon O-10 cm du soi pour les sifes d’éfude. Moyennef&art-type.
0
0.04
0.08
0.12
0.16
0.2
0.24
0.28
0.32
Teneurmeaupondkrale(g!g)
Figure 5.3: Courbe caracférisfique du pofenfiei hydtique en foncfion de ia feneur en eau pour /‘horizon
de surface O-70 cm du soi
?? )La variéfe d’arachide
La variéte 73-33 de longueur de cycle de 110 jours a éte utilisée. C’est la même variété utilisee
pour l’essai relatif à l’implantation (Cf. 9.3).
?
L’équipement à la r&oife
L’attelage utilisé pour effectuer la récolte de l’arachide est constitué par une paire de boeufs et une
lame souleveuse de 250 mm de largeur, montée sur un bâti du type Ariana ou Sine (Figure 5 4).
52.2. Les fraitements
Deux facteurs sont considérés :
- la date de récolte par rapport à la maturite physiologique (MP). Les trois dates de récolte retenues
étalées sur un mois sont les suivantes (tableau 5.3)
,--
Date de récolte
Intervention par rapport à MP
;--
Date d’intervention
Dl
Récolte à MP (107 jas)
-
-
20-21/1 0/1993
02
Récolte à MP + 19 j (125 jas)
-
-
-
9-10/11/1993
-
03
Recolte à MP + 33 j (139 jas)
24-25111 Il 993
%bieau 5.3 : Descriptif des dates de récolte
- le type de bâti : il s’agit de visrifier si la différence de stabilité constatbe entre les deux principaux
bâtis se traduit par un effet quelconque sur les performances à la récolte (Havard, 1986). Par
conséquent le bati Ariana plus stable est compare au bâti Sine. La même lame souleveuse est
montée sur les deux bâtis.
9 8
‘:
!‘:
-‘---
------
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52.3. Le dispositif
Un dispositif en blocs a été mis en place, la surface de l’essai sur chaque site ayant une surface de
51100 m2 (1OOm *SOm). A l’inteneur de chacun des trois blocs ainsi constitues par site, on tire au
hazard les trois dates de récoltes (Figure 5.5). Chaque sous-bloc représentant une date de récolte est
subdivisé en deux parties qui correspondent aux deux types de b&i.
5.2.4. La cuffure
L’itineraire technique
Le semis en culture attelée au semoir survenu le 9 juillet 1993 a été effectué en lignes selon un
écartement de 50 cm. Aussitôt après le semis, deux opérations ont été réalisées:
- l’épandage d’engrais ternaire (8-18-27) à la dose de 150 kg/ha
- le sarclage traditionnel de prelevee à l’aide d’une houe tirée par une paire de boeufs.
Les densités moyennes à la levée observée une semaine après le semis ont été 102000 plantslha
aiJ Papem et de 117000 plants/ha à Darou. Par la suite, le contrôle de I’enherbement au cours des 50
p-emiers jours précédant la formation des gousses a été assure par deux sarclages mécaniques et
uq sarclage manuel.
Le développement de la culture en rapport avec la pluviométrie de la saison des pluies
La distribution de la pluies par décade pour les deux sites distants de 5 km est présentée en figure
5.8. Les cumuls pluviométriques annuels au Papem et à Darou sont respectivement de 795,8 mm en
35 épisodes pluvieux et de 660,7 en 30 épisodes pluvieux. La différence de ces cumuls annuels de
pluies (plus de 100 mm) entre les deux sites illustre la grande variabilité de la pluviométrie
observable sur une faible distance dans la zone d’étude.
Papem; 1993
200 T
0
juin
juil
aoiii
oct
99
.- s p--m------
~_.--_----___-..- _______-
.m.- IUIU-UI-IIWIIIDX
200
Darou
juin
juil
août
oot
Figure .5.6: Distribution de la pluviom&ie par décade au niveau des deux sites au cours de la saison
des pluies 1993. Pour chaque mois, les trois décades sont désign&es respectivement paf
decl, dec2 et dec3.
Le semis de l’arachide a été effectué le 9 Juillet après une pluie de l’ordre de 35 mm. Les premiers
stades phénologiques, à savoir l’implantation, le développement végétatif de préfloraison et le début
de la floraison, se sont deroulés dans de conditions d’alimentation en eau satisfaisantes.
Au cours des quatre premières décades après le semis, le cumul enregistré représente 70 à 75 %
de, la pluviométrie annuelle.
Durant les stades de formation des gynophores et des gousses, soit entre la troisième décade
d’Aout et la deuxième décade de Septembre, le nombre d’épisodes pluvieux est de 9 au Papem et de
7 .e Darou. Ils totalisent entre 100 et 110 mm environ sur les deux sites. Cependant le stock hydrique
ccnstitué avant cette période devrait permettre d’atténuer les déficits hydriques éventuels, ceci
ccmpte tenu de la réserve utile des sols. La dernière pluie enregistrée au cours du cycle de la culture
est tombée 10 jours avant la date de maturité physiologique. Elle est de 45 mm au Papem et de 36
mm à Darou.
La distribution de la pluviométrie entre les différentes dates de recolte pour les deux sites est
présentée en figure 5.7. Deux pluies ont été enregistrées au cours de deux jours consécutifs entre
le:; deux premières dates de récolte. Les 2Lème et 3éme dates de récolte ont été respectivement
précédées d’une période sans pluie de 15 jours et 30 jours.
1 0 0
d2
d 3
d l
27-Od
W-NOV
F:igure 5.7: Distribution de /a pluviomotrie de fin de cycle en rapport avec les dates de récolte pour les
deux sites
52.5.
Observations et mesures
Pour une régularité du travail de récolte en culture attelée, il importe de disposer de placettes de
longueur appropriée, ici 40 m pour obtenir un régime permanent lors de l’opération de récolte en
tctction attelée. (Havard, communication orale). Chacune de 18 parcelles par site (Figure 5.5)
comportant 9 lignes d’arachide dont les 5 lignes centrales sont récoltées.
Caractérisation de l’opération de récolte
A chacune des trois dates de récolte, les caractéristiques de l’opération de récolte sont
déterminées sur 5 lignes d’arachide de 40 m. II s’a’git de:
a) la vitesse (m/s) à laquelle l’outil est tiré par la paire de boeufs. Un chronomètre a été utilisé pour
déterminer le temps nécessaire pour parcourir chaque ligne. Pour chaque placette récoltée. la
vitesse moyenne a Bté calculée à partir des cinq valeurs obtenues.
b) l’effort de traction fourni par la paire de boeufs. II est obtenu à l’aide d’un dynamométre monté en
série entre la paire de boeuf et l’outil de soulevage. Une dizaine de lectures sont réalisées pour
chaque ligne d’arachide récoltée. La valeur moyenne de l’effort de traction (kg) par placette porte
sur 50 mesures.
c) la profondeur du soulevage. Pour ce faire, on s’est servi du même profilographe utilisé pour I’e.ssai
relatif à l’implantation, Trois répétitions par placette sont considérées. Pour chaque mesure, on
déblaie tout d’abord les mottes de terre et la terre fine générées après le passage de la lame
souleveuse de manière à avoir la forme exacte du sillon ouvert pour deux lignes contiguës. Cette
opération est faite sans perturber la surface entre les lignes non affectée par le soulevage. Ensuite
on place le profilographe perpendiculairement aux deux lignes. La largeur du profrlographe d’un
metre correspond exactement à celle des deux lignes. Les aiguilles métalliques distantes de 2,5
cm épousent la forme de la tranchée. Leurs dénivellations sont repérées à l’aide de papier
millimétré fixé à un cadre rectangulaire. Elles permettent de déterminer la profondeur maximale
du soulevage et l’indice de rugosité ( Cf. 9.3). Cet indice est déterminé pour apprécier la forme du
sillon obtenu après le passage de la lame souleveuse.
Caractéristiques physiques et hydriques de surface du sol lors de la récolte
Les horizons O-5 cm et 5-15 cm sont considérés pour la détermination de la teneur en eau
pondérale (g/g) et de ta densité apparente. Ces prélèvements sont réalisés juste avant la récolte à
une date donnée. Pour chaque sous-bloc correspondant à une date de récolte, quatre répétitions sont
prises en compte.
a) la teneur en eau: le prélèvement gravimétrique est effectué à la tarière. l’échantillon frais est pesé
pour le poids humide. Le poids sec est obtenu par pesage après séchage à l’étuve de l’échantillon
à 105°C pendant 24 h.
101
b) la densité apparente: après réhumectation lente des vingt premiers centimètres, des échantillons
non remaniés sont prélevés au cylindre. Pour un même diamètre de $4 cm, on utilise des
cylindres de 3 cm de hauteur pour l’horizon O-5 cm, et de 6 cm pour l’horizon 5-15 cm. Après
séchage a l’étuve a 1OSC puis pesage des échantillons, la densité apparente est calculée.
Les perles de rendement à la r&o/te
Les rendements sont déterminées sur des placettes de 50 m2 (5 lignes d’arachide sur 20 m), soit la
moil.ié de la placette recoltée (Cf. figure 5.5). les determinations concernent:
?
la densité de population à la récolte (pieds/ha)
?
le rendement en fane (kg/ha)
. le rendement total en gousse (kglha) constitué par la somme du rendement-récolte et des restes
en terre ou perte de rendement à la récolte. Le rendement-récolte est obtenu par égoussage des
pieds récoltés. En ce qui concerne les pertes de rendements à la récolte, un glanage manuel tout
au long des lignes récoltées a été réalise pour récupérer toutes les gousses qui sont restées dans
le sol après le passage de la lame souleveuse.
5.3 RÉSULTATS
5.3.1. ETATS HYDRIQUE ET PHYSIQUE DES HORIZONS
SUPERFICIELS DU SOL AUX DATES DE RÉCOLTES
Pour les trois dates de récolte, les valeurs de teneur en eau et de densité apparente sont
présentées et ne sont pas différentes entre blocs au niveau de chaque site (tableau 5.4) Les valeurs
de densité apparente sont restées inchangées au cours du temps, Pour le site du Papem, la valeur
moyenne de la densité de 1,6 est identique pour les deux horizons considéré des deux, alors qu’au
site de Darou la densité apparente diminue en passant de 1,6 pour l’horizon O-5 cm à 1,5 pour
l’horizon 5-l 5 cm.
Tableau 5.4: Variation de la teneur en eau pondbale (Hp en 9/9*102) et la densifé appafenfe(Da)
pour
/es couches de sol O-5 cm et 5-15 cm et pour les deux sites. d?, d2 et d3 sont respectivement les
premiére, deuxiéme ef froisième date de récolfe. Moyenneticafl-f-type.
Les valeurs de teneur en eau dans les horizons de surface du sol sont très faibles pour les deux
sites. Ceci est valable même pour la première date de r&colte où la teneur en eau dans l’horizon O-5
cm correspond à un potentiel hydrique plus bas que celui du point de flétrissement permanent
(Figure 5.3). La différence de teneur en eau entre les deux sites tient à la différence de la texture du
sol qui est plus fine à Darou qu’au Papem.
En résumé, la récolte de l’arachide est débutée quand l’horizon de surface est déjà fortement
desséche. Compte tenu de la valeur élevee de la densite apparente, la poursuite du dessèchement
lors des deux autres dates de récoltes pourrait entraîner une cohésion importante du Soi.
102
L
‘2
- -
. 0
F
E
c.
2
=
s
f-6
- C’
=
C’ =
E
=
7
i-
E c
f
0
0
500
100
SI00
TO 0
u3Jnou~~
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(%fi)ajeJ?puod
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~uaura.r~xddsa~
‘aJ?yaJdsal
aur?px?p
la
aur?!s!on
salop
ap
31103?~
5.3.2 CARACTÉRISTIQUES DE L’OPÉRATION DE RÉCOLTE
Les variations des grandeurs qui décrivent la récolte sont présentées au Tableau 5.5 On fait
figurer les résultats de l’analyse de variante portant sur l’effet de la date de récolte et du type de bâti.
QGëZe récolte
-
~
I
I
I
pi@
HS
IO,72 a IO,77 a
‘&58,1 a 6,0 a
I4,6 a
122,8 a Ii9,l a
_i-
I
&Jleraction
1 ns
t -
-
-
I
I
I
Tableau 5.5: Efi !f de la dafe de &Cotte et du fypede
vafiables dtkrivant l’opération de
soulevage en traction bovine au Papem et à Darou. dl, d2 et d3 sont respectivement les première,
deuxi&me et troisième date de r&o/te. Ar et HS sont respectivement le bafi Ariana et le bâti Houe
Sine. Les nombres affect& d’une leftre diff&ente sont significativement diff&enfs au seuil de 5%
?? La vitesse de traction
La witesse de traction de la paire de boeufs reste inchangee de l’ordre de 0,7 m/s indépendamment
de la date d’intervention et du type d’outil. Ce résultat confirme le fait que les animaux dressés pour
la culture attelée adopte une vitesse de traction constante (Manuel de culture avec traction animale).
?? L’e&t de traction
Sur les deux sites, l’effet de la date de récolte est significatif sur l’effort de traction. Le retard dans
l’intervention à la récolte entraîne une augmentation de l’effort fourni par la paire de boeufs. L’effort
fourni varie entre 55 et 66 kg. Les effets des facteurs date de récolte et type de bati sont différents
selon le site:
Au Papem, la mise en évidence d’une interaction significative entre les deux facteurs (date de
récolte et type d’outil) ne permet pas de conclure sur les effet simples.
A Darou, en l’absence d’interaction entre les deux facteurs, l’effort de traction est significativement
plus important ci la troisieme date qu’aux deux premières dates de récolte. II n’existe pas d’effet type
d’outil.
?
La profondeur de r&Wte
La profondeur de récolte et la rugosité se comportent de la même manière vis à vis des deux
facteurs.
Au Papem, la profondeur est inchangée et égale à 6 cm quels que soient la date de récolte et le
type de bâti. A Darou, site le plus argileux ,par contre, seul l’effet date de recolte est significatif sur la
profondeur de récolte II y a une diminution de 1 cm entre la première date de récolte et les deux
de~mières.
?
Relation entre la teneur en eau, I’efforf de traction et la profondeur de récolte
Pour les deux sites, les relations entre ces variables, considérées deux à deux, sont présentées
aux figures 58a, b et c. Malgré sa faible valeur aux différentes dates de récolte, la teneur en eau
1 0 3
ponderale entretient une relation étroite avec l’effort de traction pour chacun des deux sites (figure
58b, et avec la profondeur de récolte à Darou uniquement (figure 58a). L’augmentation significative
de l’effort de traction au cours du temps alors que l’horizon concerné reste pratiquement sec
confirme pour ces sols le déphasage entre le rythme de dessèchement du sol et le developpement
de
sa cohésion.
L’effort de traction augmente quand la profondeur de récolte diminue de la première date a l a
troisieme date de récoke (figure 5.8~). cette relation confirme l’augmentation de la cohésion du sot.
Ce ph8nomème est plus marqué à Darou qu’au Papem.
5.3.3 LES RENDEMENTS AUX DIFFÉRENTES DATES DE RÉCOLTE
Pour chaque site, le tableau 5.6 présente en fonction de la date de récolte et du type de bâti tes
variations des valeurs moyennes de la densite de population à la récolte, du rendement-récolte en
gousses et les pertes de rendements en gousse.
72bieau 5.6: Effef de la date de r&o/fe et du type de bâti sur les rendements récolte en gousses et
les pertes de rendement en gousses. Bâti Ariana = Ar, bâti Houe Sine = US. L’es nombres
affectes d’une lettre diffhente sont significativement diffhrents au seuil de 5%.
II importe tout d’abord de souligner la différence des rendements entre les deux sites. Malgré une
densité de population à la récolte plus faible de 15000 pieds/ha en moyenne, on remarque que les
rendements en gousse sont plus élevés au Papem qu’à Darou. Une différence d’au moins 500 kg/ha
est observée à chaque date de récolte. Trois aspects peuvent être evoqués pour expliquer ce
r~ésultat:
-la meilleure alimentation en eau découlant de la différence de cumul pluviométnque enregistré au
cours du cycle sur les deux sites;
-la différence de niveau de fertilité des sols. En effet en plus de la différence pédologique tenant
en particulier à la profondeur du sol, le site du Papem situé dans une station expérimentale
agronomique bénéficie d’une meilleure fertilisation;
-la capacité de la variété d’arachide utilisée à compenser une déficience modérée au niveau de la
densité de population par un développement végétatif plus important si les conditions sont favorables
(Sattan, 1986; Garinl989).
Le rendement-récolte n’est affecté ni par la date de récolte ni par le type de bâti.
Par contre, les pertes de rendement en gousse a la récolte sont significativement affectées par la
oate de récolte. Le type de bati n’a pas d’effet sur ces pertes. Le retard dans l’intervention à la récolte
augmente les pertes de rendements en gousse. Par rapport au rendement-récolte, ces pertes sont
représentées en figure 5.9.
.
1 0 4
A la troisième date de récolte, elles représentent 9 % du rendement-récolte au Papem et 12% du
rendement-récolte à Darou.
0
dl
d 2
d 3
Date de récolte
LT) Papeml Darou
Figure 5.9: Pefte relative de rendement en gousse (%) en fonction de la date de r&olte pour les sites
du Papem et de Dar-ou.
53.4. RELATION ENTRE LES PERTES DE RENDEMENTS ET LA
PROFONDEUR DE RÉCOLTE
L’évolution des pertes de rendement en gousse en fonction de la profondeur de récolte est montrée
en figure 5.10. Entre les deux sites, la nature de la relation entre les pertes de rendements et ces
deux variables est différente. La relation est plus étroite à Darou qu’au Papem. Le développement
pl JS irnportant de la cohesion du sol par rapport au Papem mis en évidence par la différence de
profondeur de récolte, expliquerait la nature différente des relations obtenues.
3.
0
Darou
k0
3.
Pa em
3.
*-
1
?L'
'a,
4
5
6
7
Profondeur de récolte (cm)
Fjgure 5.10: Evolution des pertes de rendement en gousses à la récolte en fonction de la profondeur
de r&Wte, Le chifie correspond 3 une date de récolte.
1 0 5
5.4. DISCUSSION ET CONCLUSION
Les résultats indiquent que les pertes de rendement en gousse augmentent significativement
quand il y a un retard dans l’intervention à la récolte en traction attelée. Par rapport au rendement-
rkolte qui reste inchangé un cours du temps, ces pertes faibles (inférieures à 3%) à la première date
drr récolte à la maturité physiologique, représentent 9% et 12% respectivement au Papem et à Darou
quand la récolte est faite 30 jours plus tard. Le type de bâti sur lequel est montée la lame souleveuse
n’a pas d’effet sur ces pertes.
NOUS avons souligné les conditions d’alimentation en eau satisfaisantes de la culture de I’arachide
au cours de la saison des pluies 1993. Compte tenu du caractére indéterminé de la fructification, le
retard dans l’intervention à la récolte pourrait permettre aux dernières gousses formées d’arriver à
maturation (Young et al, 1982). Ceci pourrait donc expliquer l’accroissement du nombre de gousses
matures par pied. Mais en même temps, en raison Ue la &nescence, on provoquerait une
fragilisation des pédoncules des premières gousses arrivées à maturation (Annerose,l990).
Dans ces
circonstances les risques de rupture de ces pédoncules sont augmentés lors des récoltes tardives.
En culture attelée bovine, ces pertes étudiées au niveau de deux types de sol différents sont liées
à l’état hydrique de l’horizon O-5 cm concerné lors de la récolte. Le développement de la cohésion du
sol en cours de dessèchement augmente l’effort de traction nécessaire pour atteindre une profondeur
minimale de récolte permettant de minimiser les pertes. C’est à ce niveau que l’influence du type sol
devient importante (Charreau et Nicou, 1971).
La puissance de traction de la paire de boeuf étant limitée, la profondeur de récolte quand l’horizon
de surface est desséch6 est liée à l’aptitude du sol à prendre en masse.
Pour le site du Papem caractérisé par une texture plus sableuse de la couche de sol de surface, le
d8veloppement
modérk de la cohésion du sol est compatible avec l’obtention d’une profondeur de
Gcolte plus importante en traction bovine. Cette situation de types de sol est la plus représentative
pour la culture de l’arachide dans le bassin arachidier. Pour des conditions pluviométriques de la
saison des pluies comparables, les pertes de rendement à la récolte résultant d’un retard
d’intervention s’expliqueraient plus par une rupture du pédoncule.
En ce qui concerne le site de Darou, la profondeur de récolte qui diminue significativement avec le
ci:essèchement du sol est à relier avec la plus grande aptitude de ce sol à prendre en masse. Ceci
pourrait être une des causes principales de pertes de rendement en gousse c1 la récolte, En
c.ombinaison avec l’éventualité d’une rupture du pédoncule due A la sénescence, cette faible
profondeur de récolte peut entraîner des pertes de rendement plus importantes. La culture de
l’arachide sur des sols “lourds” de plateau nécessitent une intervention à la récolte dès la maturité
physiologique pour une réduction des pertes de rendement en gousses.
1 0 6
CHAPITRE VI
CONCLUSION GENERALE
CONCLUSION GENERALE
Dans les conditions de sécheresse, les deux principales composantes du rendement en gousses
&Jdiées concernent la densité de population et le nombre de gousses par pied à travers la réussite
de la pénétration des gynophores. Dans cette perspective, il est indispensable de bien analyser
l’évolution du profil cultural en relation avec les conditions climatiques. En particulier, l’accent doit
être mis sur l’état hydrique et physique de l’horizon de surface qui est essentiellement concerné
pendant l’implantation, la pénétration des gynophores et la maturation-récolte.
Dans une Premiere étape, l’analyse frequentielle des conditions pluviométriques dans trois sites
représentatifs du bassin arachidier a et6 réalisée. S’appuyant sur les données pluviométriques des
quatre dernières décennies, ce travail a permis d’apprecier les risques de sécheresse, leur distribution
tout au long du cycle de la culture et principalement
lors des stades de l’implantation, de la
fructification et de la maturation. La prise de decision de semis est faite en utilisant un modèle
empirique existant (Annerose, 1990). L’étalement de la date de semis sur une longue période a
permis d’introduire la nation de niveau de précocité de la saison des pluies. Cette notion a été
adaptée au niveau de chaque site, compte tenu de la longueur du cycle de la variété d’arachide
utilisée. La typologie des saisons des pluies effectuées s’est révélée déterminante pour la maîtrise de
l’influence de la distribution de la pluviométrie lors de ces trois stades phénologiques. Elle met en
évidence un gradient de pluviosité croissant quand on se déplace du nord au sud dans le bassin
arachidier.
Lors de l’implantation, les risques d’occurrence d’une longue période de sécheresse seront d’autant
élevés que la saison des pluies est précoce. La hauteur plus importante exigée pour semer en cas de
saison des pluies précoce permet d’obtenir des conditions hydtiques dans le lit de semis favorables à
la gemlination et à la levée. Mais, la fréquence d’apparition de longue période de sécheresse apres le
semis pose le problème de la survie de la plante et donc du maintien de la densité à la levée. En ce
qui concerne les saisons des pluies tardives, le semis peut se faire sur une pluie de semis de hauteur
minimale. Dans ces circonstances, l’apparition probable d’une courte p&iode sans pluie après le
semis peut affecter la levée. Sans distinction de la culture ou du type de saison des pluies,
ShVakumar (1991) dans une analyse fréquentielle des périodes sèches dans le Sahel montre que les
30 premiers jours qui suivent le semis sont les plus affectés par la sécheresse.
Compte tenu de la dynamique du profil cultural, le caractère aléatoire des régimes de pluies mis en
évidence au début de cycle rend nécessaire la mise en oeuvre de techniques pour limiter
l’évaporation de surface du sol en vue d’assurer une meilleure implantation; ceci quelle que soit
l’importance de la pluie de semis.
Durant la phase de fructification de l’arachide, la distribution de la pluviométrie est analysée tant au
niveau de la satisfaction des besoins en eau de la plante qu’au niveau de son incidence sur la
dynamique de I’etat hydrique de surface du sol qui régit la penétration des gynophores. Les résultats
de l’analyse pour les deux sites de Bambey au centre-nord et Nioro au sud montrent que les saisons
des pluies tardives se caractérisent par des conditions d’alimentation hydtique déficitaires qui
expliqueraient l’obtention de faibles niveaux de rendement. En ce qui concerne les saisons des pluies
précoces et intermédiaires l’offre moyenne journalière observée (de l’ordre de 6 à 7 mmij) permet de
satisfaire les besoins en eau (Dancette et Forest, 1985). La fréquence des séquences de périodes
sèches de durée supérieure à 4 jours est élevée, soit 30 % des cas (Tab.2.13). Or Young et al (1982)
ont montré qu’après 4 jours successifs sans pluies l’horizon de surface du sol est trop sec pour que la
penétration des gynohores puisse se faire. La verification de cette hypothése dans les conditions du
Sahel a partir d’une maîtrise de la cinétique de l’évolution de l’état de surface apparaît nécessaire.
En ce qui concerne la récolte, l’intérêt d’évaluer les pertes de rendement en gousse liées à un
retard d’intervention par rapport à la maturité physiologique de la culture est confirmé pour les
Sai!sons de pluies précoce et intermédiaire. En effet pour ces deux types de saison des pluies, les
conditions hydriques de la maturation sont le plus souvent satisfaisantes. Dans le cas de la saison
des pluies tardive, l’arrêt des pluies avant le bouclage du cycle affecte le rendement.
107
L’IMPLANTATION DE L’ARACHIDE EN CONDITION SÈCHE
Realisee en contre-saison, l’étude de l’implantation en condition séche a pris en compte trois
hauteurs de pluies de semis qui simulent les différents types de saison des pluies identifies. Par le
biais de techniques de sarclages de prélevée, nous avons cherche à voir dans quelle mesure une
conservation de 1’humidit.é dans le lit de semences favorable à la germination et a la levée peut être
obtenue. Les résultats de ce travail se rapportent à la densité de population à la levée et à la survie
des plants dans le stade préfloraison, en relation avec l’état hydrique du sol.
ETAT HYDRIQUE DU SOL EN FONCTION DE LA PLUIE ET DU TYPE DE
SARCLAGE DE PRÉLEVÉE
L’importance de la pluie de semis détermine le profil hydrique de départ caractérisé par le front
d’humectation, l’humidité! volumique par horizon et le stock hydrique. A partir d’un profil sec, la
variation de profondeur de front d’humectation est comprise entre 16 cm pour la plus faible pluie de
17 mm et 30 cm pour la pluie la plus importante dg 37 pm. Pour I’h3rizo3 O-10 cm, cela correspond ZI
une humidité de depart qui varie entre 0,13 cm /cm et 0,23 cm /cm . L’évolution très rapide du
stock hydrique au cours des jours qui précèdent la levée est lice à la forte demande évaporative. Le
lit (de semence est plus affecté au cours de cette évaporation du sol nu. Ce phénomène est d’autant
plus important que la hauteur de la pluie de semis est élevée. Un jour après le semis, l’évaporation
qu est de l’ordre de 3 mm/j pour la pluie de semis de 17 mm, est multipliée par trois pour la pluie de
37 mm. La forte relation entre la teneur en eau de surface et l’évaporation du sol en liaison avec la
deinande évaporative est confirmée dans de nombreux travaux portant sur le bilan hydrique des
cultures et réalisés dans la zone (Imbemon, 1979 ; Baret, 1980 ; Cissé et Vachaud, 1987).
Le sarclobuttage de prélevée permet de diminuer significativement le dessèchement par
évaporation du lit de semences par rapport au sarclage traditionnel de prélevée simple à plat (Figure
3.12 à 3.14). L’effet mulch ainsi mis en évidence est en accord avec les travaux de Bristow et al.
(1986). Ces auteurs montrent que le travail du sol aussitôt aprés une pluie importante permet de
récuire la continuité de la capillarité de l’épaisseur de la couche de sol travaillée.
Cette évolution rapide du profil hydrique est ralentie à partir du 3ème jour après le semis. L’ETR
moyenne journalière est de 0,16 mm/j, 0,28 mm/j et 0,53 mm/j respectivement pour les pluies de
sernis de 17 mm, 30 mm et 37 mm (figure 3.15).
CONSÉQUENCES SUR LA GERMINATION ET LA LEVÉE
A partir de l’évolution du profil hydrique décrite, l’analyse de la densité à la levée observée est
perçue (5 deux niveaux:
Par rapport à l’importance de la pluie de semis: malgré une evaporation élevée au cours des trois
premiers jours qui suivent le semis, la densité à la levée observée est d’autant plus importante que la
hauteur de la pluie de semis est élevée. Dans le cas du sarclage traditionnel de prélevée (témoin) par
exemple) une différence de 23000 plants/ha est obtenue quand la pluie de semis passe de 17 mm à
37 mm.
Par rapport au type de sarclage de prélevée: la différence importante de densité de levée liée à la
hauteur de pluie est significativement réduite par le sarclobuttage de prélevée avec ou sans apport
de fumier. Cet effet positif du sarclobuttage par rapport au sarclage à plat s’explique par l’effet mulch
résultant de la butte. Les résultats montrent, pour les pluies de semis de 17 mm et de 30 mm, un effet
significatif sur fa densité à la levée du sarclobuttage de prélevée par rapport au sarclage de prélevée
simple. A ce niveau, il importe de faire la distinction des effets du sarclobuttage selon la présence ou
non de l’apport de matière organique sous forme de fumier à la base de la butte.
.- En cas de pluie de semis de hauteur minimale, l’effet positif significatif est obtenu avec le
sarctobuttage simple (RB) par rapport au sarclage à plat (RS) pour lequel la densite est de 77000
pieds/ha. Le surplus atteint 20000 pieds/ha.
108
-
Lorsque le semis a lieu après une pluie de 30 mm, l’effet positif significatif par rapport au témoin
est observe avec le sarclobuttage avec enfouissement de fumier.
-
Enfin quand la pluie de semis simule une saison des pluies précoce, l’effet du sarclobuttage sur la
levee s’estompe.
Globalement ces résultats traduisent la différence de cinétique d’imbibition des semences
et donc un déficit de germination lié au desséchement du lit de semences. Par rapport au témoin, le
sarclobuttage de prelevee qui favorise la conservation de l’humidité du lit de semences permet ainsi
d’ameliorer les possibilités pour les semences d’atteindre la teneur en eau critique pour la germination
(Esruckler et Bouaziz, 1991).
Quelle que soit la hauteur de la pluie de semis, l’effet du sarclobuttage de prélevée simple
est constant sur la densité à la levée. Par contre, l’effet du sarclobuttage avec enfouissement (RBF)
sur la densité à la levée augmente avec la pluie de semis. La densité à la levée de 90000 pieds/ha
pour le semis après une pluie 17 mm augmente de 20000 pieds/ha quand on séme après une pluie
de 30 mm. Ce constat permet d’émettre l’hypothèse de l’influence de la matière organique sur la
Ievee. A défaut de mesures de teneur en éléments chimiques de la solution de sol au voisinage des
semences, t’augmentation sensible de la température à la base de la butte où le fumier est localise
constitue un indice important de décomposition de cette matiére organique dès sa mise en contact
.
avec rhumidité du sol. Dans ces conditions, la différence de densité de levée observée pour RBF
entre le semis aprés une pluie de 17 mm et le semis apres la pluie de 30 mm ou 37 mm pourrait
s’expliquer par l’action de la pression osmotique de la manière suivante:.
- pour le semis sur la pluie de semis de 17 mm, la teneur en eau relativement faible peut entraîner
l’existence d’une forte pression osmotique due à une concentration d’électrolytes produits lors de
la décomposition du fumier. Gautreau (1966) a montre l’influence négative des pressions
osmotiques élevées sur que la germination de l’arachide.
-
pour la pluie de 30 mm, une dilution de la concentration des produits de la décomposition du
fumier aurait pour effet d’abaisser la pression osmotique de la solution de sol. Dans ce cas, c’est
l’effet “starter” de l’azote bénéfique pour la germination comme celui évoqué par Andrews et al
(1991) pour le blé qui pourrait expliquer la meilleure densité à la levée. Sur des parcelles
benéfïciant d’amendement organique, Garin (1988) confirme l’effet positif de semis aprés une
Pl#uie importante de 32 mm suivi d’une période de sécheresse de plusieurs semaines.
C:ONSÉQUENCE SUR LE DÉVELOPPEMENT VÉGÉTATIF DE PRÉFLORAISON
Au cours d’une sécheresse de début de cycle d’une durée de 30 jours, l’évolution de la matiere
s’èche varie essentiellement selon l’importance de la pluie de semis. Si la hauteur de la pluie de
semis est inférieure ou égale à 30 mm, une diminution voire même un arrêt de la production de
matière sèche sont observables. Ceci se fait indépendamment du type de sarclage.
L’arret de croissance végétative ou le maintien de la surface foliaire durant le développement d’un
stress hydrique permet la réduction des pertes en eau de la plante, qui est un mécanisme important
d’adaptation à la sécheresse (Levitt et al.,l960).
Une augmentation de ce rendement de matiere sèche est observable quand les réserves en eau
utile de départ résultant de la pluie de semis le permettent. Ceci serait le cas pour la pluie de l’ordre
40 mm où la présence de matière organique favorise davantage le rendement en matière sèche. La
relation étroite entre I’bvolution de la production de matière sèche et les réserves en eau utile sont
traduites par l’évolution de l’évolution de l’efficience d’utilisation de l’eau. L’établissement d’un
systeme racinaire précoce, d’autant plus dense que les réserves hydriques disponibles sont
importantes, confirme cette évolution. L’apport de fumier sous la butte favorise le développement
racinaire. Cet effet positif du fumier sur l’enracinement est confirmé par de nombreux travaux (Cissé,
‘1986 ; Chopart, 1994). Toutefois, dans la mesure où il augmente les besoins en eau de la culture,
l’apport de fumier peut augmenter la sensibilité de la culture à la sécheresse (Affholder, 1994).
Le contenu relatif en eau de la plante, en tant qu’indicateur du niveau de stress de la plante, n’est
pas affecte par le type de sarclage. Sa diminution durant le développement du stress hydrique est
liée aux réserves en eau utile dans le sol, et donc à l’importance de la pluie de semis. A une valeur
109
critique de l’ordre 54% correspond une diminution de la densité à la levée du fait de la mortalité des
pl,‘antes d’au moins 10%. Dans les conditions de l’essai, cette valeur est atteinte avant 30 jours aprés
un semis à la suite d’une pluie de hauteur minimale (de l’ordre de 15 mm), et au bout de 45 jours
aprés un semis effectué à la suite d’une pluie correspondant à une saison des pluies précoces (de
l’ordre de 40 mm).
La diminution de la densité de population en cas de sécheresse prolongée traduit le dessechement
Pr(ogressif du profil lié à la consommation hydrique des cultures. En effet, les taux de mortalité les
pl~rs élevés sont observés quand la r&+erve utile est consommée (cas du RS et RBF pour la pluie de
semis la plus faible). La cinétique de diminution de la densite de population au cours du temps est
liée à la densité initiale. Du fait de la compétition pour l’eau, plus cette densité initiale est forte et plus
importante est la mortalité des plants. Les plus faibles diminutions au cours du temps de la densité de
population sont enregistrées pour RB quelle que soit la pluie de semis. En ce qui concerne RBF par
contre., la présence du fumier favorise la mortalité des plants quand la pluie de semis est faible. Ce
résultat traduit l’effet pervers qu’entraîne l’établissement d’un système racinaire précoce favorisé par
le fumier en cas de sécheresse.
LA FRUCTIFICATION DE L’ARACHIDE : ETUDE DE LA
PENÉTRATION DES GYNOPHORES EN FONCTION DE L’ÉTAT
HYDRIQUE ET PHYSIQUE DE SURFACE DU SOL
LE RYTHME D’ÉMISSION DES GYNOPHORES EN FONCTION DES CONDITIONS
D’ALIMENTATION EN EAU DE L’ARACHIDE
Suivant les modalités d’application de la sécheresse au cours du développement de la variété 73-
33, l’émission des gynohores est différemment affectée. Les résultats obtenus indiquent que
l’émission des gynophores , malgré la variabilité constatée, est plus sensible à la secheresse ‘qui
intervient dans la phase de la fructification. Compte tenu de la relation étroite entre la production de
fleurs et celle des gynophores, l’émission de ces gynophores pouvant donner des gousses matures en
fin de cycle est pratiquement arrêtée si la sécheresse dure plus de 15 jours.
3ans le cas de la sécheresse précoce, l’absence d’observation au cours du cycle des gynophores
ne permet de se prononcer sur l’évolution du rythme d’émission. Toutefois, l’évolution de la floraison
(figure 4.4b), de même que le nombre de gynophores observé en fin de cycle (Tableau 4.7) incitent à
émettre l’hypothèse d’un effet faiblement dépressif de la sécheresse précoce sur le rythme d’émission
des gynophores. Des résultats en accord avec cette hypothèse ont été obtenus par Turk et ai (1980).
De nombreux travaux ont identifié la phase de formation et de remplissage des gousses de
l’arachide comme étant la période la plus sensible à la sécheresse (Billaz et Ochs, 1962, Stansell et
Pahas, 1979, Rao et al, 1985, Gautreau, 1982). En ce qui concerne le rythme d’émission des
gynophores, notre étude permet de faire les précisions complémentaires suivantes:
En fonction des conditions d’alimentation en eau, le rythme journalier d’émission de gynophores
est variable (Figure 4.5):
Quand l’alimentation en eau est optimale (Tl), le rythme d’émission des gynophores présente un
pic au cours de la période 50-65 jas où en moyenne trois gynophores par jours sont émis. L’émission
temiinée vers 80 jas permet d’émettre I’hypothese d’une maturation homogène en fin de cycle.
!Si la sécheresse de début de fructification est de durée modérée (T3), l’émission journalière des
gynlsphores est réduite de moitié environ par rapport à Ti pendant la période 50-65 jas. La levée du
stress entraîne un rallongement de la période de production de gynophores au-delà de 80 jas. En
conséquence, les risques d’observer une maturation non homogéne des gousses sont augmentés.
Dans le cas d’une sécheresse de début de fructification de durée plus longue, l’émission des
gynophores étant arrêtée vers 65 jas, la production de gousses matures en fin de cycle devient
impossible (Tableau 4.9).
La conséquence principale d’une sécheresse intervenant au début de la fructification serait de
réduire le nombre de gousses par pied comme l’ont sugg&é Bhagsari et al. (1976), Pandey et al
(1 B84), et Annerose (1990)..
LA PENÉTRATION DES GYNOPHORES EN FONCTION DE L’ÉTAT HYDRIQUE
ET PHYSIQUE DE SURFACE DU SOL
L’bventualité d’une production limitée de gousses par pieds du fait d’un état de surface défavorable
est analysée. Pour ce faire, les traitements Tl et T3 présentant une évolution contrastée et une
situation agronomique réaliste et probable ont été choisis. Le contrôle nrkessaire de l’état de surface
a &é obtenu en isolant la zone racinaire en profondeur et la zone de surface concernée par la
fructification.
La cinétique de dessèchement après humectation de l’horizon de surface indique une variation de
la::eneuren eau pondérale allant de 0.10 A 0.01 g/g en 16jou1-s.
La pgnétration des gynophores a été observée jusqu’ii un seuil critique de teneur en eau de 0.025
g/@ Ceci correspond dans les conditions de l’expérimentation à un dessèchement de la surface du sol
d’une durée de 8 à 9 jours. L’effet de la sécheresse en début de fructification sur la pénétration de ces
gynophores n’a pas être mis en évidence.
Pour une teneur en eau donnée, la résistance du sol à la pénétration est fortement influen&e par
la densité apparente du sol (Fig.4.4). La valeur de teneur en eau pondérale critique correspond à des
valeuE; de résistance du sol à la pénétration égales à 0,9 MPa et 3,5 MPa respectivement pour des
valeurs de densité apparentes de 1,5 et 1,6.
Ces résultats appuient l’hypothèse énoncée d’une la réduction du nombre de gousses liée aux
wnditions hydrique et physique de surface (Cox, 1962 ; Underwood et al., 1971). Pour une réussite
de la pénétration du gynophore dans le sol, Boote et al (1976) indiquent que la durée de
dessèchement de l’horizon de surface doit être inférieure ou égale à 4 jours. La différence observée
par rapport à notre travail pourrait s’expliquer par des conditions expérimentales différentes : le type
de sol et la cinétique de desséchement du sol. II est possible qu’en condition de plein champs, la
teneur en eau critique puisse être atteinte plus rapidement qu’en conditions contrôlées. Cela est
d’autant plus vraisemblable que l’absence de racines dans les 15 cm de surface contribue à réduire la
vitesse de dessèchement.
Par ailleurs, la teneur en eau pondérale au cours du dess&chement de surface dans les loges est
déterminée pour l’horizon O-5 cm. Or, la pénétration du gynophore concerne une couche de sol plus
mince. Par conséquent, la teneur en critique mentionnée pourrait surestimer la valeur réelle.
PERTES DE RENDEMENTS À LA RÉCOLTE
Les résultats indiquent que les pertes de rendement en gousses augmentent significativement
quand il y a un retard dans l’intervention à la récolte en traction attelée. Par rapport au rendement-
récolte qui reste inchangé au cours du temps, ces pertes faibles (inférieures à 3%) à la première date
de récolte à la maturité physiologique, représentent 9% et 12% respectivement au Papem et à Darou
quand la récolte est faite 30 jours plus tard. Le type de bati sur lequel est montée la lame souleveuse
n’a pas d’effet sur ces pertes.
Nous avons souligné les conditions d’alimentation en eau satisfaisantes de la culture de l’arachide
au cout?s de la saison des pluies 1993. Compte tenu du caractère indéterminé de la fructification, le
retard dans l’intervention g la récolte pourrait permettre aux dernières gousses formées d’arriver à
maturation (Young et al, 1982). Ceci pourrait donc expliquer /‘accroissement du nombre de gousses
matures par pied. Mais en même temps, en raison de la sénescence, on provoquerait une
1 1 1
fragilisation des pédoncules des premières gousses arrivées à maturation (Annerose, 1990). Dans
ces circonstances les risques de rupture de ces pédoncules sont augmentes lors des récoltes
tardives.
En culture attelée bovine, ces pertes étudiées au niveau de deux types de sol différents sont liées
a l’étai hydrique de l’horizon O-5 cm concerné lors de la récolte. Le développement de la cohésion du
sol en cours de dessèchement augmente l’effort de traction necessaire pour atteindre une profondeur
minimale de récolte pemiettant de minimiser les pertes. C’est à ce niveau que l’influence du type sol
devient importante (Charreau et Nicou, 1971).
La puissance de traction de la paire de boeuf étant limitée, la profondeur de récolte quand l’horizon
de surface est desséché est lice à l’aptitude du sol à développer une cohésion.
Pour le site du Papem caractérisé par une texture plus sableuse de la couche de sol de surface, le
développement modéré de la cohésion du sol est compatible avec l’obtention d’une profondeur de
récolte plus importante en traction bovine. Cette situation de types de sol est la plus représentative
pour la culture de l’arachide dans le bassin arachidier. Pour des conditions pluviométriques de la
saison des pluies comparables, les pertes de rendement à la récolte résultant d’un retard
d’intervention s’expliqueraient plus par une rupture du pédoncule.
En ce qui concerne le site de Darou, la profondeur de récolte qui diminue significativement avec le
dessèchement du sol esi à relier avec la plus grande aptitude de ce sol à prendre en masse. Ceci
pourraït être une des causes principales de pertes de rendement en gousse à la récolte. En
combinaison avec l’éventualité d’une rupture du pédoncule due à la sénescence, cette faible
profondeur de récolte peut entraîner un niveau de pertes de rendement plus important. La culture de
l’arachide sur des sols “lourds” de plateau nécessite une intervention à la récolte dès la maturité
physiologique pour une reduction des pertes de rendement en gousses.
112
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120
LISTE DES FIGURES
Figure 1 .l : Evolution de la production de l’arachide au Sénégal
Firjure 1.2 : Le Bassin Arachidier au Sénégal.
Figure 1.3 Esquisse morphopédologique d’une toposéquence dans le sud Saloum. (Source :
Bertrand, 1972)
Fi’gure 1.4 : Distribution comparée de pluies annuelles et de rendements en arachide dans la région
de Kaolack (Nioro). (Sources : Sfa tistiques agricoles du Ministère de /‘Agriculture.
Communication personnelle Schilling et Dimanche (CIRAD)).
Figure 1.5 : Comparaison entre les pluies et la demande climatique (ETP Penman) décadaires à
Nioro entre 1983 et 1987. (Source : Dacosta, 7992).
Figure 1.6 : Evolution des conditions pluviométriques au Sénégal de 1951 & 1985. (D’après le service
de Bioclimatologie de I’ISRA).
Figure 1.7 : Distribution de la matière sèche et développement reproductif de l’arachide en fonction
des différents stades (D’après Boote et a/., 7982). [pegs = gynophores ; pods = gousses].
Figure 1.8 : Rendements relatifs de l’arachide en fonction du nombre de Jours Après Semis (jas).
(D’aprés Young et al., 1982).
Figure 1.9 : Carte variétale de l’arachide au Sénégal. (D’après Khalfaoui (1988)cité par Annerose,
1990).
Figure 1.10 : Potentiel de l’eau de la semence en fonction de sa teneur en eau ( cas du ma’is).
(D’après Bruckler et a/., 1991).
Figure 1.11 : Cinétique d’imbibition de la semence en phase liquide et gazeuse à potentiel nul. Cas
du maïs. (D’après Bruckter et a/., 7991).
F)gure 1.12: Cinétique d’imbibition observée pour des semences de mais placées à différentes
profondeurs dans le sol en voie de dessèchement. (D’après Bruckler et al., 1991).
F gure 1 .13 : Rôles du milieu sur I’imbibition et la germination des semences en conditions sèches.
Les techniques culturales , le climat et le sol interviennent simultanément pour
déterminer l’humidité au contact des semences. (D’après Bruckleret Bouaziz, 7997).
F,gure 1 .l4 : Rôle du milieu physique sur les composantes du rendement de l’arachide.
Figure 2.1 : Répartition de la durée de la période sans pluie depuis le semis
Figure 2.2 : Fréquence des séquences de jours successifs sans pluie au cours de la période sensible.
Site de Bambey et Nioro. a) : pour toute la période 1950 à 1991, et b) en distinguant la
période humide de la période sèche.
Figure 3.1 : Variation décadaire de la moyenne de la température, de l’humidité relative et de I’ETP.
Moyenne des saisons des pluies 1990-l 992.
Figure 3.2 : Variation décadaire de la moyenne de la température, de l’humidité relative et de I’ETP
au cours de l’essai. Janvier à Avril 1993.
Figure 3.3 : Plan du dispositif expérimental.
Figure 3.4 : Courbes de retrait des hot?zons O-l 5 cm et 15-35 cm caractérisant la structure du sol.
Figure 3.5 : Relation entre la teneur en eau du sol et le potentiel hydrique dans le profil en
évaporation naturelle. (Pa~r&s Baret, 7980).
121
Figure 3,6 : Relation entre le potentiel hydrique et l’humidité pondérale pour l’horizon O-10 cm.
Figure 3.7 : Evolution de l’évaporation après humectation du profil en saison sèche. (D’après Baret et
al., 1980).
Figur<e 3.8 : Schéma représentant le prélèvement de terre utilisé pour la détermination de l’humidité
du soi
Figure 3.9 : Front d’humectation au cours du temps. Nioro, 1993.
Figure 3.10 : Evolution de la teneur en eau. Horizon 2-4 cm.
Figure 3.11 : Evolution de l’humidité volumique. Horizon 4-10 cm.
Figure 3.12 : Evolution du profil hydrique en fonction du type de sarclage. Pluie de semis de 17 mm
(Pl).
Figure 3.13 : Evolution du profil hydrique en fonction du type de sarclage. Pluie de semis de 30 mm
W).
Figure 3.14 : Evolution du profil hydrique en fonction du type de sarclage. Pluie de semis de 37 mm
P31.
Figure 3.15 : Evolution du stock hydrique en fonction du type de sarclage pour chaque pluie de
semis.
Figure 3.16 : Evaporation du sol nu au cours de la germination-levée.
Figure 3.17 : Relation entre l’humidité volumique de surface (O-10 cm) et I’ETR avant la levée de
l’arachide.
Figure 3.18 : Effet du sarclage sur la température maximale à différentes profondeurs en rapport
avec la température de l’air.
f’igure 3.19 : Température et humidité du sol à 5 cm de profondeur en fonction du type de sarclage
f’igure 3.26 : Température et humidité du sol à la base de la butte pour les sarcla-buttages.
f’igure 3.21 : Evolution de la densité de population en fonction du type de sarclage pour chaque pluie
de semis.
f-igure 3.22 : Masse sèche produite en fonction du type de sarclage pour chaque pluie de semis à 14
et 30 jours après le semis.
Figure 3.23 : Evolution du contenu relatif en eau de la plante en fonction du type de sarclage.
Figure 3.24 : Densité à la levée et humidité volumique dans le lit de semence à 6 jours après le semis
en fonction des traitements. Horizon 4-l 0 a), horizon 2-4 cm b), et horizon O-2 cm c).
i=igure 3.25 : Densité à la levée et humidité volumique dans le lit de semence à 3 jours après semis
en fonction des traitements. Horizon O-2 cm a), et horizon 2-4 cm b).
Figure 3.26 a, b, c : Diminution relative de la densité de population en fonction de l’humidité du sol.
Figure 3.2’7 : Contenu relatif en eau de la plante et l’humidité volumique de la couche la plus humide
dans le profil.
_ -.
Figure 4.1 : Schéma du dispositif de l’essai relatif à l’analyse du rythme des gynophores de l’arachide
en fonction de l’alimentation en eau.
Figure 4.2 : Teneur en eau pondérale du sol dans le tube i1 différentes dates de récolte.
122
Figure 4.3 : Contenu relatif en eau en fonction de l’alimentation en eau.
Figure 4.4 a : Evolution du nombre moyen de feuilles par pied en fonction de l’alimentation en eau
.
Figure 4.4 b : Evolution du nombre moyen de fleurs émises par pied en fonction de l’alimentation en
eau.
Figure 4.5 : Rythme journalier d’émission de gynophores.
Figure 4.6 : Nombre de fleurs produites par gynophore émis au cours du temps en fonction de
l’alimentation en eau.
Figure 4.7 : Nombre de gynophores produits par gousse formée.
Figure 4.8 : Comparaison des conditions climatiques entre la serre et le milieu ambiant. a):
Température et b) Humidité relative.
Figure 4.9 ,, Schéma de l’aménagement au niveau d’un tube des loges représentant chacune un état
de surface pour la pénétration des gynophores.
Figure 4.10 a : Courbe de dessèchement de surface sur 5 cm du sol pour Tl et T3 après
humectation.
Figure 4.10 b : Courbe moyenne de dessèchement sur 5 cm des loges au cours du temps après leur
humectation.
Figure 4.1 l : Evolution de la résistance du sol à la pénétration en fonction de la teneur en eau
pondérale et de la densité apparente.
Figure 4.12 : Observation de la pénétration des gynophores par rapport à la date de semis.
Figure 4.13 : Relation entre la teneur en eau de surface du sol et le taux de pénétration des
gynophores.
f’igw 4.14 : Relation entre la résistance à la pénétration de l’horizon de surface du sol et le taux de
pénétration des gynophores. a) densité apparente = 15; b) densité apparente = 1,6.
Figure 5.1 : Schéma de présentation des facteurs de variation des pertes de rendements en gousses
à la récolte.
Figure 5.2 : Courbes comparées en fonction du temps de l’évaporation cumulée et du développement
de la cohésion de l’horizon O-20 cm.(D’après Charreau et M~OU, 1977).
Figure 5.3 : Courbe caractéristiques du potentiel hydrique en fonction de la teneur en eau pour
l’horizon O-l 0 cm de surface du sol pour les deux sites ( Papem et Darou).
Figure 5.4 : Schéma du type de bâti et de la lame souleveuse en traction animale.
i=igure 5.5 : Schéma du dispositif de l’essai relatif à l’analyse des pertes de rendement en gousses à
la récolte.
=igure 5.6 : Distribution de la pluviométrie par décade au niveau des deux sites au cours de la saison
des pluies 1993. Pour chaque mois, les décades sont désignées respectivement par
decl, dec2 et dec3.
Figure 5.7 : Distribution de la pluviométrie de fin de cycle en rapport avec les dates de récolte pour
les deux sites.
**
Figure 5.8 a : Relation entre la teneur en eau pondérale et la profondeur de récolte. Les chiffres 1, 2
et 3 représentent respectivement les premikres, deuxiémes et troisieme dates de récolte.
123
Figure 5.8 b : Relation entre la teneur en eau pondérale et l’effort de traction de la paire de boeufs
lors de la rkolte.
Figure 5.8 c : Relation entre l’effort de traction et la profondeur de récolte.
Figure 5.9 : Perte relative de rendement en gousse (%) en fonction de la date de récolte pour les
sites du Papem et de Darou.
Figure 5.10 : Evolution des pertes de rendement en gousses Z! la récolte en fonction de la profondeur
de récolte.
124
cv*uIuIItII~ mœmm--CI-
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 .l : Fiole de la séquence climatique et des techniques de semis sur la cinétiques de
germination. Cas du blé. (D’après Bouaziz et Bruckler, 1989.
Tableau 2.1 : Facteurs de détermination de la pluie de semis pour trois sites représentatifs du bassin
arachidier. (D’après Annerose, 1990).
J’ableau 2.2 : Type de saison de pluies
Tableau 2.3 : Localisation des sites et statistiques sur la pluviométrie des 4 dernières décennies.
Tableau 2.4 : Récapitulatif des statistiques sur la pluviométrie des trois sites les deux périodes avant
et après l’apparition de la sécheresse.
Tableau 2.5 : Répartition de la pluie en début de saison des pluies pour toute la période 1950-l 991
Tableau 2.6 : Répartition de la pluie en début de cycle en distinguant la période humide (7950-1967)
et la période sèche (1968-l 991)
Tableau 2.‘7 : Répartition des semis en fonction ‘du type de saison des pluies pour toute la période
1950-1991.
Tableau 2.8 : Répartition des semis en fonction du type de saison des pluies. Distinction de la période
humide (1950-l 967) et de la période sèche (1968-1991).
Tableau 2.9 : Relations entre le type de saison des pluies et les variables décrivant la pluviométrie de
début de cycle de la culture.
Tableau 2.10 : Durée des périodes sèches après le semis sur une pluie minimale (Psem inférieure ou
égale à 201 mm).
‘-ableau 2.11 : Fréquence des situations de conditions pluviométriques limitantes en début de cycle.
--ableau 2.12 : Distribution de la pluviométrie au cours de la fructification.
Tabl’eau 2.13 : Répartition du nombre total des jours sans pluie en séquences dans la phase sensible
pour la fructification. Période 1950-l 991 à Bambey et Nioro.
‘Tableau 2.14 : Relations entre le type de saison des pluies et les variables décrivant la pluviométrie
au cours de la fructification.
Tableau 2.15 : Distribution des pluies par rapport aux trois dates de récoltes. Période 1950-l 991.
Tableau 2.16 : Distribution des pluies par rapport aux trois dates de récolte. Distinction de la période
humide (1950-l 967) et de la période sèche (1968-l 991).
‘Tableau 2.17 : Relation entre le type de saison des pluies et les conditions pluviométriques de la
récolte de l’arachide.
Tableau 2.18 : Durée de la période sans précédant la récolte.
Tableau 3.1 : Caractéristiques texturales du site de Nioro. LF = Limons fins; LG = Limons grossiers;
SF=
Sables fins; SG = Sables grossiers.
Tableau 3.2 : Méthodes d’analyse physico-chimique pour la caractérisation du site de l’essai.
Tableau 3.3 : Caracti!ristiques Chimi&es du sol du site d’expérimentation. S : somme des bases
échangea.ble.s; S/T : taux de saturation des bases.
Tableau 3.4 : Caractéristiques de l’irrigation pour chaque série.
125
Tableau 3.5 : Modelé de surface résultant des sarclages de prélevée.
Tableau 3.6 : Masse volumique du site d’essai.
lableau 3.7 : Estimation des paramètres de la relation entre conductivité hydraulique et teneur en
eau des horizons des surface du site d’essai. (D’aprés Bafel, 1980).
Tableau 3.8 : Stock moyen d’eau dans le profil à la fin de la saison des pluies sur le site
d’implantation de l’essai (12 répétitions pour chaque horizon).
Tableau 3.9 : Variation de fa profondeur de semis.
Tableau 3.10 : Diminution du stock hydrique au cours des 3 premiers jours après semis.
Tableau 3.11 : Cumul de l’évaporation en sol nu avant la levée (O-6 jas).
Tableau 3.12 : Evapotranspiration totale sur la période O-42 jas.
.
Tableau 3.13 : Densité de peuplement à la levée en fonction de la hauteur de pluie de pluie de semis
et du type de sarclage de prélevée. ** : Effet significatif au seuil de 1 %; ns : Effet non
significatif au seuil de 5 %; DL : Degrés de liberté; F = Statistique de Fischer.
Tableau 3.14 : Densité de peuplement à la levée en fonction du type de sarclage de prélevée. Les
lettres diffkrentes indiquent des moyennes significativement différentes au seuil de 5 %.
Tableau 3:15 : Pourcentage de la levée par rapport à l’optimum en fonction du type de sarclage de
prélevée.
Tableau 3.16 : Taux de mortalité des plantes d’arachide lors de la sécheresse de début de cycle.
Tableau 3:17 : Poids secs racinaires de l’arachide à 14 jours en fonction du type de sarclage pour les
semis sur les pluies de 17 mm el de 37 mm.
‘-abieau 3.18 : Evolution du CRE moyen en fonction de la hauteur de la pluie de semis.
‘-ableau 3.19 : Contenu relatif en eau de la plante et mortalité des plantes au cours du temps pour les
3 pluies de semis.
--ableau 3.20 : Variation des valeurs moyennes de la teneur en eau (Hv en cm3/cm3) et du potentiel
hydrique (h en hPa) en surface lors de la germination et la levée.
‘-ableau 3.21 : Matiére sèche (MS) et ETR suivant les traitements appliqués.
‘Tableau 3.22 : Efficience d’utilisation de l’eau par la culture.
Tableau 3.23 : Variation entre le stock hydrique dans le SO!! et CRE. nd = non déterminé.
Tableau 4.1 : Description des six traitements d’alimentation en eau
‘Tableau 4.2 : Volume d’eau d’irrigation apporlé tous les trois jours.
‘Tableau 4.3 : Cumul d’eau d’irrigation aux dates de récoltes.
.
‘Tableau 4.4 : Evolution de la densité apparente en fonction du traitement.
Tableau 4.5 : Variation du front d’humectation (en cm) en fonction de l’alimentation en eau aux
différentes dates de récotte.
Tableau 4.6 : Stock résiduel ( en mm)aux dates de récolte.
Tableau 4..7 : Nombre de gynophores et alimentation en eau.
126
Tableau 4.8 : Poids de matières sèches. (MSA = Matière sèche aérienne ; MSR = Matière seche
racinaire).
Tableau 4.9 : Rendement moyen de gousses par pied et 105 jas et alimentation en eau. NGT =:
Nombre de gousses total, NGM = Nombre de gousses matures, PG = Poids des gousses
(en 9).
i‘abieau 4.10 : Apport d’eau d’irrigation en mm en fonction de la modalité d’alimentation de la plante.
‘-ableau 4.11 : Etats de surface de la zone de fructification pendant la pénétration des gynophores.
(Esi = état de surface du traitement i).
-‘ableau 4.12 : Valeurs moyennes (6 répétitions) de la densité apparente de surface dans les loges au
moment de la pénétration des gynophores.
-‘ableau 4.13 : Variation de la résistance à la pénétration du sol (RP) en fonction du potentiel
hydrique (h)et de la teneur en eau pondérale (Hp) de l’horizon O-5 cm de surface du sol
pour chacune des deux valeurs de densité apparente (Da).
Tableau 4.14 : Le CRE en fonction de l’alimentation en eau durant la pénétration des gynophares.
Tableau 4.15 : Production moyenne par pied à 75 jas de matières sèche aériennes (MSA), et
racinaire (MSR) en fonction de l’alimentation en eau. FH est le front d’humectation
moyen atteint dans les tubes.
Tableau 4.16 : Répartition du nombre total d’observations de pénétration de gynophores NGPO en
fonction de la durée entre I’humectation de fa loge et l’observation de leur pénétration
(DHP). Tl et T3 représentent respectivement les modalités d’alimentation en eau
optimale et stressée.
Tableau 4.17 : Répartition des gynophores suivis en fonction de la durée entre les dates
d’humectation des loges et d’observation de la pénétration (DHP). NGPO = nombre de
pénétrations observées de gynophores; NPR = nombre de pénétrations réussies de
gynophores; TxP = taux de pénétration.
Tableau 4.18 : Pénétra.tion des gynophores en période de stress hydrique (T3).
Tableau 4.19 : Pénétration des gynophores et caractéristiques physiques de l’état de surface, RP1 =
résistance à la pénétration pour Da = 1,5; RP2 = résistance à la pénétration pour Da :-
1,6.
Tableau 5.1 : Caracteristiques pédologiques des sites (Source : Bertrand, 1972).
Tab’leau 5.2 : Texture de l’horizon O-10 cm de surface.
Tableau 5.3 : Descriptif des dates de récolte.
Tableau 5.4 : Valeur de fa teneur en eau pondérale (Hp en g/g
lu2 ) et la densité apparente (Da)
??
pour les couches de sol O-5 cm et 5-15 cm et pour les deux sites. dl 62 et d3 sont
respectivement les première, deuxième, et troisième dates de récolte.
Tableau 5.5 : Effet de la date de récolte et du type de bâti sur les variables décrivant l’opération de
soulevage en traction bovine au Papem et à Darou. dl d2 et d3 sont respectivement les
première, deuxième, et troisième dates de récolte. Ar et HS sont respectivement le bâti
Ariana et le bâti Houe Sine. Les nombres affectés d’une lettre différente sont
significativement différents au seuil de 5 %.
9
Tableau 5.6 : Effet de la date de récolte et du type de bati sur les rendements récolte en gousses et
les pertes de rendement en gousses. Bati Ariana = Ar; bâti Houe Sine = HS. Les
nombres affectés d’une lettre différente sont significativement différents au seuil de 5 %.
127
.- . .
ANNEXES
ANNEXE 3.1
Caractérisation structurale oar la méthode rétractométriaue
Sur les sols tropicaux, Braudeau (1988) a développe une méthode retractométrique de l’analyse
structurafe. Celle-ci a été mis en oeuvre dans un certain nombre d’études (Boivin, 1991; Mapangui, 1992;
Col euil:le, 1993). En ce qui concerne ce travail, la méthode est utilisée pour la caractérisation structurale
du site d’essai de Nioro.
Les concepts et la méthode étant développés par ailleurs (Braudeau, 1994), seul un rappel succinct
est fait dans ce présent mémoire.
1) Courbe de retrait et oaramètres oédohvdriaues
d’un&
La courbe de retrait permet de suivre la variation de volume ou fa modification de l’espace poral
d’un échantillon de sol non remanié, placé à saturation dans une enceinte thermostatée au cours de son
dessèchemert.
Elle est obtenue g l’aide d’un appareillage utilisant des capteurs de déplacement et de
pre,;sion d’eau, permettant des mesures automatiques et en continu. Le retrait de l’échantillon est mesuré
avec une résolution de l’ordre du micromètre.
Cette courbe caractérisée par des points significatifs A, 6, C, E, et F a fai
l‘objet d’une
mo~défisation basée sur des hypothèse conceptuelles permettant la définition des << paramètres
péc,ohydriques ~1 (Bradeau, 1988).
V cm3/g
.- . .
0::
. T;b)
-
E FS G
c
'
0.68-
0.67 f
B.
0.66 i
f
A
-L!=-
/
I
0.657, , , I 1 , , I
a
a ,
0
0.05 0.1
0.15 0.2 0.25 0.3
teneur en eau &
E:xemple de courbe de retrait calculée à l’aide du rétractomètre montrant les points significatifs A,
B, ‘3, E, F. (d”après Bruand et al. 1990).
2) Raooels thgorias
-- Les hypothèses
Trois hypo;hèses sous-tendent l’établissement de modèle de retrait structural.
-- (i) dans le sol, il existe un système poral microscopique constituant l’un des volumes
fonctionnels responsables du retrait global de l’échantillon. Le point B de la courbe de retrait
marquant la transition entre les deux phases de retrait normal et résiduel est le point d’entrëe
d’air.
.-
(ii) la microporosité totale de l’échantillon correspond exactement à le porosité du système poral
microscopique (V,) et la teneur en eau 8a de l’échantillon au point d’entrée d’air B : V, = 8s.
‘-
(iii) le volume global de l’échantillon est une fonction linéaire de ses volumes fonctionnels, soit
le volume microporal Vti et laIteneur en eau macroporale 8,. Cette relation s’exprime sous la
forme:
.
dV = K, c! V ti + K2 de,Jp,
(1)
KI et Kz sont les pentes respectives des phases linéaike C-B et F-E.
,Définitions des ooints sianificatifs des ohases de retrafi
Point A: limite de retrait; c’est le point où le volume de l’échantillon cesse de diminuer
Point B: point d’entrée d’air dans la phase microporale, ou plasma
Point C: point de vidange de la macroporosité Ct partir duquel la teneur en eau de la phase
macroporale est nulle lors du dessèchement
Point E. point où la phase microporale commence a participer au dessèchement de l’échantillon,
c ‘est-à-dire le point à partir duquel la teneur en eau de la phase microporale diminue.
En partant de la saturation, l’interprétation de la courbe de retrait tenant compte des points définis
cidessus est la suivante:
-
de la saturation jusqu’à E : le dessèchement de l’échantillon qui se produit sans que la teneur
en eau des agrégats ne varie, concerne la vidange de l’eau des macropores. La pente de la
phase linéaire E-F permet de caractériser la stabilité structurale. Ainsi, par exemple, si la
porosité inter-agrégats est stable, cette pente est nulle.
-
partie E-C de la courbe : le dessèchement de l’échantillon concerne l’eau contenue dans les
agrégats, mais il reste de l’eau dans la macroporosité jusqu’au point C. II y a coexistence de la
rétraction de la microporosité et de la macroporosité. Au point C, la teneur en eau de la phase
macroporale est nulle, contrairement à la phase mieroporale qui reste saturée.
-
de C à B : seule la phase microporale participe au desséchement, l’entrée d’air ne se faisant
qu’au point 6. La phase étant saturée, toute réduction de la teneur en eau s’accompagne d’une
réduction de volume. La pente K, de la phase linéaire C-B est un paramètre de quantification du
comportement structural du sol. Ainsi :
K, = 1, le volume des agrégats est stable
K, > 1, le volume macroporal (espace inter-agrégat) a tendance à s’effondrer, donc c1 causer une
prise en masse su sol lors de son dessèchement
K, c 1, la diminution du volume des agrégats qui se rétractent s’accompagne d’une augmentation
de volume macroporal.
-_
de B à A : en raison de l’entrée d’air dans la phase microporale, le retrait est de plus en plus
réduit avant de s’annuler.
Calcul des oorosités [vi, et de teneurs en eau soécifiques fw!) associées
II est fait à partir de l’équation de base (i), le tableau étant tiré de Boivin (1991). Les constantes de
ret-@t d’échantillon de sol non remanié Kl et K2 respectivement pour les phase B-C et E-F sont données
par les équations ci-après:
K, = (V, a. Ve) . (wc - w$’
Kz = (V, - VE) . (WF - WE).’
Par akeurs si on pose x comme étant la fraction de l’eau qui s’évapore de l’échantillon provoquan:
le retrait des systèmes, on peut écrite: dV,i = xdw.
Ainsi les valeurs de x et wn dans chaque phase obtenues par intégration sont résumées au tabi. 1.
Tableau 1 : Valeurs de x et wn dans chaque phase de retrait
-.-
I_--
Pkase
F-E
&
c-8
!3-J
.--y
X :=
0
(e” - l).(e - l).’
1
(e” - l).(e - 1)”
W
(w - WE).(WC - w$
(w - w*).(we - WA)”
Les volumes poraux des phase sont calculés comme suit:
-Phase B-A: V,=: (V - V,) . (V, - V,) = (e” - wn - 1) . (e - 2)”
-Phase E-C: V, :: (V - VE) . (V, - VE) = [KI(e” - wn - 1) + Kn(e . w,, - ew + l)] . [K,l (e - 2) + K2j“
-Wtilisation du modèle
La détermination des grandeurs VA, WA, ws, WC, ws, K,, Kz, et V, (Volume massique de la phase
solide) permet de calculer pour toute teneur en eau w, tout les volumes structuraux de l’échantillon. Ces
derniers sont VP, Vmi, Vma qui sont respectivement les porosités totale, microscopique et macroscopique.
De même, on détermine la séparation de l’eau et de l’air dans cet échantillon.
Les applications du modèle de retrait structural proposées par Braudeau (1988) sont les suivantes :
-
caractérisation quantitative de l’état structural du sol
-
définition et mesures associées de la notion d’agrégats fonctionnels
-
cadre explicatif, spécifiquement pédologique, aux notions empiriques de réserves en eau et tests
hydriques particuliers, utilisées en agronomie pour évaluer les potentialités d’alimentation en eau des
plantes par le sol.
&nnexe 4.1
Tl : AIimentation en eau optimale.
ESi : Etat de surface du iéme trait. correspondant à une durée donnée de dessèchement (jours) depuis
humectation de la loge
NGT = Nombre total de gynophores identifiés ; NGS = Nombre de gynophores suivis
NGPO = Nombre de pénétrations de gynophore observés
NGPR = Nambre de pénétrations réussies de gynophores
7xP = Taux de pénétration ; DHP = durée (j) entre I’humectation de la loge et l’observation de la
pénétration
Trait.
R é p
N G T
N G P O
NGPR
TxP
DHP
I
I
ES1
1
3
2
2
2
1
1
2
2
1
1
1
1
1
3
6
3
3
3
1
1
4
9
2
2
2
1
1
1
i
i
i
1
1
0
- ’
6
3
1
1
1
1
ES2
1
0
0
0
0
-
2
2
5
2
2
2
1
2
3
7
2
1
2
4
3
1
1
2
5
1
1
1
2
-1
2
2
1
1
1
1
6
8
3
3
3
1
2
:
i
i
+_
ES3
1
1
1
1
1
1
1
4
2
3
2
2
2
1
4
3
a
3
3
3
1
8
4
6
3
3
3
1
9
5
1
1
1
1
1
5
6
10
3
3
3
1
-
7
ES4
1
5
1
1
1
1
9
2
7
1
1
1
1
8
3
6
2
1
0.5
9
4
4
3
3
1
0.33
10
5
3
2
2
1
0.5
9
6
9
4
3
3
1
8 _
ES5
1
2
1
1
0
0
11
2
8
3
3
0
0
14
3
8
2
2
0
0
14
4
6
3
3
0
0
15
5
6
2
2
0.5
9
6
15
4
4
- A
0
'4 -
Total
iss
60
59
41
- - -
\\nnexe 4.2
1’3 : Sécheresse de 20 j a partir du 45ème jas.
NGT = Nombre total de gynophores identifiés ; NGS = Nombre de gynophores suivis
PJGPO = Nombre de pénétrations de gynophore observés
UGPR = Nombre de pénétrations réussies de gynophores
TxP := Taux de pénétration ; DHP = durée fj) entre I’humectation de la loge et l’observation de la
p é n é t r a t i o n
F-j-&-p-
\\ii-!-NGPO 1 N G P R ) TxP j D H P
ES1
2
3
3
2
2
2
ES2
2
1
2
2
1
2
ES3
1
2
1
3
2
4
-
ES4
3
3
3
1
9
4
4
3
0.75
9
2
2
1
0.5
9
4
4
2
0.5
1 0
2
2
2
1
6
-
0
-
ES5
4
1
-~-.
2
1
1
1
0
0
14
2
-
2
0
0
14
_
Total
63
63
47
-
En ce qui concerne les saisons des pluies tardives, le semis peut se faire sur une pluie de
semis de hauteur minimale. Dans ces circonstances, l’apparition probable d’une courte période sans
pluie après le semis peut Qff ectuer la levée.
Résumé
Dans, les. conditions de pluviométries incertakes du Sahel, outre les risques induits par une
sécheresse lors de la phase d’implantation, la nature souterraine de la fructification de I”arachide
confkre a I’ktat physique des couches de surface du sol un r&le déterminant dans la réussite de la
fwWication et de la maturation-récolte.
1”anallyse frtiquentielle des pluies et des périodes sèches a pu démontrer l’étroite relation entre la
Frécocitk de la saison des pluies et la distribution cles périodes sèches dans le cycle cultural.
L’anallyse de I?ncidence de la sécheresse sur la germination, la levée et le comportement de la
plantIule a été réalisée pour différentes hauteurs de pluie de semis. Comparé au sarclage de prélevée
traditionnel ;à .plai, le sarclobuttage de prélev4e avec ou sans enfouissement de fumier permet de
conserver l’humidité du lit de semences. Cet effet est d’autant plus bénéfique sur la densité B !a lev&
que lia pluie de semis est faible. Le sarclobuttage de prélev&e favorise aussi la survie des plantulea.
Lin stress hydrique en début de fructification active, en plus de la diminution sen.sible dt! rythime
d%miksian des gynophores qu’il occasionne, augrnente le risque d’occurrence d’une maturation non
h mogène des gousses en fin de cycle. La pénétration dans le sol des gynophores est étroitement
Ii Pe CI Mat hydrique et mécanique de la surface du sol. L’étude met en évidence des valeurs seuils
de teneur en eau et de résistance à la pénétration (de la surface du sol.
Les perkes de rendement en gousses sont d’autant plus importantes que la récolte est tardive. Avec:. la
fin de lai saison des pluies, l’augmentation de la prise en masse des horizons superficiels limite le
vslume de sol concerné par la soulevage et donc I,a quantite de gousses récoltée.
Mots4efs Arachide - Sénégal - Composantes du rendement _ Sécheresse - Implantation de la
culture - PcSnétration du gynophore - Etat hydrique et mécanique du sol - Techniques culturales.
ECOLE NATIONALE
INSTITUT NATIONAL DE LA
SUPERIEURE AGRONOMIQUE
RECHERCHE AGRONOMIQUE
MONTPELLIER
LAON
CIzlQ/zO1349
THESE
p 33%
5 - J
présentée à I’Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Montpellier
pour obtenir le DIPLOME DE DOCTORAT en SCIENCES AGRONOMIQUES
INFLUENCE DE L’ETAT HYDRIQUE
ET DU COMPORTEMENT MECANIQUE DU SOL
SUR L’IMPLANTATION ET LA FRUCTIFICATION
DE L’ARACHIDE
par
SENE Modou
Soutenue le 3 mai 1995 devant le jury composé de:
R E M Y J e a n - C l a u d e ’
Président du jury
MANICHON Hubert
Rapporteur
MEYNARD Jean-Marc
Rapporteur
GUERIF Jérôme
Directeur de thèse
MOREAU Roland
Examinateur
GANRY Francis
Examinateur
RICHARD Guy
Examinateur
CHAPITRE I : Introduction. Le contexte arachidier
1 .l Contexte gt%&al..
.................................................................................................................
1
.
.........
1 1 .l Genéralités.. ............................................................................................................................
T
.
1 1.2. Evolution de la production.. .....................................................................................................
1 1.3. Dynamique des systèmes agraires à base d’arachide.. ............................................................
3
1 .1.3.1. Généralités sur le milieu physique du bassin arachidier
1 .1.3.1 .l . le climat
1 .1.3.1.2. les sols
1 .1.3.2. Evolution des systèmes agraires
1.1.3.2.1. Avant l’introduction de la culture de l’arachide
1 .1.3.2.2. De l’introduction de l’arachide à 1964
1 .1.3.2.3. La période actuelle
1,1.3.3. Nécessaire amélioration de la maîtrise des rendements dans le bassin arachidier
1.2. Im/wttance des facteurs physiques Ii& au sol dans l’élaboration
du rendement de /‘atachide au Sénégal.....................................................................................
.... 6
1.2.1, Contexte climatique
.........................................
..............................
...........................................
6
1.2.1 .l” La saison des pluies
1.2.1.2. L’évolution climatique en cours
1.2.2. L’arachide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..~......................................
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . ...*. 8
1.2.2.1. La phénologie
1.2.2.1 .l. Les stades
1.2.2.1.2. La germination et la préfloraison
1.2.2.1.3. La phase reproductive et la maturation
‘1.2.2.2. Composantes du rendement
1.2.2.3. Résistance à la sécheresse
1.2.2.4. La carte varietale
1.2.3. Facteurs physiques de I’éléboration d u rendement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2
1.2.3.1, Implantation et conditions physiques
1.2.3.1.1. L’imbibition
1.2.3.1.2. La germination et la levée
1.2.3.1.3. Pratiques culturales
1.2.3.2. La fructification
1.2.3.2.1. Les principaux facteurs environnementaux
1.2.3.2.2. Pratiques culturales
1.2.3.3. La récolte
1.2.3.3.1. Maturation et pertes de gousses au soulevage
1.2.3.3.2. Pratiques culturales
1 .X Objectif du travail. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .._....................................
‘19
1
CHAPITRE II : Analyse fréquentielle des conditions pluviomiétriques dans le bassin
arachidier du Sénégal
2.1. /ofrodffct~on....
..,,.,...,.,..~,.,..,...,,.......,.20
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..~... ..~.~........................, ..,..v....*
2.2. Matériel et méfhode d’étude.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..m......“..................
2 0
:2.2.1,, Matériel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..*........ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 2 0
2.2.2. Méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..~..........................................
. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..a......*.......
2 1
2.2.2.1. Principe
2.2.2.2. Pluie de semis de l’arachide
2.2.2.3. Définition du degré de précocité de la saison des pluies
2.2.2.4. Variables retenues pour la caractérisation des différentes phases de la culture
2.3, Résuitets.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . ...,........ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4
2.3.1, Evolution d e l a pluviométrie annuelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 4
2.3.2. Analyse de l’implantation de la culture de l’arachide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . ..~....................
2 4
2.3.2.1. Date et hauteur de la pluie de semis
2.3.2.2.Structure des saisons des pluies en début de cycle
2.3.2.3. Discussion et conclusion
12.3.3. Analyse de la pluviométrie au cours de la fructification ,.......,..............................”..............,....
29
2.3.3.1. Description des conditions pluviométriques de la fructification
2.3.3.2.Distribution
des périodes séches pendant la fructification
2.3.3.3.lnfluence
du type de saison des pluies sur la pluviométrie lors de la fructification
2.3.3.4.Conclusion
;!.3.4. Analyse de la pluviométrie lors de la récolte . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...*... . ..a........ . . . . . . . . . . . . 3 2
2.3.4.1 .Distribution des pluies par rapport aux dates de récolte
2.3.4.2.Conclusion
2.4. Conclusion sur i’analyse fréquentielle des conditions
pluviométriques de la cuiture de i’aracbide . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .._.................. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5
CHAPITRE Ill : Implantation de l’arachide
3.1. introduction.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.................................................................. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 6
3.2 Matériel et méthode................................
.........................................................................................
3 6
3.2:.1. Caractéristiques du dispositif. ...............................................................................................
3 6
3.2.1 .l. Le site
3.2.1.2. Caractéristiques des traitements étudiés
3.2.2. Controles et mesures réalisés à la mise en place de l’essai....... . . . . . . . . . . . . ..“..“........................... 4 1
3.2.2.1. Caractérisations physiques
3.2.2.2. Caractérisations hydriques et hydrodynamiques
3.2.2.3.Profondeur
de semis
3.2.3.Mesures réalisées au cours de l’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 4
3.2.3.1 .Conditions climatiques
3.2.3.2.Suivi du comportement physique du soi
3.2.3.3.Suivi des caracttsristiques du peuplement
3.3. H&su/tats ..“,.,..~..,,~.....~~,.~.,.....~...................
. . . . . . . . . . . . . . . . .._............... . . . . . . ...*..... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7
Z3.3.11. influence de la pluie de semis et des types de sarclages
sur les paramètres hydriques et thermiques du sol *..........................,.........*.......,...................
4 7
3.3.1 .l .Evolution des profils d’humidité
3.3.1.2.Les stocks hydriques
3.3.1..3.Evolution de l’évaporation
3.3.1..4.Humidité de surface et évaporation du sol nu
3.3.1.5.La température du lit de semences
X3.2. Effets des traitements sur le comportement de l’arachide en début de cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 2
3.3.2.1 .La levée de l’arachide
3.3.2.2.Evolution
de la densité de population
3.3.2.3.Evolution
de la matiére sèche
3,.3.2.4.Evolution du contenu relatif en eau (CRE)
3.3.2.5.CRE et mortalité des plants
3.3.3. Relation entre l’état hydrique du sol et l’implantation de l’arachide. < . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..,
5 7
3.3.3.1 .Implantation de la culture et humidité de surface du sol
3.3.3.2.Statut hydrique du sol et développement végétatif après la levée
53.4. Conclusion sur les conditions d’implantation . . . . ...“... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..*...1.................
6 5
CHAPI’T’RE IV : Fructification de l’arachide. Analyse de la pénétration des
gynophores en relation avec l’état hydrique et physique de la surface du sol
4.1. Introduction générale.......................................................................................................................
6 7
4.2. Analyse de? l’émission des gynophores en fonction de /‘alimentation en eau .....................................
6 7
4.2.1. Objectif. .................................................................................................................................
67
4.2.2. Materiel et methodes .....................................................................................................
........ 6 8
‘4.2.2.1 .Mat&iel
4.2.2.2.Les traitements
4.2.2.3. Dispositif
4.2.2.4. Techniques culturales
4.2.2.5. Observations et mesures
4.21.3. Résultats . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .,....................................
. . . . . . . . . . . . . . . ..~.............-.
71
4..2.3.1. Comportement physique et hydrique dans les tubes au cours de l’essai
4.2.3.2. Alimentation hydrique et comportement de la culture
4.2.3.3. Transformation des fleurs en gynophoreset
des gynophores en gousses
en rapport avec l’alimentation hydrique
4.2.4. Discussion et conclusion . . . . . . ..“............... “...“.....,.....................................................“.........<.....
81
4.3. Analyse de la pénétration des gynophores en fonction de l’état hydngue
e: physique de la surface du sol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .,............. . . . . . . ..<.................. 82
4.3.1. Matériel et méthodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .._...................,.....,......”..~....”...........
82
43.1 .l. Matériels
431.2. Les traitements
4.3.1.3. Techniques culturales
4.3.1 A. Observations et mesures
4.3.2. R&&ats
. . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 87
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . ..*....._............................
4.3.2.1. Cinétiques de desséchement de la surface du sol
4.3.2.2. Relation entre la résistance mécanique à la pénétration,la teneur en eau
et la densité apparente de l’horizon superficiel du sol
4.3.2.3. Effet de l’alimentation en eau sur le comportement végbtatif
4.3.2.4. Relation entre la pénétration des gynophores, de la teneur en eau pondérale
et la résistance mécanique à la pénétration
4.4. Discussion et conclusion
95
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
CHAPITRE, V : Analyse des pertes de rendement à la récolte
5.1. Introduction
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..............................................................................................
96
5.2. Matéfia/ et méthodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..~..
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
97
52.1 .Matériel......... .............................................................
..........................................................
97
5.2.2.Les traitements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..“................................. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
93
5.2.3.L.e dispositif..
.................................................................................................................
9 9
........
5.2.4.1-a culture. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
................................................................. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9 9
5.2.!j.Obsen&ions
et mesures.. .....................................................................................................
101
5.3. Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
................................................................
102
53.1 Etats hydrique et physique des horizons superficiels du sol aux dates de récolte.. ............ .... 102
5.3.2. Caractéristiques de l’opération de récolte ............................................................................
1 0 3
5.3.3. Les rendements aux differentes dates de récolte.................................................................
104
5.3.4. Relation entre les pertes de rendement et Ya profondeur de récolte.. ..................................
.. 1 0 5
5.4. Discussion et condusion . . . . . . . . . . . . .._......................e.........
. . . . . . . . . . . .._.......................
,.- -.. - -... , . . . . . . .
106
CHAPITRE VI
6.1. Conc/mion
g&érale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . ..m..............I..
107
BIBLIOGRAPHIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . ..*.............. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..“........“............. 113
LISTE DES FIGURES.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
....................................
............................
121
LISTE DES TABLEAUX.. ...................................................................................................
...........
‘125
AVANT-PROPOS
Ce travail a été réalisé dans le cadre du programme pluridisciplinaire Gestion des Ressources
Naturelles en Zone Sèche mis en place par I’ISRA, en collaboration avec le CIRAD et l’ORSTOM.Je
tiens donc à remercier vivement le Directeur Général de I’ISRA pour m’avoir autorisé à le faire.
J’exprime ma profonde gratitude au Professeur J.C.REMY pour la confiance placée à mon endroit en
acceptant mon inscription en thèse.11 m’a toujours encouragé et prodigué des conseils très utiles qui
m’ont aidé à mieux organiser ce travail.Je tiens particulièrement à le remercier pour sa disponibilité
et la qualité de ses reflexions.
Je suis scientifiquement et moralement redevable à Monsieur J.GUERIF, Directeur de Recherches à
I’INRA de LaonEn tant que directeur de thèse, sa contribution a été éterminante à toutes les étapes
de ce travail.Sa mission au Sénégal en 1992 a permis notamment d’orienter ce travail pour le rendre
complémentaire aux deux thèses déja en cours au sein du même programme.Je ne le remercierai
jamais assez de m’avoir accueilli dans son laboratoire où il m’a consacré beaucoup de son temps
pour imprimer rigueur et concision à ce travail.
Mes remerciements vont au Professeur H.MANICHON, Chargé de Mission au CYRAD, pour avoir
accepté d’être rapporteur de cette thèse et de partiper au jury, malgré ses nombreuses
préoccupations.
J’exprime également mes sincéres remerciements à Monsieur J.M. MEYNARD, Directeur de
Recherches à I’INRA, Unité d’agronomie de Thiverval-Grignon, pour l’honneur qu’il me fait d’accepter
de juger ce travail.
Je prie Monsieur R. MOREAU, Directeur de Recherches à I’ORSTOM de Montpellier, de bien voulorr
accepter mes sincéres remerciements pour sa participation au jury.
J’exprime ma profonde gratitude à Monsieur G. RICHARD, Chargé de Recherches à I’INRA de Laon,
spécialiste des problèmes d’implantation des cultures, pour l’intérêt qu’il a porté à ce travail.Ses
critiques et remarques ont été déterminantes aussi bien pour l’interprétation des données que pour la
rédaction du manuscrit.Je le remercie enfin d’avoir accepté d’être membre de mon jury.
Ce travail n’aurait jamais pu être réalisé sans la coordination déterminante de Monsieur F. GANRY,
Responsable de l’Unité de Recherche Fonctionnement et Conditions du Milieu au CIRAD-CA. En
m’accuecllant en stage en 1991 dans son laboratoire, il a noué tous les contacts nécessaires pour
mon inscription en thèse; ceci à la suite de longues et fructueuses discussions.11 m’a mis notamment
en rapport avec le Professeur REMY et le Professeur MANICHON.Qu’il trouve ici le témoignage de
mon amitié et de ma sincére reconnaissance.Je suis heureux qu’il ait accepté de mettre à contnbutron
ses compétences et sa longue expérience de recherche en zone tropicale sèche pour être membre
du jury.
Cette thèse doit beaucoup à l’esprit d’équipe qui a prévalu au sein de ce programme.Mes
remerciements s’adressent à tous mes collègues : P. PEREZ, M. DIATTA ont en particulier su
entretenir la collaboration nécessaire pour une bonne valorisation des nombreux résultats obtenus.
L.a conduite de ce travail de thèse en alternance jusqu’à son terme a nécessite des soutiens
logistique et financier aussi bien pour les expérimentations sur place au Sénégal, que pour le séjour
en France lors de l’exploitation des données et la rédaction de ce mémoire.Pour son soutien constant
et ses encouragements tout au long de ce travail, je tiens à remercier très sincerement Monsieur A
BA, Directeur de la DRCSP, au CNRA de Bambey. Mes remerciements vont également à DY. SARR,
Coordinateur Principal de I’ISRA de Kaolack, pour sa collaboration.
J’apprécie à sa juste valeur le concours de I’ORSTOM. J. ALBERGEL n’a pas ménagé ses efforts
pour encourager la collaboration avec l’équipe de I’ISRA dans le sud du Bassin Arachidier. Je lui suis
reconnaissant d’avoir parrainé, pendant trois ans, mon statut de chercheur associé qui m’a permis de
faire face aux contraintes budjétaires liées à l’expérimentation. J’associe E. BRAUDEAU à mes
remerciements pour sa collaboration pour les aspects pédologiques.
L’appui méthodologique et logistique du CERAAS et du service de la Bioclimatologie du CNRA de
Bambey a été déterminante lors de la conduite des essais. Je saisis l’occasion qui m’est offerte ici
pour adresser mes sincéres remerciements à Monsieur D.J.M. ANNEROSE et Monsieur M. DIAGNE
ainsi qu’à leurs personnels respectifs pour la qualité de leur travail.
J’exprime également ma gratitude à M. FORTIER du CIRAD-CA pour la qualité du travail d’analyse
en laboratoire réalisé et pour m’avoir fait profiter en toute modestie de son expérience.
Je remercie très sincèrement le Minisrère Français de la Coopération qui m’a accordé une bourse
sans laquelle je n’aurais pu assurer mes séjours en France.
J’exprime ma profonde reconnaissance à l’ensemble du personnel de I’INRA de Laon pour I’accuetl
sympathique et le soutien permanent aussi bien scientifique que moral durant mon séjour, plus
spécialement A. MARIN-LAFLECHE pour son appui dans les analyses statistiques. Je ne saurais
passer sous silence l’appui apporté, à divers degrés, par les chercheurs ci-après: F. DEVIENNE, D.
ANGERS, V. JETTEN, S. RECOUS, B. LUDWIG et N.BEAUDOIN.
Je tiens à remercier Joëlle HAPILLON pour avoir assuré avec tant de gentillesse la mise en forme de
ce document.
Je tiens à rendre un hommage mérité à l’équipe technique du programme qui m’a assure avec
beaucoup de sérieux et de compétence de sa disponobilité pour la réalisation des travaux de
terrain:P.M. GUEYE, P.S. SARR, M. DIOP, M. NIANG, P.O. DIEYE, A. GUEYE et N. N’DIAYE
Je remercie S. NIANG, Chef de la Station de Nioro, pour sa collaboration
Enfin, pour les longues périodes d’absence, je demande pardon à mon épouse BOUSSO et à mes
enfants GANA, SALANE, ASTOU, BABA et ALIOUNE.
Ceffe fhése esf dédiée à la mémoire de Mokhor N’Gom
Résumé
Dans les conditions de pluviométries incertaines du Sahel, outre les risques induits par une
secheresse lors de la phase d’implantation, la nature souterraine de la fructification de l’arachide
confere a l’état physique des couches de surface du sol un rôle déterminant dans la réussite de la
fructification et de la maturation-récolte.
L’analyse fréquentielle des pluies et des périodes sèches a pu démontrer l’étroite relation entre la
précocité de la saison des pluies et la distribution des périodes sèches dans le cycle cultural.
L’analyse de l’incidence de la sécheresse sur la germination, la levée et le comportement de la
plantule a été réalisée pour différentes hauteurs de pluie de semis. Comparé au sarclage de prélevée
traditionnel à plat, le sarclobuttage de prélevée avec ou sans enfouissement de fumier permet de
conserver l’humidité du lit de semences. Cet effet est d’autant plus bénéfique sur la densité à la levee
que la pluie de semis est faible. Le sarclobuttage de prélevée favorise aussi la survie des plantules.
Un stress hydrique en début de fructification active, en plus de la diminution sensible du rythme
d’émission des gynophores qu’il occasionne, augmente le risque d’occurrence d’une maturation non
homogène des gousses en fin de cycle. La pénétration dans le sol des gynophores est étroitement
liée à l’état hydrique et mécanique de la surface du sol. L’étude met en évidence des valeurs seuils
de teneur en eau et de résistance à la pénétration de la surface du sol.
Les pertes de rendement en gousses sont d’autant plus importantes que la rkolte est tardive. Avec
la fin de la saison des pluies, l’augmentation de la prise en masse des horizons superficiels Irmite le
voluine de sol concerné par le soulevage et donc la quantité de gousses récoltée.
Mots-clefs : Arachide - Sénégal - Composantes du rendement - Sécheresse - Implantation1 de la
culture - Pénétration du gynophore - Etat hydrique et mécanique du sol - Techniques culturales.
CHAPITRE 1 :
INTRODUCTION
Le contexte arachidier
1.1 CONTEXTE GENERAL
1 ou1 .l .GÉNÉRALITÉS
L.‘arachide (Arachis hypogaea) est une plante légumineuse originaire d’Amérique Latine
(1-ammons, 1982). Sa domestication en tant que culture vivrière par les Indiens remonte à environ
3!;00 ans (Krapovickas, 1968 cité par Hammons, 1982). Des recherches archéologiques au Pérou où
le:; toutes premières identifications de la plante ont eu lieu confirment l’antériorité de sa domestication
par rapport à celle du maïs est aussi originaire du même continent (Bit&, 1948). La période
cctlombienne a permis sa dissémination par les portugais au XVI ème siècle en Aftique Occidentale et
en Inde. Simultanément son aire de production s’étendit à d’autres pays de l’Asie via les Philippines
air les espagnols l’ont introduite. La réadaptation dans ces différents écosystèmes a permis son
ini:roduction à partir de l’Afrique en Amérique du Nord par le biais de l’esclavage (Hammons, 1982).
Elle constitue l’une des plus importantes légumineuses vivrières dans le monde; sa graine contient 40
à 48 % d’huile, et 25 à 30 % de protéine. De plus sa rusticité et sa capacité à fixer efficacement
l’azote almosphérique lui permettent de s’adapter aux conditions climatiques des zones tropicales
semi-arides ,et d’assurer des productions non négligeables en gousses et en fanes sur des sols à
faible niveau de fertilité. Ceci explique l’intérêt que portent les pays en développement, comme CWIX
du Sahel, à cette culture qui occupe une place de choix dans l’alimentation humaine et animale.
Au plan mondial , la production annuelle a régulièrement augmenté pour se stabiliser depuis deux
dljcennies autour de 20 millions de tonnes dont 50 % proviennent de l’Asie , 30 % de l’Afrique et 20
% de l’Amérique (Annerose, 1990). L’Inde , la Chine et les Etats Unis d’Amérique sont les trois
premiers producteurs mondiaux.
Plus die 50 % de la production est autoconsommée ,soit près de 213 des fournitures en lipides dans
l’alimentation des pays tropicaux (Bockelée-Morvan, 1986).
En ce qui concerne l’Afrique en général ,et le Sahel en particulier, l’évolution de la production s’est
sensiblement dégradée depuis la fin des années 60. La sécheresse persistante des 20 dernières
armées ainsi que des défaillances dans l’organisation de la filière de commercialisation en sont les
principales causes.
1.1.2. EVOLUTION DE LA PRODUCTION DE L’ARACHIDE AU
SÉNÉGAL
Depuis son introduction en Afrique jusqu’au début du XIXème siècle ,la culture de l’arachide est
restée marginale et très peu connue des populations vivant loin des côtes. C’est seulement vers “I 840
qu’elle s’lest progressivement imposée comme culture de rente sous l’impulsion du pouvoir colonial.
L’extension du réseau ferroviaire a favorisé la culture à l’intérieur du continent et la
commercialisation. Ainsi, les exportations du produit vers la France pour les besoins des huileries ont
r&gulièrement augmenté ; passant de moins de 200 tonnes en 1845 à 800000 tonnes en 1958 (Fig.
1 1). La mise en culture de nouvelles terres de défriche à partir du Nord vers le Sud dans la zone
ddsormais connue sous le nom de Bassin Arachidier (Fig. 1.2) et l’adoption progressive de la
mécanisation attelée dans des conditions pluviométriques jusque là favorables ont sans aucun doute
contribu à un tel essor. La relative prospérité que connaissait le pays à cette époque reposait
e’?ti&ement sur la production de l’arachide (Henri, 1907).
Après l’indépendance en 1960 J’arachide est demeurée le premier produit d’exportation et donc la
première source de devises du Sénégal. Au cours de cette période, alors que la production atteignait
la barre d’un million de tonnes, l’objectif de 1200000 t par an apparaissait réaliste. Cependant la
période de sécheresse actuelle et la désorganisation progressive de la filière ont conduit à une
sagnation de la production nationale autour de 500000 tonnes par an.
1
p 1000
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Fig i. 1 Evoiufion de la production de f’arachide au Sénégal.
Le développement de la culture est étroitement lié+ à la dynamique des systémes agraires.
C’est clans ce contexte qu’il convient d’analyser les problèmes actuels de la production. II s’agit de
trouver un compromis entre la nécessité d’accroitre les productions vivriéres céréalières pour
l’autosuffisance alimentaire et le maintien de l’arachide comme culture principale d’exportation.
Sires d’étude
Llaurilanie
1 : Loupa
2 : Bambey
3 : Xioro
Limite du bassin arxhidie:
IsGhyf:c 19X-19S7
Zax f prCdominanc: de sols buts Wbdrldes ou bruns rocg:s sur sables colluviaur
cc 3lluviwx.
Zens 5 prédominant: de 3015 i::ru@us ~opicwx faiblcmsni lessi&. ICSS~~S
cn fer. sur sabfcs siliceux à !‘Oue~c CI ;rZs argifo-sJbtcus 4 ESI.
Z,w~c 3 prCdominanc: de sols fe:ru@xx tropicwr Icssi\\ls. szns Izchss
ni ;oncr£tions fcrruyincusss
zou Sud, WCC tacha CI ansrkions
au Sd cur sabla ou grc\\s sab:o-qikuy.
Zonç J .sals hiblsmeet krralitiqxs duminxtls. sur prés wblo-argileux.
Fig. 1.2 Le Bassin arachidier au Sénégal.
2
-\\
1.1.3.
DYNAMIQUE DES SYSTÈMES AGRAIRES À BASE
D’ARACHIDE
1-1.3.1. GÉNÉRALITÉS SUR LE MILIEU PHYSIQUE DU BASSIN ARACHIDIER
Cette zone à agriculture essentiellement pluviale s’étend sur 1/3 environ de la superficie nationale ,
elle concentre 40 % de la population estimée à 7 millions d’habitants.
1.1.3.1.1. Leclimat
Du nord au sud du Bassin arachidier , on passe du climat tropical sahélo-soudanien à celui de type
soudanien. Le régime pluviométrique monomodal fait intervenir une saison des pluies (ou hivernage )
variant dle 3 à 5 mois entre Juin et Octobre. Les maxima de pluviométde restent localisés aux mois
d’Août et Septembre. Cette zone était encadrée par les isohètes 500 et 900 mm jusqu’en 1967, (date
d’lapparition des grandes sécheresses. Mais ,entre 1967 et 1985 ces valeurs sont tombées
respectivement à 300 et 700 mm (Annerose, 1988; Affholder, 1994). Avec une moyenne annuelle de
28 à 30°C la température manifeste des écarts plus prononces pendant la saison sèche (20°C environ
) que pendant la saison des pluies. L’humidité relative au cours des deux périodes est respectivement
de 30-35 % et de 70-80 %.
1.1.3.1.2. Les sols
Le Bassin arachidier est situé entre les basses vallées des fleuves Sénégal et Gambie. La
cc~uverture géologique est caractérisée par les dépôts sédimentaires du Continental Terminal mis en
plisce à la fin du Tertiaire sous l’action d’un climat sub-aride , en période de rhexistasie (P. Michel,
14173).
Les sols identifiés sont en étroite relation avec le modelé. En fait, leur répartition traduit l’évolution
gé!omorphologique. Dans le domaine soudanien qui nous intéresse , on observe deux types de sols à
sesquioxydes répartis comme suit :
?? sur modelé plat dans le centre-nord et le nord : sols ferrugineux tropicaux peu lessivés. Ce sont
des sols sableux dunaires très profonds dépourvus d’horizon B argilique ;
?? sur modelé en bas plateaux mollement ondulés dans le centre-sud et le sud : sols ferrugineux
tropicaux lessivés. Leur profondeur est variable. L’horizon B argilique caractéristique peut
présenter des concrétions ,ou même des indurations. Les cuirasses ferrugineuses généralement
formées en profondeur sont affleurantes par endroits sur les plateaux et les glacis. Le mécanisme
de leur formation traduit le rôle important joué par le modelé. Ainsi ,sur les surfaces à faibles
pentes , les oxydes de fer résultant de l’altération chimique ou mécanique de la roche-mère sont
déposés suite au ralentissement de leur lessivage oblique. Enfin , par endroit on trouve des sols
intra-zonaux : vertisols , sols hydromorphes, et sols salins de tannes.
Les sots ferrugineux tropicaux, peu lessivés au nord et lessivés avec ou sans tâches et concrétions
ab sud constituent les principaux sols de culture de l’arachide. La nature inerte de la structure de
surface traduit la faible teneur en argile (moins de 20 %) et la nature kaolinitique de cette argile qui
n’autorise pas des phénomènes de gonflement et de retrait importants (Nicou et al, 1994). De
ncmbreux travaux décrivant les propriétés physiques de ces sols (Nicou et al, 1994; Ruelle et al,
1590) mettent en évidence:
- une texture sableuse avec une faible porosité totale (37 à 43 %)
- une très grande susceptibilité au compactage et la prise en masse au cours du desséchement;
ceci en l’absence de développement structural et d’application de contrainte externe
- une faible capacité de rétention en eau
- une capacité d’infiltration variable selon le type sol; la susceptibilité à la battance dans le sud
affecte la capacité d’infiltration qui augmente la vulnérabilité des sols à l’érosion hydrique
- une profondeur de sol variable , mais généralement décroissant du nord au sud.
1 .1.3.2. EVOLUTION DES SYSTÈMES AGRAIRES
1 :1.3.2.1. Avant l’introduction de la culfure de l’arachide
Dans le modèle ancien d’occupation du territoire où l’agriculture manuelle est en vigueur ,
seuls les sols sableux faciles à travailler sont cultivés. Les cultures de base constituées par le mil , le
sorgho, et le haricot niébé sont menées dans un contexte où la jachère favorisant l’intégration de
l’élevage et les parcs arborés à base de Faidherbia albida au nord ou de Cordilla pinnata au sud !Sont
bien representés (Pélisssier, 1966).
L’espace pastoral, de collecte de bois ou de cueillette est constitué par les zones boisées qui
jouent un rôle essentiel pour l’équilibre stable d’un milieu naturel fragile. Cette stabilité est entretenue
par une régénération constante de la fertilité des sols à travers les jachères parfois de longue durée,
l’action bfénéfique du parc arboré dont A. albida sur ses propriétés physico-chimiques (Charreau et
Vildal, 1965 ; Dancette et Poulain, 1968) et l’apport constant et considérable de fumure organique par
les troupeaux.
1 .1.3..2.2. De l’introduction de l’arachide à 1964
L’origilne de cette période peut être située dans la seconde moitié du XIX ème siècle quand la
colonisation gagne l’intérieur des terres, L’arachide devient alors le principal produit agricole qui a lui
seul représentait entre 1860 et 1880 , 50 à 75 % des exportations de l’Afrique Occidentale Française
vers la France (Venema, 1978).
L’accroissement des surfaces cultivées en arachide a entraîné un changement notable dans les
systèmes agraires où le facteur ethnique a joué un rôle important. C’est ainsi que la pratique de la
jachère, étroitement liée au niveau d’intégration de l’agriculture et l’élevage, a diminué plus
rapidement dans le système agraire wolof que dans celui set-ère (Lericollais, 1988 ; Ange, 1991)
Les transformations observées au niveau des assolements se traduisent par un élargissement de
la zone réservée au mil à cycle long au dépens de l’espace pastoral. La culture de l’arachide
s’etendant désormais aux sols plus argileux, la rotation bisannuelle céréale-jachère se raréfie au
profit de celle triannuelle céréale-arachide-jachère. Dans ce schéma la gestion collechve du terroir
permettant de maintenir le milieu en équilibre est rendue difficile, mais demeure toujouti possible. En
effet, tes troupeaux peuvent rester en permanence dans le terroir dans la mesure où le parc arboré
encore relativement dense fournit le complément fourrager nécessaire pendant la saison sèche. Par
ccnséquent, le maintien de la fertilité des sols s’obtient à travers la combinaison de la pratique de la
jachère et la restitution de la matière organique grâce à la sédentarisation des troupeaux (Pélissier,
1966; Faye et al., 1985; .Lhoste, 1986; Angé et Bruyère, 1986; Lericollais, 1988; Garin et al. 1990)
1.1.3.2.3. La @r-iode actuelle
Cette période est marquée par la coexistence de facteurs variés :
?
sur le plan démographique, le seuil de peuplement critique estimé à 50-60 habitants au km2 est
atteint sur l’ensemble du bassin arachidier. Entre 1960 et la fi9 des années 80, la densité de
population rurale est pysée de 80 à plus de 100 habitants au km dans le nord (Garin et al, 1990)
et de 40 à 70 hb au km dans le sud (Benoit-Cattin, 1986).
?? au niveau du climat, l’avènement de la grande sécheresse dans le Sahel à partïr de 1968 a
profondément affecté les productions agricoles (Albergel et a/., 1985)
La généralisation de la mécanisation en traction attelée a favorisé l’extension des terres de culture.
DI!S 1980 le programme de crédit mis en place par les pouvoirs publics a rendu accessible
l’Équipement en chaîne complète à 80 % des unités de productions (Havard, 1987).
La mise en oeuvre de la loi foncière sur le domaine national de 1964 par la réforme administrative
de 1972 ,fait que seule l’occupation effective des terres concrétisée par une mise en mise en culture
continue par le paysan, devenu simple gestionnaire, peut en empêcher la dépossession et la
redistribution.
4
.,‘,uwusvwIu*z(IwIuumI~-“--
--*
La combinaison de ces facteurs, provoquant l’abandon de la gestion collective du terroir, conduit à
une surexploitation des terroirs, une dégradation de l’espace pastoral et une importante dégradation
du milieu. Cette surexploitation provient de la pression demographique
qui entraîne la disparition de
la jachère dans un assolement dominé par la rotation arachide-céréale. L’elevage bovin déjà très
alfecté par les sécheresses successives est soumis à la transhumance une bonne partie de l’année,
CI? qui se traduit par une baisse importante de fertilite. On constate en effet, après mise en culture
cwtinue, une baisse annuelle de 2% des teneurs en matières organiques (Piéri, 1989).
Des études récentes permettent d’illustrer cette évolution. Ainsi, à Sob dans le nord du Bassin
arachidier Gar-in et al. (1990) ont montré qu’entre 1970 et 1990 les jachéres sont passées de 15-20 %
à 2-3 % du terroir. Dans la communauté rurale de Kayemor dans le sud, les zones de forét et
parcours qui occupaient 41 % des sols à bon potentiel en 1970 n’en occupent, 13 ans plus tard, que
13 % (Valet, 1985). Dans un bassin versant de 60 ha en cours d’aménagement anti-erosif dans cette
zone (Diatta, 1994), cette réserve est pratiquement consommée en 1991.
En resumé, ces systémes de culture soumis à des conditions climatiques et socio-économiques
défavorables sont responsables de la chute de fertilité de ces sols naturellement fragiles, dont
I’acidification est liée CI la baisse du contenu organique (Pieri, 1989). Par ailleurs, dans le sud du
Eiassin arachidier, la mise à nu des sols, pendant une longue période de l’année, et sur une surface
accrue par le déboisement abusif et par les possibilités offertes par la mécanisation de la culture, a
entraîné le développement des phénomènes de ruissellement et d’érosion (Ruelle et al, 1989 ; Sène
et Pérez, 1994 ; Pérez, 1994)
1.133. NECESSAIRE AMELIORATION DE LA MAITRISE DES RENDEMENTS
DANS LE BASSIN ARACHIDIER
- -
Les statistiques du Minist&re sénégalais de l’Agriculture (Fig.l.4) mettent en évidence apres 1967,
debut de l’apparition de la sécheresse dans la zone, des fluctuations importantes dans la production
arachidière. En effet de 1967 à 1994 on dénombre en 24 ans, 12 années avec une pluviométrie
annuelle inférieure à 600 mm qui coïncident avec des rendements inférieurs a 800 kg/ha. Selon la
répartition des pluies au cours du cycle cultural, les effets de la sécheresse sont plus ou moins
marqués et les organismes de recherche et de développement qui interviennent dans le Bassin
arachidier cherchent a développer les moyens (variétés résistantes à la sécheresse, variétés à cycle
court, pratiques culturales) permettant de mieux-stabiliser la production.
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1990
1995
1967
Année
- Fiendemenls
- D Pluies
1
Fig 7.4
Distribution comparees de pluies annuelles et de rendements en arachide dans Ia region
de Kaolack (Nioro) - Sources Statistiques agricoles du Ministère de I’Agricutture.
Communication personnelle Schilling-Dimanche
(CIRAD).
5
Ainsi donc, dans ce travail on tentera d’identifier, au cours du cycle cultural et en fonction des
conditions climatiques probables, les facteurs physiques qui déterminent l’élaboration du rendement
de l’arachide, et d’évaluer si les pratiques culturales envisagées peuvent aider à sa maîtrise.
Il.2
IMPORTANCE DES FACTEURS PHYSIQUES LIÉS AU SOL
DANS L’ELABORATION DU RENDEMENT DE L’ARACHIDE
AU SENEGAL
12.1. CONTEXTE CLIMATIQUE SÉCHERESSE
1,,2.i.l. LA SAISON DES PLUIES
E:n alternance avec une longue saison sèche, la saison des pluies d’une durée de 3 à 5 mois
présente un gradient de pluviosité croissant du nord au sud dans le Sahel. Dans le bassin arachidier,
compte tenu de la détérioration des conditions pluviométriques actuelles les isohyètes s’étalent en
moyenne entre 300 et 700 mm. Celle ci s’accompagne d’une trés forte demande évaporative; le
potentiel d’évapotranspiration annuel variant entre 1600 et 2200 mm (Fig. 1 S).
1
1
L---
-
F?g 1.5
Comparaison entre /es pluies et /a demande climafigue (ETP Penman) décadaifes à
Nioro entre 1983-1987.(Sources
: Pérez, 1994).
l.Z.-l.2. L’ÉVOLUTION CLIMATIQUE EN COURS
L’alimentation hydrique en culture pluviale dans le Sahel est reconnu comme étant le facteur
timitant principal de la production. Cet aspect a été particulièrement aggravé ces vingt dernier-es
années par une évolution défavorable des caractéristiques de la pluviométrie dans le Bassin
arachidkr. On observe ainsi :
a
un glissement des isohyètes vers le sud (Fig 1.6), et une augmentation des risques de déficit
hydrique affectant le comportement des plantes dans les différentes phases de leur
développement.
* depuis 1968 un raccourcissement de la saison des pluies et une augmentation du caractère
erratilque des Bpisodes pluvieux notamment en début et en fin de cycle de végétation se traduisent
par I’occurence de la valeur décennale sèche (soit 539 mm) six fois entre 1970 et 1990 (Sène et
Pére.z, 1994). Ils induisent une mauvaise maîtrise de la conduite des cultures.
Fig. 1.6
Evolution des conditions pluviométriques
au SArkgal de 1951 à 1985
(d’aprés le service de Bioclimatologie de I’ISRA)
1.22. L’ARACHIDE
L’arachide est une légumineuse qui présente une floraison prolifique et indéterminée relevant d’une
structure ramifiée de la plante. Cette floraison s’accompagne d’un taux important d’avortement.
L’arachide présente une spécificité botanique importante ; l’ovaire de la fleur est inséré sur la tige
p;ar un triés court pédoncule (appelé gynophore). Doué d’un géotropisme positif le gynophore s’allonge
très rapidement après la fécondation enfouissant, dans le sol, l’ovaire qui deviendra la gousse
(Esouffil, 1951).
En conditions climatiques optimales, la variété est caractérisée par la longueur du cycle, du semis
à la maturité des gousses. Cette longueur du cycle est un des principaux critères de sélection variétal
pour s’adapter à la durée de la saison des pluies et résister ainsi à la sécheresse.
1.2.2.1. LA PHÉNOLOGIE
1.2.2.1 1
. . Stades
Pour une bonne analyse du comportement de l’arachide en relation avec les conditions hydriques
du sol, il est nécessaire de tenir compte des différentes phases phénologiques (Boote et al, 1982).
Bouffi1 (1951) distingue trois principales phases phénologiques : la germination - leviie, la
préfloraison, et la phase reproductive qui inclut la floraison, la fructification et la maturation. Boo’ie a
détaillé la phase de fructification en différent stades (Fig 1.7).
Fig. 1.7
Distribution de matiére sèche et développement reproductif de /‘arachide en fonction des
diff&ents stades (d’aprés Boote et al., 1982). [pods = gousses ; pegs = gynophores. La
signification des stades de RI 9 R2 est fournie dans la figure 1.14.1
1.2.2.1.2. La germination et /a pr6floraison
Des différences existent en ce qui concerne les définitions proposées pour la germination. Ainsi
pour les besoins de contrôle de semences, on limite souvent la germination pour une espèce
vegétale donnée au développement de la radicule. Pour l’arachide, cette perception ne tient pas
compte du phénomène de “fausse germination” qui a lieu quand une graine ayant un embryon mort
subit une imbibition entraînant la déchirure de tégument et la libération même de la radicule
8
I:Montenez, 1957). C’est pour cette raison que cet auteur étend le concept de germination à
l’ensemble des phénomènes aboutissant à la production de plantules normales, et adopte la
definition botanique de la fonction de germination couvrant toutes les étapes depuis le début de
I’inbibition jusqu’à l’étalement des cotylédons constituant les premiers organes actifs de la
photosynthèse. Sous cet angle, on peut distinguer les trois étapes morphologiques suivantes :
0 rupture des téguments sous la pression de la radicule s’effectuant à l’extrémité de la graine, suivie
d’un allongement de la racine principale
?
allongement de l’axe hypocotylé dont la limite avec la radicule est matérialisée par le collet;
* épanouissement des cotylédons qui se fait soit en surface, soit de manière souterraine à faible
profondeur. Le caractère hypogé, épigé, ou même intermédiaire dépend en général de la
profondeur du semis.
La durée de la germination - levée, incluant ces trois étapes, varie de 4 à 12 jours, selon les
conditions du milieu. A ces étapes morphologiques, on associe divers phénomènes biophysiques et
physiologiques tels que I’imbibition, la respiration, et l’utilisation des réserves de la graine lors de la
gi?rmination. Ainsi pendant la germination et la levée, une bonne disponibilité en eau dans le sol est
ntkessaire pour une imbibition optimale des graines; alors que la période de développement végétatif
de prefloraison supporte mieux la sécheresse.
.
1.2.2.1.3. La phase reproductive et /a maturation
La phase reproductive est subdivisée par Boote et al. (1982) en 8 stades phénologiques pour bien
rrarquer les variations dans les exigences en eau (Fig. 1.7). En ce qui concerne la fructification ces
twaux montrent que la sensibilité au déficit en eau est particulièrement élevée lors de l’émission des
g:/nophores. On observe, en cas de sécheresse, une baisse du rythme d’émission et donc une
diminution du nombre de gynophores émis. Très peu de résultats évoquent un effet de la sécheresse
sur la penétration des gynophores. Cependant, si la maturation et le remplissage des gousses ne
semblent pas particuliérement affectés par les conditions de sécheresse, le nombre de gousse
diminue. On peut donc envisager, en plus de la diminution du nombre de gynophores emis, un effet
depresseur de la dessication de surface du sol sur la pénétration des gynophores lors de périodes de
sricheresse suffisamment prolongées à cette phase du cycle.
Différents critères sont utilisés pour apprécier la maturité des gousses ; ils concernent
pl’incipalement la couleur de l’intérieur de la coque, ou la couleur de I’huile. On admet souvent en
conditions tropicales sèches que la durée du cycle est principalement déterminée par la variété. On
d&nit alors la maturité physiologique en nombre de jours après le semis (jas) correspondant à la
d.rrée theorique du cycle de la variété utilisée. Cette maturité doit coïncider avec la fin de la saison
das pluies, pour des raisons de conditions de récolte et en particulier pour éviter que les variétes non
dormantes ne regerment sur pied.
1.2.2.2,, COMPOSANTES DU RENDEMENT
Les composantes du rendement de l’arachide (Bouffil, 1951 ; Duncan et al,l978; Cahaner and
Ashri, 4974; Enyi,l977; Ketring et al, 1982) sont essentiellement constituées par :
?
la densité de population (nombre de plants par ha) conditionnée principalement par la maîtrise de
l’implantation,
?? le nombre de gousses par plant, que conditionne le rythme d’émission de gynophores et la
réussite de la pénétration des gynophores dans le sol,
?
et le poids des gousses ou des graines déterminées par les conditions de maturation.
II wwient de distinguer entre le rendement total de la plante et le rendement recolte qui se trouve
diminué des pertes à l’arrachage, à la fois en surface et surtout dans le sol (Fig.l.8). Ces pertes
souterraines sont d’autant plus importantes que l’humidité du sol est faible au moment de l’arrachage.
9
0.4 I
I
8
I
I
I
1
I
I
I
I
I
I
110
120
130
140
150
160
170
180
Nombre de jours après semis (jas)
I * rendement récolte+ rendement total
1
Rendements relatifs de l’arachide en fonction du nombre de Jours Aprés Semis lias).
(‘d’après Young et a/., 1982)
1.2.2.3. RÉSISTANCE À LA SÉCHERESSE
Le contexte climatique actuel nécessite une caractérisation précise des risques encourus pour la
satisfaction des besoins en eau de l’arachide. Son adaptation à la sécheresse a fait l’objet de
nombreuses études selon différentes approches disciplinaires complémentaires.
L’arac;hide possède une grande capacité de résistance à la sécheresse (Allen et a/., 1976). Les
pr1ncipau.x mécanismes physiologiques évoqués concernent la régulation des stomates et
I’enroulernent des feuilles en cas de stress (Allen et al, 1976), mais aussi le développement du pivot
ravinaire en profondeur (Boote et al, 1982 ; Ashley, 1984 ; Ketring, 1984 ; Chopart, 1980 ; Meisner,
1690).
Taylor et Ratliff, (1974) ont comparé le développement racinaire du coton et de l’arachide en
foN?ctioh de l’évolution de l’humidité et la résistance mécanique à la pénétration du sol. Les résultats
indiquent qu’alors que l’élongation racinaire du coton s’estompe quand la résistance à la pénétration
du sol atteint 0,72 MPa, celle de l’arachide se poursuit jusqu’à une valeur de 1,Ql MPa. L’arrêt
définitif de l’avancée du front racinaire en profondeur étant observé dès l’initiation de la formation des
gcusses, la profondeur maximale atteinte dépend de la variété. Pour les cultivars hâtifs et semi-
tardifs (cycle de 90 à 110 j), elle se situe entre 140 et 160 cm (Chopa& 1980 ; Sène 1989) ; alors que
peur les cultivars tardifs elle peut atteindre 250 à 280 cm (Robertson et al, 1980 ; Hammon et al,
1978). Toutefois ces mêmes sources affirment que 55 à 80 % des racines sont localisées dans les 50
premiers cm du sol.
Les besoins en eau de l’arachide varient avec la durée du cycle :
?
En condition d’alimentation non limitantes, ils se situent entre 370 et 570 mm (Billaz, 1962 ;
Metochis, 1990). L’évapotranspiration journalière dans ce cas croît de 1,5-2,5 mm en début de
cyck à 6-7,5 mm en pleine phase de fructification, puis décroît à 4 mm environ à la fin du cycle.
(Dancette et Forest, 1986 ; Metochis, 1990).
?
Par contre en cas de sécheresse, la sensibilité de l’arachide à la sécheresse est variable selon les
stades phénologiques. Les travaux conduits dans ce sens montrent que l’arachide est plus
sensible aux stress hydriques intervenant pendant la période de formation des gousses (Rochester
et al, 1984 ; Black et al, 1985 ; Nasgeswara et al, 1988 ; Meisner, 1990 ; Annerosf2, 1990). Parmi
les composantes du rendement, il se trouve que c’est le nombre de gousses par m qui est le plus
affecté, la taille et le poids des gousses ne l’étant que très peu . Ces études montrent par ailleurs
que pour des variétés ayant des potentiels équivalents de production, celle à plus petites graines
présentent des avantages tant sur le plan du rendement que sur celui de la capacité germinative
en cas de sécheresse (Skelton et al, 1971 ; Pallas et ai, 1977).
L’intérêt de disposer de varietés résistantes à la sécheresse est bien perçu par les producteurs
dans les zones semi-arides. Cela s’est traduit au niveau de la recherche par la définition de
différences physiologiques associées à la résistance à la sécheresse. Les expérimentations de
criblage variétal ou d’hybrides concernent la germination sous forte pression osmotique, la vitesse de
croissance relative de début de cycle, la résistance à la chaleur des plantules ou les relations entre la
transpiration et le potentiel foliaire des plantes (Gautreau, 1966). En fonctions des contraintes
climatiques, les variétés retenues permettent de sécuriser la production.
Dans ce sens, les recherches dans le domaine de la bioclimatologie ont permis de déterminer
les besoins en eau de l’espèce tout au long du cycle dans les diverses régions (Dancette, 1983a). Ces
travaux se sont appuyés sur la caractérisation de la demande climatique (évapotfanspiration
potentielle) et sur la détermination des coefficients culturaux d’ordre agronomique. La prise en
ccmpt’e des caractéristiques variétales comme la longueur du cycle et la profondeur d’enracinement ,
et de ta nature du sol définie par sa texture, ses propriétés hydrodynamiques, et sa profondeur ont
permis le développement de modèles de simulation du bilan hydrique. Cette caractérisation
dynamique des effets de la sécheresse permet de déterminer les taux de satisfaction des besoins en
eau tout au long du cycle végétal. II est ainsi possible de mettre en évidence les périodes de déficit
hydrique ou les durées utiles des saisons des pluies. (Forest, 1984 ; Annerose, 1990).
La notion de date et de pluie optimales pour la réussite du semis de l’arachide est introduite en
tenant compte des exigences en eau pour la germination et la levée, et du coût élevé des semences.
Les effets des techniques culturales telles que le travail du sol combiné avec les amendements
organiques sur l’amélioration de l’alimentation hydrique sont bien connues. (Charreau et Nicou, 1971 ;
Cissé, 1986). Elles ont été à l’origine de l’évaluation de la productivité des variétés utilisées et
l’identification de leurs comportements morphologiques et phénologiques en relation avec le stress
tsydrique.
‘l.2.2.4. LA CARTE VARIÉTALE
Pour s’adapter aux différentes durées de saison des pluies dans le Bassin arachidier, on choisit
donc les variétés dont la durée de cycle correspond au mieux aux bornes de la saison des pluies.
Les fnécanismes physiologiques d’adaptation à ta sécheresse de l’arachide sont bien identifiés sur
1,s base de la dynamique de l’enracinement, la régulation osmotique et la translocation des assimilats
en direction des gousses (Annerose, 1990). Ainsi, l’étude du fonctionnement de la plan1.e en
conditions sèches aboutit à la mise en évidence de fortes liaisons entre les composantes du
rendement et certains critères physiologiques.
I#I en ia résulté une définition des idéotypes pour les différentes formes de sécheresse, nécessaire à
la mise à jour du schéma général de la sélection variétale. Cela s’est traduit par la reformulation de la
carte de répartition variétale à travers le bassin arachidier (Khalfaoui, 1988 ;). Les variétés retenues
pour tes différentes zones associent la précocité et le bon potentiel de production. C’est ainsi qu’au
iur et à mesure que l’on se déplace du sud vers le nord, la longueur du cycle de la variété passe de
‘Il0 à 90 j, avec naturellement un potentiel de productivité décroissant.
11
-- .:.. ‘Y’ .:.: ..,., 1,.
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.
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.
ir,%R ! TA’ I i E
‘.‘.‘.~.:.~.~.~ ‘,.“~.~.~.,., .,.,
nm L!oitas de'rariliiz.
Fig. 7.9
Carte variétale de Mrachide au Sénégal.
Lliitia ch risions.
(d’après Khalfaoui 7988 cité par Annerose, 1990)
-
i++ + ftüntllrtr.
(xl.2 jOUr6 de Cycle.
‘1.2.3. FACTEURS PHYSIQUES DE L’ÉLABORATION DU
RENDEMENT
‘1.2.3.‘1. IMPLANTATION / CONDITIONS PHYSIQUES
Dans les conditions du Sahel, et en fonction du port et de la longueur du cycle de la variété, les
densités de populations optimales recommandées varient entre 120.000 et 160.000 plantsjha
(Recommandations lRHO/IRAT de 1963). Or en dehors du problème de qualité des semences et de
I’équlipement de semis, la reussite de l’implantation est liée aux conditions d’alimentation en eau. Ces
dernières dépendent essentiellement de la date et de l’importance de la pluie de semis, ou première
pluie utile, mais aussi de la répartition des pluies en début de cycle. La phase de germination et de
levée de I”arachide a fait l’objet d’imporlants travaux (Yarbrough, 1949; Bouffil, 1951; Montenez,
‘19571, mais peu abordent réellement la réussite de la levée en conditions sèches. Lorsque la
sécheresse est intense après une pluie insuffisante on peut observer des échecs speciaculaires du
semis. Sur d’autres variétés un certain nombre de travaux (Bruckler et Bouaziz, 1991; Fennech et al,
‘1977; Hadas et al., 1974; Boiffin et ai., 1983) ont montré que pour rendre compte d’un taux et d’une
l:inétique de germination obsewées in situ on invoque généralement deux conditions physiques très
générales :
(1
la qualité du contact terre-graine qui dépend essentiellement de la structure du lit de semence et
de la taille de la semence,
?
l’humidité du sol dans l’environnement immédiat de la semence.
Deux types de processus interviennent dans la germination, ils sont d’ordre physique en ce qui
zonceme I’imbibition de la semence (Bruckler, 1983; Bouaziz et Bruckler, 1989) et biologique vis à
vis de la reprise de la respiration de l’embryon, de sa croissance et de son développement
(Mmontenez, 1957 ; Delecaux, 1987).
Crans le cas particulier des conditions de climat et de sol qui prévalent au Sénégal pour la Cuiiure de
l’arachide, on peut admettre que la température n’est pas limitante, sauf peut être par excès, et que
I’ueration non plus n’est pas limitante. L’occurrence de condition d’hypoxie est liée à la présence
d’une croûte de battance en surface et à sa durée de saturation en eau (Richard et Guérif, 1988a et
b:l. Même en présence de croûte, il est probable qu’elle soit très rapidement désaturée dans les
conditions du bassin arachidier. Les risques de déficience d’oxygéne pouvant affecter la germinaiion
sont par conséquent faibles à la periode des semis.
Hinsi donc, on peut admettre que les conditions d’imbibition régissent, pour une grande part, la
germination de l’arachide dans le contexte sénégalais.
1.2.3.1 .l. C’imbibition (Bruckler et Bouaziz 1991)
a, Notion d’absorbant
Tout corps susceptible de fixer une quantité d’eau donnée est un absorbant. II est caractérisé à un
moment donné par la quantité d’eau (teneur en eau) qu’il contient et par les forces de liaison entre les
molécules d’eau fixées et l’absorbant (potentiel hydrique). Pour un absorbant on peut définir une
relation caractéristique “potentiel-teneur en eau” qui décrit pour chaque teneur en eau l’énergie de
liaison de l’eau fixée à l’absorbant (Fig. 1.10).
0.05
0.1
0.15
0.2
teneur en eau de la semence (g/g)
1=ig f. 10
Potentiel de l’eau de /a semence en fonction de sa teneur en eau (cas du maïs)
(d’aprh Bruckler et a/ 1991)
b. Cinétique d’imbibition
Lorsqu’on place une semence dans le sol, cela revient à mettre en contact deux absorbants
particuliers, chacun étant caractérisé par un relation “potentiel-teneur en eau” spécifique. Le sens et
l’intensité des transferts d’un absorbant à l’autre sont détermines principalement par le sens et
l’intensité du gradient de potentiel entre ces deux absorbants. L’eau se déplacera du sol vers la
semence seulement si la succion qu’elle exerce vis à vis de l’eau est supérieure à celle qu’exerce le
SOI 9 son endroit. La vitesse d’imbibition sera d’autant plus élevée que la différence de potentiel entre
sol et semence est élevée. Pour un potentiel équivalent, I’imbibition en phase vapeur ou en phase
1 3
liquide conduit à une même teneur en eau de la semence, seule la vitesse de transfert change
(Figl .ll). L’imbibition en phase liquide est bien entendu plus rapide.
Bruckler a pu montrer (Bruckler, 1983) que la vitesse d’imbibition d’une semence dépend dans le
cas le plus général des surfaces respectives d’imbibition en phases liquide et gazeuse. II a pu etablir
une relation entre l’état structural exprimé en porosité structurale (Stengel, 1979) et la surface relative
de la seimence humectée en phase liquide. L’augmentation du tassement autour de la semence
favorise une augmentation de la surface en contact avec le sol humide et donc I’imbibition en phase
liquide.
Dans les sols sableux du Bassin arachidier peu cohésifs et instables, ce facteur ne semble jouer
qu’un rôlle mineur, et on peut admettre que le contact ne peut être que rarement limité par un effet
structure très marqué.
2 0
3 0
temps (heures)
1 -FL phase gazeuse + phase liquide
1
Fig. f. 1 i’
Cinétique d’imbibition de la semence en phases /iQuide et gazeuse B pofentiel nul, cas du
Maïs (d’après Bruckler et ai., 199 1).
c. La pression osmotique
L’étude de I’imbibition en fonction de la pression osmotique obtenue à partir de solutions
composees de sels minéraux ou organiques permet d’envisager (Gautreau, 1966) le caractère
selectif et semi-perméable de la membrane de la graine de l’arachide. Bien que I’imbibition soit
d’autant plus ralentie que fa pression osmotique est élevée, le taux minimum de gonflement
necessaire pour le déclenchement des phénoménes vitaux de la germination est obtenu pour des
valeurs de pressions osmotiques pouvant atteindre 3 MPa. L’effet de fa pression osmotique est
variable selon les variétés. Cette différence variétale est un critère physiologique important utilisé
dans la sélection de variétés résistante à la sécheresse. Gautreau (1966) montre à cet effet que
les variétés à grosses graines présentent un taux d’imbibition plus faible, donc un plus bas
coefficient degermination.
1.2.3.1.2. La germination et /a levée
a. Teneur en eau critique de germination
Pour une espéce et pour une variété donnée il existe une teneur en eau critique (et donc un
potentiel hydrique critique) au delà de laquelle le déclenchement des processus de fa germination
il7tervient.
1 4
Ceci explique sans doute les différences de valeurs d’humidité pondérale de 37 à 44 % et de 57 a
61’ % indiquées respectivement par Bouffi1 (1951) et Montenez (1957) pour différentes vadétés
d’arachide.
La germination résulte, après imbibition, de la reprise de la respiration de l’embryon.
0.3
û;
àl
w
0.25
il
-
f
0.2
L
- 6 c m
4
- 3 c m
-F
- Icm
0
2 0
40
60
60
100
1 2 0
temps (heures)
F,Q, 1.12
Cinétiques d’imbibition observée pour des semences de maïs placées à djfférentes
profondeur dans le sol en voie de dessèchement.
(d’après Bruckler et al 1991)
Le placement de la semence dans un sol en cours de dessiccation est déterminant dans la réussite
du semis. L’imbibition des semences dépend de leur localisation par rapport au profil hydrique, la
germination n’intervenant que pour des teneurs en eau du sol correspondant au potentiel critique de
la semence. Les résultats concernant le maïs présente Figure 1.12 montrent de surcroît que si la
secheresse persiste après la germination, la survie de la plantule peut être remise en cause.
b. Température du sol et pH
Les courbes de germination et de levée de l’arachide sont caractéristiques d’une plante
mégatherme. (Montenez, 1957) Les résultats indiquent que l’intervalle limite pour la germination .se
situe entre 15 et 41 OC, avec un optimum de 34 OC. Alors qu’entre 5 et 15 OC, la germination est
inhibée, le niveau de letalité se situe à environ 54 OC. Dans la gamme retenue, on ne met pas en
&idence un effet d’une thermopbriodicité
traduisant l’action de la fluctuation au cours de la joumee
de la température.
Enfin pour un optimum de pH entre 4 et 5, la germination de l’arachide exhibe un caractère plutôt
a+:idophi#e.
c. Les croûtes de battance
Les sols sableux du Bassin arachidier sont instables et peu cohérent à l’État humide. Le
d$veloppement d’une croûte est fréquent après une pluie, sa dessiccation pourrait créer un obstacle
mécanique à l’émergence, Cependant l’arachide présente une plantule dont la crosse est
particulièrement vigoureuse et qui parvient à perforer généralement la croûte quand elle existe. Le
risque d’apparition d’une croûte sèche faisant obstacle à la levée est lié à la probabilité d’occurrence
d’une deuxième pluie significative peu après le semis et de sa dessiccation avant l’émergence. II
semble que ce ne soit pas une des origines les plus fréquentes de diminution de la densité de levée.
1.2.3.1.3. Pratiques cutturales
Les principaux facteurs qui contrôlent l’aspect physique de la germination sont regroupes dans la
Figure 1.13. Les pratiques culturales permettent donc theoriquement d’intervenir à trois niveaux :
?? Le trarvail du sol permet de jouer sur l’état structural du lit de semence, et donc en partie les
caractéristiques hydrodynamiques
* La telchnique de semis permet de contrôler, pour une structure donnée, le placement de la
semence, et donc l’humidité au contact de la semence
Caraaenstques
hydrodynamique
Fig. 1. a3
R&ies du milieu sur I’imbibition et la germination des semences en conditions sèches Les
techniques cuffurales, le climat et le sol interviennent simultanément pour déterminer
l’humidité? au contact des semences (d’aprés Bruckler L. et Bouaziz A., 1991)
Le tableau ci dessous présente l’influence de séquences climatiques alternant des épisodes de
pluie et de sécheresse susceptibles d’affecter la germination, en comparant deux techniques de
semis, le semoir localisant mieux les semences à une profondeur constante que la volee.
Les auteurs montrent que la germination est rapide et groupée dans le cas de la séquence 1
(alimentation hydrique non Iimitante). L’existence d’épisodes pluvieux alternant avec une sécheresse
importante, dans la séquence 2, étale la germination ; le succès du semis est favorisé par un bon
placement des semences.
Dans le cas le plus défavorable (séquence 3) la germination est rapide, mais ne concerne qu’une
partie des semences. L’importance vis à vis de la réussite de la germination de pratiquer un
placement régulier des semences apparaît très nettement.
I
Climat
I
Semis
I
Germination
1
Début
Fin
Taux
(heures) (heures)
(
%)
l] Pluie régulière
Semoir
4 8
5 0
1 0 0
Volée
4 8
5 6
1 0 0
21 Pluie
Semoir
5 2
529
1 0 0
+ dessèchement
+ pluie
Volée
5 2
529
8 0
31 Pluie
Semoir
51
5 8
8 4
* dessèchement
Volée
51
5 8
6 8
‘rableau 1.1 : R61e de la séquence climatique et des techniques de semis sur la cin&tique de
germination (cas du bit? ) d’après Bouaziz et Bruckler, 1989.
1 6
Dans les conditions de sol ,de climat et d’équipement du Bassin arachidier sénégalais,il semble
que le placement de la semence soit le facteur que l’on puisse espérer maîtriser le plus facilement.
On peut parallèlement tenter de ralentir au maximum le dessèchement du lit de semence en
favorisant le développement d’un effet mulch à la surface.
Dans la réalité, on observe pour la phase d’implantation les pratiques suivantes :
Le semis est effectué par l’intermédiaire d’un soc semeur (écartement sur la ligne et profondeur
réglables) qui ouvre un sillon et d’une roue plombeuse qui le referme.
Un sarclage de prélevée ou “radou simple” est effectué dans l’inter-rang, il est destiné à conhôler
les adventices qui se développent rapidement avec la première pluie de semis. On lui prête un léger
eifet indirect de mulch limitant l’évaporation.
Ce sarclage peut être remplacé par un sarcla-butage ou “radou-baligne”. Le sarc.lage
s’.accompagne d’un buttage léger sur la ligne de semis. II s’agit d’une pratique paysanne pratiquée par
environ ‘10% des agriculteurs du sud du Bassin qui serait destinée à limiter l’évaporation sur la ligne
de semis.
Une nouvelle pratique est proposée par I’ISRA et les organismes de développement agricole. Celle
ci consiste à localiser les matières organiques (que l’on peut dégager sur l’exploitation) sur la ligne de
si?mis, tout en la protégeant du ruissellement en l’enfouissant dans la microbutte constituée lors du
radou-baligne.
Les effets envisagés concernent la nutrition des plantes et une amélioration de la rétention en eau
sur la ligne.
II n’existe pas de travaux expérimentaux permettant de quantifier les effets de telles pratiques et
do valider leur utilisation.
1.2.3.2,, LA FRUCTIFICATION
Les étapes de la fructification et de la maturation sont décrites dans le schéma de Eloote et al
(T982). ,Ainsi pour les variétés à cycle intermédiaire par exemple, la fructification comprend la
floraison à partir du 30 ème jas, la formation des gousses à partir du 45 ème jas, et la maturation des
gousses à partir du 90 ème jas. L’émission des gynophores débute au bout de 10 jours après
l’initiation florale. Une période de 50 j est nécessaire après la pénétration des gynophores dans le sol
pour la maturation complète de la gousse formée. Par conséquent, la date de pénétration optimale
des gynophores se situe vers 70 jas, correspondant au maximum de développement végetatif, mais
aussi au maximum de besoins en eau de la culture.
1.2.3.2.1. Principaux facteurs environnementaux
a. Le rayonnement global
A l’inverse de la croissance et du développement végétatif favorisés par les longs jours
d’ensoleillement, la phase de la fructification est stimulée par les jours courts (Wynne et al, 1973 ).
Le potentiel de production est d’autant plus élevé que la période des jours courts coïncide avec
l’intervalle entre 36 et 72 jas relatif à la pénétration et au début de formation des gousses.
b. La temp&ature et l’humidité relative de l’air
En combinaison avec la photopériode, l’effet de la température sur le comportement de l’arachide
est variable selon la variété. Pour un régime de température donne, la fructification décroît quand la
photopériode augmente. Alors que la température optimale pour le développement est estimée a 30
“C (Fortanier, 1971), l’unanimité n’est pas faite concernant celle de la fructification. Les trava’ux
existant dans ce sens la situe toutefois entre 25 et 33 OC (Woods, 1968; Cox, 1974; Ono et al, 1974).
Dans les principales zones de culture de l’arachide, le régime de température présente un écart de 8
II 15 “C entre les maxima diurnes et les minima nocturnes. La fructification dans la gamme ainsi
c:onsidérée est largement favorisée par une humidité relative élevée (Lee et al, 1972).
1 7
La croissance moyenne joumaliére des gynophores décroit de 0,62 à 0,02 cm quand l’humidité
relative passe de 100 à 57 % (Jun and An Ke, 1988).
L’effei de la température du sol sur l’arachide, et plus particulièrement sur la fructification n’a pas
fait l’objet d’étude approfondie (Boote, 1982). Toutefois, Ono et al (1974) indiquent que l’intervalle de
température optimale du sol pour la production de gousses se situe entre 31 et 33 OC.
c. Teneur en eau du sol
La nai.ure souterraine de la fructification entraîne un double effet de la teneur en eau du sol sur la
production. D’abord le stock hydrique dans la zone racinaire détermine la croissance y compris
I’elongation du gynophore, mais aussi le transfert des produits de la photosynthèse au niveau des
gousses en formation. Ensuite dans la couche superficielle du sol où se forme le fruit, la teneur en
eau d~te~ine la possibilite de pen$tration des gynophores. Les résultats disponibles dans ce sens
sont souvent exprtmés en terme de taux de déficit hydrique par rapport à la capacité de rétention en
eau de l’ensemble du profil racinaire (Boote et al, 1982). Ce taux de déficit pendant la période
d’émission et de pénétration des gynophores et de formation des gousses affecte principalement le
nombre de gousses, mais rarement le pois et la taille de ces gousses (Matlock et al, 1961; Ono et al,
1!374)
La réduction du nombre de gousses par pied est essentiellement le fait d’une faible teneur en eau
de l’horizon de surface. Boote et al (1982) montrent qu’après 4 jours successifs sans apport d’eau, la
surface du sol devient trop sèche pour la pénétration du gynophore. Si l’humidité des horizons plus
profonds de la zone racinaire est suffisante, Skelton and Shear (1971) confirment la possibilité pour
cr?s gynophores de pouvoir pénétrer dans le sol à la suite d’apport d’eau en surface. Ces travaux ne
confirment toutefois pas’ la duré de la viabilité du gynophore dans de telles conditions. Le defaut de
p&nétration lié au taux de déficit hydrique peut résulter de plusieurs facteurs dont la forte résistance
rrécanique du sol (Undewood et al, 1971), la faible turgescence racinaire (Allen et al, 1976; Bhagsari
ei al, 1976) ou même la déficience de l’assimilation en calcium (Skelton and Shear, 1971).
Aussi le dessèchement de la couche superficielle du sol empêchant la pénétration des gynophores
en cas de sécheresse est-il souvent invoqué pour expliquer le nombre de gousses produites par ha
(Allen et al, 1976; Boote et al, 1976; Pallas et al, 1979). Cette hypothèse est fortement confortée par
le fait que l’évolution au cours du temps de l’état de surface du sol est étroitement liée à la pluviosité
qlJi détermine l’humidité et donc la résistance mécanique à la pénétration (Maertens, 1964). Les
aiJtres facteurs dont dépend la résistance mécanique du sol sont bien connus et concernent la
twture!, le système de porosité, la densité apparente (Guérif, 1990; Charreau et Nicou, 1971)
1.2.3.2.2. Pratiques culforales
Les facteurs qui déterminent le nombre de gousses formées sont liés à l’émission et à la
croissance des gynophores émis. Dune part, la croissance des gynophores dépend de l’humidité
relative. D’autre part, les gynophores émis au niveau des noeuds de rang supérieur ne forment
g&néralement pas de gousses en raison de leur élongation limitée et de l’effet inhibiteur des
premieres gousses sur celles plus tardives (Smith, 1954). Pour le contrôle de croissance des
g!inophores, les techniques culturales consistent en la transformation du billon en banquette qui
permet une meilleure ventilation de la base des plantes et un accroissement de la distance entre les
g:/nophores et la surface du sol. La pénétration des gynophores ainsi retardée permet d’augmenter le
nombre de gynophores produisant des fruits ( Amir, 1968; Shen-Yu et An Ke, 1988). Cette technique
de culture appelée “A n M” permet d’augmenter de plus 20 % le rendement de l’arachide. Mais sur le
plan pratique, sa mise en oeuvre nécessitant trois interventions spécifiques est difficilement
elivisageable dans le contexte actuel du bassin arachidier.
1 8
1.2,3.3,, LA RÉCOLTE
1.2.3.3.1. Maturation et perte des gousses au soulevage.
Pour une variété donnée, la maturité de la gousse peut être déterminée par différentes méthodes
dites directes dont les principales sont coloration interne de la coque (Young et al, 1982) OU la couleur
de I’huile. La méthode indirecte pour une variété donnée et dans un environnement donné consiste à
utiliser le nombre moyen de jours entre le semis et la maturation physiologique de la variété, OU
longueur du cycle (Sanders et al, 1982). Dans le Sahel, cette longueur de cycle des variétés cultivées
varient de 110-120 j au sud à 90 j au nord. En plus de la maturité physiologique, Young et al, (1982)
montrent que la date optimale pour le soulevage doit aussi compte du type de sol, de l’humidité du
sol et des conditions de séchage. Ainsi les pertes de rendement à la récolte sont d’autant plus
importantes que le retard d’intervention par rapport à la date de la maturation physiologique est plus
grand et que la teneur en eau de surface du sol est faible.
1.2.3.3.2. Pratiques cuiturales
Dans la situation actuelle de la production de l’arachide dans le Sahel, la maturation puis la recolle
interviennent certaines années après un arrêt total des pluies. La prise en masse du sol qui se
développe pose le problème de pertes de rendement en gousses à la récolte (Annerose, 1990). L.a
rkolte est effectuée en traction animale à l’aide d’un soc souleveur. Celui-ci pénètre plus ou moins
profondément dans le sol en fonction de la cohésion du sol et donc de sa teneur en eau. Le volume
de sol éclaté détermine donc le volume duquel on pourra extraire les gousses. Cet extraction se fait -
en exerçant manuellement une traction sur les tiges, qui entraînent le système racinaire, les
gynophores et les gousses. Le succès de l’opération résulte conjointement de la résistance en traction
de l’ensemble et de la cohésion du sol. Un glanage dans le sol travaillé assure le reste de la récolte.
Les “perfes en terre” peuvent donc être importantes si la prise en masse à la dessiccation a eu lieu.
Le nombre de socs souleveurs, dans une communauté villageoise, ne permet pas d’assurer la recolte
en un temps suffisamment court après la maturité physiologique avant que la dessiccation
r’interviennent. II convient dans ce domaine d’estimer les pertes réelles qu’entraînent les conditions
climaiiques et le parc matériel actuel.
1.3 OBJECTIF DU TRAVAIL
Pour mieux maîtriser dans le Sahel l’impact des relations climat-sol, soumises à des pluviométries
aléatoires, sur la production de l’arachide, il est indispensable de bien analyser la diversité des
propriétés hydriques et mécaniques et des comportements des couches de surface du sol lors des
phases phénologiques sensibles passées en revue dans ce chapitre.
Apres avoir analyse en terme de fréquences les risques de secheresse, leur distribution dans le
cycle cultural, et principalement lors des phases phénologiques sensibles, on s’attachera a éclairer les
points suivants:
w
Impact et maîtrise des conditions d’implantation de l’arachide : incidence de la sécheresse sur la
germinalion, la levée et le comportement de la plantule. Inventaire et évaluation des possibilités
offertes par les techniques culturales pour améliorer cette implantation en cherchant à conserver
une humidité de surface propice a la germination.
41 Impact et maîtrise des conditions de la fructification : influence des conditions d’alimentation en
eau et de l’évolution des propriétés hydromécaniques superficielles du sol sur:
le rythme d ‘émission des gynophores,
la pénétration des gynophores dans le sol,
la réussite de la récolte.
L’approche méthodologique générale est schématisée (fig.l.14).
19
floraison “utile”
gynophorisation “utile”
*D
-
.w -
i
récolte
,
1
r-Il1
. .., .-__ -
Schéma comparatif:opérations culturales,phases du cycle,
périodes sensibles, 6tat hydrique ct mkcanique du sol.
\\
Slntic
de <lcvcloppcIncIlt
cl: dc croissmcc
Gcrnlinalion
Imbibilion des scn~cnCCS -
R&luction tic la dtxsi~~
In populahn (IlI~lWiliSC ICVCC, h D;ue rlc semis
VQ3alivc -
LCVCC
DCvcloppcmcnl mdiculairc
-
morkllitf dCS *~lill~lS)
Y
dc prClloraison
Cl dc l’asc 11yp0c0ly1E
Distribution des pluies
du dCbut dc cycle
Croissnncc plnntulc B AcliviE pl~olosynll3liquc
Rl
112
d
Ryllm~c d’hission des bgwophorcs
Dis~rih~ion des
\\ Dinhution du nombre
/ S~C~ICIMXS SkhS
R3
dc gousse par pictl
dllrill~l Ii1 *>lMSC
- alimcntalion hydriquc
scnsiblc
Reproduction d
R 4
PCnCtraliou des gynophorcs
- colksiorr dc surhcc
RS
\\
1
J
Formalion ct rcmplissngc> Rcmplissngc des gousses
RG
des gousses
R7
Matumtion, rkollc v IIX
Fig. 1.14. : Rôle du milieu physique sur les compossntcs du rcndcmcnt dc l’arachicic
* description des stades du schhn dc I3oolc (1982)
Rl : dkbul dc la floraison ;
RS : dCbut dc rcmpiissagc des gousses ;
R2 : cEbut dc Emission cl dc h phhlekm des gynûjiIIOiCS ;
RG : fin de rcmplissngc des gousses ;
il3 : ddbut dc la formalion des gousses ;
R7 : debut dc maturation ;
R4 : iii; dc In hrmnlion des gourscs ;
R8 : malumlion / r&zollc.
CHAPITRE II :
ANALYSE FRÉQUENTIELLE
DES CONDITIONS PLUVIOMÉTRIQUES
DANS LE BASSIN ARACHIDIER DU SÉGÉNAL
CHOIX D’UNE DATE DE SEMIS OPTIMALE DE
L”ARACHIDE. CONSÉQUENCES SUR LA FRUCTIFICATION
ET LES CONDITIONS DE RÉCOLTE
2.1. INTRODUCTION
Le contexte climatique de la culture pluviale de l’arachide en zone tropicale sèche est caracterisé
par :
-
un début erratique de la saison des pluies pour le déclenchement du semis;
- une apparition plus frequente des périodes séches pendant le cycle végétatif, et un arrêt précoce,
voire un raccourcissement de durée de la saison des pluies.
II apparaît nécessaire de procéder à une analyse de caractérisation et de prévision des risques de
sécheresse s’appuyant sur les données pluviométriques pluriannuelles et multilocales. Les travaux
réalisés dans ce sens mettent à disposition à l’échelle régionale un outil fiable de prise de décision de
semis pour une meilleure satisfaction des besoins en eau de la culture (Dancette, 1978).
En integrant cette approche bioclimatologique au concept physiologique, le modèle de simulation
du bilan hydrique développé permet de déterminer pour les variétés cultivées dans les différentes
zones ecologiques du bassin arachidier la durée utile de saison des pluies et de prévoir les
manifestations de sécheresses en fonction du stade de développement (Annerose, ‘IQQO).
L’analyse fréquentielle de la pluviométrie régionale permettant une caractérisation de la
sécheresse vise la formulation d’hypothèses d’élaboration du rendement de l’arachide dans le bassin
arachidier.
2.2. MATERIEL ET MÉTHODE D’ÉTUDE
2.2.1. MATÉRIEL
i2.2.l.i. LA ZONE D’ÉTUDE
La zone d’étude concerne le bassin arachidier du Sénégal (Cf. Fig.l.2).
Sur le gradient Nord-Sud de pluviosité croissante, les trois sites choisis sont Louga, Bambey et
Nioro du Rip. Ce choix découle des deux critères suivants :
- une bonne représentativité sur le double plan climatique et pédologique
- la disponibilité au niveau de chacun de ces sites de données météorologiques journalières pour
une longue période. Les données pluviométriques allant de 1950 à 1992 sont prises en compte.
2.2.1.2. LA CARTE VARIÉTALE
La distribution des isohyètes met en évidence une augmentation aussi bien de la pluviométrie
annuelle que de la longueur de la saison des pluies quand on se déplace du Nord au Sud.
Cela a rendu nécessaire l’établissement d’une carte variétale. Ainsi, les variétés à cycle court de
90 jours (variété 55-437) sont destinées aux deux zones Centre-Nord (Bambey) et Nord (Louga),
alars que les variétés à cycle semi-tardif de 105-l 10 jours (variété 73-33) sont cultivées dans la zone
Sud du bassin arachidien (Nioro).
2.2.2. MÉTHODE D’ÉTUDE
2.2.2.1. PRINCIPE
II s’agit de générer les bornes de cycles végétatifs de l’arachide techniquement acceptables pour
chaque site.
A paritir des données pluviométriques pluriannuelles, on génère la date de semis, définie comme
étant le jour où la pluie enregistrée permet de semer l’arachide. Nous nous appuierons sur un
modèle empirique développé par Annerose (1990) qui permet de décider de semer avec une
probabilité de réussite de l’implantation de 90 % un jour j après une pluie Pj.
On compare alors les cycles végétatifs ainsi définis par la date de semis et une durée de cycle Ii6e
à la variété aux années climatiques enregistrées sur les trois sites de référence de 1950 à 1992.
En fonbction de la variété utilisée, l’analyse des conditions d’alimentation en eau de la culture porte
sur la distribution de la pluviométrie pendant les trois phases successives que sont l’implantation, la
fructification et la récolte. II s’agit essentiellement d’évaluer pour chaque phase les conditions de
sécheresse.
2.2.2.2. PLUIE DE SEMIS DE L’ARACHIDE
Compte tenu des besoins en eau assez importants pour la germination et de la levée de
l’arachide, mais aussi du coût élevé des semences, une pluie minimale de 15 mm est retenue pour le
semis (Dancette, 1978).
Annerose (1990) a donc proposé une règle de décision empirique qui permet de choisir une date
inlroduisant deux paramètres en plus de la notion de pluie minimale; il s’agit de la de pluie optimade
(PLOPT) pour un jour de semis optimum (JOPT) qui assure pour un site et une variété donnés. une
msilleure probabilité de réussite de la culture. Annerose définit une pluie idéale PSEM telle que :
PSEM = [Jour - JOPT’J * SEM + PLOPT
où Jour est le jour de manifestation de la pluie, et SEM un coefficient de calage.
On ne cumulera la pluviométrie que pour deux jours consécutifs en admettant une kwaporation de
5 mm/j.
Ainsi pour chaque site, les facteurs de détermination de la pluie de semis utile sont indiqués au
tableau 2 1
. .
SITE
-
-
Louga
-
-
Bambey
-
-
Niwo
Tclbleau 2,l:Facteurs de dbtermination de la pluie de semis pour trois sites représentatifs du bassin
arachidier. (Sources Annerose, 1990)
Ainsi pour chaque année et pour chaque site, le semis est considéré comme possible à deux
conditions :
- la pluie du jour doit être supérieure à PSEM et jamais inférieure à PMIN,
- la pluie du jour ajoutée à celle de jour précédent doit être supérieure ou égale à PSEM + 5 mm et
jamais inférieure PMIN.
2.2.2.3. DÉFINITION DU DEGRÉ DE PRÉCOCITÉ DE LA SAISON DES PLUIES
Plus une pluie intervient tot en saison et plus les risques qu’elle soit suivie d’une période seche
prolongée sont importants. Donc, les exigences du semis en terme de hauteurs de pluie seront
d’autant plus importantes que la saison des pluies sera précoce.
Le décalage de 2 à 3 semaines des dates d’apparition des pluies de semis entre le nord et le sud,
et la prise en compte des méthodes de détermination de ces dates et hauteurs de pluie de semis
optimales permettent de relativiser la précocité des hivernages en fonction des sites. Ainsi les Irais
types de saison qui ont été retenus et définis sont les saisons de pluie précoce, intermédiaire et
tardive,
On définit alors pour chaque site et chaque type de saison des pluies une période pendant laquelle
le semis de l’arachide est possible (Tableau 2.2).
-
-
-
- - A - -
Précoce
Intermédiaire
Tardive -
-_
Louga
-
-
116-3016
1 n-2517
Après le 2%’ -
Bambey
116-3016
1 r7-2off
Après le 20/7 -_
Nioro
1/6-2016
-
-
21/6-10/7
Après le 10/7 -_ -.l
Tableau ;?.2 I Type de saisons des pluies (SP)
2.2.2.4. VARIABLES RETENUES POUR LA CARACTÉRISATION DE LA
PLUVIOMÉTRIE DES DIFFÉRENTES PHASES DE LA CULTURE,
En fonction du stade de développement et de croissance de la culture, les processus physiques
eUou biologiques affectés par le stress hydrique, et leurs conséquences sur les composantes du
rendement de l’arachide peuvent être identifiés (fig.l.14).
Ainsi un certain nombre de variables obtenues à partir des données pluviométriques annuelles ont
étti définies pour caractériser les conditions d’alimentation en eau au cours des trois phases étudiees.
2.2.2.4.. 1. CaracttWstiques intéressant tout le cycle
- début (de la saison des pluies : la date et la hauteur de la pluie de semis identifiées permettent la
détermination de la nature de la saison des pluies en utilisant le tableau 2.2.
- les conditions pluviométrtques
précédant la pluie de semis pour juger du caractère erratique de la
saison des pluies.
- le cumul et le nombre de pluies annuelles.
-. la date de la dernière pluie pour une détermination de la durée utile de la saison des pluies .
2.2.2.4.2. Caract&Mques pluviométtiques
de la phase d’implantation
On s’intéresse à la distribution pluviométrique de début de cycle pour l’analyse des conditions
hydriques de germination des semences d’émergence et de survie des plantules. Les variables
cowidérées sont les suivantes:
-- duree entre la pluie de semis et la pluie utile suivante, où la pluie utile est définie comme étant
superieure à 10 mm.
- hauteur de la seconde pluie utile.
- cumul et hauteur des pluies à 10, 20, 30 et 40 jours après semis (JAS) pour une description des
conditions de croissance végétative de préfloraison.
2.2.2.4.3. Caract&istiques
piuviométriques de la fructification.
Au cours de cette phase, l’accent est mis sur l’analyse des conditions pluviométriques au moment
de t’émission et la pénétration des gynophores.
Les stades de R2 à R6 selon le schéma de Boote (1982) correspondant à la période entre 40 et 80
ja!; sont iici, considérés, Durant cette période, on s’intéresse à la répartition de la pluviométne en
déterminant le cumul et le nombre de pluie. On distingue toutefois deux sous-périodes dont la
première est comprise entre 40 et 60 jas et la deuxième entre 60 et 80 jas.
La pénétration des gynophores et la formation des gousses sont particulièrement sensibles au
stress hydrique (Boote et ai., 1982 ). La durée de la phase de fructification active est variable selon la
variété. L.a durée de cette phase de plus forte sensibilité est de 30 jours (Billaz et Ochs, 1961 ; Su
ar,d Lu, 1963 ; Klepper, 1973). Cette période est comprise entre 40 et 70 jours après semis pour la
variété de cycle court de 90 jours, et entre 50 et 80 jours après semis pour la variété semi-tardive de
110 jours. Pour chaque variété et dans la période sensible, on enregistre le nombre de ces séquences
de n jours successifs sans pluie et on détermine leur fréquence sur 40 ans. Pour chaque année, on
er’registre la séquence sèche la plus longue et on détermine la hauteur de la pluie qui la précède.
2.2.2.4:. 4. Caractbistiques
piuviom&tiques
de la récolte.
La maturité physiologique (MP) qui détermine la date de récolte correspond à la longueur du cycle
definie pour une variété donnée.
Clompte tenu de l’échelonnement constaté de cette opération culturale, 3 dates de récolte ont été
retenues. II s’agit des dates de récoltes à la maturité physiologique (MP), MP + 15 jours, et MP ~30
jolJrs.
Pour chaque date , les variables déterminées sont :
- la hauteur de la dernière pluie avant l’intervention,
- le nombre et le cumul de pluie entre deux dates de récoltes,
- la duree et les fréquences de séquences sèches avant chaque date de récolte.
2 3
2.3. RÉSULTATS
2v3.1. EVOLUTION DE LA PLUVIOMÉTRIE ANNUELLE
Entre 1950 et 1991, l’analyse statistique de la pluviométrie met en évidence une importante
variabilité inter annuelle, comme l’indique l’écart entre les valeurs extrême observées (Tableau 2.3)
E3bleau 2.3: Localisation des sites et statistiques sur la p/uviométrie des 4 dernières décennies
II existe aussi une nette augmentation de la pluviosité, avec une moyenne allant du simple au
double quand on passe du nord au sud du bassin arachidier.
L’av&nement de la sécheresse de longue durée à partir de 1968 permet de distinguer deux
pc$riodes de 1950 à 1967, et de 1968 à 1991 se différenciant par une diminution de 200 mm de la
pluviométrie annuelle (tab.2.4.). Cependant, pour les deux périodes les pics pluviométriques des
rrois d’août et septembre sont conservés. En fait, la baisse de la pluviosité constatée à partir de 1968
erd SA relier au retard des manifestations des premières pluies et à la fin précoce de la saison d’une
pz~rt, mais aussi à l’apparition fréquente de périodes sans pluies. Ce qui se traduit par la diminution du
nombre total d’épisodes pluvieux au cours d’un hivernage: de 59 à 50 3 Nioro, de 50 à 38 à Bambey
et: enfin de 34 à 25 à Louga.
l-
-
-
ïàbleau 2.4 : Récapitulatif des statisfiques sur la pluviométtie des trois sites pour les deux @r-iodes
avant et après l’apparition de la sécheresse
2.3.2. ANALYSE DE L’IMPLANTATION DE LA CULTURE DE
L’ARACHIDE
L’application des méthodes développées pour la détermination des dates et
hauteurs optimales de pluie aux données de base sur les 3 sites étudiés a donné les
résultats présentés au tableau 2.5. Les différents paramètres déterminés font état
d’une importante variabilité, à l’exception de la date de semis qui présente en outre
une distribution normale.
Tableau ;?.5 : Répartition de la pluie en début de saison des pluies
L6gende :
Njlmps :
Durée en jours entre la premiére manifestation pluvieuse et la pluie de semis.
Datsem :
Date de semis (en jour julien)
DPU (j) :
Durée de la période sans pluie entre la date de pluie de semis et la pluie utile
(2 10 mm) suivante.
Cl’3 0
:
Cumul de pluies durant les 10 premiers jours après semis
CI’ 20
:
Cumul de pluies durant les 20 premiers jours après semis
Cl’30
:
Cumul de pluies durant les 30 premiers jours après semis
Cl’40
:
Cumul de pluies durant les 40 premiers jours après semis
NPTOT : Nombre total de pluies annuelles
CPTOT : Cumul pluviométrique annuel
=-
1968-91
Tableao 2.6 .:Répattition des pluies en début de cycle. en distinguant la pkiode humide (f950-f 967)
et la @r-iode séche (1968-1991)
2.3.2.1 DATE ET HAUTEUR DE LA PLUIE DE SEMIS
L’apparition du début de la saison des pluies, suivant le déplacement du front intertropical
prlsenle un caractére erratique qui croît du sud au nord. Cela est mis en évidence par la durée
relativement longue entre les premières manifestations pluvieuses, communément appelées pluies
parasites et la pluie effective de semis (tab.2.5). Pour une pluie de semis moyenne identique et
voisine de 30 mm, la date de semis moyenne tombe le 20 juin à Nioro, le 7 juillet à Bambey, et le 15
juillet à Louga.
En distinguant les années humides des années séches au niveau de chaque site (tab. 2.6), on
renarque aisément que la sécheresse se caractérise par un allongement de ta période de
manifestations des pluies parasites et par conséquent un retard de la date de semis de l’arachide, Ila
hauteur de la pluie de semis moyenne restant inchangée.
En conséquence de cette typologie, la répartition des 40 à 42 saisons de pluies prises en compte
est presemtée (tab.2.7).
Types de saison des pluies (SP)
Précoce
Intermédiaire
Tardive
Total
r Nioro
B;G Louga -- -- -- ---Nb-cas
Nb-cas N b-cas21 10 17
16 18 19
14 6 3
42 42 40
-_
-
Tableau i?. 7 : Répartition des semis en fonction du type de saison des pluies.
Précoce
Intermédiaire
Tardive --
Louga
Nb-cas
6
9
3
-
Bambey
Nb-cas
9
8
1
Nioro
Nb-cas
31
5
0
=
1
Bambey Louga Nioro
Nb-cas
10 4 8
11 11 9
11 5 3
---
Tableau L!. 8 :
Repartition des semis en fonction du fype de saison des pluies. Distinction de la
période humide (1950-1967) et de la période séche (1968-1991).
La répartition des saisons des pluies des différentes campagnes de culture est variable au sein des
trois types ainsi définis. Ainsi, alors que les saisons de pluies intermédiaires représentent partout 40
% des Cas, du sud au nord les saisons des pluies tardives passent de 8 % des cas à Nioro & 33 % des
cas à Louga. Par ailleurs, les saisons des pluies précoces passent de 53 % à Nioro a 24 % à Louga.
En distinguant les années humides des années sèches, la répartition des semis en fonction des types
de saison des pluies est présentée au tableau 2.8. Rares pendant la période humide de 1950 à il967,
les semis tardifs se sont accrus au cours de la période sèche. En fait, pour tenir compte de la
nouvelle situation climatique constatée à partir de 1968, il a eté nécessaire de revoir la carte variétale
en adaptant les longueurs du cycle.
2.3.2.:2 STRUCTURE DES SAISONS DES PLUIES EN DÉBUT DE CYCLE
La caractérisation de la pluviométrie de la période qui suit le semis de l’arachide est menée avec
la durée en jours entre la date de la pluie de semis et celle de la première pluie utile suivante (DPU),
les’ hauteurs de ces pluies, respectivement PSEM et HPU, l’offre moyenne journalière en eau, et le
cumul pluviométtique à 10, 20, 30 et 40 jas. Entre ces 2 premières pluies utiles, les pluies parasites
soit prkes en compte. Les statistiques élémentaires de ces grandeurs sont présentees (tab.2.5)
La durée de la période sèche separant les 2 premières pluies utiles est très variable au sein des
sites, et cles gros écarts entre valeurs extrêmes (de 50 j environ) existent à Bambey et Louga. La
distribution de cette variable n’est normale qu’à Nioro;(fig.2.1)
<
&Y0
11.20
'
2:-20
>30
lnierc3ile ;icurs)
Figure 2.1: Répartition de la durée de la période sans pluie depuis le semis
En moyenne, la durée de la période sèche entre les 2 premières pluies utiles (DPU) passe de 8 j
au sud A 15 j au nord. Mais, au cours des dix premiers jours qui suivent le semis, l’offre moyenne
journalière en eau qui reste contante et égale à 6 mm/j environ, et de l’ordre de grandeur de I’ETP
journalière moyenne .
La hauteur de la première pluie utile après le semis, est identique en moyenne pour les trois sites
(entre 22 et 25 mm).
Les relations entre le type de saison des pluies pour chaque site et les variables quantilatives
générées à partir des données de base ont fait l’objet d’une analyse de variante (tab.2.9).
---
1Datsem
_I-
DPU (j)
- - -
1CPI0CP20--
FCP30CP40--,I’JPTQT
t
iableau 2.9 : Relations entre le type de saison des pluies et les variables d&rivant la pluviométrie
de debut du cycle de la culture. La valeur entre parenthéses repr&ente l’écarl type;effat
significatif au seuil de 1 %(*y, de S%(y, non significatif (ns). La distribution de la variabilité
n’est pas normale (pn).
27
Pour les dates de semis, les sites de Louga et Bambey peuvent être distingues de celui de NIoro.
Les semis pour les saisons de pluies précoces, intermédiaires et tardives, se font respectivement en
moyenne le 20 juin, le 10 juillet, et le ler août pour le premier groupe, et le 10 juin, le 30 juin et le 19
juillet pour le 2 éme groupe (Tableau 2.9).
A Bambey, la durée de la période sèche en début de cycle est d’autant plus courte que la saison
des pluies est tardive, alors qu’à Nioro elle n’est pas affectée par le type de saison des pluies. Le
cumul pluviométrique en début de cycle augmente généralement de manière significative avec la
précocité de la saison, à l’exception de Nioro au 20 ème jas où on ne met pas en évidence l’effet du
type de saison des pluies.
La saison des pluies précoce augmente les risques que DPU soit grand, et donc les risques d’une
faible offre journalière en eau. Ceci est notamment le cas pour le nord du bassin arachidier.
Cependant, cette offre en eau moyenne joumaliere, supérieure ou égale à 3-4 mm/j n’apparaît pas
liriitante compte tenu des besoins hydriques de la culture en début de cycle.
Cepen:dant, la fréquence d’apparition de périodes séches supérieures ou égales à 15 j en début de
cycle augmente du sud au nord. Sur dix ans, cette période séche d’au moins 15 j intervient 2, 3, et 4
fois respectivement à Nioro, Bambey et Louga,. De plus, les semis sur pluie inférieure ou égale à 20
mm representent respectivement 33, 36, et 16 % des cas à Nioro, Bambey, et Louga (tab.2.10). Dans
ce cas, des périodes séches de plus 15 j sont observées au niveau de chaque site.
I
Durée de la période sèche après le semis (j)s) -1
Nb de cas
Moyenne
Mininum
-
-
-
Louga
7 sur 42
1 3
4
-
-
-
Bambey
15sur42
8
1
~-Nioro
13sur40
7
1
Tableau 2 10 : Dur&e des p&iodes sans pluies après le semis sur une pluie minimale (PSEM
inferieure ou kgal B 20 mm
Dans ces circonstances, il se pose le problème de la réussite de l’implantation. Compte tenu de la
demande évaporative, le statut de l’eau dans la zone d’emplacement des semences peut être limitant.
pour les besoins de la germination et de la levée.
Les cumuls pluviométriques à 10, 20, 30 et 40 jas suivent une distribution normale, mais
maniifestent une forte variabilité inter et intra sites au cours des années. Les conditions
pluviométriques de la levée, soit les 10 premiers jours après semis, et pendant le développement
vegétatif en debut de cycle, sont résumées ci-dessous (tab.2.11).
Louga
Bambey
Nioro
Cumul de pluies
F --- -- -- à à 40 10 jas jas c < 100 5 mm mm
15 9 sur sur42 42
7 7 sur sur 42 42
4sur40
7sur40
-
1
Tableau .2.11 : F&quence des situations de conditions pluviométriques limitantes en début de cycle.
Deux années sur 10, la levée de l’arachide dépend exclusivement de la pluie de semis pour tous
les sites considérés. En ce qui concerne le développement végétatif precédant l’émission des
gynophores, les conditions de Louga avec 4 cas sur 10 de cumul pluviométrique inférieur à 100 mm à
40 jas sont 2, et 4 fois plus contraignantes que celles de Bambey et Nioro, respectivement.
2.3.2.3 DISCUSSION ET CONCLUSION SUR LA PLUVIOMÉTRIE DE
L’IMPLANTATION DE L’ARACHIDE.
L‘analyse des résultats fait ressortir une variabilité importante des conditions d’implantation de
l’arachide, aussi bien au niveau de la germination et de la levée qu’en ce qui concerne le
développement végétatif en début de cycle.
La sécheresse qui sévit depuis quelques décennies a pour effet de rendre plus aléatoire le début
de la saison de culture, rnais aussi d’augmenter la fréquence des périodes seches au WUFS du cycle.
Les conséquences peuvent ainsi se faire ressentir dès l’implantation, où une densité optimale de
pcpulation est nécessaire pour l’obtention de bons rendements.
Pour une pluie de semis donnée, les semis précoces occasionnent des risques d’augmentation de
la duree entre le semis et la pluie utile suivante au niveau des sites étudiés. La gestion de ces risques
impose de ne semer qu’après une pluie importante en cas de saison des pluies prkoce,. comme
prriconisé par les travaux existants (Dancette, 1978 ; Annerose, 1990).
Cependant, si on admet que dans les conditions climatiques du Sahel, la précocité s’accompagne
d’une forte demande évaporative, il est aisé de percevoir l’importance de la dynamique du profil
hydrique, et en particulier celle de l’horizon de surface où se trouve localisée la graine de semence.
Ct? phknomène est d’autant plus perceptible qu’il s’agit de sols sableux à très faible capacit6 de
r&:entian en eau, dans lesquels l’importance de la dynamique de l’évaporation du sol nu est bien
mise en évidence (Ci& et Vachaud, 1987 ; Metochis, 1993).
Par ailleurs, pour les semis lors des saisons des pluies tardives, l’agriculteur accepte SOUVent le
risque de semer après une pluie minimale utile, les périodes sèches même de courtes durées
entraînent alors des conditions de levée peu favorables. Dans le bassin arachidier, la fréquence non
négligeable d’apparition de période sèche de durée supérieure à 15 jas r&èle bien la précarité des
conditions d’implantation de la culture.
En appliquant l’outil existant de prise de décision de semis, les principaux enseignements dégagés
selon les niveaux de prkocité de la saison des pluies font apparaître la nécessité de la mise en
oeuvre de techniques culturales pour limiter l’évaporation.
2.3.3. ANALYSE DE LA PLUVIOMÉTRIE AU COURS DE LA
FRUCTIFICATION
Dans la partie relative à l’implantation, la pluviométrie au cours des 40 premiers jour après semis
a permis de décrire les conditions d’alimentation en eau précédant la floraison. La fréquence
d’occurrence d’une alimentation en eau déficitaire, soit un cumul pluviométrique inférieur ou égal à
100 mm, varie du simple au double entre Nioro et Bambey (tab 2.11).
Cependant, dans la grande majorité des cas l’offre en eau est satisfaisante. L’émission effou la
pénétration des gynophores peut être considérée comme principalement dépendante de la
pluviométrie au cours de cette phase de fructification.
La période de 40 à 80 jas est considérée pour deux raisons:
- dans le schéma des stades phénologiques définis par Boote (1982) (cf.9 l), le début de I’kmission
des gynophores se situe vers le 40ème jas,
- la phase la plus sensible au stress hydrique d’une durée 30 j s’étend du 40ème au 70ème jas pour
la variété de cycle court (90 j), et du 50ème au 80ème jas pour la variété de cycle mi-long de 110 j
(Billaz et Ochs, 1961)
Deux sous-pkiodes
sont distinguées:
1) une sous-période allant de 40 à 60 jas pour décrire la pluviométrie de l’émission et de la
pénétration des gynophores, et de début de formation des gousses (stades R2 à R4).
2 9
211 une sous-période allant de 60 à 80 jas pour la description du début de remplissage des gousses et
du début de la maturation.
Les variables considérées pour chaque sous périodes sont les pluies cumulées (CP) et la
rtipartition ou nombre des pluies (NP)
Lors de la phase de 30 j la plus sensible au stress, on détermine les sequences de n joues
sJccesslfs sans pluies, La séquence la plus longue dans cette période de 30 j est notée (PSFS).
2.3.3.1. DESCRIPTION DES CONDITIONS PLUVIOMÉTRIQUES DE
FRUCTIFICATION
L’analyse porte uniquement sur 2 sites: Nioro et Bambey
Les grandeurs considérees suivent en général une loi de distribution normale. Le nombre de pluies
enreg8istrées au cours de ces deux périodes n’est pas corrélé au cumul pluviométrique précedant
l’émission des gynophores, sauf à Nioro pour la première période de 40 à 60 jas (Annexe 2).Par
ailleurs, il existe une forte relation entre le nombre de pluies et la date de semis au niveau des 2
sites.,
La période sans pluie la plus longue déterminée enfrclq 50 et le 80 ème jas dont la distribution est
2 ussi normale est significativement corrélée à la date de semis et au cumul pluviométrique enregistré
caris cette période, mais est indépendante à la pluviosité antérieure de début de cycle sur les deux
sites,
La distribution de cette pluviométrie est présentée au tableau 2.12.
‘Tableau 2.12 : Disttibutim de la pluviométrie au cours de la fructification. Le ffGmbfe apr6.S le signe
+- représente kart-fype associé à /a moyenne.
NP4060
:Nombre de pluies entre 40 et 60 jours après le semis (jas)
CP4060
:Cumul de pluies entre 40 et 60 jas
NP6080
:Nombre de pluies entre 60 et 80 jas
CP6080
:Cumul de pluies entre 60 et 80 jas
PSFS
: Période sans pluie la plus longue entre 40 et 70 jas à Bambey et 50 et 80 jas à Nioro
HPAPS
: Hauteur de la pluie précédant Fa période sans pluie la plus longue.
Les valeurs relativement élevees tant au plan du cumul qu’à celui du nGITIbrE? des pluies
!j’expliquent par le fait que cette période correspond en général au pic pluviométrique d’ août et
septembre. En moyenne, il pleut 1 jour sur 2 environ pendant la période de la fructification sur les 2
:Sites. C;eci pourrait porter à croire qu’un desséchement de la couche de surface du sol empêchant la
;p6néXration des gynophores est en moyenne très peu probable. Mais, si on considère la période de
,~lus grande sensibilité au déficit hydrique, la durée de la séquence de jours successifs sans pluie
!Jrandeur varie entre 1 et 12 j pour une moyenne de 5 j à Nioro, et entre 3 et 17 j pour un moyenne
de 7 j fr Bambey.
3 0
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21
Cl
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6
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L
9
P
E
2
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2.3.3.2. DISTRIBUTION DES PÉRIODES SÈCHES PENDANT LA
FRUCTIFICATION
Pour Bambey et Nioro, la répartition de la durée des périodes sèches séparant 2 pluies
consécutives est présentée (tïg.2.3). Elle porte sur 42 ans à Bambey, soit une période totale de 11260
j, et sur 40 ans à Nioro, soit une période totale de 1200 j.
Pour chaque site, la décomposition du nombre total de jours sans pluie en SéQuenCeS est
présentée au tableau 2.13.0n remarque que les épisodes sans pluie d’au moins 5 jours sont
frtiquents (30% du nombre total de jours sans pluie sur les quatre décennies). Ils interviennent au
moins une annee sur deux dans chacun des sites,
1 Cumul de jours sans pluies j
Pourcentage des séquences sans pluies
1-2j
3-4j
>4j
6 4 1
3 7
3 0
33
-
564
4 1
3 0
29
-
Répartition du nombre total des jours sans pluie en séquences dans la phase sensa;
pour la fructification. FG-iode 1950-91 à Bambey et Nioro.
La secheresse à partir de 1968 semble avoir accentué cet aspect. En effet , entre 1950 et 1967., les
épisodes sans pluies supérieurs 4 j sont observés 9 années sur 18 a Bambey et 6 années sur 16 à
Nioro, alors que pendant la sécheresse de 1968 à 1991, ils sont observés 14 années sur 24 sur
chacun des deux sites.
2.3.3.3. INFLUENCE DU TYPE DE SAISON DES PLUIES SUR LA
PLUVIOMÉTRIE LORS DE LA FRUCTIFICATION
Le tableau 2.14 présente l’analyse de variante des variables climatiques importantes pour la
fructification en fonction du type de saison des pluies.
Tariileau 2.. 14 : Relation entre les variables d&xivant les conditions pluviom&riques
de la t?uctificatîor;l
et le type de saison des pluies. Moyenne f écart-type.
Les types de saison des pluies se différencient significativement selon les variables décrivant
la pluviométrie des 2 sites, sauf pour le nombre et le cumul des pluies entre 40 et 60 jas a Bambey.
Pour les saisons des pluies précoces et intermédiaires le cumul pluviométrlque est compris entre 250
et 300 mm en 20 pluies environ. II devrait permettre une satisfaction des besoins en eau de
l’arachide; l’offre en eau journalière étant comprise entre 6,3 et 7,5 mm/j, soit de l’ordre de grandeur
de I’EPP moyenne joumaliére. Au cours de l’épisode 60-80 jas, la saison des pluies tardives est
particulièrement sèche comparée aux 2 autres saisons des pluies. Le déficit important à la capacite
de Mention sur l’ensemble du profil racinaire pourrait expliquer un plus faible niveau de rendement
que des conditions de l’état de surface restrictives à la pénétration des gynophores.
La période sans pluie la plus longue est significativement plus importante pour les saisons des
plu es tardives que pour celles précoces ou intermédiaires sur les 2 sites. En l’absence de
31
--
__-_~
-----m-.m-
problèmes d’alimentation en eau, ce qui est plus plausible pour les saisons des pluies précoces el.
intermediaires, la période sans pluie la plus longue est en moyenne de 5 j à Nioro et de 6 j à Bambey.
2.3.3.4 Conclusion sur l’analyse de la pluviomètrie lors de la fructification
En conclusion, lors de la fructictifation, l’analyse de la pluviometrie permet de tirer les résultats
principaux suivants:
1) le deficit hydrique au début de la fructification peut être observé meme pour les saisons des pluies
precoces. En cas de saison des pluies tardive, l’alimentation hydrique est déficitaire, en particulier
durant la période allant de 60 à 80 jas. Ce constat permet d’émettre l’hypothèse qu’un
ralentissement du rythme de l’émission des gynophores par le déficit hydrique peut être la cause
d’une faible production de gousses
2) dans la période, d’une durée de 30 j, de plus grande sensibilité à la sécheresse de l’arachide, on a
observé au niveau des deux sites une fréquence élevée d’apparition de séquences sèches sans
pluie d’une durée d’au moins 5 jours. Ceci pose le problème de la possibilité de la pénétration
‘dans le sol des gynophores formés. Le caractère aigu de cet aspect dépend de la cinétique de
dessiccation du profil hydrique et de la mise en place d’une couche de forte cohésion à la surface
du sol. Cet aspect sera analysé plus loin.
Z3.4, ANALYSE DE LA PLUVIOMÉTRIE LORS DE LA RÉCOLTE
Pour une variété donnée, les conditions hydriques caractérisant la fin de son cycle déterminent
non seulement la quantité de gousses matures, mais aussi les conditions d’intervention lors de la
récolte. Compte tenu de la main-d’oeuvre et de l’équipement disponibles , et des autres travaux
simultanés de récolte des céréales, on observe à partir de la maturité physiologique un étalement de
la date de recolte de l’arachide. Les dernières interventions de récolte de l’arachide sont effectuées
entre 3 et 5 semaines après la maturité physiologique (Sène, 1987).
En considérant par exemple 3 dates de récoltes:
- prerniére date de récolte à la maturité physiologique MP (Recl),
- deuxième date de récolte 15 jours aprés MP (Rec2),
- troisième date récolte 30 jours après MP (Rec3)
Pour chaque date de récolte, on détermine :
(i) la durée de la période sèche et la hauteur de la dernière pluie avant et après MP.
(ii:) le nombre et le cumul de pluies entre Recl et Rec2 et entre Recl et Rec3, pour les conditions de
soulevage aux 2 ème et 3 ème dates de récolte.
Les variables considérées sont :
- la durée en jours de la période sans pluies avant Recl (NJSI)
- la hauteur de la dernière pluie avant Recl (HPl)
- la durée en jours de la période sans pluie après Recl (NJS2)
- la hauteur de la première pluie suivant Recl (HP2)
- nombre de pluies entre Recl et Rec2 (NPl)
- cumul des pluies entre Recl et Red (CPI)
- nombre de pluies entre Recl et Rec3 (NP2)
- cumul des pluies entre Recl et Rec3 (CP2)
2..3.4.i Distribution de la pluviombtrie en fin de cycle de la culture
L’echelonnement
de la date de récolte à partir de la maturité physiologique (MP) entraîne des
variations dans les conditions d’intervention telles que montrees ci-dessous (Tableau 2.15).
LSI maturité physiologique intervient à 90 et 110 jas respectivement à Bambey et Nioro. La durée de
la période sans pluie avant et après la maturité physiologique est très variable entre les deux sites et
au sein même des sites au cours du temps. Des pluies sont enregistrées après la maturité
physiologique; mais elles deviennent de plus en plus rares entre les deux dernières dates de récoltes.
32
Durant la période seche (1968-91), les valeurs des différentes variables semblent confirmer le
raccourcissement des saisons des pluies par rapport à la période humide (Tableau 2.16).
ïableau 2.15. Disfribution des pluies par rapport aux trois dates de récotte. Période 1950-1991
m-e
F’ériode j Récolte i
Bambev5
Nioro --
e-m-
Moyenne
Min.
Max.
Moyenne
Min.
M a x : -
- - - -
1950-67
Recl
NJSl (j)
4
0
2 3
2
0
--ii
HP1 (mm)
1 8
033
43,9
736
0,7
258
NJS2 (j)
51
0
3 0
6
0
3 0
HP2 (mm)
16,l
0
68,5
17,3
0
61,3
Rec2
NPl (j)
4
0
8
4
0
li
CPl (mm)
48,l
0
115,3
52,3
0
189,8
Rec3
NP2 (i)
54
0
1 2
5,3
0
1 5
CP2 (mm)
6 3
0
127,9
69,5
0
228,8
=1968-91
Recl
NJSl (j)
6
0
2 7
8
0
2 0
HP1 (mm)
10,l
0,4
3 8
12,l
03
46,J
NJSZ (j)
1 2
0
3 0
15,9
1
3 0
HP2 (mm)
6,5
0
3 9
43
0
4 5
Rec2 NPl (j)
2
0
7
2
0
5
CPl (mm)
22,6
0
112,9
11,5
Rec3 NP2 (i)
3
0
9
2
CP2 (mm)
30,2
0
146,8
15,l
.--
Tableau 2.16 : Distribution des pluies par rapport aux trois dates de récolte. Distinction de la ptsriode
humide 7950-67 et de la période sèche 1968-91
A l’inverse des paramètres décrivant les conditions pluviométriques
d’implantation et de
fructification active, ces variables ne suivent pas en général une distribution normale, sauf pour Fe
nombre de pluies entre la lère et la 3ème date de récolte sur les deux sites et le nombre de jours
sans pluie avant la lère récolte à la maturité physiologique à Nioro.
L’analyse de la variante des paramètres décrivant les 2ème et 3ème dates de récolte en fonction
des types de saison des pluies est présentée (tab.2.17).
Toutefois, l’incidence du type de saison des pluies sur tes conditions de récolte semble bien se
dégager. En particulier, les phénomènes de développement de la prise en masse commencent à
prendre de l’ampleur à partir des saisons des pluies intermédiaires.
3 3
Ils sont exacerbés par l’avènement de la grande période de secheresse où le bouclage du cycle de la
culture pour les saisons des pluies tardives se fait en général dans des conditions d’alimentation
hydrique déficitaires. En moyenne, 13 et 16 jours secs consécutifs avant la maturité physiologique
sont respectivement dénombrés à Bambey et Nioro.
Tableau 2.17 : Relation entre le type de saison des pluies et /es conditions piuviométriques de /a
&offe de l’arachide. Effet significatif 4 l%(*),et A S%p);la distribution de la variable n’est
pas normale(
Pour les saisons des pluies précoces et meme intermédiaires, des pluies sont enregistrées entre
les dates de récolte. Par contre, pour les saisons des pluies tardives, il y a absence de pluie depuis la
maturite physiologique.
II apparaît que pour les 2 premières dates de récolte au moins, le nombre relativement important de
pluies enregistré au cours de 17 années sur 40 permet d’envisager des interventions sans contraintes.
Pour la 3ème date de récolte, les conditions de récolte peuvent être considérés comme suffisamment
restrictives pour entraîner des pertes de rendement dues à un développement plus ou moins
important de la prise en masse (tab.2.18).
Recl
Rec2
Rec3
-
NJSI > 10
NJS2> 15
NJS2 >21
-
Bambey
Nioro
Bambey
Nioro
Bambey
Nioro-
E ---
Pourcentage --
Nb de cas
15 6
20 8
24 10
33
13
25 60
27 60 -
-
Tableau 2. lb’ : Dur&e de la période sans pluie pr&&dant la récolte.
Les risques plus faibles enregistrés à Bambey s’expliquent par l’utilisation de variété à cycle cour-l
(90 jours), alors que des variétés à cycle long (110 jours) sont utilisées à Nioro.
En moyenne, la période sèche supérieure à 15 j avant l’intervention de la récolte représente
8,28, et 64 % des cas respectivement pour les lère, 2ème et 3éme dates de récolte. Il est important
de noter qu’à l’exception de l’année 1962 à Bambey, toutes les années où il n’a pas été enregistre de
pluies a partir de la maturité physiologique tombent dans la période de sécheresse, soit après 1967.
De plus, ces conditions supposées non favorables pour la réussite de la récolte ne sont
jamais, observées pour les saisons des pluies précoces, sauf pour 1972 à Bambey.
2.3.4.2 Conclusion sur l’analyse de la pluviomètrie en fin de cycle
II ressort de cette analyse que la durée de la période sans pluie avant la récolte au niveau
des deux sites est étroitement liée au type de saison des pluies; la saison des pluies Itardives étant
caractérisée par un arrêt précoce des pluies qui intervient souvent avant la maturité physiologique.
L’analyse de la pluviometrie de fin de cycle souligne la forte probabilité d’intervention à la récolte
quand le sol est desséche en surface.
Comme pour les conditions de pénétration des gynophores, les conditions hydriques de réwtte
dependent de la cinétique de dessication du profil et de développement de la cohésion. Cependant,
l’augmentation de la demande évaporative en fin de saison des pluies entraîne une accélération du
pl~ocessus.
Le type de sot, à travers la texture, joue un rôle important dans le processus de dessèchement du
profil après l’arrêt des pluies. Le développement de la cohésion, lié au dessèchement du sol, est
d’autant important que la texture du sol est fine (Charreau et Nicou, 1971).
2.4. CONCLUSION SUR L’ANALYSE FRÉQUENTIELLE DES
CONDITIONS PLUVIOMÉTRIQUES AU COURS DU CYCLE
DE LA CULTURE DE L’ARACHIDE
A partir du choix de la date de semis de l’arachide basé sur un outil existant de prise de
dlkision, l’analyse des conditions pluviométriques de la culture a été réalisée pour une période de 40
a% sur trois sites représentatifs du gradient Nord-sud du bassin Arachidier. En mettant l’accent sur
les phases d’implantation, de fructification et de maturation-récolte, les résultats de l’analyse ont
permis de mettre en évidence une typologie régionale très marquée des saisons des pluies. La
d stribution des pluies au cours du cycle de la culture est étroitement liée a la précocité de la saison
dos pluies.
Lors de l’implantation, le risque d’occurrence de période séche prolongée est d’autant plus
important que la saison des pluies est précoce, Si la pluie de semis lors d’une saison des pluies
pr&oce est suffisante pour assurer une densité de levée satisfaisante, il reste qu’une longue
période sans pluies peut entraîner une baisse de cette densité due à la mortalité des plants. En
revanche. en cas de saison des pluies tardive, il est probable de rencontrer des problèmes de
levee lies à une déficience de germination; la pluie de semis déclenchant le semis pouvant être
minimale.
Pendant la fructification, le déficit hydrique est observable quel que soit le type de saison des
pluies. Mais, il est particulièrement marqué pour les saisons des pluies tardives. La fréquence
élevée d’apparition des séquences sèches sans pluies d’une durée d’au moins de 5 jours permet
d’émettre l’hypothèse de conditions de pénétration restrictives des gynophores dans le sol.
En fin de cycle, le niveau de précocité détermine les conditions de maturation de la culture. Le
retard dUintervention à la récolte à partir de la maturité physiologique augmente les risque
d’intervention quand l’horizon de surface du sol est desséché, et donc les risques de pertes de
rendement en gousses liés au développement de la cohésion du sol.
CHAPITRE III :
IMPLANTATION DE L’ARACHIDE
3.1. INTRODUCTION
Dans un contexte de sécheresse persistante affectant le pouvoir d’achat des producteurs, la
réussite de l’étape initiale de l’implantation de l’arachide est d’autant plus souhaitable que le pouvoir
multiplicateur normal des semences est faible. L’obtention d’une densité optimale de la levée dépend
de nombreux facteurs évoqués au chapitre 2. En ce qui concerne le sol, si d’une part, la teneur en
eau, l’aération et la température sont des facteurs déterminants de cet optimum, de l’autre la
formation d’obstacles mecaniques, comme la croûte de battance a également une influence (Arndt,
1965; Ltnger, 1984; Souty et Rode, 1994). Toutefois si une longue période sèche suit le semis, alors
la formation d’une croûte de battance avant la levée est très peu probable. Dans ce cas, la
germination et la levée, et même la croissance de la plantule sont exclusivement sous la dépendance
des autres facteurs comme la teneur en eau du sol.
Dans le chapitre précédent, nous avons bien mis en evidence l’importance de l’alimentation en eau
en début de cycle, ceci en raison de la sécheresse. Le semis de l’arachide étant réalisé au début de
la réhumectation du profil (début de la saison des pluies) suite à une longue saison sèche, le stock
initial dépend a prion’de l’importance de l’épisode pluvieux ayant lieu au semis. La date et la hauteur
optimales de pluies de semis ont été définies par Dancette (1976) et Annerose (1990).
Pour une pluie de semis donnée (quantité d’eau tombée au moment du semis), la diminution de la
teneur en eau du sol est déterminée par la demande évaporative du sol nu avant l’émergence des
plantules, et par le prelévement d’eau de ces plantules après émergence. Or cette évaporation du sol
nu suite à une pluie est rapide et d’autant plus importante que l’humidité de surface est plus grande
(Cissé et Vachaud, 1987; Bruckler et Bouaziz, 1993). Ainsi, pour des bonnes conditions de levée, il
apparait nécessaire de mettre en oeuvre des techniques culturales aptes à promouvoir une
conservation de l’eau dans la zone de placement des semences. A ce propos, Bristow (1986) a mis
en évidence les mécanismes physiques par lesquels le travail du sol, et particulièrement le buttage
effectué en humide juste après une pluie, permet de réduire le taux d’évaporation de surface.
En ce qui concerne l’impact eventuel d’une gestion du profil cultural sur l’implantation de
l’arachide, nos connaissances sont limitées, Le sarclage à plat de prélevée, tel qu’il est pratiqué par
le:; producteurs du bassin arachidier, pourrait s’avérer trop superficiel pour donner lieu à un mulch
artificiel dont l’effet profiterait à la levée. En revanche, le sarcla-buttage de prélevée adapte aux
pri~tiques culturales en vigueur, et permettant d’apporter de la terre fine sous forme de butte sur la
ligne de semis pourrait jouer ce role.
L’objectif de cette étude est double :
(i) Analyser les conséquences sur l’implantation de l’arachide d’une sécheresse précoce en relation
avec la hauteur de pluie minimale de semis retenue pour les différents types de saison des pluies
(precoce, intermédiaire, tardif)
(ii: Analyser l’impact des techniques d’aménagement du lit de semences sur la réussite de
l’implantation de l’arachide sous l’effet de la sécheresse située au début du cycle de
développement de la culture.
3.2. MATÉRIEL ET MÉTHODE
3.2.1. CARACTÉRISTIQUES DU DISPOSITIF
3.2.1.1 LE SITE
L’adéquation nécessaire entre les objectifs poursuivis par l’étude et la représentativite des
situations rencontrees incite à la mise en oeuvre d’un dispositif en milieu réel spécifiquement adapte.
Ainsi, pour contrôler les apports d’eau aussi bien sur le plan de la quantite que sur celui de la période
sèche Prolong&e en debut de cycle, une expérimentation en saison sèche ou contre-saison a
3 6
(té mise en place. La pluie de semis a été obtenue par irrigation par aspersion. La station
agronomique de Nioro-du-Rip (cf. Fig. 1.2.) a été choisie pour abriter l’essai sur un précédent de
jachère. Le site est constitue par un sol ferrugineux tropical lessivé. Selon la carte de Pién (1969), il
est intermédiaire entre les sols rouges colluviaux de bordure de buttes et les sois bruns à taches et
concrétions.
a) Le climat
Durant l’expérimentation de Janvier à Avril 1993, les conditions climatiques ont &é décrites en
utilisant les données journalières de la station météorologique sur place : l’humidité relative, la
teinpérature, la demande évaporative (évaporation Bac Classe A). Ces conditions particulières de
culture de l’arachide ont été comparées à celles de la saison des pluies. Pour cela, les données
climatïques relatives à l’implantation des 3 dernières saisons des pluies ont été recueillies et
analysées.
La culture de l’arachide est conduite pendant la saison des pluies qui s’étend généralement de Juin
à Octobre dans le sud du bassin arachidier. Les caractéristiques climatiques moyennes observées
101s des trois dernières saisons des pluies (de 1990 a d992) sont présentées à la figure 3.1. Le régime
pluviométrfque au cours de cette période est décrit au chapitre 2. La température pendant ta saison
des pluies variant entre 22 et 32°C présente une amplitude beaucoup plus faible que celle observee
pendant la saison sèche. L’humidité relative augmente régulièrement pour atteindre un maximum
voisin de 100% en Août et Septembre, avant de décroître par la suite en fin de saison des pluies.
L’&vaporation potentielle décroît de 10 mm/j environ au début de la saison des pluies à 5-6 mm/j à
mi-cycle.
L’expérimentation conduite pendant la saison sèche est caractérisée par des conditions climatiques
di,fférentes. L’évolution des principaux paramètres climatiques de la période d’expérimentation
(saison sèche de l’année 1993) est présentée en figure 3.2. En raison de l’absence totale de pluies,
on observe en particulier au cours de la journée :
- des écarts de température très importants, avec des maxima atteignant souvent 4O’C
.- des valeurs d’humidite relative assez faibles variant en moyenne entre 25 et 65%
- une forte évaporation pouvant dépasser 10 mm/j
Toutefois, la période de la phase d’implantation de l’arachide maquant la fin de la saison sèche ne
présente de différence importante que pour l’humidité relative, par rapport à celle de
l’expérimentation. La conduite de l’essai en plein champ en contre-saison se justifie par la nécessité
de controler les apports d’eau. Les fortes contraintes climatiques qui prevalent au cours de cette
ptkiode devraient permettre de mieux extérioriser les effets des traitements étudiés.
b) Les caract&/stiques physiques et chimiques du sol
Les caractéristiques physiques et chimiques du sol ont été déterminées sur l’ensemble des
parcekles élémentaires constituant le dispositif (Cf. Paragraphe 3.2.1.2), c’est-a-dire 3 séries de 9
parceiles. Les prélèvements à la tarière ont été effectués à trois cotes : O-10 cm, 10-20 cm et 20-
4Ocm.
0
La texture du sol
L’analyse granulométrique a été menée suivant la méthode suivante : à partir d’échantillons de 20
g de sol, on procède d’abord à la destruction de la matière organique par attaque à chaud à I’eau
oxygénée. Ensuite les agrégats sont dispersés l’aide du pyrophosphate de sodium. Par sédimentation
ei tamisage, d’un coté on sépare les fractions constituées par l’argile et le limon, et de l’autre les
sables subdivisés en deux classes : sables fins et grossiers.
Les resultats sont pmsentés au tableau 3.1. Le sol de texture à prédominance sableuse présente
un taux d’argile de 4,5 % en surface et qui augmente en profondeur. Cette évolution traduit le
lessivage des éléments fins qui caractérise ce type de sol. Sur l’épaisseur de sol considérée, les taux
de limon grossier et de sable grossier varient très peu, respectivement de 13 à 14% et de 26 à 28%.
3 7
L’importance relative du limon grossier et du sable fin (>60 %) explique la grande susceptibilite de
ces sols a la battance et à la prise en masse (Nicou et a/, 1993 ; Ducreux, 1984).
Tableau 3.1 : Caractkistiques
texfurales du site de Nioro. LF = Limons fins; LG = limons grossiers;
SF = sables fins; SG = sables grossiers . Moyenne f écart-type
.
Caractéristiques chimiques
Pour chacun des élements analysés, la méthode utilisée est presentée au tableau 3.2.
Taille échantillon
Méthode utilisée
solkolution =1.25
pHmètre
.
-
-
1 g de sol
dosage au phénate alcalin
5 g de sol
oxydation par bichromate de potassium et-
- - -
5 g de sol
méthode Olsen modifiée Dabin
5 g de sol
méthode au cobaltihexamine
‘lEau 3.2 : M&hodes d’analyse physico-chimique pour la caract&isation du site d’essai
Les résultats d’analyse chimique du sol sont presentés dans le tableau 3.3. Les caractéristiques
) sont homogènes pour tous-les éléments déterminés, sauf pour le phosphore assimilable. Cette
héterogénéité, plus prononcée pour I’hortzon 20-40 cm, traduit un effet de précédent cultural (culture
maraîcher-e bénéficiant d’une fertilisation intensive).
6changeable.s; S/T(%) : taux de saturation des bases. Moyenne f kart-type.
3 8
Le résultat de l’analyse chimique met en évidence la pauvreté chimique du sol. Le pH diminue a’vec
la. profondeur. Les valeurs de pH correspondent à des situations variant de faiblement acide en
Surface à moyennement acide à 40 cm de profondeur. Le taux de matière organique, estimé a partir
de la teneur en carbone, varie entre 0,4 et 0,6 %, ce qui est très faible. Le rapport C/N de i 1 à 13 est
indicatif d’un processus de minéralisation nette de la matière organique, favorisé par les conditions
climatiques en vigueur. La faible valeur de la CEC pour les horizons de surface résulte des teneurs
faibles en argile et en matière organique.
Si l’on se réfère aux critères de classification disponibles pour les sols ferrugineux tropicaux, le sol
du site d’essai peut être considéré comme chimiquement pauvre. La teneur en azote total est bien
en dessous du seuil critique de pauvreté de 0,75 %O défini par Boyer (1982). Toutefois, la teneur en P
assimilable supérieure à 70 ppm sur les 20 cm de surface semble adéquate (Morant, 1991). De
mt3me, le pH généralement supérieur à 5,5 ne présente pas de risque de toxicité: aluminique qui
constitue le stade ultime de la dégradation chimique d’un sol en culture continue (Morant, 1991).
Sur le plan physique, Piéri (1989) a défini un indice de stabilité de la fertilité physique du sol
comme etant le rapport entre la teneur en matière organique et la somme des taux d’argile el de
limon fbn. La valeur moyenne de cet indice calculée pour le site d’étude variant entre 7 et 9 permet de
le classer parmi les sols à risque élevé de dégradation physique. En culture continue, la perte
ar,nuelle de matière organique estimée à 2 % sur les sols ferrugineux tropicaux entraîne ainsi une
augmentation de la sensibilité à l’érosion.
En résumé, le site d’essai est très représenfatif des sols supportant les cultures d’arachide dans le
sud du bassin arachidier. Toutefois, la teneur relativement élevée de quelques éléments, tels que P
et Ca, semble être un indice d’amélioration foncière liée aux conduites d’essai en station.
3.2.1.2 CARACTÉRISTIQUES DES TRAITEMENTS ÉTUDIÉS
a) les pluies de semis
Pour obtenir une probabilité de réussite de semis de 90%, des travaux en bioclimatologie ont
permis de définir les hauteurs de pluie optimales en fonction de leurs dates d’occurrence. Ainsi,
trois pluies de semis ont été considérées pour simuler chacun des types de saison des pluies
identifiés dans le sud du bassin arachidier :
- 15 mm pour une saison de pluie tardive (Pl)
- 30 rnm pour une saison de pluie intermédiaire (P2)
- 45 mm pour une saison de pluies précoce (P3)
La modulation de la hauteur de pluie de semis selon la précocité de la saison traduit la nécessitk
de tenir compte du risque d’occurrence d’une période sèche d’autant plus élevé que la saison est
précoce. Pour une meilleure régularitè de l’apport d’eau, l’irrigation au sprinkler est faite la nuit pour
éviter l’effet du vent, et selon une intensité suffisamment faible pour limiter le ruissellement.
Pour les différentes hauteurs de pluie de semis retenues, un jeu de 6 pluviomètres de surface a éte
installé pour une analyse de l’homogénéité de l’apport d’eau, Aussitot après irrigation et juste avant le
semis, il a été procédé à la détermination de la répartition du front d’humectation et des stocks
hydriques initiaux à 50 cm de profondeur. Pour chaque pluie de semis, on a considéré 9 répétitions.
Pour chaque série qui correspond à une pluie de semis, les caractéristiques de l’irrigation sont
presentées au tableau 3.4. La pluie visée n’a pas été obtenue dans le cas de la série P3 où 37 mm
ont été apportés au lieu des 45 mm désirés.
----
--i
Pluie visee
I Série
_I_-
(mm)
Pl
15
1
P2
3 0
P3
-+E+t-
-
-ii
4 5
risbleau 3.4 : CaracttWtiques de l’irrigation pour chaque
39
spas ap uoqeqdo,T
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6) Am&nagement du lit de semences
Les acquis des recherches ont montré l’effet positif de l’aménagement du profil cultural sur les
composantes du rendement de l’arachide. Ainsi, le travail en sec à la dent (ou au courtier) en Courbe
de niveau améliore l’infiltration des eaux des premières pluies. Ceci ce traduit par une avancée plus
rapide du front d’humectation (Sène et Garin, 1989).
Par ailleurs, le sarcla-buttage de prélevée permet une meilleur conservation de l’eau dans le profil
pouvant se répercuter sur la qualité de l’implantation de l’arachide (Juncker et Sène, 1990). De plus, il
permet d’envisager l’apport de matière organique par enfouissement localisé sur la ligne de semis.
Par conséquent, les risques de pertes de la fumure dus au ruissellement sont limités.
Sur ces sols soumis 6 la culture continue, les effets d’apports de matières organiques comme le
furnier ou le compost sont bénéfiques aux bilans hydriques et minéraux, ainsi qu’aux rendements de
{‘arachide (Cissé, 1986). A défaut de modifier les propriétés de rétention et de transfert hydriques, le
furnier apporté à faible dose améliore l’enracinement de la (culture. Cela se traduit par une meilleure
valorisation de l’eau et des éléments minéraux.
La reproductibilité de ces techniques à effet positif sur les composantes du rendement constitue un
critère essentiel de choix. Ainsi, pour chacune des trois pluies de semis retenues, les trois traitements
considérés sont les suivantes (3 répétitions par traitement) :
- le témoin “paysan” consiste en un semis mécanique en1 ligne et par traction animale, suivi d’un
sarclage à plat de prélevée, ou radou simple (RS)
- le semis est suivi d’un sarcla-buttage de prélevée, ou fadbu baligne (RB)
- le semis est suivi d’apport localisé sur la ligne de semis de fumier enfoui grâce à un sarcla-buttage
de prélevée (RBF). La dose d’apport de fumier est de 5 Uha.
La variété d’arachide utilisée est la variété 73-33, semi-tardive de 105 jours de type Virginia à port
érigé. Elle a un potentiel de production de 2,5 à 3 tonnes de gousses par ha. Depuis 1986, elle
remplace dans la zone la variété 28-206 qui est de même type botanique et de potentiel de
production comparable, mais a un cycle plus long de 10 jours environ. Ce changement est lié aux
effets de la sécheresse. Les semences traitées au fongicide ont donné un taux de germination de 98
% selon un test classique. Sur chaque parcelle élémentaire (5 m sur 15 m), le semis porte sur 10
lignes.
C) Dispositif ef conduite de l’essai
Le dispositif qui découle des différents traitements étudiés est présenté en figure 3.3. Les trois
séries considérées correspondent chacune à une pluie de semis et sont de dimension 46 m sur 15 m.
Elles sont séparées entre elles par une allée de 3,5 m de large, dans laquelle a été réalisée la
caractérisation de la profondeur de semis, Chaque série est subdivisée en 3 blocs de 15 m sur 15 m
comportant chacun 3 parcelles élémentaires correspondant chacune à un des 3 traitements
“préparation du lit de semence”. Ces traitements sont randomisés au sein d’une série.
Sur ce dispositif, les opérations culturales sont réalisées comme suit :
- aussitôt après irrigation, le semis de l’arachide est réalis& en ligne au semoir et en traction équine.
L’écartement entre les lignes est de 50 cm. L’utilisation d’un disque de 30 crans pour la variété
utilisée donne lieu à un écartement sur la ligne de 13.5 cm, soit une densité théorique de 348.000
plants par ha. Le soc du semoir est réglé pour une profondeur de semis moyenne de 4-5 cm. Ainsi
chaque parcelle élémentaire de dimension 15 m sur 5 m comporte 10 lignes de semis. Pour une
bonne régularité du semis et des sarclages suivants, on procède à des lignes continues sur les
parcelles alignées des 3 séries.
- les sarclages sont effectués aussitôt après le semis et les apports de fumures. Ces derniers sont
constitués par l’engrais classiquement utilisé, soit 150 kg par ha de 8-l 8-17 (soit 12-27-25) sur
toutes parcelles d’une part, et par le fumier sous forrne de “poudrette” apporté à 5 t par ha
uniquement sur RBF.
- un désherbage manuel est fait par la suite, à la demande, pour éviter la concurrence pour l’eau.
4 0
X2.2. CONTRÔLES ET MESURES RÉALISÉES À LA MISE EN
PLACE DE L’ESSAI
3m2.2.1 CARACTÉRISATIONS PHYSIQUES
a,l Structure du sol
Sur les sols tropicaux, Braudeau (1988) a développé une méthode retractométrique de l’analyse
structurale. Celle-ci a été mis en oeuvre dans un certain nombre d’études (Boivin, 1991; Mapangui,
1992; Colleuille, 1993). La méthode est utilisée pour la caractérisation structurale des parcelles
d’expérimentation (Cf. Annexe 1).
La figure 3.4 montre qu’en surface (horizon O-15 cm), le retrait mesuré est faible, ce qui met en
évident l’existence d’un horizon de surface à structure dégradée. En ce qui concerne l’horizon 15-35
cm, le retrait mesuré est plus important, donc à ce niveau, le sol est un peu plus structuré.
b) Rugosik! de surface
Un profilographe à aiguilles a été utilisé pour évaluer la rugosité de surface du sol avant et aprés le
semis et les sarclages. II est constitué d’un cadre metallique comportant 37 tiges régulièrement
espacées de 2.5 cm, verticales et de même longueurs. Ces tiges reposent sur la surface du sol et
donc elles en épousent la forme du micromodelé. Leur dénivellation est ainsi enregistrée à I!‘aide
d’une feuille de papier millimétré ajustée sur le cadre.
Le modelé de surface est déterminé avant et après la mise en oeuvre des traitements. Apres le
semis, les trois sarclages de prélevée sont distingués sur chaque pluie de semis. Les indices de
rugosité moyens (IR) ainsi que les dénivellations moyennes extrêmes sont déterminés pour les
différents traitements. (tabl. 3.5).
Tableau 3.5 : Mode/& de surface r&ultant des sarclages de p&levhe. Moyenne t écart-type.
Avant l’irrigation les dénivellations enregistrées varient en moyenne entre -2 et 0,5 cm. Ce
micrornodelé de surface résulte en partie du désherbage manuel effectué lors de la preparation du
site d’essai. Ce travail en sol sec a donné lieu à une couche superficielle pulvérulente d’environ 0.,5
cm d’épaisseur. Après la mise en oeuvre des traitements, les petites buttes façonnées sur la ligne de
semis par RB ou RBF accentuent l’ondulation en surface par rapport au sarclage à plat. L’indice de
rugosite varie du simple au double quand on passe de RS à RB.
Avant irrigation, trois répétitions par série sont considérées, alors qu’après la mise en oeuvre des
traitements, trois répétitions par type de sarclage de prélevée et par série sont prises en compte
L’analyse de données fait appel à l’utilisation d’indices synthétiques :
(i) indice de Kuipers (1957) qui est égal à l’écart-type des relevés, soit la formule :
4 1
où m = nombre de répétitions;
n = nombres de tiges;
Xi = côte en cm mesurée pour la tige i;
p = moyenne des côtes
(ii) indice d’Allmaras (‘1966), qui est lié à lRk
par la formule : IR*=log (IRk) . Cet indice présente
I’svantage d’avoir un pouvoir discriminant élevé, mais aussi l’inconvénient de ne pas avoir une
signification physique très précise, Pérez (1994) montre que IRk dépend principalement de la
dénivellation maximale mesurée, contrairement à un autre indice (Boiffin, 1984) qui est sensible à
Ta pente.
Le sarclage donne lieu à deux types de microrelief. II s’agit d’une surface quasi-plane à ondulation
visible mais peu prononcée correspondant au témoin, et une surface à ondulation marquée en raison
cle la présence des buttes sur les lignes de semis de 2 traitements.
c) DensitB apparente
Juste avant la mise en place de l’essai, un densitomètre à membrane a été utilisé en sol sec à
raison d’un profil par parcelle pour la détermination de la densité apparente. Les échantillons ont été
prélevés à 3 niveaux : O-10, 10-20 et 20-40 cm. L’obtention du volume, puis du poids sec: de
l’échantillon de sol permet de calculer la densité apparente sèche en g.cm”.
Les valeurs moyennes de masse volumique des 3 horizons superficiels sont présentées au tableau
3.6. Elfes correspondent à des porosités totales variant entre 36 et 41 %. II semble donc que les
conditions de porosités sont limites pour un bon développement racinaire (Blondel, 1965; Nicou et
‘-hirouin, 1968).
I
/2tZôGi
1,58 i 0,06
1
‘Tableau 3.6 : Masse volukque du sol du sife d’essai. Moyenne 3 &a&type.
X2.2.2 CARACTÉRISATIONS HYDRIQUES ET HYDRODYNAMIQUES
ii) Caracfëristiques hydrodynamiques du sol
Les caractéristiques hydrgdyn-iques pour un horizon de sol donné concernent les relations entre
la teneur en eau ( 0 en cm /cm ) d’une part, et d’autre part, la pression de t’eau (h, en mb) et la
conductivité hydraulique (K, en mm/j). Le sol du site a fait l’objet d’une caractérisation
hydrodynamique par la méthode du drainage interne jusqu’d une profondeur de 3 m (Baret, ‘1980).
Les données tensiométriques obtenues par cet auteur ont été utilisées pour déterminer la courbe h(6)
,ou courbe pF, pour la cote 10 cm, complétées par les données de laboratoire pour les pressions plus
faibles.
La relation entre la teneur en eau (6) et le potentiel hydtique (h) ainsi établie prend en compte
uniquement les conditions humides du sol (fig. 3.5). Cette étude met en évidence l’existence d’un
important ecoulement gravitaire en partie dû à des fentes de retrait observables en profondeur sur
des profils ouverts. La réserve utile du sol est respectivement de 40 et 60 mm à 30 cm et 50 cm de
profondeur.
4 2
Sur des echantillons de surface (O-10 cm), la courbe pF a été déterminée en laboratoire (fig. 3.6).
Four une densité apparente de 1,6, les valeurs de h correspondant aux fortes teneurs en eau sont
comparables à celles obtenues in stiu par Baret (1980). Par ailleurs, les teneurs en eau à la capacité
au champ (pF2) et au point de flétrissement permanent sont respectivement de 0.13 et 0.025 g/g.
L’evaporation du sol nu est essentiellement liée à l’humidité de surface, compte tenu de la faible
variabilité de la demande évaporative en saison sèche (Fig. 3.7). La relation entre la conductivité
hydraulique (K) et 8 est donnée par la formule proposée par Vauclin (1980) :
W& = (e/e,)B
avec K : conductivité (mm/j)
K, : conductivité hydraulique en régime permanent (mm/j)
e0 : humidité du sol en régime permanent, estimée a 0,28 cm3/cm3
B : paramètre d’ajustement
Pour le site d’étude, #“utilisation de la teneur en éléments (%A + L) permet de paramétrer Ko et B,
ci,) étant considéré comme l’humidité à saturation soit 0,28 cm3/cm3 (Vauclin et Imbemon, 1980 -
Tabl. 3.7). Le domaine de validité de cette relation ne concerne que les sols à faibles teneurs en
a:rgile + limon (A+L).
Horizon
ci %A+L B l-$ (m/s*lO9
1 O-30 cm
6-125
9,67
9,4-l 3,4
50 cm
125
6,65
11,3-14,4
Tableau 3.7 : Estimation des paramétres de la relation entre conductivifé hydraulique e t teneur e n
eau des horizons dé surface du site (d’après Bar-et, 1980)
c,l profil hydrique à sec (avant irrigation)
Les mesures hydriques sont faites selon la méthode gravimétrique, compte tenu du grands nombre
ds points à pritlever et de la précision requise pour les mesures de surfFe. Les déterminations de
l’humidité pondérale (w, en g/$ et8de la densité apparente (da, g/cm ) permettent d’accéder a
l’humidité volumique (6, en cm /cm ) par horizon prélevé, et au stock hydrique (S, mm) pour une
pl-ofondeur donnée. Les calculs sont faits selon les formules ci-dessous :
w = (Mh -MS). MS-’
8=w.nyd=w.da.p,
S = 100 .c8 i (Zi/lO)
a/ec Mh et MS : poids humide et sec de l’échantillon (g), respectivement
w : teneur en eau pondérale
8 : teneur en eau volumique
pvv : masse volumique de l’eau (g/cm3)
d : densité apparente séche
5 : stock d’eau (mm)
Zj : épaisseur de l’horizon considéré (cm)
L’humidité pondérale est obtenue par prélèvement à la i.arière pour les tranches de sol O-5, 5-15,
l!j-25, 25-35, 35-45 et 45-55 cm. La connaissance des caractéristiques hydrodynamiques et de la
capacité de rétention du sol (Baret, 1980; Ci& et Vachaud, 1990) permet de se limiter à cette
profondeur, compte tenu des volumes d’eau d’irrigation à apporter.
L’utilisation de I’ensernble de ces paramètres permet de caractériser l’état hydrique du sol avant la
trise en place de l’essai, notamment l’humidité volumique par couche de sol et le stock hydrique à
4 3
sec dét.erminé ZI 55 cm de profondeur (Tabl. 3.8). Le prélèvement de sol intervient environ 4 mois
après l’arrêt des pluies. Par conséquent, le profil après la fin de la saison des pluies est pratiquement
desséché : cela est d’autant plus marqué que le site n’a pas été désherbé après la saison des pluies
(Nicou et Chopa& 1971). L’eau stockée dans le profil, soit 10 mm en moyenne, ne participera que
tr&s faiblement à l’alimentation de la culture.
stock moyen sur 55 cm
-
I
9,93 Lt 1,50
Tableau 3.8 : stock moyen d’eau dans le profil à la fin de la saison des pluies sur le site d’implantation
de l’essai (12 r+xMtions pour chaque mesure). Moyenne t écart-type.
3. Z.2.3 Profondeur de semis
La profondeur de placement de la graine a été analysée dans l’intervalle séparant les séries entre
elles. Aussitôt après le semis et juste avant le sarclage, une détermination de la profondeur de semis
a &é r9alisée sur un nombre total de 60 graines réparties au hasard en bordure des parcelles. Pour
chaque pluie de semis, 20 semences sont ainsi considér6es. La distribution de la profondeur de
semis indique une valeur moyenne comparable quelle que soit la hauteur de pluie (Tab. 3.9).
r-- - -
Repartition des graines par couche de sol
Profondeur
10-20 mm
20-30 mm
>30 mm
---_-- moyenne (mm)
1 7 m m
?R+t?
“V L Y
2
3
E
1 5
I
1
---SQ
40 f 5
i
2
1 7
3 7 m m
39 -
I
l
1
AV
1 r
I
z
I
-1
I
II
1
Tableau 3.9 : Variation de /a profondeur de semis
3.2.3 MESURES RÉALISÉES AU COURS DE L’ESSAI
3.2.3.1. CONDITIONS CLIMATIQUES
Durant l’expérimentation de Janvier à Avril 1993, les données horaires de la station
m&téorologique installée sur le site ont été : l’humidité relative, la température, la demande
haporative {évaporation Bac Classe A).
3.2.3,,2 SUIVI DU COMPORTEMENT PHYSIQUE DU SOL
a) R-ofil hydfique
On considère pour ce suivi I’humidite volumique, le front d’humectation, et le stock en eau jusqu’au
front d’humectation. Les prélèvements gravimétriques se font à raison d’un profil par parcelle et par
date de prélèvement (1, 3,6, 9, 14,21 I 30 et 42 jours après semis), et dans une zone exclusivement
ré:jervée aux échantillonnages destructifs (Fig. 3.3). Pour un suivi assez fin des conditions hydriques
ai voisinage de l’emplacement de la graine, mais aussi dans la zone de croissance de la radicule, les
tranches de sol très fines de 2 cm d’épaisseur à prélever ne s’accommodent pas avec l’utilisation
Cl;assique de la tarière (figure 3.8). Ceci explique l’utilisation du couteau de peintre permettant
d’obtenir les tranches d’épaisseur désirée.
4 4
Figure 3.5 :Relation entre la teneur en em du sol et le potentiel hybrique dcns lr px?.l
en éyporztion nztuelle (Ebet, 1980)
1
10:
.:
I
1
4
I
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
Humidi! @ém!e (g 19 )
Figure 3.6 : Relation entre le potentiel (h en hPa) et humidité pondkale pour i’hofzor
O-1 0 cm.
A partir de 10 cm de profondeur, les prélèvements gravimétriques sont réalisés tous les 5 c,m au
rn,Dins ou en-dessous du front d’humectation. A chaque date de prélèvement, l’humidité volurnique
pour chaque couche et le stock hydrique dans le profil sont déterminés.
Entre deux dates de mesure, la consommation d’eau par la plante (ETR) est déterminbe à partir de
l’équation générale du bilan hydrique :
P + I - D - R & A S = E T R ( m m )
Avec :
P :
Pluie enregistrée entre deux dates
I
Irrigation apportée
D :
Drainage en-dessous de la zone racinaire
R :
Ruissellement
AS : Variation de stock
EÏ;R :Evapotranspiration
Les éc.han’tillons sont pris sur la ligne de semis pour bien mettre en évidence l’effet de la butte par
raDport au sarclage à plat. Alors que les 4 premières mesures décrivent l’évolution du profil hyclrique
pendant la phase de germination et de levée,, les autres périodes de prélèvements permettent
d’analyser la croissance et le développement de la plantule.
b) Evolution de la température du lit de semences
::
A l’aide de thermocouples reliés à une centrale d’acquisition, le suivi de la température du lit de
semences a Gtb réalisé sur quelques parcelles des 2 séries correspondant à 17 et 37 mm de pICe de
semis (Fig. 3.4). II s’agit pour la première série d’une répétition de chaque traitement, et pour la
deuxicime d’une répétition de RB uniquement. Pour ces parcelles instrumentées, les profondeurs de
Iplacernerit des thermocouples sont au nombre de 2 pour RS (5 et 10 cm).
3.2.3.3 SUIVI DES CARACTÉRISTIQUES DU PEUPLEMENT
a) Cornporfement de l’arachide en début de cycle
Le comportement de l’arachide au cours de son implantation et son développement végétatif de
début de cycle sont analysés en relation avec les disponibilités hydriques dans le profil du sol. On
ré,slise donc un couplage des suivis des paramètres de comportement de la plantule avec celui des
teneurs en ea.u et de stocks hydriques du sol sur les différents traitements.
Pour les pr&&ements destructifs on mesure le poids de matiére sèche, le confenu reiafif en eau de
/a plarrfe, /‘enracinement.
b) Densifrl de peuplement et taux de recouvrement
Ce suivi est réalisé sur une partie réservée aux observations non destructives sur chaque parcelle
du dispositif. La densité de population B partir de l’émergence ou levée est déterminée par comptage
sur une surface de 12 m2 délimitée sur chaque parcelle. Au cours du temps ce comptage permet. de
quantifier le taux de mortalité des plantes lié à l’alimentation en eau. Les valeurs sont exprimées en
nombre de pl.ants par ha. Ce suivi a été réalisé à 7, 30 et 45 jours après semis.
Le taux dle recouvrement du sol par la culture est déterminé à 3 dates (7, 30 et 45 jours .après
semis) grâce à une grille de notation carrée de 1 m2 ayant des mailles carrées de 5 cm de coté. La
grille est positionnée 3 fois sur une parcelle pour estimer le taux moyen de recouvrement. Les indices
0, 0,5 et 1 sont utilisés selon que le recouvrement de la maille par la végétation est nul, partiel ou
toial. A partir de 400 relevés, le taux de recouvrement pour une répétition est calculé comme suit :
TR (‘%) = 0.25 ( 0.5Ml + M2 )
45
avec
Ml : nombre de maille5 affectées de la valeur 0.5
M2 : nombre de mailles affectées de la valeur 1
Ces parties réservées aux observations non destructives nous ont également permis de
contrôler l’initiation florale.
c) Croïssance despartiesaériennes
.
Le poids de matière sèche
Le poids de matière sèche est déterminé sur toutes les parcelles à 14 et 30 jours apres semis
en récoltant sur un mètre linéaire les plants d’arachide. Ces plants sont COmp!éS, puis séchés à
Muve à 80% pendant 24 h avant d’être pesés. La grandeur analysée concerne le poids de matiére
sÈ:che par unite de surface (g/m’)
?
Le contenu relatif en eau (CRE)
C’est une grandeur physiologique sensible au stress hydrique ( Annerose, 1990; De Raïssac.
1992 ). Sa mesure est recommandée à partir du stade 3 feuilles, Ainsi la détermination a eu lieu aux
dates !Suivantes : 14, 21, 30, 42, 56 jours après semis.
A l’aide d’un emporte-pièce, on prélève 4 disques foliaires sur chaque parc.elIe. Le
prélèvement est effectué sur une foliole de la Sème feuille a partir du sommet de la plante. La
ptiriode d’echantillonnage au cours de la journée corres@nd à la plus forte demande évaporative,
soit entre 12h et 15h. Aussitôt prélevé, le disque est enveloppé dans de la paraffine pour conserver
kn humidite. En utilisant une balance de précision, on détermine :
- le poids frais (PF)
i-
le poids turgescent (PT), obtenu en réhydratant le disque pendant 2h dans de l’eau distiliée
- le poids sec (PS), après séchage a l’étuve du disque pendant 24h à 80°C
Le calcul du CRE d’un disque est fait selon la formule :
CRE (?‘o) = (PF - PS) x (PT - PS)” x 100
d) Cmissanceracinake
Deux types de détermination ont été réalisés :
- jusqu'à la levée (4 à 7 jours après semis), des sondages simplifiés sont effectués pour déterminer
la ‘vilesse d’avancement du pivot radiculaire, en relation avec le front d’humectation. Ces
observations ont été réalisées sur le traitement RS pour les deux séries pluie de semis de 15 et
45 mm. Sur chacune des deux répétitions suivies, la longueur moyenne de la radicule est
déterminee par rapport à la mesure sur 6 graines.
- aprés la levée, on utilise la méthode des prélèvements globaux à 14 jours après semis pour
déterminer la masse sèche racinaire en fonction du traitement. Deux profils racinaires pour RS et
RB ont été réalisés sur les séries 15 et 45 mm. La m&.$ode consiste à découper un monolithe en
parallelépipède rectangle, de volume 0,5 * 0,5 * FH m (FH = profondeur du front d’humectation
en m). Le monolithe est centré sur 2 ou 3 pieds d’arachide. Ensuite, le prélèvement est effectué
par tranche de 2 cm pour la couche O-10 cm, puis par tranche de 5 cm jusqu”au front
d’humectation. L’extraction des racines est faite à l’aide d’un tamisage sous eau des échantillons
prélevés. Enfin, le séchage a l’étuve à 70% pendant 48h des racines ainsi séparées de la terre
permet aprés pesée de déterminer la masse racinaire.
4 6
-
--
Pluie de semis do 17 mm
1:
24
30
36
42
Jus aprhs semis
Pluie dr semis de 30 mm
0.25
;
;
:
;
i
i
i
I
0.2 I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Figure 3.10 : Evolution de l’humidité volumique. Horizon 2-4 cm.Nioro 1993.
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3.3. RESULTATS
3.3.1. INFLUENCE DE LA PLUIE DE SEMIS ET DES TYPES DE
SARCLAGES SUR LES PARAMÈTRES HYDRIQUES ET
THERMIQUES DU SOL
En condition de sécheresse en début de cycle, les deux termes de l’équation du bilan
hydrique de la culture donnée au chapitre précédent sont pour une date considérée, le stock d’eau
dans le sol et I’évapotranspiration de la culture. Le suivi par prélèvement gravimétrique de l’humidité!
jusqu’au front d’humectation du profil selon un pas de temps suffisamment court permet de
déterminer la variation de stock entre
deux dates de mesures, et par conséquent de suivre
l’évolution de la consommation de l’eau par la culture. Pour chacune des hauteurs de pluie de semis
étudiée, l’influence du type de sardage de prélevée est analysée.
3.3.1.l EVOLUTION DES PROFILS D’HUMIDITÉ
a) le front d’humecfation
Pour chaque pluie de semis, la figure 3.9 présente i’évolution du front d’humectation au
cours du temps en relation avec le type de sarclage de prélevée
Environ trois heures après I?rrigation et juste avant le semis et la mise en oeuvre des
sarclages d’e prélevée, le front d’humectation moyen est à 15, 23 et 29 cm de profondeur
re.spectivement pour les apports d’eau de 17, 30 et 37 mm.
Après la mise en oeuvre des traitements étudiés, on observe une descente progressive du
front d’humectation sur l’ensemble des parcelles, Ainsi au 6ème jour après semis (jas), il atteint
respeclivement
et en moyenne 30, 35 et 38 cm pour les pluies de 17, 30 et 37 mm. II atteint son
maximum vers le 30ème jas, soit 34 cm pour 17 mm, 40 cm pour 30 mm et 42 cm pour 37 mm. Par
ccnséquent, pendant la durée de l’expérimentation le suivi hydrique par prélèvement gravimétrique
jusqu’au front d’humectation autorise une détermination relativement aisée des termes du bi6an
hydrique de la culture.
L’influence du sarclage de préievée est variable, en particulier pour les 2 hauteurs de pluies
le!; plus faibles. le front d’humectation descend plus rapidement à la suite du sarclage de prélevée
traditionnel simple (RS) qu’à la suite des sarcla-buttages
de prélevée (RB et RBF). Ainsi à 9 jas, pour
le:; pluies de 17 et 30 mm, la différence de front d’humectation entre ces deux types de sarclage
at’eint en moyenne 7 cm. Toutefois, vers le 21 ème jas, les profondeurs de front d’humectation pour
to JS les types de sarclage de prélevée sont identiques sauf sur RBF pour fa pluie de semis de 17
mn. En général les fronts d’humectation les moins profonds sont observés sur le traitement RBF.
L’apport de matière organique sous forme de poudrette a tendance à ralentir la descente du front
d’lwmectation. Ceci est particulièrement vérifié à partir du Sème jas pour la plus faible pluie de
semis.
b) L’humiditrS du sol
@ L ‘humidité de surface
Pour une analyse fine des conditions hydriques de la germination et de la levée, l’horizon de
surface, correspondant à la zone de placement des semences a fait l’objet de prélèvements par
tranche de sol de 2 cm. En moyenne, les semences sont placées à une profondeur de 3 à 4 cm de la
surface (Cf. chap. 3.3.3.1 .a). Toutefois, la radicule nouvellement émise à partir de cette profondeur ;3
la suite de la germination se développera selon les conditions hydriques offertes par l’horizon
irr médiatement sous-jacent.
Les figures 3.10 et 3.11 présentent l’évolution de l’humidité volumique dans les tranches de
sol de 2-4 et 4-10 cm, respectivement. L’apport d’eau par irrigation, assimilé par la suite à la pluie de
semis, détermine la teneur en eau initiale. Ainsi, pour le site de Nioro, les humidités moyennes juste
av,ant le semis sont de 0,133, 0,177 et 0,221 cm3/cm3 pour les pluies de semis de 17, 30 et 37 mm,
4 7
respectivement. Pour chacune de ces pluies de semis, le dessèchement au cours du temps du profil,
et plus particulièrement de l’horizon superficiel est bien mis en évidence.
Cependant, le sarclage de prélevee simple (RS) et les sarcla-buttages
de prélevée (RB et
RE!F) de l’autre ont des comportements distincts. En effet, à partir de 1 jas pour la pluie de semis de
37 mm , et de 3 jas pour 17 et 30 mm, le dessèchement est plus accentué pour RS que RB OU RBF.
Ainsi, dans la période précédent l’émergence (0 à 7 jas), l’évolution moyenne de l’humidité de
la tranche de surface 2-4. cm en fonction des types de sarclages indiquent les valeurs ci-après :
- semis après pluie de 17 mm : l’humidité volumique passe de 0,133 à 0,021 cm3/cm3 sur RS et à
0,045 cm3km3 sur RB ou RBF;
- semis après pluie de 30 mm : ces valeurs passent de 0,177 à 0,070 cm3km3 pour tous les types
de sarclage de prélevée;
- semis après pluie de 37 mm : elles varient entre 0,211 et 0,080 cm3km3 pour RS et entre 0,221
et 0.100 cm3km3 pour RB ou RBF
Toutefois en ce qui concerne la pluie de semis la plus faible, soit 17 mm, il semble qu’au
cours des 3 premiers jours qui suivent le semis, la localisation du fumier sur la ligne de semis
.
aC;Célère le processus de dessèchement de l’horizon de surface par rapport au sarcla-buttage simple.
Pour chacune des pluies de semis, les écarts des valeurs d’humidité volumique entre les
types de sarclage s’amplifient généralement au cours du temps à partir de 1 jas pour atteindre un
maximum de 0,04 à 0,05 cm3/cm3 entre 6 et 14 jas. Par la suite, ces écarts se resserrent quand les
humidités sont déjà très faibles. A 21 jas, elles sont comprises entre 0,OI et 0,03 cm3km3 pour les
*pluies de semis de 17 et 30 mm, et entre 0,025 et 0,05 cm3km3 pour 37 mm de pluie de semis.
0 L ‘humidifé du sol sur l’ensemble du profil
Pendant une période de 45 jours, les dix dates de prélèvements considérées permetteni de
.dticrire, en fonction du sarclage, pour chaque pluie de semis, l’évolution du profil d’humidité du sol
jusqu’au front d’humectation. En plus des teneurs en eau initiales en sec avant et en humide juste
après l’apport d’eau, le suivi de la phase de la germination à la levée concerne les 3 dates de
prélèvements (I, 3 et 6 jas). Les autres prélèvements effectués à 9, 14, 21, 30, et 42 jas permettent
de décrire les conditions d’alimentation en eau des plantes au cours de leur développement végétatif
da début de cycle.
L’évolution de la teneur en eau dans le profil est présentée aux figures 3.12, 3.13 et 3.14 pour
ks pluies de semis de 17, 30, et 37 mm, respectivement. Avant l’apport d’eau d’irrigation le profil
contient très peu d’eau. En effet la teneur en eau varie de moins de 0,OI cm3km3 en surface à
seulement 0,03 cm3/cm3 à 50 cm de profondeur. Après cet apport d’eau, et dès la mise en oeuvre
des traitements, ces figures mettent en évidence une évolution très rapide du profil d”humidite.
Tout d’abord, quelle que soit la pluie de semis considérée, il apparait dès le lendemain du
semis une très forte diminution de l’humidité des 20 premiers centimètres du sol. Cette diminulion de
l’ordre de 50% amène les valeurs d’humidité à une moyenne de 0,08, 0,IO et 0,13 cm3/crn3
respectivement pour les pluies de semis de 17, 30 et 37 mm. Par la suite, il apparaît à partir de
I’iorizon 6-8 cm une diminution plus lente de l’humidité du profil au profit d’une redistribution en
profondeur de l’eau. La descente du front d’humectation ainsi observée est d’autant plus perceptible
que la pluie de semis est importante,
Au cours de celte première période, on remarque un dessèchement très rapide de la tranche
O-4 cm sur RS par rapport aux deux sarcla-buttages. Ainsi sur cette épaisseur de sol a 1 jas, RS a
perdu plus de 70% de sa teneur initiale, alors que RB et RBF en conservent encore plus 50%. Entre 3
et 14 jas, à l’exception de l’horizon de surface O-10 cm sur RS, les valeurs de teneurs en eau sont
comparables pour les différents types de sarclage pour une pluie de semis donnée.
En fait, dans la tranche de sol 10-40 cm et pour toutes les pluies de semis, les sarclages de
prélevée ne présentent pas d’effets statistiquement différents, malgré une tendance apparente pour
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RS de stocker plus d’eau en profondeur. Dans ces conditions, les humidités volumiques Varient
comme suit :
- de 0,060 à 0,045 cm3/cm3 pour les semis après la pluie de 17 mm,
- de 0,090 à 0,060 cm3/cm3 pour les semis après la pluie de 30 mm,
- de 0,110 à 0,090 cm3/cm3 pour les semis aprés la pluie de 37 mm.
A partir de 14 jas, la vitesse accrue de dessèchement du profil traduit l’augmentation des
besoins en eau de la cultures dont le développement vegétatif a atteint le stade de 3 feuilles.
3w3.1.2 LES STOCKS HYDRIQUES
La cote de 50 cm vers laquelle tend le front d’humectation pour la plus grande hauteur de
pluie de semis a été retenue pour le calcul des stocks hydriques. Leur évolution moyenne en fonction
des types de sarclage de prélevée est presentée pour chaque hauteur de pluie (Fig. 3.15).
Comme pour les humidités volumiques, les stocks diminuent très rapidement au cours des
trais premiers jours qui suivent le semis. Cette diminution de stock dans cette période est d’autant
plus importante en valeur absolue que l’apport d’eau est élevé (Tableau 3.10). Ce resultat met en
edidence la grande influence de l’offre en eau de surface sur l’évaporation en sol nu.
Utterteurement, entre 3 et 21 jas, il y a un ralentissement dans I’evolution des stocks
hydriques dans le profil. Mais cette évolution, relativement lente au cours du temps, semble être sous
la dépendance de la hauteur de pluie de semis. En effet, il apparaît bien que la pente générale de
l’allure de l’évolution du stock augmente avec la pluie des semis.
Diminution de stock (%)
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Tableau 3.10 : Diminution du stock hydrique au cours des 3 premiers jours aprés semis
-
Enfin, à partir du 21ème jas, la vidange du stock d’eau dans le sol jusqu’à 12-15 mm est à
nouveau relativement rapide.
L’analyse de la variante des valeurs de stock est effectuée aux différentes dates pour chaque
pluie de semis. Elle ne met pas en évidence un effet significatif du type de sarclage de prélevée sur
tes stocks déterminés, &I l’exception de la mesure à 14 jas pour le semis apres 37 mm de pluie. Pour
cette situation précise le stock obtenu pour RB est significativement plus important que celui pour RS.
A l’exception des stocks mesurés pour la pluie la plus faible, une forte variabilité des stocks
est observable dans la période d’évolution du régime de l’eau dans le sol. En ce qui concerne la série
ir 30 mm, le phenomène apparaît en particulier pour RB et, dans une moindre mesure, pour REF .
Cela résulte en fait de la plus faible quantité d’eau apportée sur chacune de la troisième répétition de
ces deux traitements, du fait de l’arrêt momentané du fonctionnement d’un asperseur.
Au cours de la période totale considérée, soit de 0 à 60 jas, le stock hydrique moyen varie
comme suit :
-- d e 2 5 à 12,5 mm pour le semis aprés la pluie de 17 mm,
-- d e 3 7 à 16 mm pour le semis après la pluie de 30 mm,
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3.3.1.3. EVOLUTION DE L’ÉVAPOTRANSPIRA’TION
Les deux phases avant et après la levée de I’arachide ont été distinguées en ce qui
concerne le profil de dessèchement au cours de l’expérimentation. La première correspond ;li
l’évaporation en sol nu, alors que la deuxième concerne l’évapotranspiration du peuplement cultivé.
a) Evaporation en sol nu
Au cours des 6 premiers jours suivant les apports d’eau d’irrigation et précédant la levée, le
S~I est nu. L’application de l’équation du bilan hydrique aux 3 périodes respectives de 0 à 1, 1 a 3 et :3
à 6 jas permet de cerner la dynamique de l’évaporation sur l’ensemble des parcelles.
Pour chacune des pluies de semis, cette évolution en fonction du type de sarclage de
prélevée est présentée en figure 3.16. En tenant compte des conditions climatiques recueillies
pendant la période correspondante, il apparaît clairement une forte intensité de l’évaporation au
début de cette période. Toutefois, son importance est d’autant plus grande que la hauteur de la pluie
de semis est grande.
En moyenne, l’évaporation au bout de d’une journée après l’épisode pluvieux passe du
simple (3,5 mm) au triple quand l’eau apportée augmente de 17 à 37 mm. Par la suite, elle diminue
fortement. Là aussi, l’ampleur de la diminution enregistrée croît avec l’apport d’eau. Ainsi, par
e:<emple pour 17 mm de pluie, la baisse sensible n’est observée qu’à la fin de la 3 eme période.
L’analyse de variante effectuée par période pour chaque pluie de semis ne révèle pas d’effet
significatif du sarclage, à l’exception de la première période (O-l jas) et pour les deux pluies les plus
faibles, mais seulement au seuil de 10 %. Pour ces deux pluies, RB permet de conserver l’eau dans
le profil en début de cycle. Lors de cette période, ce traitement procure par rapport à RS ou même
RBF une réduction de l’évaporation respectivement de 80 et 35 % pour les pluies de semis 17 et
37 mm. Le comportement observé pour RBF est en général similaire à celui de RS. L’absence d’effel
du sarclage à ce stade pour la pluie de 37 mm semble traduire l’offre relativement importante d’eau
en surface conditionnant l’évaporation.
Le tableau 3.11 présente le cumul de l’évaporation du sol nu, c’est à dire lors de la période
précédant l’émergence des plantules d’arachide. En définitive, le volume d’eau mobilisé pal
évaporation avant la levée correspond environ à 38, 32, et 39 % pour les pluies de semis de 17, 30,,
et 37 mm, respectivement.
II apparaît que RS et RBF présentent un comportement similaire quelle que soit la hauteur de
la pluie de semis. Par contre, RB semble d’autant plus efficace pour préserver l’eau dans le profil que
la hauteur de la pluie de semis est plus faible.
Evaporation, mm
-
-
Pluie de semis, mm
RS
RB
1 7
7,0 f 2,5
5,l * 1,3
3 0
10,3 * 1,9
8,5 3~ 1,4
3 7
14,8 f 3,8
13,9 f 0,8
Ti,bleau 3.11 : Cumul de l’évaporation en sol nu avant la levée (O-6 jas). Moyenne 2 écart-type.
b) L’évapotranspiration
aprés la lev&e
En conséquence de l’évolution des profils d’humidité et de stock hydrique décrite
pt$cédemment,
les résultats d’analyse de I’ETR sont présentés pour deux périodes : la première
entre 6 et 21 jas et la deuxième entre 21 et 42 jas (Figure 3.16). II apparaît bien que I’ETR moyenne
joumaliére augmente avec la pluie de semis. De l’ordre de 0.2 mm/j pour le semis après la pluie de
17 mm, elle atteint 0.6 mm/j pour celle de 37 mm.
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Quand on passe de la première à la deuxième période, on note un maintien voire une légère
augmentation de I’ETR, à l’exception de RBF pour les deux plus faibles pluies de semis. L’effet de
l’apport de fumier semble se traduire par une forte mobilisation de l’eau quand celle-ci n’est pas
lirnitante.
Pour chaque pluie de semis, l’analyse de la variante effectuée montre que seul RBF
améliore I’ETR de façon significative par rapport à RS lors de la première période.
Sur l’ensemble de la période allant du semis jusqu’au 42ème jour, la quantité d’eau mobilisée
scus forme d’évapotranspiration en fonction du type de sarclage de prélevée croît avec la pluie de
semis (Tableau 3.12). Par rapport aux stocks initiaux, ces lames d’eau quel que soit le type de
sarclage consideré, sont comprises entre 70 et 75’ % pour les pluies de semis de 17 et 30 mm, et
entre 82 et 87 % pour la pluie de 37 mm. La différence assez maquée entre les deux plus faibles
pluies d’une part et la pluie de 37 mm d’autre part, semble refléter un phénoméne autre que la seule
difference des besoins en eau liées aux densités de levée observées (cf. chapitre ci-après).
Rbleau 3.72 : Evapotranspiration totale sur la période de 0 6 42 jas. Moyenne f écatf-Qpe.
3.3.1.4 tiu1w31~É DE SURFACE ET ÉVAPOTRANSPIRATION DE LA CULTURE
Lors du fonctionnement en sol nu, on a déterminé l’évaporation moyenne journalière relative
à chacune des périodes O-l, l-3, et 3-6 jas. Ces valeurs sont mises en relation avec l’humidité
volumique de l’horizon O-10 cm déterminée sur toutes les parcelles le jour même du semis, puis à 1
et 3 jas, respectivement.
Pour chaque type de sarclage, les mesures effectuees pour les trois pluies de semis testées
sont regroupées. Ainsi les 27 couples de mesures par type de sarclage de prélevée permettent de
di.sposer d’une large gamme de valeurs aussi bien pour l’humidité volumique que pour l’évaporation
en sol nu pour la période considérée. L’analyse effectuée pour chaque traitement permet de préciser
la nature de la relation, ceci compte tenu des résultats de l’analyse obtenus. L’étude de cette relation
est faite au moyen de régression. De fortes corrélations sont généralement observées entr5 I’ETR
moyenne
journalière et l’humidité de l’horizon superficiel O-10 cm. Les valeurs R sont
respectivement de 0.85, 0.72, et 0.76 pour RS, RB, et RBF.
L’évaporation moyenne journalière augmente avec I”humidité de surface (figure 3.17). Le
sarclage de prélevée à plat, et dans une moindre mesure l’enfouissement de matière organique par le
wclo-buttage de prélevee accélérent le dessèchement par evaporation de l’horizon de surface,
compares au sarcla-buttage de prélevée seul. En effet après une intense évaporation aussitôt après
le sarclage, correspondant à une humidité de surface maximale, les résultats obtenus indiquent une
évolution plus ralentie sur les sarcla-buttages que sur RS. Cela est confirmé par une humidité de
SL r-face plus élevée observable dès le lendemain de la pluie pour les sarcla-buttages par rapport au
sarclage simple.
3.3.1.5 LA TEMPÉRATURE DU LIT DE SEMENCE
a) Evolution au cours du temps
Le suivi de la ternpérature du lit de semence concerne 4 parcelles élémentaires. II s’agit
d’une rhpétition de chacun des 3 types de sarclages de prélevée après le semis sur la pluie de 17 mm
et d’une répétition de pour le semis après la pluie de 37 mm.
51
On considère deux profondeurs pour RS (5 et 10 cm) et 3 pour RB et RBF (0, 5 et 10 cm).
Les contraintes d’instrumentation n’ont pas permis de disposer de répétition pour ce suivi. Aussi, les
valeurs obtenues ne peuvent-elles pas prétendre decrire de façon rigoureuse le régime thermique du
lit de semence. Pour les dates correspondant à 1,3,6, 9, et 14 jas, les mesures en continu sont
disponibles de IOh à 18h durant la journée.
A l’échelle de la journée entière, l’amplitude ainsi que la moyenne thermiques déterminées à
0, 5, et 10 cm de profondeur sont présentées en fonction du type de sarclage (tableau ). Pour
chaque profondeur, l’amplitude thermique, supérieure à 20°C, est du meme ordre de grandeur que
celle de l’air ambiant, sauf pour l’horizon 0 cm de placement de la matière organique de RBF où elle
est beaucoup plus grande. Cet écart de température entre les valeurs extrêmes est deux fois plus
important que celui observé pendant la saison des pluies.
En reférence à la température maximum de l’air, l’évolution de la température aux différentes
cotes considérées est présentée (figure 3.18). Le type de sarclage n’affecte pas l’évolution de la
temperature a 5 et 10 cm. De plus, du semis jusqu’au 6Ame jas, la valeur maximale atteinte est
inférieure de 10% environ de celle de l’air. Mais, par la suite, cet écart est considbrablement
réduit.
Ce comportement est conforme au dessèchement de la couche de surface aprés l’apport d’eau qui
prk&de le semis.
.
Pour les sarcla-buttages, la localisation de la matiere organique sous la butte entraîne une
forte augmentation du maximum de température qui atteint plus de 50%. Au cours du temps, la
temperature à 0 cm pour RBF dépasse celle de l’air et est supérieure de 10°C environ à celle pour
RB Cette différence pourrait traduire la decomposition du fumier enfoui et en contact avec l’humidité.
_ b,) Relation entre la temp&ature et l’humidité
?,
L’étude concerne uniquement la pluie de semis la plus petite, soit 17 mm. Pour une
pr*ofondeur donnée, quand la teneur en eau décroft au couîs du temps, la température maximale
a?teinte dans la joumbe augmente. Cependant cette évolution est différente selon le type de sarclage
de pmlevée.
Le type de sarclage affecte significativement, comme nous l’avons vu, la teneur en eau des
hsrizons de surface, mais non ou tres peu la température maximale observée (figure 3.19).C’est en
particulier le cas pour les 6 premiers jours qui suivent le semis.
Dans la zone de localisation de la matière organique, les sarcla-buttages concernés se
wmportent différemment. En effet, quand la teneur &,r& eau de l’horizon O-2 cm décroît, plus
rapidement pour RBF que pour RB à partir du 6
* jour, la température maximale reste
csnstamment plus élevée de 10% environ pour R,BF que pour RI3 (figure 3.20)Cela pourrait être la
conséquence de l’apport de matiere organique en cours de décomposition pendant cette période.
En resumé, en plus de l’effet de la température ambiante, l’évolution au cours du temps de la
tt?mperature du sol semble liée à l’humidité de surface. Cette dernière favorise aussi le
déclenchement de la décomposition de la matière organique. Globalement, on remarque que quelle
que soit la profondeur considerée lorsque au cours du temps l’humidité décroît, la température du lit
de semence augmente.
3.32. EFFET DES TRAITEMENTS SUR LE COMPORTEMENT DE
L’ARACHIDE EN DÉBUT DE CYCLE
3.3.2.1 LA LEVÉE DE L’ARACHIDE
Dans les conditions de l’expérimentation, t’émergence complète des plantules germées a eté
observée ci partir du 6ème jas. La densité observée à la levée a fait l’objet d’une analyse de la
variante pour déterminer l’effet des traitements mis en oeuvre. Cette analyse révèle un effet
significatif aussi bien de la hauteur de la pluie de semis que du type de sarclage de prélevée. Par
contre, il n’existe pas d’interaction entre ces deux facteurs.(,Tableau 3.13).
5 2
T et Hv à 5 cm au cours du temps
3 5
i 8 Hv i1
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I,
3 0 0
;
1;
1;
20 25
Jours aprh semis
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” Figure 3.19 : Température et humidit,0 du sol à 5 cm de profondeur en fonction du ty,oe de sarclage.
T et I-Iv à 0 cm sur sarcfo-buttage
10
1 5
jours après semis
pl%ëTüZl
Figure 3.20 : Température ef humidité du sol d la hase de la bufle sur les sarcla-buffages.
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a) effef de /a pluie de semis
Deux groupes de densité à la levee se distinguent; l’un est relatif à la pluie de semis de 17
mm et l’autre aux deux pluies de semis de 30 et 37 mm. Pour une moyenne globale de 98.000
plants/ha, la densité à la levée pour le premier groupe est inférieure de 25.000 piants/ha à celle du
deuxième groupe.
b) Effet global du sarclage de préievée
Par rapport au sarclage simple, le sarcio-buttage procure un surplus de densité à la levée
pouvant atteindre 15.000 plants/ha, notamment en présence de matière organique.
E --
Effet des facteurs
**
D,L,
F
Signification
InteractKpluie*sarcl, --
Sarclage Pluie
2 2 4
10,7
2,4
65
ns c*
-
-
-
7Mleau 3.13 : Densité de peupiernenf à la lev6e en fonction du type de sarclage de prélevée
** : S@nificatif au seuil de 5 %; NS : Non significati( DL : Degré de liberie; F :Statisfique de Fischer.
En l’absence d’une interaction entre les deux facteurs étudiés, on peut conclure sur les effets
simples. En particulier, l’effet du type de sarclage pour chaque hauteur de pluie de semis est analysé
(ti2bleau 3.14).
r-
-
-
-
-
-
Pluie de semis (mm)
Sarclage de prélevée
I
Densité à la levée (*lOOO Pl/ha)
97,3 f 1,8
b
90,3 f 1,5
a b
101,7 f 3,8 a b
112,3 f 0,5
b
99,0 f 35
a
RBF
fl0,3 f 5,l a
- - -
Tableau 3.14 : Densite de peuplement à la levée en fonction du type de sarclage de prélevée.
5s
lettres diffkrentes indiquent des moyennes significativement diff6renfes au seuil de
5%. Moyenne 2 &a&type.
Jusqu’à une hauteur de pluie de semis de 30 mm, le sarcla-buttage de prélevée seul ou
associe a un apport de matière organique enfoui (RB ou RBF) améliore significativement la densité à
la levée par rapport au sarclage de prélevée simple (RS). ,Ainsi les surplus de densité à la levee par
rapport à RS sont respectivement de 20.000 pl/ha, et de 16.000 pl/ha pour les semis après les pluies
de 17 et 30 mm.
Sachant que la densité à la levée optimale recommandée pour la variété utilisée est de
120.000 planffha, si on dispose de semences de qualité et d’un matériel adéquat, on perçoit à partir
de ces résuttats l’intérêt de semer après une pluie importante en cas de sécheresse de début de
cycle. La hauteur de pluie de 30 mm semble bien correspondre à un optimum pour la levée . Par
mpport à cette densité optimale visée, les densités observées représentent en moyenne 73 % pour
le semis aprés la pluie de 17 mm, et 86 % pour les semis après une pluie supérieure ou égale à
31) mm.
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Par contre, quand le semis de l’arachide intervient après une forte pluie (>30 mm), les phases
de germination et de levee se déroulant dans un contexte de sécheresse de début de cycle ne
se,nblent pas affectées de manière significative par les types de sarclage de prélevée.
Les deux sarclages de prélevée présentant un buttage sur la ligne de semis ont un effet
statistiquement équivalent sur la densité a la levée. Toutefois, l’évolution de cette densite sur RI3 est
différente de celle sur RS ou RBF. En fait, quand la pluie de semis augmente, la densité moyenne de
population à la levée reste constante pour RB (soit 80 % de l’optimum); alors qu’elle augmente pour
Sarclage de prélevée
--
RS et RBF en particulier (Tableau 3.15).
f’luie de semis (mm)
RS
RB
RBF
1 7
6 4
8 0
7 4
- -
TiS3.75 : Pourcentage de lev&e par rapport c)
1
3 0
8 0
8 3
9 3
3 7
8 3
8 0
9 2
-
i-
-
l’optimum en fonction du sarclage de prélevée .
L’apport de fumier enfoui sur la ligne de semis à l’aide du sarcla-buttage, par le biais de son
action éventuelle sur l’alimentation minérale de debut de cycle est d’autant plus positif sur la réussite
de la levée que la pluie de semis est importante. Les indices d’une décomposition précoce de la
rr.atière organique dès sa mise en contact avec l’humidité sont fournis par l’accroissement rapide et
important de la température dans la zone de son emplacement.
3.3.2.2 EVOLUTION DE LA DENSITÉ DE POPULATION
Au cours des 45 premiers jours sans pluie qui suivent le semis, l’évolution de la densité de
population a fait l’objet d’un suivi. A cet effet, en plus de la Premiere observation de la densité à la
levée à 7 jas dont les resultats ont et6 présentés au chapitre précédent, deux autres observations ont
été effectuées à 30 et 45 jas. Pour chaque pluie de semis, la figure 3.21 présente l’évolution de la
densite en fonction du type de sarclage.
A partir de la levée et jusqu’au 45ème jas, il apparaît une diminution de densite de
population, au cours du temps, due à la mortalité de certains plants. Ainsi le taux de mortalite
augmente pour tous les types de sarclage de prélevée et chacune des pluie de semis (Tab. 3.18).
Tableau 3.16 : Tau
hide lors de la sécheresse
cycle. Moyenne-Ecart-type.
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Ce taux est d’autant plus élevé que la hauteur de la pluie de semis est faible. L’analyse de
variance effectufle sur les densités de population et les tauix de mortalité à 30 et 45 jas ne met pas
Wdence un effet du type de sarclage de prélevée, à l’exception de la densité de population à 45 jas
pour le semis après la pluie de 30 mm. Pour ce cas de figure, RBF est équivalent à RB, et on note un
effet statistiquement différent de RS.
Déja à 30 jas, la densité de population diminue de 12 O/8 par rapport à la densité observée à la
levée pour le semis apr&s la pluie de 17 mm comparé à moins de 4 % pour les semis sur les deux
autres pluies. Quinze jours plus tard, le taux de mortalité atteint 25 Oh de la densité initiale pour le
semis après 17 mm de pluie alors qu’il est de I’ardre de 10 % pour les semis après les deux pluies les
plus importantes.
3.3.2.3. EVOLUTION DE LA MATIÈRE SÈCHE
a) La matière séche ah-ianne et le taux de recouvrement du sol par la cuttufe
A 14 et 30 jas, la détermination de la matière sèche aérienne sur les trois répétitions de
chaque type de sarclage de prélevée pour les trois pluies de semis étudiées a donné les résultats
prksentés en figure 3.22.
Environ une semaine après la levée complète de l’arachide, la matière &che moyenne
produite de 5,O g/m2 semble indépendante aussi bien du type de sarclage de prélevée que de la
hauteur de la pluie de semis. Compte tenu de la sécheresse de début de cycle, cette production
semble se maintenir jusqu’au 30ème jas, quel que soit le type de sarclage pour les deux pluies de
semis les plus faibles. Toutefois, on note pour cette matière sèche produite une légère tendance
d’une part à une diminution pour le semis sur la pluie de 17 mm, et d’autre part une augmentation
pour le semis après pluie de 30 mm. En fait pour ces deux pluies de semis, il n’existe pas d’effet
significatif du type de sarclage de prélevée sur la matière sèche.
En ce qui concerne le semis après la pluie de :37 mm, une période sèche de 30 jas
tikmpêche pas la poursuite de la croissance végétative correspondant à une augmentation de la
matière aérienne. produite: Les accroissëments de la matière sèche entre ces deux dates sont de 34,
40, et 121 % pour RS, RB, et RBF respectivement. En particulier, pour des densités de population
équivalentes à 30 jas (cf. chap. 3.3.2.2.), RBF améliore significativement de 43 */b la production de la
matière sèche par rapport à RS. Ainsi les effets de RS et RI3 étant équivalents sur cette grandeur, il
apparaît clairement que c’est l’apport de matière organique à la dose de 5 t/ha qui fait la différence
quand l’alimentation en eau est non limitante.
Le taux de recouvrement du sol par la culture a étk déterminé une seule fois à 35 jas. Les
résultats obtenus semblent confirmer les différences de croissance végétale. En effet, pour tous les
traitements confondus, ce taux passe de 10 % environ pouf les semis après les pluies de 17 et 30
mm à 22 % pour le semis après 37 mm de pluie. Par ailleurs, pour cette pluie, la plus importante, le
taiix de recouvrement est égal en moyenne de 21 % pour RS et RB compark à 26 % pour RBF.
b) La masse racinaire
Des prélèvements globaux ont Bté effectués à 14 jas sur une répétition uniquement de
chacun des 3 types de sarclage de prélevée. Seuls les semis après les pluies de 17 et 37 mm sont
concernés. Pour chacun des profils racinaires considérés, le prélèvement est relatif à 3 pieds
contenus dans le monolithe de dimension 45 cm * 50 cm * profondeur du front d’humectation. Les
poids secs racinaires obtenus pour tes différentes situations sont présentés dans le tableau 3.17. Le
nombre limité de tipétitions considérés pour ces données n’autorise pas une analyse poussée de
l’enracinement de l’arachide en cas de sécheresse en début de cycle. Toutefois, il semble bien se
dégager que le poids racinaire augmente avec la pluie de semis qui détermine la profondeur du front
d’humectation. En outre, les sarcle-buttages, et en particulier RBF, ont bien tendance à améliorer la
croissance racinaire de début de cycle.
5 5
Ie
semis (mm)
Sarclage
Front d’humectation, cm
Poids racinaire, mg 1
3.3.2.4. EVOLUTION DU CONTENU RELATIF EN EAU (CRE)
L’évolution du CRE au cours du temps est présentée en fonction du type de sarclage de
prélevée relativement à chacune des pluies de semis (Figure 323)Les valeurs moyennes de départ
de 71 %, au 14eme jas, correspondant au stade de trois feuilles de la plante, indiquent la précocité
de l’effet du stress hydrique. Pour une pluie de semis donnée, on ne met pas en évidence un effet
significatif du type de sarclage de prélevée sur le CRE, ceci quelle que soit la date d’observation
considerée. Toutefois, l’effet du stress hydrique se traduit par une diminution progressive du CRE au
cours du temps, Pendant les trois premières qui suivent le semis, le CRE descend en moyenne de 71
a 62 % indépendamment de la hauteur de la pluie des semis (tab. 3.18).
A partir du 30ème jas, la hauteur de la pluie de semis prend de l’importance sur l’évolution du
CRE. Ainsi, la diminution du CRE est d’autant plus marquée que la hauteur de la pluie de sernis est
plus faible. L’écart par rapport à la date précédente correspond à 13, 9, et 3 % pour les semis après
les pluies de 17, 30 et 37 mm, respectivement.
Au 42ème jas, le CRE pour chaque pluie de semis décroît de 3 % par rapport à sa valeur
(
moyenne au 30èmejas. A cette date, le CRE moyen des plantes semées sur la pluie de semis de 37
mm est équivalent à celui des plantes semées sur la pluie de 30 mm, mais significativement plus
élevé que celui des plantes correspondantes à la pluie de semis de 17 mm.
Pour cette dernière situation, le CRE de 51 o/ obtenu au 42ème jas correspond à la dernière
mesure possible compte tenu du fléchissement et/ou l’arrêt de croissance manifesté par la culture.
Par contre pour les plantes dont le semis est effectue après les pluies de 30 et 37 mm, la poursute
du suivi met en évidence un stress hydrique de plus an plus marqué au cours du temps. Les ,valeurs
de CRE équivalemes pour ces deux situations sont en moyenne de 31% à 56 jas et de 29% à 76 jas.
30 jas
42 jas
56 jas
53,8 i 1,3 a
51,7 0,7 a
-
61,8i1,2
56,7&1,8 b
54,1 f I,3 ab 31,0 f 1,5
60,3 i: 0,5 c
56,5 1,2 b
31,6 f 1 ,O
-
-
-
Tableau 3.18 : Evolution du CRE moyen en fonction de la pluie de semis. Moyenne f écart-fype.
3.3.2.5. CRE ET MORTALITÉ DES PLANTS
A 30 et 45 jas, les valeurs moyennes de CRE (et du taux moyen de mortalité des plants pour
chacune des pluies de semis sont présentés au tableiau 3.19.
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T&%u 3.19 : Contenu I
semis . Moyenne f &a&type.
L’effet de la duree de période sèche se traduit par une diminution du CRE quand le taux de
mwtalite croît. Ce résultat s’observe independamment de l’importance de la pluie de semis. De plus,
ce tableau indique qu’à partir d’une valeur maximale de CRE de 71% obtenue au stade 3 feuilles,
atteint à 14 jas, jusqu’à une valeur de CRE de 54% observée à 30 jas pour le semis après 17 mm de
pluie et à 45 jas pour les autres semis, le taux de mortalite des plants d’arachide est toujours
inférieur ou égal à 10%. Par conséquent, la valeur de CRE de 54% pourrait bien correspondre a un
seuil critique au-delà duquel la densité de population est fortement diminuée du fait de la mortalité
des plants.
Par ailleurs, pour une date donnée, il apparaît qu’à partir de 30 jas quarrd l’importance de la
pluie de semis croît, une légère augmentation du CRE s’accompagne d’une diminution sensible du
taux de mortalité des plants.
3.3.3.RELATION ENTRE L’ETAT DU SOL ET L’IMPLANTATION
DE
L’ARACHIDE
3.3.3.1 IMPLANTATION DE LA CULTURE ET HUMIDITÉ DE SURFACE DU SOL
On a montré l’importance des effets globaux de la pluie de semis et du type de sarclage sur
l’implantation de la culture. Pour l’interprétation de ces résultats, l’analyse proposée s’appuie sur
I’&olution de I’humidite de la zone d’emplacement des semences. Le potentiel hydrique
cwrespondant est obtenu à partir de la courbe caractéristique établie pour l’horizon O-10 cm concerné
(fig.3.6).
a) Profondeur de semis
La distribution de la profondeur de semis indique une valeur moyenne comparable quelle que
soit la hauteur de pluie ((Tab. 3.9). Une certaine variation est décelable pour cette profondeur. On
trouve environ 6% des semences dans la couche O-20 mm, 10% dans la tranche 20-30 mm et le
reste dans l’horizon 30-40 mm.
Par conséquent, il apparait qu’en plus de l’horizon moyen de placement des semences de 2-4
cm, il est nécessaire de tenir compte de la couche la plus superficielle, soit O-2 cm pour l’analyse de
l’implantation de l’arachide en relation avec l’humidité de surface. Par ailleurs, l’état hydrique de
l’horizon 4-10 cm joue un rôle capital pour le développement et la croissance de la radicule avant
l’émergence.
b) ,4nalyse de la lev&e
Les deux phases distinguées sont :
- la germination qui se déroule au cours des trois premiers jours suivant le semis,
- l’émergence compléte des graines germées observée à 6 jas.
La demarche ascendante utilisée pour cette analyse consiste A partir de la couche 4-10 cm
de:; radicules à celle de placement des semences. Les effets, statistiques de la hauteur de pluie et du
5 7
type de sarclage ont tSté analysés aussi bien sur la densité à la levée (chap. 3.2.2.2.) que sur
l’humidité des tranches de sd concernées.
0 Densité de levée et Atat hydrique dans la zone de m?ksance de la radk&
A la levée observée à 6 jas, les conditions hydriqufes de la couche 4-10 cm concernée par la
cmk-sance de la radicuie sont étroitement liées à i’appof-t pluviom&ique au semis. L’analyse
statistique met en évidence un effet significatif de la hauteur de pluie , mais non de la technique de
sarclage.
L’évolution de la densité à la levée en fonction de l’humidité voiumique moyenne de cette
couche de sol est présentée (Figure 3.24). En y distinguant ks traitements pluie et sarclage, on
remarque qu’il y a une augmentation régulière de la densité avec la teneur en eau, ceci jusqu’8
@lier qui semble se dessiner quand i’humidité atteint 0,136 cm3/cm3. Les teneurs en eau les plus
faibles observées pour la pluie de semis la plus faible correspondent à des potentiels hydriiues
compris entre 1 et 1,5 bar. Par conséquent, on peut conclure que l’offre en eau dan la zone racinaire
en début de cycle ne constitue probablement pas la contrainte majeure pour la ievée des graines (de
semences germées.
Pour chaque pluie de semis, la relation entre la teneur en eau et le potentiel hydrique de
I’horizon O-10 cm , à 3 et 6 jas est présentée pour RS et RB; R5 et REF orit des comportements
semMabks (tableau 3.20).
Horizon
D a t e
Pl. semis
Sarclage
17mm
R-s
R B
3 0 m m
R S
R B
37 mm
R S
R B
i
Rtbbleeu 3.20 : Vartiti des vakws moyennes de la tenew en eau (Hv en cmWcm3) et o% potentkl
hydrkpe (h en hPa) en surface km de la germMbn et la levée.
.
Densité à la1 ievée et état hydrique dans la zone d’emplacement des semences
Dans les deux zones d’emplacement des semences, l’effet de la pluie de semis est significatif
sur la teneur en eau sauf pour l’horizon O-2 cm à 6 jas. En ce qui concerne le type de sarclage, son
efl’et est significatif uniquement sur l’humidité de /‘horizon 0-2 Çm. On distingue à ce niveau RS d’un
côté, et les sarcio-buttages (RB et RBF) de l’autre.
Rappelons qu’il n’existe pas d’interaction entre les deux facteurs.
- à la abte d’obserwtbn de la levée (Sjas)
Les reiatkns pour chacun des deux horizons sont présentées à la fiiure 3.24.
Pour i’horizon 2-4 cm où se retrouvent 9Z”h des semences, l’évolution de la densit& en
fowtion de l’humidité est en fait comparable à celle obtenue au niveau de i’horizon 4-10 cm.
Toutefois, les teneurs en eau sont plus faibles pour la pluie la faible.
si la pluie de semis est supérieure ou égaie à 30 mm, l’humidité indépendamment du type de
sarclage est sup&ieure à CI,06 cm3km3, soit un potentiel hydrique équivalent de 1057 hPa ( ou 1
bar). Dans ce cas, la densité à la levée varie entre 95,.000 et 110.000 piants/ha.
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Par contre pour la plus faible pluie de semis, l’obtention d’une densité de semis voisine de ce
pallier dépend du type de sarclage. Le sarcla-buttage simple correspond au meilleur cas avec un
potentiel hydrique de l’ordre de 1 bar. A l’opposé se retrouve le sarclage à plat où le potentiel
frydrique à 6 jas est supérieur à 15849 hPa (ou 15 bar).
En ce qui concerne l’horizon superficiel O-2 cm, la relation entre la densite à la levée et la
teneur en eau (figure 3.24~) est différente des deux relations précédentes. La faible liaison entre la
densité a la levée et la teneur en eau dans cette couche traduirait le nombre limité de semences ainsi
concernées. En l’absence d’effet de la pluie de semis, l’impact du type de sarclage est bien mis en
tividence (tableau 3.20). Pour les sarcla-buttages,
l’état hydrique, qui correspond à des potentiels en
eau inférieurs à 8 bars à cette date, peut être considéré comme étant non limitant pour la germination
c?f la levée quelle que soit la pluie. Par contre pour FS, les potentiels hydriques atteins à 6 jas
indépendamment de la pluie de semis sont indicatifs de possibles contraintes pour la germination des
semences situées dans cette zone.
De ce qui précède, il ressort qu’à défaut de pouvoir expliquer la variabilité observée pour la
densité à la levée, I’etat hydrique de l’horizon O-10 cm de surface correspondant permet tout au
moins d’érnettre l’hypothèse d’une germination déficiente pour le traitement RS, indépendamment de
a hauteur de la pluie de semis,
- à la dafe supposée de la fin de /a germination (3 jas)
Pour analyser cette éventualité, on considère la relation entre la densité à ta levée et I’etat
hydrique des deux couches de sol à 3 jas (figures 3.25).
gctur sees semences situées dans l’horizon 2-4 ‘Cm, l’humidité volumique varie de 0,06 à
0,12 cm /cm
et est significativement affectée aussi bien par la pluie de semis que par le type de
sarclage. Dans’ cette gamme d’humidité moyenne, dont le minimum correspond à un potentiel
hydrique inférieur à 1 bar, il est logique de considérer que les conditions de germination sont
satisfaisantes. Cependant, pour la pluie de semis de 1’7 mm, la variation autour de cette moyenne
peut occasionner des conditions moins favorables pour quelques semences.
Pour les semences localisees dans l’horizon O-2 cm {figure 24c), quelle que soit la pluie de
semis il apparaît bien que les valeurs moyennes de teneur en eau les plus faibles concernent les
traitements RS. Les potentiels hydriques correspondants sont supérieurs à 16 bars. Pour les sarclo-
buttages, par contre, l’état hydrique se caracterise par un potentiel inférieur à 1 bar.
On peut donc: admettre que pour le traitement RS, toutes les semences situées dans cette
zone n’ont pas pu germer. Mais dans ce cas, on n’explique qu’en partie la plus faible densité relative
à ce type de sarclage sur la pluie de 17 mm. Pour la partie restante, on peut seulement évoquer une
possible déficience pour les graines situées dans la tranche 2-3 cm où l’état hydrique pourrait être
limitant pour la germination.
Par ailleurs, en partant d’une teneur en eau minlimale après le semis, comme dans le cas de
la pluie de 17 mm, une prolongation de la durée d’imbibition, et donc de la germination est probable.
Cela augmente les risques d’une germination incompléte qui pourrait être observable pour RS., en
particulier.
?? Variabilité de la densit& à la /evée pour les sarcla-butfages.
Pour une même gamme de teneur en eau, les densités à la levée pour RB et RBF sont
statistiquement équivalentes. Mais quand la pluie de semis augmente, l’évolution de la densité de
semis n’est pas la même. En effet, alors que la densit6 à la levée est pratiquement constante pour
RB, elle augmente par contre sensiblement pour RBF. L’hypothése d’un effet précoce du fumier
pourrait ainsi être avancée. L’accroissement important de la température dans les horizons de
surface sur RBF par rapport RB conforte l’idée d’une décomposition de la matière organique.
La densité à la levée relativement faible observtie pour RBF à 17 mm pourrait s’expliquer par
l’existence d’une forte pression osmotique liée à une concentration des produits de la décomposition
de la matiére organique (Gautreau, 1978). Par contre, quand la pluie de semis est supérieure ou
égale à 30 mm, la teneur en eau importante qui en résulte favorise un effet de dilution de la solution
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de sot. Dans ce cas, on peut évoquer la possibilité de l’effet starter de l’azote favorable à la levée
(Andrews et al., 1991).
303.3.2. STATUT HYDRIQUE DU SOL ET DÉVELOPPEMENT VÉGÉTATIF APRÈS
LA LEVÉE
a) Evolution de la densité de population et conditions hydrjques du sol
Durant la période sèche suivant le semis à différentes hauteurs pluviométriques, la diminution
de la densité de population consécutive à une mortalité Ides plants peut être reliée directement au
statut de l’eau dans le sol. A 30 et 45 jas, cette diminution de la densité pour chaque traitement est
rapportée à une valeur qui est la densite optimale préconisée pour la variété utilisée, soit 120.000
plants/ha.
Pour l’analyse de l’évolution de cette densité, on considère le stock d’eau dans le profil, et
plus particulièrement la couche la plus humide.
L’examen des profils hydriques à 30 et 45 jas permet de constater que l’horizon 20-30 cm est
le plus humide (figure 3.26 ). La teneur en eau dans cette tranche de sol dépend surtout de
l’importance de la pluie de semis. Ainsi, on distingue d’un côté la pluie de semis de 17 mm pour
laquelle la teneur en eau varie de 0,042 à 0,025 cm3/cm:3, et d’un autre les pluies de 30 et 37 mm
pour laquelle l’humidité passe de 0,07 à 0,04 cm3/cm3.
En fonction de la pluie de semis et du type de sarclage, on représente la diminution relative
de la densité à 30 et 4.5 jas en relation avec I’humid&$ volumique de la couche 20-30 cm la plus
humide, pluie de semis et type de sarclage étant confondus (figure 3.26 a, b et c).
II se dégage une nette tendance d’une diminution de la densité de population quand la teneur
en eau de la couche la plus humide du profil décroît. Cette évolution est caractérisée par une grande
variabilité. Compte tenu des effets significatifs individuels des facteurs étudiés, la représentation est
effectuée en distinguant par type de sarclage; toutes les pluies de semis sont prises en compte.
Dans la gamme de variation des teneurs en eau ainsi obtenues, la diminution relative de la
densite à ces deux dates est différentes selon la technique de sarclage de prélevée. Globalement, !a
diminution de la densite au cours du temps est plus atténuée pour RE3 que pour RS ou RBF, comme
en atieste les pentes générales de ces courbes. En outre, on rerrlarque qu’à ces deux dates, les
teneurs en eau pour RBF sont plus faibles que pour RS ou RB.
Les plus fortes baisses relatives de densite sont observées pour la pluie de 17 mm, Aux deux
dates considérées, les effets de RS et RBF sont comparables avec des valeurs plus élevées allant de
40 à 55 % comparées à l’effet de RB qui provoque une diminution relative variant de 25 à 30 %.
Alors que pour RS, cette forte baisse découle du fait d’une plus faible densité à la levée, pour RBF
par contre la forte diminution de la densité au cours du temps doit être liée à une mobilisation plus
rapide de l’eau. La capacité de la culture à absorber de l’eau dans le profil est réduite à 30 jas pour
R13F du fait de la faible teneur en eau qui correspond B un potentiel voisin de celui du point de
flWissement permanent. En effet, la matière organique apportée au niveau de ce traitement, en
favorisant la colonisation racinaire, accélère l’épuisement du stock hydrique et sensibilise la plante à
la sécheresse.
Pour les pluies de semis supérieures ou égales à 30 mm, les diminutions relatives de la
densité de population à ces deux dates sont plus faibles en raison de la teneur en eau plus importanle
dans la couche considélbe. A 45 jas, elle atteignent 25 à 30 % pour RS et RB et 20 % pour RBF.
Pour la pluie de 30 mm, la meilleure densité à la levée pour RBF par rapport à RS a é1.é
reliée à l’effet starter de l’azote provenant de la décomposition du fumier. Cette densité de population
ajoutée la forte colonisation racinaire entraîne une forte pression sur l’eau du profil. Ceci pourrait
donc expliquer la différence de teneur en eau dès le 30ème jas.
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b) Mat&e séche et état hydrique du profil
Les valeurs de matière sèche déterminées à 14 et 30 jas sont mises en KhtiOn avec
l’utilisation de l’eau du profil pour chaque pluie de semis (Tabl. 3.21).
---
Pluie de semis
Date
Sarclage
ETR
Stock hydrique
(mm)
W
(k$a)
(mm>
(mn-9
1 7
1 4
RS
43,6 + 3,6
7,6 f 0,8
11,3*1,2
I
I
RB
1 47,4*4,4
78 *0,3
11,l io,5
RBF
8,9 f 1,l
3 0
RS
6,8 f 1 ,o
RB
6,7 f 0,7
RBF
5,4 f 2,l
1 4
RS
14,8 f 1,5
RB
12,8 f 1,3
12,6 f 1,l
103 f 1,4
10,3 f 2,8
10,6 f 1,O
152 f 1,2
19,o f 09
17,3 f 1,6
11,7 f 2,7
13,9 f l,o
Il ,7 f 1,7
Tableau 3.21 : Matière sckbe (MS) et ETR suivant les traitements appliqués. Moyenne f écart-type.
Pour ces deux dates de mesure, le type de sarclage de prelevée ne presente pas d’effets
significatifs sur les termes du bilan hydrique de la culture. En ce qui concerne la matière sèche, l’effet
du type de sarclage n’est. significatif au seuil de 5 % qu’à 30 jas pour la pluie de semis de 37 mm.
L’ETR augmente sensiblement avec la pluie de semis. II en résulte des stocks résiduels
assez faibles a 30 jas, en particulier pour la pluie de 17 mm pour lequel le stock est descendu en
moyenne à 6 mm. Les stocks hydriques atteints à 30 jas relatifs aux pluies de 30 et 37 mm de l’ordre
de 10-3 1 mm sont comparables au stock moyen atteint dès le 14ème jas pour la pluie la plus faible
de 17 mm.
En ce qui concerne la matière sèche aérienne produite, il en resulte une nette tendance à une
diminution pour la pluie de 17 mm. A l’inverse, pour les autres pluies de semis plus importantes, l’état
hydriques dans le profil au cours des 30 premiers jours apres le semis permettent de maintenir voire
d’wgmenter la croissance végétative. Pour la pluie de semis de 37 mm, où il n’existe pas d’effet du
type de sarclage sur la densité à la levée, la matière sèche augmente sensiblement entre ces deux
dates.
L’examen des profils hydriques à ces dates (figure 3.12, 3.13 et 3.14) permet de constater
que l’horizon 20-30 cm est le plus humide, indépendamment de la pluie de semis ou de la technique
de sarclage. Cependant., ces valeurs d’humidité varient essentiellement en fonction de la hauteur de
pluie.
6 1
?? Pluie de semis de 17 mm
Durant la periode considérée, la teneur en eau volumique est de l’ordre de 0.04 cm3/cm3.
Compte tenu de la relation entre l’humidité et te potentiel en eau obtenu pour l’horizon O-10 cm de
sirface (tab.3.19) il apparait que la réserve utile accessible à la culture est épuisée. II semble dans
ce cas qu’à partir de 14 jas, l’eau qui demeure stockée dans le profil à un niveau tel que la culture
commence à subir des stress hydriques sévères entraînant une forte mortalité. Le taux moyen de
m~ortalité de 10 % atteint à 30 jas est illustratif de cette situation.
?? Pluie de semis de 30 mm :
A 14 jas, I’humidite est supérieure ou égale à 0,06 cm3/cm3 dans la tranche 10-30 cm. Par
contre à 30 jas, cette teneur en eau ne concerne que l’horizon 20-30 cm. La densité de population est
maintenue mais la croissance végétative semble interrompue, l’eau disponible dans le profil
n’iN&wise pas une production supplémentaire de matière sèche.
?? Pluie de semis de 37 mm :
Jusqu’à 14 jas, tout l’horizon O-30 cm participe a l’alimentation en eau de la culture, à
l’exception de la tranche O-6 cm pour RS. La teneur en eau moyenne est de 0,07-0,08 cm3/cm3. A 30
ja.s, cette humidité diminue sensiblement pour la tranche O-20 cm, mais sa valeur est maintenue
pour l’horizon 20-30 cm. Cette mobilisation d’eau pendant cette période explique la poursuite de la
croissance qui se traduit par l’augmentation de la matière seche. Au cours des 30 premiers jours secs
sbmivant le semis, elle augmente de 32, 69 et 121 % respectivement pour RS, RB et RBF. Pendant
cette periode, l’eau encore disponible dans le profil autorise une poursuite de la croissance. II importe
en particulier de signaler le cas de RBF, pour lequel les conditions d’alimentation en eau relativement.
favorables ont permis d’extérioriser l’effet de l’apport d’éléments fertilisants.
* Cas particulier de RBF : Le front d’humectation sur RBF descend plus lentement par
rapport aux deux autres traitements (cf. chap.3.3.1). Par ailleurs, à 14 jas la production de matiére
s&he racinaire est favorisée par ce traitement. II semble alors possible de distinguer deux phases au
ni,Jeau de la croissance de la culture. La première phr@$,favorisant l’établissement d’un système
racinaire concerne le stade plantule. C’est lors de la 2
phase que la production de biomasse
aerienne est stimulée si t’alimentation en eau n’est limitante.
c) Efficience d’utilisation de l’eau apportée
L’efficience d’utilisation de l’eau (EUE) est définie comme étant le rapport entre le rendement
en matière sèche produite (en kg/ha) à une date donnée et l’eau consommée par évapotranspiration
en (mm) correspondante. Le tableau 3.22 présente les variations respectives de la matière sèche et
I’EUE pour chaque hauteur de pluie de semis
MS 1 4 j a s EUE
3 0 jas
-lJ
MS
EUE
(W-M
(kg/ha/mm)
(kcdha)
(kg/ha/mm)
-
-
-
1 7 -+ RS
43,6 f 3,6
6,0 f 1 ,O
31,9 f 5,7
2,8 f 0,4
RB
47,4 i 4,4
6,3 f 0,8
36,9 rt 2,0
3,8 f 014
RBF
36,3 + $5
35 zk l,o
31,4 z!z 0,8
2,6 f 0,2
1
MOY.
42,4 i 2,5
53 f 0,5
33.4 * 2.0
3,l -: 0,2
=--
-
3 0
-
RS
50,8 f 8,7
3,6 fl,l
54,4 f 3,l
2,8 f 0,3
RB
52,0 f 53
3,8 f 0,5
56,5 i 6,6
3,4 i: 0,4
RBF
l 52,7 f 6,2
3,6 f 0,5
58,5 f 0,9
3,5 f 0,2
51,8 f 4,0
3,6 f 0,4
56,4 f 2,5
3,2 i: 0,2
74,5 f 5,6
2,7 f 0,3
RB
59,4 f 4,l
2,9 -t 0,3
83,2 -t 7,l
3,2 5 0,4
RBF
48,2 f. 2,6
2,4 + 0,3
+
‘lO6,4 f 6,4
4,l f 0.5
L
1
MOY.
54,4 i 1,8
1 2,6 f 0,l
1 88,0 -t3,7
1 3,4 i:0,2
Tlgau3.22 : Efhcience d’utilisation de /‘eau par la culture.Moyenne
f écart-type.
6 2
Le rendement de matière séche est compris entre 40 et 50 kg/ha à 14 jas quelle que soit la
plJie de semis. Cependant à 30 jas, il augmente sensiblement avec la hauteur de la pluie de semis.
Ainsi, en moyenne sur les sarclages de prélevée, il croît de 33 à 88 kg/ha.
L’analyse de I’EUE correspondant à cette production de matière sèche appelle les
commentaires suivants :
?? Effet de l’importance de la pluie de semis
Indépendammen~t du type de sarclage de prélevée, quand la hauteur de la pluie de semis
augmente I’EUE diminue à 14 jas, mais reste constante d 30 jas. La différence des valeurs de I’EUE
à 14 jas pourrait s’expliquer par les différences maquées des valeurs de I’ETR observées en sol nu
entre les pluies de semis,. En effet, la forte augmentation de I’ETR avec la pluie de semis en début de
cycle entraine des valeurs de stock hydrique a 7 jours après la levée assez différenciées. Or à ce
stade, les besoins en eau de la culture sont faibles. Par conséquent, on obtient pour une même
production de matière &che des valeurs de EUE d’autant plus faibles que la pluie de semis est
importante.
?? Effet du sarclage de prt+levt?e
L’analyse de variance réalisée pour chaque date et pour chaque pluie de semis ne met pas
en évïdence de différence significative entre les sarclages de prélevée. Toutefois, on note à 14 jas
pour la pluie de semis de 17 mm que I’EUE sur RBF est sensiblement plus faible que celle sur RS ou
R13.
1
* Effet de /a durcie de la p&iode sèche
En rapport avec la hauteur de pluie, I’évollution de la matière sèche est différente de celle
I’EUE déterminbe.
Pluie de semis de 17 mm
L’EUE maximale g 14 jas de 53 kg/mm descend assez rapidement à 3,2 kg/mm à 30 jas.
Cela traduit l’ampleur du stress hydrique subi par les plantes, la faible augmentation de I’ETR entre
ces dates ne s’étant pas traduite par une production complémentaire de matière séche. La
sénescence et/ou la mortalité des plants ont entraîné une diminution de la matière séche produite par
unité de surface
Pluie de semis de 30 mm
L’EUE est relativement constante et égale à 3,4 kg/mm pendant les 30 premiers jas. La faible
augmentation de la matière sèche produite (+9 %) entre ces deux dates traduit un ralentissemenl.
cc’nsidérable, voire un arrêt de croissance végétative lié à la disponibilité limite en eau dans le profil.
Pluie de semis de 37 mm
Entre ces deux dates, l’augmentation de 31% de I’EUE correspond à une augmentation de
65% de la matiére sèche. A 14 jas, la matière sèche produite est indépendante du sarclage de
prélevée, contrairement à la matière sèche à 30 jas où RBF augmente significativement par rapport
à 1% (41 %).
d) CRE et Misation de stock d’eau du sol
Pour chacune des pluies de semis, l’évolution du CRE est mis en relation avec celle du stock.
résiduel (corriglt du stock initial en sec avant l’irrigation) (Tableau 3.23). Quatre dates de mesure sont
considérées pour le sernis après la pluie de 17 mm, contre 5 pour les autres semis. Le nombre
inr”&ieur de mesures effectuées pour la faible pluie de semis s’explique par le flétrissement poussé
des plants qui n’autorise plus de prélévements foliaires après la quatrième mesure intervenue au
4i!ème jas.
6 3
Date (jas)
Sarclage
17mm
I 30mm 1
137mm
1
-
-
-
-
Stock (mm) CRE (%)
Stock.(mm ) CRE (%)
Stock (mm) CREI%)T
14-
RS
- Il,3 f 1,2
705 f 1,6
14,8&1,5 71,4&2,9 15,2*1,2
71,5 f 3,8
RB
Il,? i 0,5
755 f 3,8
12,8 f 1,3
69,9 f 1,2
19,O f 09
70,o i 1,4
RBF
8,9 f 1,l
72,5 f 1,6
12,6 i 1,l
68,3 f 1,5
17,3 f 1,6
72,4 f 2,0
-
;Il-- RS
- 10,4 f 0,9
62,4 f 0,7
74,9 f 2,9
59,Q f 2,9
14,l f 25
59,7 f 1,2
RB
9,1 f 0,5
67,2 f 1,8
128 f 3,4
63,O i 1,2
17,i f 1,O
60,3 f 1,2
R B F
7,6 i: 1,6
61,6 f 4,0
12,7* 1,3
62,6 f 1,7
13,9 f 13
59,3 f 0,8
---p
-
10,5&1,4 56,2*2,2 11,7&2,7
59,7 f 1,o
10,3 f 2,8
58,0 f 2,8
13,9 f 1,O
605 f 0,9
10,6 f 1,O
55,9 i4,O
Il,7 f 1,7
60,7 i. 0,5
-
-
5,l f 0,3
50,8 f 1,3
7,7 j: 1,8
52,7 i 3,0
5,2 f 1,7
58,7 & 1,4
4,9 f 113
52,4 f 1,4
7.L?$ 1,7
57,1 f 2,5
8,2 i 1,0
55,4 f 2,5
4,2 f 1,3
51,7 f 0,9
8,7 f 0,6
52,5 f 1,8
6,0,1: 0,5
60,7 j: 0,5
-
-
4,5 f 0,6
n d
5,2 :t 0,8
30,7 f 0,9
3,1 f 1,l
29,3 f 0,3
4,7* 0,7
n d
4,9 :t 0,9
30,6 f 4,6
$1 f 0,5
32,2 f 2,9
4,1 f 1,l
n d
5,l :t 1,o
31,7 f 0,l
5,o f 1,2
33,3 f 0,2
.---
Tableau 3.23 : Variation entre le Stock hyurique d(ens le sol et CRE.Moyenne f écart-type.
,qd = non déferminé
L’analyse de variante réalisée pour chaque date de prélèvement et pour les différentes pluies
{Je semis ne met pas en évidence un effet significatif du type de sarclage de prélevée.
Quand le stock hydrique dans le profil diminue au cours du temps pour une pluie de semis
donnée, le CRE décroît. Entre 14 et 45 jas, le CRE diminue en moyenne de 70 à 50 %.
Par contre pour une même date, les valeurs de CRE varient très peu pour des valeurs de
stocks differentes. Au 74éme jas par exemple, un CRE moyen de 70 % environ est observe alors que
!e stock residuel varie dans une gamme pouvant aller du simple au double, soit entre 9 et 19 mm. II
semble cependant qu’à partir du 30ème jas, le stock hydrique relatif à la pluie de 17 mm devient plus
limitant pour Ye CRE qui commence à se differencier de celui aux deux autres pluies.
Le stock résiduel n’est pas entiérement disponible pour la culture. L’évolution du CRE en
fonction de l’humidité la plus élevée dans le profil au cours du temps a été établie (figure 3.27). On
observe un comportement semblable à celui obtenu précedemment
avec le stock hydrique.
L’étalement des valeurs de teneur en eau pour une même date de mesure est important, le CRE
variant très peu. A partir de 14 jas, le potentiel hydrique qui correspond aux teneurs les plus faibles
équivaut a un pF voisin de 4,2.
6 4
08
L
6
6
6
6
6
6
6,
*
0
3.3.4. CONCLUSION SUR LES CONDITIONS
D’IMPLANTATION
La densité de population à la levée est une composante principale du rendement en gousses
de l’arachide. Mais, dans le bassin arachidier, des conditions sèches marquent la phase de
l’implantation de la culture. D’une part, la pluie de semis tombe sur un sol dont le profil est totalement
asséche au cours de la saison sèche. D’autre part, la probabilité d’enregistrer une pluie suivante
pouvant profiter à l’implantation est d’autant plus faible que la saison des pluies est précoce.
Du fait de la dynamique de dessiccation de la touche de sol humectée, une meilleure
maîtrise de l’implantation nécessite la mise en oeuvre de techniques culturales permettant de limiter
les pertes d’eau par évaporation du lit de semences. L’expérimentation de contre-saison mise en
place dans cette perspective compare, pour différentes hauteurs de pluie, l’impact du sarcla-buttage
de prelevée (avec ou sans apport de matière organique) avec le sarclage traditionnel de prélevée.
En analysant les conditions hydriques de la germination-levée et de la survie de la plante au
cours du stade de devetoppement
de préfloraison, les principaux résultats obtenus sont résumés ci-
aprés.
Le stock initial au moment du semis dépend de l’importance de la pluie de semis. §a
diminution rapide lors des premiers jours est liée à la forte évaporation du sol nu, qui affecte surtout
la couche de surface. C’est à ce niveau que le sarcla-butta@ de prélevée, par rapport au sarclage
simple, agit efficacement sur la conservation de l’eau dans le lit de semence. A partir du premier jour
après le semis, l’horizon de surface correspondant au lit de semence pour RS se dessèche très
fortement, comparé aux sarcle-buttages; ceci quelle que soit la hauteur de la pluie de semis. Cette
difference dans l’évolution de l’humidité de surface entraîne une variation dans la cinétique
d’imbibition des semences. Ce phénomène est d’autant plus marqué qu’il existe une hétérogénéité au
nlveau de la profondeur de semis (Bruckler et Bouaziz, 1991). Par rapport au sarclage de prélevee
simple, le sarcla-buttage de prélevée permet d’améliorer la possibilité pour les semences d’atteindre
la teneur en eau critique pour la germination. Compte tenu de la profondeur atteinte du front
d’humectation, nous avons vu que, indépendamment de la hauteur de pluie de semis et du type de
sarclage, le développement de la radicule n’était pas limité par la teneur en eau de la couche située
immédiatement en-dessous de la graine.
Donc, on peut retenir que par rapport au sarclage de prélevée simple (RS), le sarcla-buttage
(RB ou RBF) améliore les conditions d’imbibition, et partant de la germination des semences. Sur la
densité de population qui en résulte, cet effet sera d’autant plus significativement positif que le semis
de l’arachide sera effectué après une pluie minimale.
La comparaison des deux sarcla-buttages de prelevée (avec et sans enfouissement de
fumier) montre l’intérêt de la présence de la matière organique quand la pluie de semis est
importante (30 mm environ). L’augmentation sensible de la température à la base de la butte
indiquerait une décomposition précoce de la matière organique dont l’effet sur la germination et la
levée serait lie à l’humidité dans le lit de semences.
La diminution de la densité de population en cas de sécheresse prolongée traduit le
dessèchement progressif du profil lié à la consommation hydrique des cultures. En effet, les taux de
mortalité les plus élevés sont observés quand la réserve utile est consommée (cas de RS et RBF
pour la pluie de semis la plus faible). La cinétique de diminution de la densité de population au cours
du temps est liée à la densité initiale. Du fait de la compétition pour l’eau, plus cette densité initiale
est forte et plus importante est la mortalité des plants. Les; plus faibles diminutions de la densité de
population au cours du temps sont enregistrées pour RB quelle que soit la pluie de semis. En ce qui
concerne RBF par contre, la présence du fumier favorise la mortalité des plants quand la pluie de
semis est faible.
La sécheresse de début de cycle d’une durée de 30 jours entraîne généralement un arrêt,
voire une diminution de la production de matière sèche si la pluie de semis est inférieure ou égale 30
mm; ceci est indépendant du type de sarclage de prélevee. L’arrêt de croissance végétative ou le
maintien de la surface foliaire durant le développement d’um stress hydrique permet la réduction des
pertes en eau de la plante, qui est un mécanisme important d’adaptation à la sécheresse (Levitt et
al.,1960).
65
Une augmentation du rendement en matiére séche est observable quand les reserves en
eau utile de départ résultant de la pluie de semis le permettent. Ceci serait le cas pour la pluie de
semis de l’ordre 40 mm où la présence de matière organique favorise davantage le rendement en
matière séche. La relation étroite entre l’évolution de la production de matière sèche et les réserves
en eau utile est traduite par l’évolution de I’efficience d’utilisation de l’eau. L’établissement d’un
système racinaire précoce, d’autant plus dense que les réserves hydriques disponibles sont
importantes, confirme cette évolution. L’apport de fumier sous la butte favorise le développement
racinaire.
Le contenu relatif en eau de la plante, en tant qu’indicateur du niveau de stress de la plante,
n’est pas affecté par le t.ype de sarclage. Sa diminution durant le développement du stress hydrique
est liée aux réserves en eau utile dans le sol, et donc à l’importance de la pluie de semis. A une
valeur critique de l’ordre 54% correspond une diminution de la densité à la levée du fait de Sa
mortalité des plantes d’au moins 10%. Dans les conditions de l’essai, cette valeur est atteinte avant
36 jours apres un semis à la suite d’une pluie de hauteur minimale (de l’ordre de 15 mm), et au bout
de 45 jours après un semis effectué à la suite d’une pluie correspondant à une saison des pluies
précoces (de l’ordre de 40 mm).
Sur le plan pratique, les résultats concernant l’implantation de l’arachide en conditions sèches
permettent de dire que, pour tous les types de saison des pluies susceptibles d’être rencontrés, fe
sc?rclo,-buttage permet dOaugmenter les chances de réussite de l’implantation de l’arachide, tant au
nkeau du peuplement a la levée qu’au niveau de la survie des plants. L’enfouissement de fumier
sous la butte devient particulièrement bénéfique si la pluie de semis est importante (de l’ordre de 40
mm, par exemple).
CHAPITRE IV :
FRUCTIFICATION DE L’ARACHIDE : ANALYSE
DE LA PENETRATION DES GYNOPHORES EN
RELATION AVEC L’ETAT HYDRIQUE ET
PHYSIQUE DE LA SURFACE DU SOL
4.1. INTRODUCTION GENERALE
Les stress hydriques interviennent à différents stades phénologiques de la culture de l’arachide,
et entraînent dans tous les cas une chute des rendements. Mais il est établi que la phase la plus
sensible à un déficit hydrique est la phase reproductrice (Billaz et Ochs, 1961 ; Lu and Lu, 1963 ;
BEack Etal, 1985 ; Nageswava, 1985). Selon le schema de Boote (1982) basé sur les stades
phénologiques de croissance de la plante, celle-ci inclut le pic de la floraison, la formation et la
pfinétration des gynophores, et la formation et le début de maturation des gousses.
Si tous les autres facteurs sont égaux par ailleurs, le nombre de gousses produit par pied,
composante essentielle du rendement, dépend des conditions d’alimentation en eau de la culture
pendant la phase reproductive (Bouffil, 1951 ; Matlock et a/, 1961).
En fonction de I’intensite et de la durée de la sécheresse, la production des fleurs, des
gynophores et des gousses peut Btre retardée ou inhibée complètement (Lin et al, 1963 ; Lenka and
Misra, 1973).
Les gynophores, formés après la fécondation de la fleur, sont produits essentiellement par les
blourgeons cotylédonaires. La conversion ou la transformation de ces gynophores en gousses est liée
a leurs durées d’élongation, de pénétration et d’orientation dans le sol (Chapman ef a/, 1992).
La croissance journalière du gynophore, fortement influencée par l’humidité relative de l’air, est
de l’ordre de 0.62 cm/j à la saturation, mais seulement de 0,02 cm/j quand l’humidité relative est
égale & 57 %. (Shen Yu-Jun et An Ke, 1998)
Les causes de non pénétration du gynophore dans le sol sont attribuées soit à une faible
turgescence si la zone racinaire est stressée (Allen et Al, 1976 ; Bhagsari et Al, 1976), soit à un
développement de la compaction et de la résistance à la pénétration de la couche de surface du sol
en dessèchement (Underwood et a/, 1971).
En raison de son enracinement profond, cette demiére situation peut correspondre en zone
tropicale sèche à des conditions d’alimentation hydrique adéquates dans la zone racinaire, mais à
une teneur en eau très faible dans l’horizon de surface de pénétration du gynophore.
Par conséquent, pour une meilleure analyse de l’élaboration du rendement en gousse en zone
sahélienne, l’étude de la fructification de l’arachide doit parvenir à la maîtrise des deux aspects
suivants.
(1) Le rythme de l’émission des gynophores en relation avec les conditions d’alimentation en
eau qui détermine le potentiel des gousses pouvants être produites,
(2) L’influence de l’état hydromécanique de l’horizon de surface sur la pénétration du
gynophore, préalable à la formation de la gousse.
4.2. ANALYSE DE L’EMISSION DES GYNOPHORES EN
FONCTION DE L’ALIMENTATION EN EAU.
4.2.1. OBJECTIF
Le gynophore joue un rôle central de transition entre la fleur essentiellement aérienne et la
gousse exclusivement souterraine.
67
EIn fonction de la variété, et en condition d’alimentation optimale, le pourcentage des fleurs donnant
des gousses est faible et varie entre 7 et 22 %. ( Shibuya, ‘1935 ; Bouffit, 1951 ; Goldin and Har-
l’zook,l966).
Pour une variété tardive de 120 jours sensible à la sécheresse, Billaz et Ochs (1961) Ont étudié
l’effet du stress hydrique sur la fructification. Sans aucune indication sur I’evolution de l’émission des
gynophores, l’étude montre que par rapport au nombre total de gynophores émis en fin de cycle, le
nombre de gousses produites représente 50 % en cas d’alimentation optimale, mais seulement 25 %
si une sécheresse de 30 jours intervient dans la phase de fructification.
L’objectif de sous-chapitre est de déterminer le rythme de leur émission en fonction de l’état
hydrique de la plante.
4.2.2. MATERIEL ET METHODE
4.2.2.1. MATERIEL
L’étude a été réalisé pendant la saison des pluies de Juin à Octobre 1993, SOUS abri plastic,ire
‘ransparent au CNRA de Bambey. La variété 73-33 utilisee est cultivée dans les tubes PVC de 120
lcrn de haut et de 15 cm de diamètre.
Le choix de la variété découle de la nécessité de réduire au maximum les facteurs de variation
dans l’analyse des composantes du rendement dont l’expérimentation fait partie.
Le sol utilisé pour le remplissage des tubes appartient aux sols ferrugineux tropicaux non
lessivé (du type dior) dont les caractéristiques sont décrites par Charreau (1963) Dancette (1970) et
Vachaud et coll (1978).
4.2.2.2. LES TRAITEMENTS.
Les modalités d‘alimentation en eau de l’arachide varient de I’excés d’apport par rapport au
calcul théorique de I’ETR au déficit hydrique le plus extrême. Les périodes du sevrage en eau
correspondent principalement à deux stades distincts de fa croissance et du développement. II s’agit
du stade de pré-floraison en début de cycle, et de celui de la fructification active. Les détails pour les
6 traitements considérés figurent dans le tableau 4.1,
Traitement
-
-
Périodes de sécheresse
-
-
-
T 4
30 j de sécheresse à partir du 45ème jou
-
-
T 6
-
-
-
Excès d’apport (120% des besoins)
Tableau 4.1. : Description des six traitements d’alimentation en eau
4.2.2.3. DISPOSITIF
Le suivi du rythme d’émission des gynophores de l’arachide nécessite des observations ou des
préiévements destructifs. Deux sous groupes ont été ainsi constitués en blocs randomisés.
Pour le premier sous groupe, seuls des prélèvements non destructifs sont effectués jusqu’à la
récolte intervenant à ta fin du cycle normal. II est constitué de 6 traitements correspondant chacun à
une modalité d’alimentation en eau et de trois répétitions.
6 8
0 z91
El1
0
0 6&1
0 c91
6Çl
0
01El
0 &Cl
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ap
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ua
n-a
En ce qui concerne le second groupe, des dépotages permettant de mettre en rapport les
gynophores émis et les stades de développement sont realisés au 50, 65 et 80 ème jas. Toutefois, on
ne considére que trois 1,raitements d’alimentation en eau en trois repétitions. A chacune des trois
dates de pr&&vements, neuf plants correspondant aux trois répétitions des trois traitements sont
récoltes.
Chaque repétition est representée par une seule plante, cultivée dans un tube PVC. On
dispose ainsi d’un nombre total de 45 tubes comportant 18 tubes pour le premier sous groupe et 27
tubes pour le second (Fig. 4.1)
432.2.4. TECHNIQUES CULTURALES
a) Remplissage des tubes PVC.
Sous la serre, ces tubes sont installes en 5 rangées de 9 pots chacune . Les écartements sont
de 0.7m entre les rangs et de 0.15 m sur le rang. Afin de permettre un éventuel drainage ou
d’empêcher une remontee d’eau de pluie suite à une stagnation, le systéme est légèrement suréleve
à l’aide de lattes en bois.
.
La terre débarrassée des corps grossiers, préalablement séchée à l’air, est tamisée avant
d’être mis dans les pots, Pour disposer d’une colonne de terre homogéne avec une densité apparente
de lSg/cm3, le remplissage des tubes par couches successives de 20 cm est suivi d’un léger
tapotage sur les parois.
Remplis jusqu’à 4 cm du bord pour les besoins d’irrigation et d’installation de la culture, chaque
tube renferme ainsi une masse de terre de 125 kg environ.
b) Fertilisation minerale.
La fumure minérale recommandée pour l’arachide a été utilisée, soit 150 Kg/ha de l’engrais
ternaire 8-18-27. Les 1.5 g / tube nécessaires ont été dissous dans l’équivalent de 30 mm d’eau
d’irrigation apporté 24 heures avant le semis.
c) Semis,
Après le traitement des semences avec un fongicide (granox), le semis à une profondeur de 4
c:m est intervenu le 27 Juillet 1993 à raison de 3 graines par tube.
Deux semaines plus tard, aprés la levée complète, un démarriage à un plant par tube a été
f!ffectué. Pour le traiternent subissant une sécheresse de début de cycle aussitôt aprés semis (T2), le
defaut de germination (et donc l’absence de levée) sur deux répétitions a entraîné un resemis le 11
Août 1993.
d) Entretien.
II a consisté en des désherbages réguliers à la demande pour éviter toute compétition
hydrique. Par ailleurs, un soin particulier a été accordé aux apports d’eau d’irrigation pour éviter des
perturbations de la surface du sol pouvant affecter la pénetration des gynophores formés. Le 12
Septembre 1993 une legère attaque de pucerons a été constaté sur l’ensemble de l’essai. Cependant,
le traitement phytosanitaire initialement prévu n’a pas été réalisé afin d’éviter un effet phototoxique
4ventuel sur les plantes où le stress hydrique a été appliqué trois jours plus t6t.
e) Modalît& pratiques dWgat!on et calendrier d’application
Les apports d’eau ont été modulés en fonction des besoins de l’arachide. Relativement faibles
en debut de cycle de la culture, ils augmentent avec le nivleau de développement végétatif. Le
maximum est atteint entre les 50 et 70 ème jours après semis,
En dehors des ptrriodes d’application du stress hydrique variables selon les traitements, les
apports sont régulièrement faits tous les trois jours depuis le semis jusqu’à la fin du cycle de la
culture. Ainsi pour les deux traitements n’ayant pas subi d’interruption d’apport d’eau au cours du
cycle (Tl et T6), les calendriers d’application ainsi que les volumes d’eau concernés sont présentés
au tableau 4 2.
Kibleau 4.2 . Volume d’eau d‘itigation apport& fous les trois jours.
Pour les quatre autres traitements les mêmes volumes sont apportés aux mêmes dates comme
pour T’l, sauf pendant les périodes où le stress est appliqué comme suit :
T2 : Stress hydrique de 20 jours en début de cycle.
T3, T4 et T5 : à partir du 4!iéme jour, arrêt d’apport d’eau d’irrigation , respectivement pendant
211 jours, 30 jours et tout le reste du cycle.
Pour ‘~3, T4 et T5, onze jours aprés la suspension de l’apport d’eau d’irrigation soit à 56 jours,
un flétrissement assez .sévère des plantes subissant le stress a été observé. Par conséquent, une
levée ponctuelle du stress a 6té effectué en apportant I’equivalent de 25mm d’eau d’irrigation (en
deux ,jours).
Le cumul d’eau apportée aux différentes dates de récolte est présenté (Tableau 4.3)
r--
Tl
-y-
T 2
-
-
-
T 3
- - -
T 4
- - - -
T5
_--
T 6
7ableau 4.3 : Cumul d’eau d’irrigation aux dates de r&oIte
4.2.2.5. OBSERVATION ET MESURES
4.2.2.5.1. Suivi micromét6oro/ogique
A l’aide d’un psychromètre installé sous la serre, les données journalières de températures et
d’humidité relatives ont eté recueillies pour décrira les conditions microclimatiques de
I’experimentation. Parallèlement, les données de la station météorologique du CNRA de Bambey sont
collectées pour la même période en vue d’une comparaison entre le milieu ambiant et sous la serre.
Au cours de l’experimentation, l’amplitude de la température moyenne journalière du milieu
ambiant est 10 a12 “C pour un minimum d’environ 25 “C. La température est plus élevée dans la
!Serre Sauf à 18 h. II y a une différence de 1 à 2 “C entre les deux situations. En ce qui concerne
l’humidité relative, les valeurs extrêmes (minimum et maximum) varient en moyenne entre 40 et 90
10
VJ pour le milieu ambiant, et 35 à 75 % sous la serre. Par consequent, une demande évaporative plus
importante va prévaloir sous la serre.
4.2.2.5.2. Croissance vegéfafive
La croissance de l’arachide en relation avec les colnditions d’alimentation en eau a é16 suivie
par le biais de diverstes observations et mesures. Celles-ci se rapportent aussi bien à la partie
w5gétale a&ienne pour la description des conditions précedant la fructification qu’à la partie
:Souterraine caracterisant la fructification et l’enracinement.
Sur la végétation aérienne, le suivi inclut :
-
Le comptage des feuilles à 20, 30, 40 50 et 70 jours.
-
L.e comptage journalier des fleurs.
-
Le contenu relatif en eau de la culture à 20, 50 et 80 jours après semis (Cf Ej Implantation pour
méthodes de mesures).
Aux quatre dates de récolte retenues, soit 50, 65, 80 et 105 jours, les observations sont les
suivantes :
-
Le comptage des gynophores émis,
-
Le nombre et le poids des gousses produites en distünguant les gousses matures, immatures et
juvéniles,
Le poids de la matiére sèche aérienne et racinaire.
4.2.2.5.3. L’humidifb du sol
Afin, d’éviter des perturbations importantes sur les lcolonnes de terre dans les tubes, et compte
tenu des moyens disponibles, les mesures ne sont réalisées qu’à la récolte. Cette limitation ne permet
pas de mettre en rapport la croissance des plantes avec l‘état de l’eau dans le sol. Ces mesures
concernent :
0 La teneur en eau pondérale jusqu’au front d’humectation atteint dans chaque tube, à l’exception
de la récolte effectuée au 50 ème jours après semis où les mesures ne concernent que les 30
premiers centimétres. Les horizons de prélèvements sont les suivants : O-5, 5-10 cm puis tous les
10 cm jusqu’au front d’humectation.
?? Le front d’humectation atteint dans le tube ; cette mesure permettant de déterminer le limite
maximale de la profondeur d’enracinement.
?
La densité apparente de surface du sol.
Pour chaque tube, la mesure porte sur trois répétitions.
42.3. RESULTATS
423.1. COMPORTEMENT PHYSIQUE ET HYDRIQUE DU SOL DANS LES TUBES
AU COURS DE L’ESSAI
a) La densité apparenfe de surface aux dafes de .récotfes
A partir d’une valeur de départ de 1.57, la densité apparente de l’horizon de surface augmente
régulièrement au cours du cycle de la culture (tableau 4.4). Elle atteint en fin de cycle à 105 jas la
valeur de 1,72 environ. Cette évolution est à mettre en relation avec les cycles alternatifs
d’humectation et de dessèchement de la surface compte tenu de la périodicité des apports
d’irrigation.
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T;sbleau 4.4 : Evolution de /a densité apparente en fonction du traifemenf. Moyenne~carMypt?.
L’augmentation de la densité apparente atteint son maximum à 80 jas ; ceci quel que soit le
traitement. La dégradation de l’état de surface résulte d’un mécanisme d’induration plutôt que d’un
mécanisme de retrait compte tenu du faible taux en argile et de la prédominance de la kaolinite
(Charreau et Nicou, 1971). Cette prise en masse des éléments de surface liée aux cycles
d’humectation-dessication est à l’origine de la formation d’une croûte de dessiccation de cohésion
assez faible (Perez, 1994).
b). La teneur en eau pondérale aux dates de pr&hfement
Partant d’un sol sec dans les tubes (0,001 à 0,002 g/g de teneur en eau), les profils hydriques
détermin& à chacune des 4 dates de récoltes retenues permettent d’avoir une estimation globale de
la quantité d’eau consommée par la culture.
Par rapport aux différentes modalités d’alimentation en eau étudiées, ces profils (figure 4.2)
présentent des valeurs de teneur en eau relativement faibles (inférieures ou égales à 0.03 g/g).
Ceci traduit en fait deux aspects :
?
La faible capacité de rétention du sol utilisé.
?
L’apport d’eau d’irrigation tous les 3 jours en l’absence de stress hydrique est défini en rapport
avec le besoin théorique de l’arachide en fonction de son stade de développement et de
croissance. Compte tenu de la forte demande évaporative obtenue sous la serre (Cf. 4.2.2.5.11,
ct?f apport n’autorise pas de fortes teneurs en eau dans le tube. De plus, en accord avec le
planning d’irrigation mis en oeuvre, les récoltes ont été effectuées au moins 3 jours après le
dernier apport d’eau, sauf pour T4 à 105 jas, pour lequel une irrigation est intervenue la veille.
En outre, on observe un dessèchement très rapide de l’horizon de surface (O-10 cm) ; la valeur
de l’humidité tombant généralement B moins de 0.01 g/g seulement 3 jours aprés l’apport d’irrigation..
Le comportement des traitements stressés par rapport à l’alimentation optimale en eau (Tl) est
variable selon les dates de récolte.
‘) Première date de récolte à 50 jas : l’humidité pondérale moyenne déterminée pour T3 et T5 après
5 jours de sécheresse est 2 fois plus faible que pour Tl .
2) Deuxiéme date de r&olte à 65 jas : le stress hydrique étant levé pour T3, seul T5 continue à subir
la sécheresse. Ceci explique pour ce dernier traitement la plus faible teneur en eau moyenne dans
le profil.
Le comportement de T3 est identique à celui de T5 de la surface du sol jusqu’à 30 cm de
profondeur. Mais à partir de cette côte, il détient au moins autant d’eau que Tl.
72
3) Troisième date de récolte à 80 jas : la suspension d’apport d’eau d’irrigation, continuant pour le
traitement T5, on observe deux groupes distincts de comportement du profil hydrique. D’un coté
Tl et T3 où la teneur moyenne en eau relativement importante dans le profil atteint une valeur de
0.025 g/g entre 20 et 40 cm de profondeur. De l’autre T5 où le stock hydrique est pratiquement
vide.
411 Quatrième date de récolte à 105 jas : réalisés à la fin du cycle de la culture, les prélèvements pour
I’humidite du sol concernent l’ensemble des 6 traitements. La dernière irrigation à 102 jours après
semis n’ayant pas été effectuée sur l’ensemble de l’essai, les valeurs de teneurs en eau
pondérales sont généralement comprises entre 0,004 et 0,014 g/g.
c) Le front d’humectation
Au cours du temps, les fronts d’humectation observes à chacune des 4 dates de récolte sont
o3mparables pour Tl et T3, avec une valeur moyenne de 50 cm environ (Tableau 4.5). Par contre
pour 75, la diminution de la profondeur du front d’humectation observée traduit la sévérité du stress
hydrique subi durant cette période de fructification active de l’arachide.
iàbleau 4.5 :Vatiation du front d’humectatjon (cm) en fonctjon de /‘alimentation en eau aux ditférentes
dates de r&offe. Moyenne&catt-type.
A la fin du cycle de la culture, les profondeurs du front d’humectation pour l’ensemble des 6
traitements sont comprises entre 50 et 60 cm, à l’exception de T6 correspondant au traitement le plus
alimenté en eau pour lequel, le front d’humectation a atteint un maximum de 90 cm sur un des tubes.
d) Consequences sur l’utilisation de l’eau
L’estimation du stock résiduel pour chaque date de récolte permet de calculer la quantité d’eau
rnobilisée par évapotranspiration.
En utilisant une valeur de densité apparente de 1,6 g/cm3 pour les horizons en dessous des 10
premiers cm du sol, on constate que les stocks hydrtques obtenus sont dans tous le C.XS inférieurs ou
egaux à 15 mm (tableau 4.6).
En conséquence, l’eau consommée au cours de differentes périodes considérées, représentant
l,#a difforence entre l’eau apportée et le stock résiduel est dans tous les cas proche de la quantité d’eau
cl’inigation. (Cf Tableau 4.3)
* : Stock à 50 Jas d&etmi& à 30 cm.
Tableau 4.6 : Stock résiduel aux dates de rt?colte (mm)
73
4.2.3.2. ALIMENTATION HYDRIQUE ET COMPORTEMENT DE LA CULTURE
a) Effet du stress hydriqoe sur le contenu relatif en eau (CREI
Déterminées aux 20, 45 et 84 ème Jas, les valeurs moyennes de CRE en relation avec les
différentes modalités d’alimentation sont présentes en figure. 4.3.
84
Dates de mesures fias)
Figure 4.3 Contenu relatif en eau en fonction de l’alimentation en eau
La sécheresse précoce de 20 jours imposée pour T2 n’a pas affecté le CRE de l’arachide ; ceci
comparativement aux autres traitements. Les valeurs du CRE supérieures ou égales à 87 % pour les
deux premières dates de prélèvements sont indicatives d’un comportement hydrique plutôt
satisfaisant.
Dans la période de fructification, c’est a dire à partir du 45 ème jas, la seule mesure disponible
;iu 84 éme jas ne permet pas de faire ressortir l’ampleur du stress hydrique en début de
gynophorisation. En particulier, 10 jours après la suspension de l’apport d’eau d’irrigation pour T3, T4
et T5, l’ampleur du stress hydrique (par constatation visuelle) conduit à une légère modification du
planning d’apport d’eau . Ainsi un apport généralisé de 25 mm d’eau a été effectué le 516~“~ jas.
Les valeurs de CRE à 84 jas permettent de distinguer deux groupes de traitements :
- pour le premier, les valeurs de CRE supérieures ou égales à 85 % décrivent les plantes n’ayant
pas connu de déficit hydrique (Tl et T6), ou pour lesquelles le stress hydrique a été levé depuis
deux semaines au moins rT2 et T3).
-
pour le second, les valeurs de CRE sont inférieures à 80 % correspondant aux deux traitements
ou le stress hydrique est soit récemment levé (moins de 10 j) (T4), soit toujours maintenu (TS).
Dans ce cas précis le CRE de l’arachide est d’autant plus faible que la durée du stress est plus
loSngue.
74
b) Evolufion de la producfion des feuilles et de l'émission des fleurs.
Au cours des 80 premiers jours après semis, le développement et la croissance végétative de
l’arachide sont décrits B travers le suivi du nombre total de feuilles et de fleurs.
bl) Le nombre de feuilles. (Fig.4 4a)
La production de feuilles au cours du temps est largement dépendante de l’alimentation en
eau. Ainsi, les traitements les plus arrosés produisent plus de feuilles.
-c
Tl
4
T2
-e
J-3
-0
$ 75
T4
-X.
2
3 50
T5
0
-r;F-
z 25
T6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Jours après le semis
Figure 4.4a : Evolution du nombre moyen de feuilles par pied en fonction de l’alimentation en eau
En début de cycle, la sécheresse de 20 jours après semis (T2) se traduit par une production de
feuille plus faible par rapport à Tl et T6 pendant toute la période considérée. De l’ordre de 20 % à 20
jas, cet écart va en s’amplifiant par la suite pour atteindre 43 % lors de la dernière mesure à 70 jas.
L’application du stress à partir du 4!jèrne jas entraîne un ralentissement voire un arrèt de la
production de feuilles. En conséquence, vers le 60ème jas, la production de feuilles pour T2 (stress
début de cycle) rejoint et dépasse pour la première fois celle relative aux stress appliqués au début
de la fructification. Pour T3, on observe l’amorce de la reprise de la production des feuilles vers 70
jas,qui traduit la levée du stress hydrique intervenue au 60 éme jas. Par contre pour T4 et T5,
l’augmentation du nombre de feuilles produites à partir de 50 jas est trés faible.
b2) L’émission des t7eurs (Fig.4 4b)
Indépendamment de la modalité d’alimentation en eau, le début de la floraison a eu lieu à 28
jas. Mais à partir de cette date, l’évolution de l’émission des fleurs est étroitement liée à la quantité
d’eau reçue par la culture.
209 TL
-
-i-
t
Tl
-
T
l-2
+
“l-3
-v-
14
-V
-W-V-T
73
-e-
T6 1
20
3 0
4 0
5 0
6 0
70
80
90
Date d’obsenation (jas)
Figure 4.4b : Evolution du nombre moyen de fleurs émises en fonction de l’alimentation en eau
Comme pour la production de feuilles, le nombre total de fleurs émises est d’autant plus
important que le stress hydrique est moins sévère, la production maximale de fleurs étant observée
pour le traitement optimal.
La sécheresse de 20 jours en début de cycle (TZ) se traduit aussi par une émission de fleurs
olus lente jusqu’au 50 ème jas. Mais à partir de cette date, la vitesse de floraison est fortement
accrue.
L’émission des fleurs est plus affectée pour la sécheresse intervenant au debut de la
fructification. Par rapport à l’optimum, la cassure pour T3, T4 et T5 est observée dès le 55 eme jas,
soit 10 jours après l’application du stress.
Par la suite, la levée de ce stress sur T3 entraîne une reprise de l’émission des fleurs qui se
traduit par une floraison à 80 jas comparable à celle pour T6. Par contre, pour T4 et T5, il sernble se
manifester un arrêt total de la floraison.
La floraison utile étant celle intervenue avant le 70 ème jas (Bouffil, 1951) il est donc possible
de distinguer 2 groupes de traitements.
* Tl, T2 et T6 pour lesquels la floraison s’est normalement poursuivie.
Le deuxiéme groupe concerne T3, T4 et T5 pour lesquels la sécheresse à la fructification a
??
sévérement affecté le rythme de l’émission des fleurs.
c) L’émission des gynophores.
A l’exception de T2, où elle a lieu à 44 jas, l’initiation des gynophores a été observée à 39 jas
pour tous les traitements, Le nombre de gynophores total émis à 50, 65, 80 et 104 jas présente
généralement une forte variabilité en fonction des traitements (Tableau 4.7) ; le coefficient de
vadation pouvant atteindre 70-80 %.
T 6
I
I
I
I
78 f 3
I
Tiibleau 4.7 : Nombre de gynophores et alimentation en eau. MoyenneiecaMype.
Toutefois, la tendance générale observée relativement aux différents traitements est confomle
à l’évolution des feuilles ou des fleurs évoquee précédemment. En particulier il se confirme que
l’excès théorique d’apport d’eau a tendance à diminuer le nombre de gynophores émis par rapport à
l’alimentation optimale (Tl).
L’augmentation du nombre de gynophores au cours du temps est d’autant plus importante que
l’apport d’eau d’irrigation est élevi! et régulier pendant la periode de plus grande sensibilité au stress
hydrique, c’est à dire la fructification active.
Par rapport à l’apport optimal, la sécheresse en début de fructification de durée supérieure à 20
jc,urs réduit considérablement le nombre de gynophores émis. Cette roduction est de 46 % à 65 jas
pour T5. A 105 jas, cette diminution par rapport à Tl est de 30, 59 et 89 % pour T3, T4 et TS,
respectivement.
La définition d’un rythme journalier moyen d’émission des gynophores ou vitesse de
gynophorisation en fonction de l’apport d’eau pour chacune des 4 périodes delimitées entre 45 et 105
jas donne les allures prosentées en figure 4.5.
39-50
51-65 66-80 80-105
Période tjas)
Figure 4.5 : Rythme journalier d’émission des gynophores
Quand l’offre d’eau est optimale (Tl), le rythme journalier d’émission de gynophores est une
ccwbe en cloche (parabole) dont le maximum de trois gynophores par jour environ se situe entre 50
et 65 jas. Par contre, en présence d’un stress hydrique en début de floraison, deux situations se
présentent selon l’ampleur du phénomène :
-
Pour T3 (15 jours de stress), le rythme d’émission est constant (1,7 gynophoresljour) au cours des
deux premières périodes, ensuite il decroît assez rapidement sans s’annuler a 104 jas.
-
Pour T5, (stress le plus sévere), le rythme qui décroît très rapidement de 1,8 gynophores / jours à
la première période s’annule dés la troisième période.
d). La production de mafiéfe sèche
Les biomasses aetienne et racine correspondant au poids par pied ont été obtenues à 50, 65,
80 et 105 jas pour Tl , T3, et T5 mais seulement à 105 jas pour les trois autres traitements (Tableau
4.8).
Ces résultats présentent une forte variabilité. Malgré tout, ils mettent en évidence une forte
sensibilité de la production de matiére séche par rapport au stress hydrique.
dl) Matière séche aérienne :
L’apport optimal d’eau d’irrigation suivant entraîne une augmentation de la masse foliaire qui
avmble atteindre son maximum de développement vers le 80éme jas. Par contre, l’effet du stress
hydrique appliqué au début de fructification se fait sentir dès le 65 ème jas avec une diminution
moyenne de 16 % par rapport à Tl . Pour le stress le plus sévère (T5), une diminution drastique de la
matière sèche est observée à partir de la deuxiéme date de récolte à 65 jas, traduisant non
seulement l’arrêt du fonctionnement photosynthétique mais aussi la sénescence des feuilles.
A 105 jas, l’effet de l’apport d’eau en excès (T6) est equivalent à celui d’alimentation optimale.
Le stress hydrique, quelle que soit sa position au cours du cycle de la culture se traduit par une baisse
sensible de la biomasse aérienne. En revanche, le stress de début de cycle, causant 30 % de
r~Vduction de la masse sèche apparaît comme étant le moins dépressif.
d2) Mat&e s&che racinaire :
Son évolution est comparable avec celle de la matière sèche aérienne pour l’ensemble des
traitements considérés pendant la période 50 à 105 jas. Toutefois le comportement racinaire en cas
de stress modéré (T2 ou T3) mente d’être souligne.
Ensuite, en présence d’un stress hydrique de 15 jours intervenant en début de fructification
(T3), on observe un developpement
racinaire comparable à celui pour Tl. Dans ce cas , le
développement racinaire est favorisé au detriment de la végétation aérienne.
--a
50 jas
65 jas
80 jas
105 ‘as
Trait
MSA
M S R
M S A
M S R
MSA
M S R
MSA
MSR _
- - -
Tl
14,5+1,9 4,7k2,6 24,Ort5,8 9,0+4,8 29,1+3,4 8,3f2,5
27,2 i 12,9
7,7f5,5
T2
-
18,3 + 5,3
3,5 f 0,3
TCi
14,lil,l 5,1fl,5 21,1f5,5 7,6*5,-l 20,3i3,5 4,8f1,6
16,3 f 6,2
6,l f 3,l
T4
-
11,0*4,4
3,7 IL 0,5
T5
15,2+6,3 6,7+2,8 18,6k2,6 7,6f4,0 14,6_i1,9 3,5f2,1
5,2 k 0,3
2,8 zk 0,3
Te
-
29,0 f 7,o
6,61.2,5 ~
Tableau 4.8 : Poids de matiéres séches . (MSA = Mat&e sèche aérienne ; MSR = Mat&e skhe
racinaire). Moyenne i &a&type.
d3) La production de gousses :
La production moyenne de gousses par pied, décomposée en gousses matures et immatures
est trés sensible au déficit hydrique intervenant pendant la fructification. Ainsi par rapport au
traitement optimal (Tl), le stress de 15 jours à partir du début de la fructification occasionne à 80 jas
we production de gousses deux fois plus faible, mais aussi un retard dans la maturation des gousses
formées (tableau 4.9).
T’ableau 4.9 : Rendement moyen de gousses par pied à 105 jas et alimentation en eau. NGT =
Nombre de gousses total, NGM = Nombre de gousses matures, PG = Poids des
gousses.Moyenneiécart-type.
En ce qui concerne le traitement le plus stress2 (TS), la production de gousses s’est arretée
dès le 65EME jas..
A 105 jas, soit à 5 jours de la maturité physiologique, l’incidence de l’alimentation en eau sur la
production de gousse est telie que pour les sécheresses de durée supérieure ou égale à 30 jours
ilitervenant pendant la fructification, les gousses n’arrivent pas à maturation.
En outre, la production de gousses (NGM et PG) est identique pour T2 et T3, et correspond en
ce qui concerne les gousses matures à la moitié de celle pour Tl,
Enfin, malgré un nombre total de gousses plus grand, T6 permet d’obtenir un meilleur
remplissage des gousses (PG) par rapport à Ti .
4.2.3.3. TRANSFORMATION DES FLEURS EN GYNOPHORES, ET DES
GYNOPHORES EN GOUSSES EN RAPPORT AVEC L’ALIMENTATION
HYDRIQUE.
En fonction des conditions d’alimentation en eau, le suivi de l’émission journalière des fleurs et
la détermination du nombre de gynophores émis et des gousses formées a différentes dates permet
de définir un indicateur de la fructification. II s’agit d’une part du rapport de transformation des fleurs
en gynophores dont l’inverse en pourcentage est le taux de fécondation des fleurs, et d’autre part le
-apport de transformation de ces gynophores en gousses, ce dernier représente en fait le cas ou le
pénetration des gynophores a eu lieu
a) Transformation des fleurs en gynophores
A une date donnée, il est défini comme étant le rapport entre le nombre total des fleurs et celui
des gynophores émis. II exprime ainsi le nombre de fleurs nécessaire pour l’émission d’un gynophore.
TFG = NTF/NTG
Pour les trois traitements, l’évolution de cette variable au cours du temps est présenté en figure
4.6.
O
5 3
2
i2
c;
-82 1
E
52 0
50
65
80
Jours après semis
Figure 4.6 : Nombre de fleurs produites par gynophore émis au cours du temps en fonction de
l’alimentation en eau
En début de période de fructification, la production d’un gynophore correspond en moyenne à
I’kmission de trois fleurs. La sécheresse d’une durée de 5 jours, à 50 jas, pour T3 et T5 n’a pas d’effet
sdr le taux de transformation de fleurs en gousses.
Par la suite, en pleine période de fructification active, les différences de comportement
observées en fonction de l’ampleur du stress hydrique peuvent s’interpréter comme suit :
?? Tl : Les conditions d’alimentation plus favorables entraînent une diminution du taux de
transformation de fleurs en gynophores entre 50 et 80 jas. Ceci est indicatif d’une production de
fleurs soutenue qui s’accompagne d’un taux de fécondation de plus en plus élevé, passant de 32 à
62 % dans la période considérée.
?
T3 : Le stress de 15 jours à partir de 45 jas n’a pas empêché une augmentation du nombre de
fleurs et de gousses au cours du temps. Mais cette production de fleurs et de gynophores est
réduite par rapport à Tl, alors que le taux de fécondation des fleurs n’augmentent que trés
faiblement. entre 50 et 80 jas, il passe de 36 à 44 %.
a T5 : Quand le stress hydrique est prolongé, un arr& de la floraison est pratiquement constaté à 50
jas alors que la gynophorisation se poursuit jusqu’au 65ème jas. Ce résultat en apparence
contradictoire, traduit le déphasage entre la date de fécondation et celle de la formation effective
d’un gynophore visible. En conséquence, on observe une diminution du rapport de transformation
des fleurs en gynophores, comme pour Tl mais avec des évolutions totalement différentes.
b) Transformation de gynophores en gousse
L’analyse concerne uniquement Tl et T3, les résultats relatifs à T5 étant trés hetérogènes pour
la production de gousses(figure 4.7).
8 0
Date de récolte cias)
Figure 4 7 : Nombre de gynophores produits par gousse formée
L’évolution au cours du temps du rapport entre le nombre de gynophores et celui de gousses
est légèrement differente de celle relative au rapport de transformation des fleurs en gynophores.
Ainsi, pour Tl , le nombre de gynophores nécessaires à la production d’une gousse passe de 2
(50 jas) à 3 (65 jas) avant de décroître pour atteindre 1,5 en fin de cycle.
En ce qui concerne T3, par contre, on retrouve une très faible diminution voire un maintien de
ce rapport entre 50 et 60 jas, mais à 105 jas ii descend à une valeur comparable à celle de Tl . En
d’autres termes, 60 % des gynophores émis produisent des gousses en fin de cycle, aussi bien en
c.onditions d’alimentation en eau optimale qu’en cas de sécheresse modérée de 15 jours en début de
fuctification.
4.2.4. DISCUSSION ET CONCLUSION
Suivant les modalités d’application de la sécheresse au cours du développement de la variété
ï’3-33, l’émission des gynophores est différemment affectée. Les résultats obtenus indiquent que
l’émission des gynophores émis, malgré la variabilité constatée, est plus sensible à la sécheresse qui
intervient dans la phase de la fructification. Compte tenu de la relation étroite entre ta production de
heurs et celle des gynophores, l’émission de ces gynophores pouvant donner des gousses matures
en fin de cycle est pratiquement arrêtée si la sécheresse dure plus de 15 jours.
Dans le cas de la sécheresse precoce, l’absence d’observation au cours du cycle des
gynophores ne permet de se prononcer sur l’évolution du rythme d’émission. Toutefois, l’évolution de
la floraison (figure 4.4b), de même le nombre de gynophores observe en fin de cycle (Tableau 4.7)
incitent à émettre l’hypothèse d’un effet faiblement dépressif de la sécheresse précoce sur le rythme
d’émission des gynophores. Des résultats en accord avec cette hypothèse ont éte obtenus par Turk et
,sI (1980).
De nombreux travaux ont identifié la phase de formation et de remplissage des gousses de
l’arachide comme étant la période la plus sensible à la sécheresse (Billaz et Lochs, 1962, Stansell et
Pallas, 1979, Rao et al, 1985, Gautreau, 1982). En ce qui concerne le rythme d’émission des
gynophores,
notre étude permet de faire les précisions complémentaires suivantes :
81
nl/A.I-.l * *“~-,...-<-l<,.^.L---..---
-._.-
-
-
-
-
-
*r
En fonction des conditions d’alimentation en eau, le rythme journalier d’émission de
gynophores est variable (Figure 4.5) :
?
Quand l’alimentation en eau est optimale (Tl), le rythme d’émission des gynophores présente un
pic au cours de la période 50-65 jas où en moyenne trois gynophores par jours sont Bmis.
L’émission terminée vers 80 jas permet d’émettre l’hypothèse d’une maturation homogéne en fin
de cycle.
0 Si le sécheresse de début de fructification est de durée modérée (T3), l’émission journalière des
gynophores est réduite de moitié environ par rapport à Tl pendant la période 50-65 jas. La levée
du stress entraîne un rallongement de la période de production de gynophores au delà de 80 jas.
En consequence, les risques d’observer une maturation non homogène des gousses sont
augmentés.
?? Dans le cas d’une sécheresse de début de fructification de durée plus longue, l’émission des
gynophores étant arrêtée vers 65 jas, la production de gousses matures en fin de cycle devient
impossible (Tableau 4.9).
La conséquence principale d’une sécheresse intervenant au début de la fructification serait de
reduire le nombre de gousses par pied comme l’ont suggéré Pandey et al (1984), et Annerose (7990).
L’éventualité d’une production limitée de gousses par pieds du fait d’un état de surface du sol
défavorable est analysée dans le chapitre suivant. Pour ce faire, les traitements Tl et T3 présentant
une évolution contrastee et une situation agronomique réaliste et probable ont été choisis.
4.3. ANALYSE DE LA PENETRATION DES GYNOPHORES EN
FONCTION DE L’ETAT HYDRIQUE ET PHYSIQUE DE LA
SURFACE DU SOL
L’objectif visé dans ce sous chapitre est d’analyser l’effet de l’état hydrique et physique de
l’horizon superficiel du sol sur la pénétration des gynophores de l’arachide ;
4.3.1. MATERIEL ET METHODE
43.1 .l. MATERIEL
L’expérimentation a été conduite durant la saison des pluies, de Juin à Septembre 1994 sous
abri (ou serre) au CNFM de Bambey, et au même endroit que pour l’essai portant spécifiquement sur
l’analyse de l’émission des gynophores (Cf. chapitre précédent). Les conditions climatiques de
I’experimentation comparées à celles de la station météorologique sont présentées en figure 4.8 . II
ispparaît que fa température sous serre est d’environ 1 à 2 ’ C plus élevée que celle du milieu
ambiant. En ce qui concerne l’humidité relative, la situation est inversée ; avec une différence de 5 à
‘10 %. En conséquence, la demande évaporatrice est plus importante sous la serre. Toutefois, les
conditions qui y prévalent sont tout à fait dans le domaine défini pour un développement et une
croissance optimale de l’arachide
Les mêmes tubes PVC (diamètre 30 cm, hauteur 120 cm) ont eté aussi utilisés.
45
T
a
Minisoussem:
-
-
h4ini St. métb
- -
MaxisousseRe
Maxi St. météo
J
4
8
1 2
1 6
2 0
Pelade depuis le semis
Mini St.
is
=;
L- météoiLc2”ssene
u
Maxi St. météo
0
4
8
12
16
20
Pentade depuis le semis
Figure 4.8 Comparaison des conditions climatiques entre la serre et le milieu ambiant.
a) : Température et b) Humidité relative
4.3 1.l.f. Le sol
II provient du marne site de la station agronomique de Nioro du Rip où a été mis en place
l’essai portant sur l’implantation de l’arachide. La couche de surface (O-1Ocm) a été prélevée pour le
remplissage des tubes PVC. II appartient aux sols ferrugineux tropicaux lessivés (Pieri, 1969). Les
caractéristiques physico-chimiques et granulométriques, ainsi que la courbe caractéristique humidité
et potentiel hydrique sont celles fournies pour l’essai ” Implantation de l’arachide ’ (Cf. chapitre Ill)
4.3 7.7.2. La ver-kW
Pour des raisons de cohérence évidentes, l’utilisation de la variété 73-33 de 110 jours, comme
pour les deux essais précédents s’impose. Mais son port semi-érigé entraîne une fructification
groupée qui constitue une contrainte majeure pour le travail entrepris. Pour une observation aisée de
la pénétration des gynophores, il est nécessaire que la surface prise en compte soit relativement
importante. Pour cette raison précise, notre choix s’est porté sur la variéte de port rampant (var. 28-
206 à 120 j).
Celle-ci présente un même potentiel de rendement en gousse, mais aussi l’inconvénient d’être
moins résistante à la sécheresse.
83
4.3 1.2. LES TRAITEMENTS
L’essai est constitué de deux séries, qui correspondent chacune à une modalite d’alimentation
‘en eau de la zone racinaire.
Leur choix découle des résultats de l’essai portant sur l’analyse de l’émission des gynophores.
La première (Tl) consiste en une alimentation en eau optimale durant toute la duree du cycle ; ators
que la deuxième (T3) met en oeuvre une sécheresse d’une duree de 20 jours à partir du début de la
gynophorisation (Tableau 4.1).
Les quantites d’eau apportées tous les cinq jours pour chaque modalité d’alimentation en eau
son1 basées sur les besoins en eau de la variété utilisée tels que définis par Dancette (1978).
Les apports sont indiqués jusqu’à 75 jas (l!SbrnC
pentade) correspondant à la fin de
l’expérimentation (Tableau 4.10). Ils font suite à un apport de 30 mm juste avant le semis.
l-
Traitement
T1 (ON
13 (stress)
1
llIIzT?
135
135
l
2
I
13,5
13,5
I-G-
I
17,8
17
Q
17,8 17
FI
I
LU,3
L”,J
t
75 6
25,6
3R c:
t--e-
1
--‘- 256 -
!
ty,y
l---G-
27,8
27,8
I
77 R
0
ri
R
3 0 5 -
;y;
j 30,5
i
1 4
26,5
265
1 5
I
25,6
I
25,6
l
Tableau 4.10 : Apport d’eau d’irrigation en mm en fonction de la modalité! d’alimentation de la plante.
Pour l’analyse de la pénetration des gynophores, les cinq traitements U état de surface n mis en
comparaison sont définis pour chaque modalité d’alimentation en eau de la zone racinaire (Tableau
4.11).
Pour chaque série ainsi définie par des conditions d’alimentation de la zone racinaire données,
on s’intéresse à l’horizon de surface ou zone de gynophorisation. Ainsi, pour l’analyse de la
pénétration des gynophores, on compare 5 traitements ” Atats physiques de surface “. Ils sont obtenus
en créant un gradient décroissant d’humidité suite à des durées variées de dessèchement après
humectation (Tableau 4.11) Chaque traitement est répété 6 fois, en randomisation totale.
Tableau 4. I î : Etats de surface de /a zone de fructification pendant la pénétration des çynophores
(ES~ = état de surface du premier traitement i)
950-l
-----+
auoz
ap
uopeyoqdouhâ
--Y
ag
ap
sJayidi
E)
s-1
(LU~
B
auoz
luaruaq3eJua,p
amSg
6.j~
:
emg3s
ap
waruaSsuyv,l
ne
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un,p
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saâol
WVJaS?JdaJ
aunsey3
un
lea?
ap
axj-‘ns
mod
I?I
uoywyI?d
sap
.saJoqdouAoC
4.3.1.3. TECHNIQUES CULTURALES.
4.3 1.3.1. Mise au point du dispositif
Le dispositif expérimental mis en place est conçu de manière à distinguer la zone racinaire
recevant l’eau d’irrigation pour les besoins de la plante et la zone de pénétration des gynophores.
On évite ainsi toute interaction de l’une sur l’autre.
Pour chacune des deux series, les dix pots PVC utilisés ont fait l’objet d’un aménagement
spécifique. (Figure 4.9)
Tout d’abord, chaque pot est homogènement rempli de terre de séche sur une hauteur de 102
C:m. Une faible couche de gravier (15 cm) y est déposée dans un anneau de 75 cm de diamétre
int&ieur et 30 cm de diamètre exterieur pour limiter au maximum les remontées d’eau par capillarité.
La plus grande zone racinaire étant ainsi délimitée, l’étape suivante consiste à amenager la zone de
p&nétration des gynophores de façon à l’isoler de celle dans laquelle après le semis, le pivot racinaire
va descendre pour atteindre la colonne de terre de 102 cm de hauteur.
Pour ce faire, on a utilisé 20 répartiteurs constitués de 3 loges indépendantes, d’une hauteur de
‘18 cm. Chaque répartiteur comporte un cylindre en PVC de 75 cm de diamétre auquel sont soudées
Irais plaques rectangulaires de 125 cm de largeur. Ces repartiteurs ont été déposés sur la couthe de
gravier et remplis de terre, de maniére à obtenir une masse volumique proche de 15 gkm dans
chaque loge et dans le cylindre intérieur. On dispose ainsi de 30 loges dans 10 pots.
4.3 1.3.2. Semis
Le semis a eu lieu le 26 juin 1994, après un apport d’eau initial de 30 mm dans la zone
racinaire du tube rempli de terre sèche. L’engrais minéral apporté (équivalent de 150 Kg/ha de
l’engrais tertiaire 8-18-27) est dissout dans cette eau d’irrigation précédant le semis.
Deux graines de semences traitees au fongicide sont placées à une profondeur de 4 cm dans
le cylindre central de 7,5 cm de diamétre. Le démariage à un plant par tube est intervenu 10 jours
plus tard, aprés la levée complète.
4.3 1.3.3. Modalit& pratiques d’im’gation
a) Zone facinaire
Selon le planning indiqué au tableau 4.1, la quantité d’eau à apporter est introduite dans le
cylindre central à l’aide de deux petits siphons colles contre la paroi et surmontés chacun d’un petit
entonnoir en verre. Ce mode d’apport est relativement long à réaliser, mais permet de minimiser les
perturbations de surface.
b) Zone de gynophorisation
L’humectation des loges n’est intervenue qu’au moment de l’émission des gynophores.
Cependant, pour maintenir en l’état la terre dans les loges, deux apports d’eau équivalents chacun à
10 mm ont été effectués à 5 et 20 jas. La quantité de 400 ml par loge (soit 20 mm) retenue pour
l’apport découle des deux tests préliminaires effectués respectivement pendant la saison des pluies
1993 et au cours de la contre saison de Février à Avril 1994. Ce volume d’eau constitue un
compromis acceptable pour l’obtention d’un éventail assez large de valeurs d’humidité pondérale de
surface lors de l’observation de la pénétration des gynophores. II permet de minimiser les risques de
percolation dans la zone racinaire à travers la couche de graviers.
En vue d’augmenter les chances d’une bonne coïncidence entre le traitement “état de surface”
et l’observation effective de la pénétration du gynophore, deux caractéristiques du gynophore sont
combinées :
- La donnée de vitesse de croissance journalière de 0,5 à 0,6 cm/j (Shen Yu-Jun et An Ke, 1988)
-
La distance moyenne au sol du point d’attache sur le rameau du gynophore suivi.
8 5
4.3 1.4. OBSERVATIONS ET MESURES
4.3 1.4.1. La plante
Compte tenu des résultats obtenus dans la première partie concernant le rythme d’émission
ces g,ynophores, nous avons simplifié le suivi de développement végétatif. Les seuls paramètres
suivis sont :
-
les stades de début de la floraison et de l’émission des gynophores. Les données dans les
conditions de l’essai permettent de mieux programmer I’humectation des loges en fonction des
traitements.
-
la détermination du CRE de la plante : elle est effectuée en deux fois durant la phase de
fructification pour évaluer l’impact du stress par rapport au témoin non stress& La méthode
d’analyse est identique à celle présentée au chapitre 3.2
-
la matière sèche aérienne et racinaire moyenne produite par pied à la fin de l’expérimentation (75
jas).
la pénétration des gynophores : il s’agit d’une notation oui ou non de la pénétration du
gynophore suivi. On considère que le gynophore pénétre dans le sol quand son extrémité de couleur
blanchâtre s’enfonce de 0,5 cm. Entre le moment où il est en contact avec la surface du sol et celui
où il atteint cette profondeur, un délai de 24 heures est retenu pour affecter la note de pénétration.
4.3 1.4.2. Le sol
Les mesures concernent l’état de surface pour l’analyse de la pénétration des gynophores.
Deux cas sont à distinguer :
a) En sen-e
Effectuées au moment de l’observation de la pénétration des gynophores, les mesures
concernent l’humidité pondérale et la densité apparente de surface (horizon O-5 cm). Cette dernière
lest réalisée en guise de controle compte tenu de sa valeur de départ de 15 La faible augmentation
des valeurs moyennes par rapport à la valeur de densité apparente initiale indique un tassement peu
rmportant résultant de l’apport d’eau d’irrigation (Tableau 4.12)
Etats de surface
Densité apparente
ES1
1,53 +/- 0,02
ES2
1,54 +/- 0,03
ES3
153 +/- 0,Ol
,
ES4
1,53 */- 0,02
ES5
1,54 +/- 0,Ol
Tableau 4.12 : Valeurs moyennes (6 rt@&itions) de la densité apparente de surface dans les loges au
moment de /a p&x%ration.
Concernant l’humidité pondérale du sol, plusieurs gynophores peuvent être suivis au niveau
d’une loge. L’observation de leur pénétration n’est pas en général simultanée, et ne coïncide pas
exactement avec le Waitement ” état de surface n. Le prélévement pour l’humidité pondérale est
effectué aprés la pénétration du dernier gynophore suivi. Par conséquent, les valeurs de l’humidité
correspondante à toute pénétration précédente dans cette loge ne peuvent être obtenues que par
une estimation. Pour ce faire, nous avons établi une courbe de cinétique de dessèchement de la
surface après une humectation.
b) En laboratoire
Nous nous sommes intéressés à la relation entre la pénétration des gynophores et la résistance
du sol à la pénétration.. Les facteurs principaux dont dépend la résistance à la pénétration du sol
étudié sont l’humidité et la densité apparente (Koolen et Kuypers, 1983).A défaut de pouvoir effectuer
une détermination in-situ, une analyse en laboratoire (CIRAD, Montpellier) a été réalisée pour établir
8 6
la relation entre résistance du sol à la pénétration et ces deux variables en fonction de ces deux
grandeurs. Les échantillons ont été prélevés en surface (O-10 cm).
Deux courbes d’étalonnage de la résistance du sol à la pénétration en fonction du f’humidite
pondbraie sont établies respectivement pour les densité apparentes de 1,5 et 1,6. Ces deux valeurs
de densité apparente sont choisies compte du tassement anticipé de l’horizon de surface du fait de
f humectation des loges.
61) préparafion des échanfillons
Le sol sec et tamisé est utilisé. Le matériel de preparation consiste en un porte échantillon
cylindrique (diamètre 25 cm, hauteur 2 cm) muni de hausses et d’un piston qui permettent de
comprimer l’échantillon de soi à la valeur de densité apparente visée.
Le porte échantillon est rempli avec une quantité de sol faiblement humide (environ 0.02 g/g)
afin d’assurer un minimum de cohésion. Puis ZI f’aide du piston, on comprime f’échantilfon aux valeurs
de densité apparente visées.
Les éprouvettes ainsi obtenues sont mises à saturer une nuit sur une plaque poreuse, puis
.
soumises $ différentes pressions pneumatiques. Les sept vafeurs de pF d’équilibre variant de 1,3 à
:1,8 permettent d’avoir des valeurs de teneur en eau pondérale allant de 0,20 à 0.02 g/g. A partir de
U?S pF d’équilibre, les echantillons sont mis à dessécher à Vair.
b2) Mesures da la tisisfance à la pén~frafion
La mesure de la résistance du sol à la pénétration a été effectuée à l’aide d’un pénétromètre à
aiguille dont la vitesse d’enfoncement est constante. Trois répétitions sont effectuees pour chaque
traitement.
La force nécessaire pour un enfoncement de l’aiguille de 5 mm à une vitesse de Immls a été
&%termfnée à f’aide d’un capteur de force d’une balance électronique pour les mesures à forte teneur
@r-r eau, et à l’aide d’une presse hydraulique munie d’un anneau dynamométrique de portée 0,SKN
oour les mesures à faibles teneur en eau.
14.3.2. RESULTATS
4.3 2.1. CINETIQUE DE DESSECHEMENT DE LA SURFACE DU SOL
Dans les conditions de l’expérimentation, le desséchement au cours du temps des loges est
exclusivement le fait de l’evaporation, le prélèvement racinaire étant exclu. De plus, le volume
concerné par les gynophores se trouve progressivement couvert par la culture de l’arachide.
La période d’observation de la pénétration s’est étalée du Ier au 25 Août soit entre le 41 et 64
ème jas. Durant cette période, le profil de dessèchement de surface (O-5 cm) aprés l’humectation des
loges obtenu correspond respectivement aux deux modalités d’alimentation en eau de l’arachide (Tl
et T3) (Fig. 4.10a).
8 7
0.12
zii
Y
SO.09
aa
R
6
v
$0.06
P
c
E 0.03
O-I.
0
4
8
1 2
1 6
2 0
Jours après humectation
Figure 4. IUa : Courbe de dessèchement de surface du sol pour Tl et T3
En raison de la séparation réalisée entre la zone racinaire et celle de pénétration des
gynophores, on remarque que les profils de dessèchement de surface du sol dans ces loges après
humectation sont identiques pour les deux traitements pour Ti et T3.
En partant d’une valeur initiale d’environ 0,lO -0,ll g/g obtenue une à deux heures après
I apport d’eau, l’humidité pondérale diminue progressivement au cours du temps pour atteindre 0,01
g/g environ 16 jours plus tard. Sur la courbe de pF, cela correspond à des potentiels en eau allant de
63 à plus de 15850 hPa.
La plus forte diminution de l’humidité pondérale est observée lors des cinq premiers jours après
humectation, a l’issue desquels 60 % de la teneur initiale est perdue par évaporation. Entre 6 et 8
jours après humectation, l’humidité n’évolue que tres faiblement.
L’évolution de l’humidité pondérale de surface étant comparable pour les deux cas considérés,
une courbe moyenne unique a été retenue. (fig 4.10 b)
50.06
?
c
? ? ?
ro!
t
?? ?
0
4
8
12
16
20
Jours aprés humectation
Fïgure 4.7Ob : Courbe moyenne de desséchement sur 5 cm des loges au cours du temps apr& leur
humectation
4a.2.3.2. RELATIONS ENTRE LA RESISTANCE MECANIQUE A LA PENETRATION
(RP), LA TENEUR EN EAU ET LA DENSITE APPARENTE DE L’HORIZON
SUPERFICIEL DU SOL DE NIORO
Après l’observation de la pénétration des gynophores, les mesures réalisées in situ concernent
l’humidité pondérale et la densité apparente, mais non la résistance à la pénétration. Cela rend
nécessaire l’établissement en laboratoire de la courbe d’étalonnage reliant la résistance a la
~~énétration à l’humidité et la densité apparente au moment de la pénétration du gynophore.
Les valeurs d’humidité pondérale obtenue à partir de la courbe de potentiel ainsi que celle de la
assistance a la pénétration correspondante sont présentées au tableau 4.13. Elles sont relatives aux
deux densités apparentes de préparation de 1,5 et 1,6 g/cm3.
Tableau 4.13 :Variation de la résistance à la p&nétration (R/D) en fonction du potentiel (h)et de la
teneur en eau pondérale du sol (HP) pour chacune des deux valeurs de densite
apparente (Da). Moyenneticatt-type.
La densité apparente de préparation influence fortement la résistance à la pénétration, mais
faiblement l’humidité ponderale aux différentes valeurs de pF d’équilibre.
Pour une même valeur de teneur en eau, de l’horizon de surface, la résistance à la penetratïon
passe du simple au double ou plus quand la densité apparente augmente de 0,l.
En prenant en compte les mesures effectuées sur les échantillons en cours de dessèchement à
I air, l’évolution de la résistance du sol à la pénétration est présentée a la figure 4.11.
10-l---:
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
Teneur en eau (g/g)
figure 4.11: Evolution de la résistance du sol à la pénétration en fonction de la teneur en eau
ponderaIe et de /a densité apparente
Compte tenu des valeurs finales de densité apparente mesurées à la penétration des
gynophores, les valeurs effectives de la n%istance du sol à la pénetration pour une humidite
pondérale donnée, se trouvent encadrées par les courbes d’evolution definies pour les deux densités
apparentes respectives de 1,5 et 1,6 g/cm3. L’utilisation de la densité apparente de départ (A,5
gkm3) se traduit alors par une sous estimation de la résistance a la pénétration effective.
4.3.2.3. EFFET DE L’ALIMENTATION EN EAU SUR LE COMPORTEMENT
VEGETATIF.
Dans le chapitre précédent, le comportement de la culture de la variété 73-33 sous l’effet de la
secheresse intervenant à différents stades a 6th analysé. Dans cette expérimentation concernant la
pénétration des gynophores, les observations et mesures effectuées concernent uniquement le CRE
& 52 et 58 jas et le poids de matiére séche produite à 75 jas à la fin de toutes les observations
reli$iies à la pénétration des gynophores suivis. En moyenne, la floraison de l’arachide a debuté au
3 6
jour aprés le semis.
9 0
4.3.2.3.1. Le CE
Les valeurs de CRE pour la variété 28-206’ (tableau 4.14) sont généralement faibles (~75%)
même pour le traitement optimum (Tl) où l’eau d’irrigation est apportée tous les 5 jours. Ce résultat
confirme la sensibilité de la variété 28-206 utilisée (PrévOts et al, 1971)
Entre deux irrigations successives (soit 5 jours), les valeurs de CRE obtenues suggèrent de
relativiser le niveau de satisfaction des besoins en eau de la culture pour le traitement juge optimal.
E:n effet, une durée de 4 jours depuis le dernier apport provoque une diminution sensible du CRE.
La suspension prolongée de l’irrigation marque d’avantage la diminution du CRE qui chute à
moins de 50 % quand la durée de la sécheresse atteint 13 jours.
52 jas
58 jas
I--‘/RE (%)
Durée depuis la
CRE (%)
Durée depuis la
dernière irrigation
dernière irrigation
‘Tableau 4.74 : Le CRE en fonction de I’alimenfafion en eau durant /a pénefrafion des
gynophores. Moyenne f ecatf-fype.
4.3.2.3.2. Mat&e sèche produite
Dans les conditions de l’essai, le front d’humectation déterminé à 75 jas est identique pour les
deux traitements Tl et T3. Par contre, la matière sèche aérienne ou racinaire moyenne par plant
produite est fortement affectée par le stress de 20 jours intervenant à partir du 46 ème jas. (Tableau
4.15).
La production de matière (aérienne ou racinaire) en condition de stress ne représente que 70 %
de celle en condition optimale.
MSA (g)
MSR (g)
FH (cm)
Optimum (Tl)
44,6 k 3,4 a
9,2*1,5a
89-il3
Stressé (T3)
30,8 f 2,3 b
6,5 zt 0,6 b
89 f 8
~
-
-
Tableau 4.15: Producfion moyenne par pied B 75 jas de matières séches aetienne. (MSA), ef
racinaire (MS/?) en fonction de /‘alimentation en eau. FH est le fronf d’humecfafion
moyen atteint dans les tubes. Moyenne f écart-type.
4.3.2.3.3. La pénétrafion des gynophores en relafion avec l’état de surface ef t’alimenfafion
hydrique dans la zone racinaire.
a) Repartiiion du nombre fofal d’observafions de pénéfrafion de gynophores
Le nombre de gynophores dont la pénétration est observée par répétition d’État de surface est
variable. De plus, l’observation de la pénétration d’un gynophore suivi ne coïncide pas forcement
avec l’état de surface prédéfini. En fonction de la durée en jours entre I’humectation de la loge et la
date effective de l’observation de la pénétration du gynophore suivi, la répartition du nombre total de
gynophores observés pour chaque modalité d’alimentation en eau est présentée au tableau 4.16. Le
détail de cette répartition par répétition est fourni en annexes 4.1 et 4.2.
91
DHP (jours)
NGPO
T l
T 3
~~
i*ablaau 4. ,16 : R&paniifion du nombre total d’observation de pénétration de gynophores (NGPO) en
fonction de la durée entre l’humectation de la loge et l’observation de leur p&&rafion
(DffP). 71’ et 73 représentent respectivement les modalifés d’alimentation en eau
optimale et stfesst’e
b) La pén&ration des gynophores
En admettant une vitesse constante de croissance journalière du gynophore, le temps entre
son initiation en un point d’une tige et son contact avec le sol du gynophore dépend de la distance à
parcourir. Par conséquent, les données sont regroupées par classe de gynophores dont l’observation
de la pénétration est réalisee après une même durée de dessèchement après I’humectation de la
Idoge (Tableau 4.17)
Les résultats indiquent que les risques d’échecs de la pénétration augmentent avec la duree du
dessèchement de surface. C’est à partir de huit jours de dessèchement que les conditions de l’état
cle surface commencent à être restrictives pour la pénetration.
Tableau 4.17 : P&Btrafion des gynophores suivis en fonction de la durée entre /es dates
d’humectation des loges et d’observafion de la pénétration (DHP).
NGPO = nombre de p&&rations observées de gynophofes ; NPR = nombre de p&étrations réussies
de gynophores ; TxP = taux de pénétration
La répartition des observations au cours du temps à partir du semis est représentfe$ en figure
4.12. Pour le traitement stressé (T3), la suppression de l’irrigation a débuté au 46
jas. Par
conséquent, c’est à partir du 52 ème jas que ce traitement optimal commence à distinguer de Tl. Sur
les 63 observations de penétrations de gynophores obtenues pour T3,28 (soit 44 %) ont été dans des
conditions de stress.
9 2
Figure 4.12 : Observation de la pénétration des gynophores par rapport à la date de semis
En isolant les gynophores dont la pénétration a été observée dans des conditions de stress de
la plante pour T3, les résultats de la pénétration ne sont pas modifiés par rapport à Tl (Tableau 4.18).
LE limite diffuse (entre 8 et 9 jours après humectation de la loge) séparant les réussites et les échecs
de pénetration reste inchangée. Par contre, la non pénétration de certains gynophores suivis (il y en a
eu 3) est dû à un arrêt de croissance traduisant [‘effet du stress dans la zone racinaire, plutôt que
l’effet de l’état de surface.
DPH
NGPO
TxP
-
-
-
1
2
1
-
-
-
t
7ableau 4.18 : P&Gtration des gynophores en pérjode de stress hydrique (T3)
4.324. RELATION ENTRE LA PENETRATION DES GYNOPHORES, L’HUMIDITE
PONDERALE ET LA RESISTANCE DU SOL A LA PENETRATION.
L’humidité pondérale de surface est déterminée lors de la pénétration des gynophores et
estimée a partir de la courbe de dessèchement de surface établie, le cas échéant. Par ailleurs, la
courbe d’étalonnage donnant la résistance
à la pénétration de surface du sol en fonction de
1’1wmidité pondérale est établie en laboratoire pour les valeurs de densités apparentes de 1,5 et 1,6
respectivement. Pour c.hacun des résultats d’humidité pondérale obtenu lors de la pénétration, on a
donc une estimation de la résistance a la pénétration de surface du sol correspondante.
Dans cette gamme d’humidité, il y a une grande influence de la densité apparente sur la
rC!sistance ;i la pénétration qui augmente très sensiblement quand la surface du sol se dessèche. En
ei”fet, la valeur maximale de la résistance à la penétration pour la densité apparente de 1.5
correspond à la valeur minimale de l’humidité pondérale. Cette même valeur de la résistance à la
@netration pour la densité apparente de 1,6 est obtenue pour une humidité ponderale au moins
d,eux fois plus importante (Tableau 4.‘19).
Le seuil de pénétration des gynophores dans les conditions de l’essai se situe entre 0.02 et
0.03 g/g d’humidité pondérale (figure 4.13). Ceci étant valable pour les deux modalites d’alimentation
en eau de l’arachide. Cela correspond à des résistances à la pénétration moyenne de 900 à 3500 kFa
rt?spectivement pour les densités apparentes de 1.5 et 1.6 (fig 4.14a et b).
?ableau 4. ,lQ : P6nétration des gynophores et caract&istiques physiques de I’éfaf de surfàce. RP1 =
Résistance B la p&Mrafion pour Da = 1,s ; RP2 = RWstance 8 la pénétration pour Da =
1,6
4.3.4. DISCUSSION ET CONCLUSIONS
En comparant deux modalités d’alimentation en eau de la plante @tressée et non stressée),
l’analyse de la pénétration a permis de préciser l’influence de l’état hydrique et physique de surface
du sol. Les principaux resultats sont :
En contrôlant les apports d’eau en surface du sol, la cinétique de dessèchement après
humectation de l’horizon de surface indique une variation de la teneur en pondérale allant de 0.10 a
0.01 glg en 16 jours.
La penétration des gynophores a été observée jusqu’à un seuil critique de teneur en eau de
0.025 g/g. Ceci correspond dans les conditions de I’experfmentation A un desséchement de la surface
du sol d’une durée de 8 à 9 jours. L’effet de la sécheresse erldébut de fructification sur la pénétration
de ces gynophores n’a pas être mis en évidence.
Pour une teneur en eau donnée, la résistance du sol à la pénétration est fortement influencée
par la densité apparente du sol (Fig. 4.4). La valeur de teneur en eau pondérale critique correspond à
des valeurs de résistance du sol a la pénétration egales à 0,9 MPa et 3,5 MPa respectivement pour
des valeurs de densité apparentes de 1,5 et 1,6.
Ces résultats appuient l’hypothèse énoncée d’une réduction du nombre de gousses liée aux
conditions hydrique et physique de surface (Cox, 1962 ; Underwood et al., 1971). Pour une réussite
de la pénétration du gynophore dans le sol, Boote et al. (1976) indiquent que la durée de
dessechement du l’horizon de surface doit être inférieure ou égale a 4 jours. La différence obsetvee
C!ar rapport à notre travail pourrait s’expliquer par des conditions expérimentales différentes : le type
de sol’ et la cinétique de desséchement du sol. II est possible qu’en condition de plein champs, la
teneur en eau critique puisse être atteinte plus rapidement qu’en condition Contr&ée.
95
CHAPITRE V:
ANALYSEDESPERTES
DE RENDEMENT À LA RÉCOLTE
5.1 INTRODUCTION
L’analyse fréquentielle de la pluviométrie des quatre dernières décennies a révélé l’influence du
type de saison des pluies sur les conditions de maturation de l’arachide dans le bassin arachidier.
Lors des saisons des pluies tardives, la chute de rendement est essentiellement liée à l’arrêt des
pluies avant la maturité physiologique. Si les conditions d’alimentation en eau de la plante pendant la
maturation sont satisfaisantes, fa date d’intervention de la récolte est un facteur important pour
optimiser les rendements (Bouffil, 1957 ; Young et al, 1982).
Dans le système de culture actuel, les opérations de récolte en traction animale qui débutent à
partir de la maturité physiologique peuvent s’étaler sur 4 à 5 semaines. Deux facteurs peuvent
expliquer les pertes de rendement à la récolte (figure 5.1) :
- la senescence de la plante qui fragilise le pédoncule reliant la gousse et la partie aérienne de la
plante. Lorsque la plante est soulevée, les gousses dont le pédoncule est rompu ne sont pas
récupérées.
- une profondeur de récolte inférieure à la profondeur maximum des gousses. La cohésion du sol
est trop forte pour que la paire de boeufs puisse maintenir un effort de traction suffisant, Les
variations de la cohésion du sol avec la date de récolte peuvent s’expliquer soit par une diminution
de l’humidité du sol,, soit par une augmentation de la durée d’exposition à des températures
Alevées. En effet, Charreau et Nicou (1971) ont montré que la cohésion du sol augmentait au
cours de la saison sèche malgré une évaporation du sol très faible, donc sans variation de
I’humidite (figure 5.2). Ils expliquent cette augmentation de la cohésion par un durcissement des
ciments sous l’action de températures élevées.
1 Perte à Ia récolte 1
nescence de la
T-l
Humiditz
Densitè
Durée d’exposition
du sol
apparente
à des temphaties
élevées
Date de récolte
L (par rapport à IR maturité physiologique)
Figure 5.1 : Schéma de présentation des facteur,s de variation des pertes de rendement en gousses à
la récolte
Dans ce chapitre, l’objectif visé est l’analyse des pertes de rendements à la récolte en fonction de
l’état hydrique et physique de surface du sol et en fonction de l’état de la plante.
9 6
50w--
Decembre
Février
Novembre
Janvier
M2rS
Figure 5.2 : Courbes comparées en fonction du temps de I’Évzporoiion cumulée et du dévelop;erzent
de la cohésion de l’horizon O-20 cm (redessiné d’zpr&s Charreau et ffico!J, 1971)
5.2 MATÉRIEL ET MÉTHODE
521 MATÉRIEL,
0, Les sites
Les deux sites considérés au cours de la saison des pluies de l’année 1993 sont localisés à la
station expérimentale de Thyssé (Papem) et en milieu paysans au village de Darou Khoudoss
(Darou).lls sont situés dans la communauté rurale de Kayemor à 30 km, à l’est de Nioro. Les sols
E;ppartiennent à des unités morpho-pédologiques distinctes. Par rapport à une toposéquence
classique de cette zone sud du bassin arachidier (Cf. 5 1) les caractéristiques des deux sites sont
présentées au tableau 5.1.
--
m-m-
Site~--l%Position sur toposéquence 1
Type de sol
I
Profondeur de la-1
cuirasse
Papem
Glacis versant de terrasse
-
- --s-
Ferrugineux tropical
>2m
-
-
-
lessivé remanié
- - -
Darou
Zone interne de plateau
Ferrugineux tropical
cou=àl m
-
-
-
lessivé tronqué
- -J
Ta beau 5.1: CaracWistiques
pkdologiques des sites (source : Berfrand, 1972)
<Alors que le sol du Papem est drainant, celui de Darou présente par contre un caractère
hydromorphe assez prononcé a 60 cm de profondeur environ. La réserve utile est estimée à 100
mm/m au Papem et à 120 mm/m à Darou (source). La cuirasse située à faible profondeur à Darou
est une contrainte à l’enracinement (Sène, 1989). La grawlométrie de l’horizon O-10 cm indique une
texture plus fine à Darou qu’au Papem (Tableau 5.2).
Ceci explique la différence observée au niveau de leur courbe caractéristique de potentiel hydrique
en fonction de la teneur en eau (Figure 5.3). Cette courbe a été établie en laboratoire.
9 7
au!s an0J-g
13 EUl?w
Limons fins
Limons grossiers Sables fins (%)
Sables
%
(%
grossiers %
2 - 2ou
20 - 5op
50 - 2ootl
200 - 2ooot.l
2,7 i 0,2
13,5 f 1,l
562 f 1,5
24,3 i 1,3
3,0 f 0,3
22,5 f 0,9
50,3 f 1,4
17,7 f 1
Tableau 5.2: Texture de /‘horizon O-10 cm du soi pour les sifes d’éfude. Moyennef&art-type.
0
0.04
0.08
0.12
0.16
0.2
0.24
0.28
0.32
Teneurmeaupondkrale(g!g)
Figure 5.3: Courbe caracférisfique du pofenfiei hydtique en foncfion de ia feneur en eau pour /‘horizon
de surface O-70 cm du soi
?? )La variéfe d’arachide
La variéte 73-33 de longueur de cycle de 110 jours a éte utilisée. C’est la même variété utilisee
pour l’essai relatif à l’implantation (Cf. 9.3).
?
L’équipement à la r&oife
L’attelage utilisé pour effectuer la récolte de l’arachide est constitué par une paire de boeufs et une
lame souleveuse de 250 mm de largeur, montée sur un bâti du type Ariana ou Sine (Figure 5 4).
52.2. Les fraitements
Deux facteurs sont considérés :
- la date de récolte par rapport à la maturite physiologique (MP). Les trois dates de récolte retenues
étalées sur un mois sont les suivantes (tableau 5.3)
,--
Date de récolte
Intervention par rapport à MP
;--
Date d’intervention
Dl
Récolte à MP (107 jas)
-
-
20-21/1 0/1993
02
Récolte à MP + 19 j (125 jas)
-
-
-
9-10/11/1993
-
03
Recolte à MP + 33 j (139 jas)
24-25111 Il 993
%bieau 5.3 : Descriptif des dates de récolte
- le type de bâti : il s’agit de visrifier si la différence de stabilité constatbe entre les deux principaux
bâtis se traduit par un effet quelconque sur les performances à la récolte (Havard, 1986). Par
conséquent le bati Ariana plus stable est compare au bâti Sine. La même lame souleveuse est
montée sur les deux bâtis.
9 8
‘:
!‘:
-‘---
------
.-----
-._-__
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5’s
:
euy.jq
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sapad
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iuawapua~
~9
sassnoâ
? q
aq03?~
52.3. Le dispositif
Un dispositif en blocs a été mis en place, la surface de l’essai sur chaque site ayant une surface de
51100 m2 (1OOm *SOm). A l’inteneur de chacun des trois blocs ainsi constitues par site, on tire au
hazard les trois dates de récoltes (Figure 5.5). Chaque sous-bloc représentant une date de récolte est
subdivisé en deux parties qui correspondent aux deux types de b&i.
5.2.4. La cuffure
L’itineraire technique
Le semis en culture attelée au semoir survenu le 9 juillet 1993 a été effectué en lignes selon un
écartement de 50 cm. Aussitôt après le semis, deux opérations ont été réalisées:
- l’épandage d’engrais ternaire (8-18-27) à la dose de 150 kg/ha
- le sarclage traditionnel de prelevee à l’aide d’une houe tirée par une paire de boeufs.
Les densités moyennes à la levée observée une semaine après le semis ont été 102000 plantslha
aiJ Papem et de 117000 plants/ha à Darou. Par la suite, le contrôle de I’enherbement au cours des 50
p-emiers jours précédant la formation des gousses a été assure par deux sarclages mécaniques et
uq sarclage manuel.
Le développement de la culture en rapport avec la pluviométrie de la saison des pluies
La distribution de la pluies par décade pour les deux sites distants de 5 km est présentée en figure
5.8. Les cumuls pluviométriques annuels au Papem et à Darou sont respectivement de 795,8 mm en
35 épisodes pluvieux et de 660,7 en 30 épisodes pluvieux. La différence de ces cumuls annuels de
pluies (plus de 100 mm) entre les deux sites illustre la grande variabilité de la pluviométrie
observable sur une faible distance dans la zone d’étude.
Papem; 1993
200 T
0
juin
juil
aoiii
oct
99
.- s p--m------
~_.--_----___-..- _______-
.m.- IUIU-UI-IIWIIIDX
200
Darou
juin
juil
août
oot
Figure .5.6: Distribution de la pluviom&ie par décade au niveau des deux sites au cours de la saison
des pluies 1993. Pour chaque mois, les trois décades sont désign&es respectivement paf
decl, dec2 et dec3.
Le semis de l’arachide a été effectué le 9 Juillet après une pluie de l’ordre de 35 mm. Les premiers
stades phénologiques, à savoir l’implantation, le développement végétatif de préfloraison et le début
de la floraison, se sont deroulés dans de conditions d’alimentation en eau satisfaisantes.
Au cours des quatre premières décades après le semis, le cumul enregistré représente 70 à 75 %
de, la pluviométrie annuelle.
Durant les stades de formation des gynophores et des gousses, soit entre la troisième décade
d’Aout et la deuxième décade de Septembre, le nombre d’épisodes pluvieux est de 9 au Papem et de
7 .e Darou. Ils totalisent entre 100 et 110 mm environ sur les deux sites. Cependant le stock hydrique
ccnstitué avant cette période devrait permettre d’atténuer les déficits hydriques éventuels, ceci
ccmpte tenu de la réserve utile des sols. La dernière pluie enregistrée au cours du cycle de la culture
est tombée 10 jours avant la date de maturité physiologique. Elle est de 45 mm au Papem et de 36
mm à Darou.
La distribution de la pluviométrie entre les différentes dates de recolte pour les deux sites est
présentée en figure 5.7. Deux pluies ont été enregistrées au cours de deux jours consécutifs entre
le:; deux premières dates de récolte. Les 2Lème et 3éme dates de récolte ont été respectivement
précédées d’une période sans pluie de 15 jours et 30 jours.
1 0 0
d2
d 3
d l
27-Od
W-NOV
F:igure 5.7: Distribution de /a pluviomotrie de fin de cycle en rapport avec les dates de récolte pour les
deux sites
52.5.
Observations et mesures
Pour une régularité du travail de récolte en culture attelée, il importe de disposer de placettes de
longueur appropriée, ici 40 m pour obtenir un régime permanent lors de l’opération de récolte en
tctction attelée. (Havard, communication orale). Chacune de 18 parcelles par site (Figure 5.5)
comportant 9 lignes d’arachide dont les 5 lignes centrales sont récoltées.
Caractérisation de l’opération de récolte
A chacune des trois dates de récolte, les caractéristiques de l’opération de récolte sont
déterminées sur 5 lignes d’arachide de 40 m. II s’a’git de:
a) la vitesse (m/s) à laquelle l’outil est tiré par la paire de boeufs. Un chronomètre a été utilisé pour
déterminer le temps nécessaire pour parcourir chaque ligne. Pour chaque placette récoltée. la
vitesse moyenne a Bté calculée à partir des cinq valeurs obtenues.
b) l’effort de traction fourni par la paire de boeufs. II est obtenu à l’aide d’un dynamométre monté en
série entre la paire de boeuf et l’outil de soulevage. Une dizaine de lectures sont réalisées pour
chaque ligne d’arachide récoltée. La valeur moyenne de l’effort de traction (kg) par placette porte
sur 50 mesures.
c) la profondeur du soulevage. Pour ce faire, on s’est servi du même profilographe utilisé pour I’e.ssai
relatif à l’implantation, Trois répétitions par placette sont considérées. Pour chaque mesure, on
déblaie tout d’abord les mottes de terre et la terre fine générées après le passage de la lame
souleveuse de manière à avoir la forme exacte du sillon ouvert pour deux lignes contiguës. Cette
opération est faite sans perturber la surface entre les lignes non affectée par le soulevage. Ensuite
on place le profilographe perpendiculairement aux deux lignes. La largeur du profrlographe d’un
metre correspond exactement à celle des deux lignes. Les aiguilles métalliques distantes de 2,5
cm épousent la forme de la tranchée. Leurs dénivellations sont repérées à l’aide de papier
millimétré fixé à un cadre rectangulaire. Elles permettent de déterminer la profondeur maximale
du soulevage et l’indice de rugosité ( Cf. 9.3). Cet indice est déterminé pour apprécier la forme du
sillon obtenu après le passage de la lame souleveuse.
Caractéristiques physiques et hydriques de surface du sol lors de la récolte
Les horizons O-5 cm et 5-15 cm sont considérés pour la détermination de la teneur en eau
pondérale (g/g) et de ta densité apparente. Ces prélèvements sont réalisés juste avant la récolte à
une date donnée. Pour chaque sous-bloc correspondant à une date de récolte, quatre répétitions sont
prises en compte.
a) la teneur en eau: le prélèvement gravimétrique est effectué à la tarière. l’échantillon frais est pesé
pour le poids humide. Le poids sec est obtenu par pesage après séchage à l’étuve de l’échantillon
à 105°C pendant 24 h.
101
b) la densité apparente: après réhumectation lente des vingt premiers centimètres, des échantillons
non remaniés sont prélevés au cylindre. Pour un même diamètre de $4 cm, on utilise des
cylindres de 3 cm de hauteur pour l’horizon O-5 cm, et de 6 cm pour l’horizon 5-15 cm. Après
séchage a l’étuve a 1OSC puis pesage des échantillons, la densité apparente est calculée.
Les perles de rendement à la r&o/te
Les rendements sont déterminées sur des placettes de 50 m2 (5 lignes d’arachide sur 20 m), soit la
moil.ié de la placette recoltée (Cf. figure 5.5). les determinations concernent:
?
la densité de population à la récolte (pieds/ha)
?
le rendement en fane (kg/ha)
. le rendement total en gousse (kglha) constitué par la somme du rendement-récolte et des restes
en terre ou perte de rendement à la récolte. Le rendement-récolte est obtenu par égoussage des
pieds récoltés. En ce qui concerne les pertes de rendements à la récolte, un glanage manuel tout
au long des lignes récoltées a été réalise pour récupérer toutes les gousses qui sont restées dans
le sol après le passage de la lame souleveuse.
5.3 RÉSULTATS
5.3.1. ETATS HYDRIQUE ET PHYSIQUE DES HORIZONS
SUPERFICIELS DU SOL AUX DATES DE RÉCOLTES
Pour les trois dates de récolte, les valeurs de teneur en eau et de densité apparente sont
présentées et ne sont pas différentes entre blocs au niveau de chaque site (tableau 5.4) Les valeurs
de densité apparente sont restées inchangées au cours du temps, Pour le site du Papem, la valeur
moyenne de la densité de 1,6 est identique pour les deux horizons considéré des deux, alors qu’au
site de Darou la densité apparente diminue en passant de 1,6 pour l’horizon O-5 cm à 1,5 pour
l’horizon 5-l 5 cm.
Tableau 5.4: Variation de la teneur en eau pondbale (Hp en 9/9*102) et la densifé appafenfe(Da)
pour
/es couches de sol O-5 cm et 5-15 cm et pour les deux sites. d?, d2 et d3 sont respectivement les
premiére, deuxiéme ef froisième date de récolfe. Moyenneticafl-f-type.
Les valeurs de teneur en eau dans les horizons de surface du sol sont très faibles pour les deux
sites. Ceci est valable même pour la première date de r&colte où la teneur en eau dans l’horizon O-5
cm correspond à un potentiel hydrique plus bas que celui du point de flétrissement permanent
(Figure 5.3). La différence de teneur en eau entre les deux sites tient à la différence de la texture du
sol qui est plus fine à Darou qu’au Papem.
En résumé, la récolte de l’arachide est débutée quand l’horizon de surface est déjà fortement
desséche. Compte tenu de la valeur élevee de la densite apparente, la poursuite du dessèchement
lors des deux autres dates de récoltes pourrait entraîner une cohésion importante du Soi.
102
L
‘2
- -
. 0
F
E
c.
2
=
s
f-6
- C’
=
C’ =
E
=
7
i-
E c
f
0
0
500
100
SI00
TO 0
u3Jnou~~
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(%fi)ajeJ?puod
uogelaa
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laa~~?puod
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saJg’q3
~uaura.r~xddsa~
‘aJ?yaJdsal
aur?px?p
la
aur?!s!on
salop
ap
31103?~
5.3.2 CARACTÉRISTIQUES DE L’OPÉRATION DE RÉCOLTE
Les variations des grandeurs qui décrivent la récolte sont présentées au Tableau 5.5 On fait
figurer les résultats de l’analyse de variante portant sur l’effet de la date de récolte et du type de bâti.
QGëZe récolte
-
~
I
I
I
pi@
HS
IO,72 a IO,77 a
‘&58,1 a 6,0 a
I4,6 a
122,8 a Ii9,l a
_i-
I
&Jleraction
1 ns
t -
-
-
I
I
I
Tableau 5.5: Efi !f de la dafe de &Cotte et du fypede
vafiables dtkrivant l’opération de
soulevage en traction bovine au Papem et à Darou. dl, d2 et d3 sont respectivement les première,
deuxi&me et troisième date de r&o/te. Ar et HS sont respectivement le bafi Ariana et le bâti Houe
Sine. Les nombres affect& d’une leftre diff&ente sont significativement diff&enfs au seuil de 5%
?? La vitesse de traction
La witesse de traction de la paire de boeufs reste inchangee de l’ordre de 0,7 m/s indépendamment
de la date d’intervention et du type d’outil. Ce résultat confirme le fait que les animaux dressés pour
la culture attelée adopte une vitesse de traction constante (Manuel de culture avec traction animale).
?? L’e&t de traction
Sur les deux sites, l’effet de la date de récolte est significatif sur l’effort de traction. Le retard dans
l’intervention à la récolte entraîne une augmentation de l’effort fourni par la paire de boeufs. L’effort
fourni varie entre 55 et 66 kg. Les effets des facteurs date de récolte et type de bati sont différents
selon le site:
Au Papem, la mise en évidence d’une interaction significative entre les deux facteurs (date de
récolte et type d’outil) ne permet pas de conclure sur les effet simples.
A Darou, en l’absence d’interaction entre les deux facteurs, l’effort de traction est significativement
plus important ci la troisieme date qu’aux deux premières dates de récolte. II n’existe pas d’effet type
d’outil.
?
La profondeur de r&Wte
La profondeur de récolte et la rugosité se comportent de la même manière vis à vis des deux
facteurs.
Au Papem, la profondeur est inchangée et égale à 6 cm quels que soient la date de récolte et le
type de bâti. A Darou, site le plus argileux ,par contre, seul l’effet date de recolte est significatif sur la
profondeur de récolte II y a une diminution de 1 cm entre la première date de récolte et les deux
de~mières.
?
Relation entre la teneur en eau, I’efforf de traction et la profondeur de récolte
Pour les deux sites, les relations entre ces variables, considérées deux à deux, sont présentées
aux figures 58a, b et c. Malgré sa faible valeur aux différentes dates de récolte, la teneur en eau
1 0 3
ponderale entretient une relation étroite avec l’effort de traction pour chacun des deux sites (figure
58b, et avec la profondeur de récolte à Darou uniquement (figure 58a). L’augmentation significative
de l’effort de traction au cours du temps alors que l’horizon concerné reste pratiquement sec
confirme pour ces sols le déphasage entre le rythme de dessèchement du sol et le developpement
de
sa cohésion.
L’effort de traction augmente quand la profondeur de récolte diminue de la première date a l a
troisieme date de récoke (figure 5.8~). cette relation confirme l’augmentation de la cohésion du sot.
Ce ph8nomème est plus marqué à Darou qu’au Papem.
5.3.3 LES RENDEMENTS AUX DIFFÉRENTES DATES DE RÉCOLTE
Pour chaque site, le tableau 5.6 présente en fonction de la date de récolte et du type de bâti tes
variations des valeurs moyennes de la densite de population à la récolte, du rendement-récolte en
gousses et les pertes de rendements en gousse.
72bieau 5.6: Effef de la date de r&o/fe et du type de bâti sur les rendements récolte en gousses et
les pertes de rendement en gousses. Bâti Ariana = Ar, bâti Houe Sine = US. L’es nombres
affectes d’une lettre diffhente sont significativement diffhrents au seuil de 5%.
II importe tout d’abord de souligner la différence des rendements entre les deux sites. Malgré une
densité de population à la récolte plus faible de 15000 pieds/ha en moyenne, on remarque que les
rendements en gousse sont plus élevés au Papem qu’à Darou. Une différence d’au moins 500 kg/ha
est observée à chaque date de récolte. Trois aspects peuvent être evoqués pour expliquer ce
r~ésultat:
-la meilleure alimentation en eau découlant de la différence de cumul pluviométnque enregistré au
cours du cycle sur les deux sites;
-la différence de niveau de fertilité des sols. En effet en plus de la différence pédologique tenant
en particulier à la profondeur du sol, le site du Papem situé dans une station expérimentale
agronomique bénéficie d’une meilleure fertilisation;
-la capacité de la variété d’arachide utilisée à compenser une déficience modérée au niveau de la
densité de population par un développement végétatif plus important si les conditions sont favorables
(Sattan, 1986; Garinl989).
Le rendement-récolte n’est affecté ni par la date de récolte ni par le type de bâti.
Par contre, les pertes de rendement en gousse a la récolte sont significativement affectées par la
oate de récolte. Le type de bati n’a pas d’effet sur ces pertes. Le retard dans l’intervention à la récolte
augmente les pertes de rendements en gousse. Par rapport au rendement-récolte, ces pertes sont
représentées en figure 5.9.
.
1 0 4
A la troisième date de récolte, elles représentent 9 % du rendement-récolte au Papem et 12% du
rendement-récolte à Darou.
0
dl
d 2
d 3
Date de récolte
LT) Papeml Darou
Figure 5.9: Pefte relative de rendement en gousse (%) en fonction de la date de r&olte pour les sites
du Papem et de Dar-ou.
53.4. RELATION ENTRE LES PERTES DE RENDEMENTS ET LA
PROFONDEUR DE RÉCOLTE
L’évolution des pertes de rendement en gousse en fonction de la profondeur de récolte est montrée
en figure 5.10. Entre les deux sites, la nature de la relation entre les pertes de rendements et ces
deux variables est différente. La relation est plus étroite à Darou qu’au Papem. Le développement
pl JS irnportant de la cohesion du sol par rapport au Papem mis en évidence par la différence de
profondeur de récolte, expliquerait la nature différente des relations obtenues.
3.
0
Darou
k0
3.
Pa em
3.
*-
1
?L'
'a,
4
5
6
7
Profondeur de récolte (cm)
Fjgure 5.10: Evolution des pertes de rendement en gousses à la récolte en fonction de la profondeur
de r&Wte, Le chifie correspond 3 une date de récolte.
1 0 5
5.4. DISCUSSION ET CONCLUSION
Les résultats indiquent que les pertes de rendement en gousse augmentent significativement
quand il y a un retard dans l’intervention à la récolte en traction attelée. Par rapport au rendement-
rkolte qui reste inchangé un cours du temps, ces pertes faibles (inférieures à 3%) à la première date
drr récolte à la maturité physiologique, représentent 9% et 12% respectivement au Papem et à Darou
quand la récolte est faite 30 jours plus tard. Le type de bâti sur lequel est montée la lame souleveuse
n’a pas d’effet sur ces pertes.
NOUS avons souligné les conditions d’alimentation en eau satisfaisantes de la culture de I’arachide
au cours de la saison des pluies 1993. Compte tenu du caractére indéterminé de la fructification, le
retard dans l’intervention à la récolte pourrait permettre aux dernières gousses formées d’arriver à
maturation (Young et al, 1982). Ceci pourrait donc expliquer l’accroissement du nombre de gousses
matures par pied. Mais en même temps, en raison Ue la &nescence, on provoquerait une
fragilisation des pédoncules des premières gousses arrivées à maturation (Annerose,l990).
Dans ces
circonstances les risques de rupture de ces pédoncules sont augmentés lors des récoltes tardives.
En culture attelée bovine, ces pertes étudiées au niveau de deux types de sol différents sont liées
à l’état hydrique de l’horizon O-5 cm concerné lors de la récolte. Le développement de la cohésion du
sol en cours de dessèchement augmente l’effort de traction nécessaire pour atteindre une profondeur
minimale de récolte permettant de minimiser les pertes. C’est à ce niveau que l’influence du type sol
devient importante (Charreau et Nicou, 1971).
La puissance de traction de la paire de boeuf étant limitée, la profondeur de récolte quand l’horizon
de surface est desséch6 est liée à l’aptitude du sol à prendre en masse.
Pour le site du Papem caractérisé par une texture plus sableuse de la couche de sol de surface, le
d8veloppement
modérk de la cohésion du sol est compatible avec l’obtention d’une profondeur de
Gcolte plus importante en traction bovine. Cette situation de types de sol est la plus représentative
pour la culture de l’arachide dans le bassin arachidier. Pour des conditions pluviométriques de la
saison des pluies comparables, les pertes de rendement à la récolte résultant d’un retard
d’intervention s’expliqueraient plus par une rupture du pédoncule.
En ce qui concerne le site de Darou, la profondeur de récolte qui diminue significativement avec le
ci:essèchement du sol est à relier avec la plus grande aptitude de ce sol à prendre en masse. Ceci
pourrait être une des causes principales de pertes de rendement en gousse c1 la récolte, En
c.ombinaison avec l’éventualité d’une rupture du pédoncule due A la sénescence, cette faible
profondeur de récolte peut entraîner des pertes de rendement plus importantes. La culture de
l’arachide sur des sols “lourds” de plateau nécessitent une intervention à la récolte dès la maturité
physiologique pour une réduction des pertes de rendement en gousses.
1 0 6
CHAPITRE VI
CONCLUSION GENERALE
CONCLUSION GENERALE
Dans les conditions de sécheresse, les deux principales composantes du rendement en gousses
&Jdiées concernent la densité de population et le nombre de gousses par pied à travers la réussite
de la pénétration des gynophores. Dans cette perspective, il est indispensable de bien analyser
l’évolution du profil cultural en relation avec les conditions climatiques. En particulier, l’accent doit
être mis sur l’état hydrique et physique de l’horizon de surface qui est essentiellement concerné
pendant l’implantation, la pénétration des gynophores et la maturation-récolte.
Dans une Premiere étape, l’analyse frequentielle des conditions pluviométriques dans trois sites
représentatifs du bassin arachidier a et6 réalisée. S’appuyant sur les données pluviométriques des
quatre dernières décennies, ce travail a permis d’apprecier les risques de sécheresse, leur distribution
tout au long du cycle de la culture et principalement
lors des stades de l’implantation, de la
fructification et de la maturation. La prise de decision de semis est faite en utilisant un modèle
empirique existant (Annerose, 1990). L’étalement de la date de semis sur une longue période a
permis d’introduire la nation de niveau de précocité de la saison des pluies. Cette notion a été
adaptée au niveau de chaque site, compte tenu de la longueur du cycle de la variété d’arachide
utilisée. La typologie des saisons des pluies effectuées s’est révélée déterminante pour la maîtrise de
l’influence de la distribution de la pluviométrie lors de ces trois stades phénologiques. Elle met en
évidence un gradient de pluviosité croissant quand on se déplace du nord au sud dans le bassin
arachidier.
Lors de l’implantation, les risques d’occurrence d’une longue période de sécheresse seront d’autant
élevés que la saison des pluies est précoce. La hauteur plus importante exigée pour semer en cas de
saison des pluies précoce permet d’obtenir des conditions hydtiques dans le lit de semis favorables à
la gemlination et à la levée. Mais, la fréquence d’apparition de longue période de sécheresse apres le
semis pose le problème de la survie de la plante et donc du maintien de la densité à la levée. En ce
qui concerne les saisons des pluies tardives, le semis peut se faire sur une pluie de semis de hauteur
minimale. Dans ces circonstances, l’apparition probable d’une courte p&iode sans pluie après le
semis peut affecter la levée. Sans distinction de la culture ou du type de saison des pluies,
ShVakumar (1991) dans une analyse fréquentielle des périodes sèches dans le Sahel montre que les
30 premiers jours qui suivent le semis sont les plus affectés par la sécheresse.
Compte tenu de la dynamique du profil cultural, le caractère aléatoire des régimes de pluies mis en
évidence au début de cycle rend nécessaire la mise en oeuvre de techniques pour limiter
l’évaporation de surface du sol en vue d’assurer une meilleure implantation; ceci quelle que soit
l’importance de la pluie de semis.
Durant la phase de fructification de l’arachide, la distribution de la pluviométrie est analysée tant au
niveau de la satisfaction des besoins en eau de la plante qu’au niveau de son incidence sur la
dynamique de I’etat hydrique de surface du sol qui régit la penétration des gynophores. Les résultats
de l’analyse pour les deux sites de Bambey au centre-nord et Nioro au sud montrent que les saisons
des pluies tardives se caractérisent par des conditions d’alimentation hydtique déficitaires qui
expliqueraient l’obtention de faibles niveaux de rendement. En ce qui concerne les saisons des pluies
précoces et intermédiaires l’offre moyenne journalière observée (de l’ordre de 6 à 7 mmij) permet de
satisfaire les besoins en eau (Dancette et Forest, 1985). La fréquence des séquences de périodes
sèches de durée supérieure à 4 jours est élevée, soit 30 % des cas (Tab.2.13). Or Young et al (1982)
ont montré qu’après 4 jours successifs sans pluies l’horizon de surface du sol est trop sec pour que la
penétration des gynohores puisse se faire. La verification de cette hypothése dans les conditions du
Sahel a partir d’une maîtrise de la cinétique de l’évolution de l’état de surface apparaît nécessaire.
En ce qui concerne la récolte, l’intérêt d’évaluer les pertes de rendement en gousse liées à un
retard d’intervention par rapport à la maturité physiologique de la culture est confirmé pour les
Sai!sons de pluies précoce et intermédiaire. En effet pour ces deux types de saison des pluies, les
conditions hydriques de la maturation sont le plus souvent satisfaisantes. Dans le cas de la saison
des pluies tardive, l’arrêt des pluies avant le bouclage du cycle affecte le rendement.
107
L’IMPLANTATION DE L’ARACHIDE EN CONDITION SÈCHE
Realisee en contre-saison, l’étude de l’implantation en condition séche a pris en compte trois
hauteurs de pluies de semis qui simulent les différents types de saison des pluies identifies. Par le
biais de techniques de sarclages de prélevée, nous avons cherche à voir dans quelle mesure une
conservation de 1’humidit.é dans le lit de semences favorable à la germination et a la levée peut être
obtenue. Les résultats de ce travail se rapportent à la densité de population à la levée et à la survie
des plants dans le stade préfloraison, en relation avec l’état hydrique du sol.
ETAT HYDRIQUE DU SOL EN FONCTION DE LA PLUIE ET DU TYPE DE
SARCLAGE DE PRÉLEVÉE
L’importance de la pluie de semis détermine le profil hydrique de départ caractérisé par le front
d’humectation, l’humidité! volumique par horizon et le stock hydrique. A partir d’un profil sec, la
variation de profondeur de front d’humectation est comprise entre 16 cm pour la plus faible pluie de
17 mm et 30 cm pour la pluie la plus importante dg 37 pm. Pour I’h3rizo3 O-10 cm, cela correspond ZI
une humidité de depart qui varie entre 0,13 cm /cm et 0,23 cm /cm . L’évolution très rapide du
stock hydrique au cours des jours qui précèdent la levée est lice à la forte demande évaporative. Le
lit (de semence est plus affecté au cours de cette évaporation du sol nu. Ce phénomène est d’autant
plus important que la hauteur de la pluie de semis est élevée. Un jour après le semis, l’évaporation
qu est de l’ordre de 3 mm/j pour la pluie de semis de 17 mm, est multipliée par trois pour la pluie de
37 mm. La forte relation entre la teneur en eau de surface et l’évaporation du sol en liaison avec la
deinande évaporative est confirmée dans de nombreux travaux portant sur le bilan hydrique des
cultures et réalisés dans la zone (Imbemon, 1979 ; Baret, 1980 ; Cissé et Vachaud, 1987).
Le sarclobuttage de prélevée permet de diminuer significativement le dessèchement par
évaporation du lit de semences par rapport au sarclage traditionnel de prélevée simple à plat (Figure
3.12 à 3.14). L’effet mulch ainsi mis en évidence est en accord avec les travaux de Bristow et al.
(1986). Ces auteurs montrent que le travail du sol aussitôt aprés une pluie importante permet de
récuire la continuité de la capillarité de l’épaisseur de la couche de sol travaillée.
Cette évolution rapide du profil hydrique est ralentie à partir du 3ème jour après le semis. L’ETR
moyenne journalière est de 0,16 mm/j, 0,28 mm/j et 0,53 mm/j respectivement pour les pluies de
sernis de 17 mm, 30 mm et 37 mm (figure 3.15).
CONSÉQUENCES SUR LA GERMINATION ET LA LEVÉE
A partir de l’évolution du profil hydrique décrite, l’analyse de la densité à la levée observée est
perçue (5 deux niveaux:
Par rapport à l’importance de la pluie de semis: malgré une evaporation élevée au cours des trois
premiers jours qui suivent le semis, la densité à la levée observée est d’autant plus importante que la
hauteur de la pluie de semis est élevée. Dans le cas du sarclage traditionnel de prélevée (témoin) par
exemple) une différence de 23000 plants/ha est obtenue quand la pluie de semis passe de 17 mm à
37 mm.
Par rapport au type de sarclage de prélevée: la différence importante de densité de levée liée à la
hauteur de pluie est significativement réduite par le sarclobuttage de prélevée avec ou sans apport
de fumier. Cet effet positif du sarclobuttage par rapport au sarclage à plat s’explique par l’effet mulch
résultant de la butte. Les résultats montrent, pour les pluies de semis de 17 mm et de 30 mm, un effet
significatif sur fa densité à la levée du sarclobuttage de prélevée par rapport au sarclage de prélevée
simple. A ce niveau, il importe de faire la distinction des effets du sarclobuttage selon la présence ou
non de l’apport de matière organique sous forme de fumier à la base de la butte.
.- En cas de pluie de semis de hauteur minimale, l’effet positif significatif est obtenu avec le
sarctobuttage simple (RB) par rapport au sarclage à plat (RS) pour lequel la densite est de 77000
pieds/ha. Le surplus atteint 20000 pieds/ha.
108
-
Lorsque le semis a lieu après une pluie de 30 mm, l’effet positif significatif par rapport au témoin
est observe avec le sarclobuttage avec enfouissement de fumier.
-
Enfin quand la pluie de semis simule une saison des pluies précoce, l’effet du sarclobuttage sur la
levee s’estompe.
Globalement ces résultats traduisent la différence de cinétique d’imbibition des semences
et donc un déficit de germination lié au desséchement du lit de semences. Par rapport au témoin, le
sarclobuttage de prelevee qui favorise la conservation de l’humidité du lit de semences permet ainsi
d’ameliorer les possibilités pour les semences d’atteindre la teneur en eau critique pour la germination
(Esruckler et Bouaziz, 1991).
Quelle que soit la hauteur de la pluie de semis, l’effet du sarclobuttage de prélevée simple
est constant sur la densité à la levée. Par contre, l’effet du sarclobuttage avec enfouissement (RBF)
sur la densité à la levée augmente avec la pluie de semis. La densité à la levée de 90000 pieds/ha
pour le semis après une pluie 17 mm augmente de 20000 pieds/ha quand on séme après une pluie
de 30 mm. Ce constat permet d’émettre l’hypothèse de l’influence de la matière organique sur la
Ievee. A défaut de mesures de teneur en éléments chimiques de la solution de sol au voisinage des
semences, t’augmentation sensible de la température à la base de la butte où le fumier est localise
constitue un indice important de décomposition de cette matiére organique dès sa mise en contact
.
avec rhumidité du sol. Dans ces conditions, la différence de densité de levée observée pour RBF
entre le semis aprés une pluie de 17 mm et le semis apres la pluie de 30 mm ou 37 mm pourrait
s’expliquer par l’action de la pression osmotique de la manière suivante:.
- pour le semis sur la pluie de semis de 17 mm, la teneur en eau relativement faible peut entraîner
l’existence d’une forte pression osmotique due à une concentration d’électrolytes produits lors de
la décomposition du fumier. Gautreau (1966) a montre l’influence négative des pressions
osmotiques élevées sur que la germination de l’arachide.
-
pour la pluie de 30 mm, une dilution de la concentration des produits de la décomposition du
fumier aurait pour effet d’abaisser la pression osmotique de la solution de sol. Dans ce cas, c’est
l’effet “starter” de l’azote bénéfique pour la germination comme celui évoqué par Andrews et al
(1991) pour le blé qui pourrait expliquer la meilleure densité à la levée. Sur des parcelles
benéfïciant d’amendement organique, Garin (1988) confirme l’effet positif de semis aprés une
Pl#uie importante de 32 mm suivi d’une période de sécheresse de plusieurs semaines.
C:ONSÉQUENCE SUR LE DÉVELOPPEMENT VÉGÉTATIF DE PRÉFLORAISON
Au cours d’une sécheresse de début de cycle d’une durée de 30 jours, l’évolution de la matiere
s’èche varie essentiellement selon l’importance de la pluie de semis. Si la hauteur de la pluie de
semis est inférieure ou égale à 30 mm, une diminution voire même un arrêt de la production de
matière sèche sont observables. Ceci se fait indépendamment du type de sarclage.
L’arret de croissance végétative ou le maintien de la surface foliaire durant le développement d’un
stress hydrique permet la réduction des pertes en eau de la plante, qui est un mécanisme important
d’adaptation à la sécheresse (Levitt et al.,l960).
Une augmentation de ce rendement de matiere sèche est observable quand les réserves en eau
utile de départ résultant de la pluie de semis le permettent. Ceci serait le cas pour la pluie de l’ordre
40 mm où la présence de matière organique favorise davantage le rendement en matière sèche. La
relation étroite entre I’bvolution de la production de matière sèche et les réserves en eau utile sont
traduites par l’évolution de l’évolution de l’efficience d’utilisation de l’eau. L’établissement d’un
systeme racinaire précoce, d’autant plus dense que les réserves hydriques disponibles sont
importantes, confirme cette évolution. L’apport de fumier sous la butte favorise le développement
racinaire. Cet effet positif du fumier sur l’enracinement est confirmé par de nombreux travaux (Cissé,
‘1986 ; Chopart, 1994). Toutefois, dans la mesure où il augmente les besoins en eau de la culture,
l’apport de fumier peut augmenter la sensibilité de la culture à la sécheresse (Affholder, 1994).
Le contenu relatif en eau de la plante, en tant qu’indicateur du niveau de stress de la plante, n’est
pas affecte par le type de sarclage. Sa diminution durant le développement du stress hydrique est
liée aux réserves en eau utile dans le sol, et donc à l’importance de la pluie de semis. A une valeur
109
critique de l’ordre 54% correspond une diminution de la densité à la levée du fait de la mortalité des
pl,‘antes d’au moins 10%. Dans les conditions de l’essai, cette valeur est atteinte avant 30 jours aprés
un semis à la suite d’une pluie de hauteur minimale (de l’ordre de 15 mm), et au bout de 45 jours
aprés un semis effectué à la suite d’une pluie correspondant à une saison des pluies précoces (de
l’ordre de 40 mm).
La diminution de la densité de population en cas de sécheresse prolongée traduit le dessechement
Pr(ogressif du profil lié à la consommation hydrique des cultures. En effet, les taux de mortalité les
pl~rs élevés sont observés quand la r&+erve utile est consommée (cas du RS et RBF pour la pluie de
semis la plus faible). La cinétique de diminution de la densite de population au cours du temps est
liée à la densité initiale. Du fait de la compétition pour l’eau, plus cette densité initiale est forte et plus
importante est la mortalité des plants. Les plus faibles diminutions au cours du temps de la densité de
population sont enregistrées pour RB quelle que soit la pluie de semis. En ce qui concerne RBF par
contre., la présence du fumier favorise la mortalité des plants quand la pluie de semis est faible. Ce
résultat traduit l’effet pervers qu’entraîne l’établissement d’un système racinaire précoce favorisé par
le fumier en cas de sécheresse.
LA FRUCTIFICATION DE L’ARACHIDE : ETUDE DE LA
PENÉTRATION DES GYNOPHORES EN FONCTION DE L’ÉTAT
HYDRIQUE ET PHYSIQUE DE SURFACE DU SOL
LE RYTHME D’ÉMISSION DES GYNOPHORES EN FONCTION DES CONDITIONS
D’ALIMENTATION EN EAU DE L’ARACHIDE
Suivant les modalités d’application de la sécheresse au cours du développement de la variété 73-
33, l’émission des gynohores est différemment affectée. Les résultats obtenus indiquent que
l’émission des gynophores , malgré la variabilité constatée, est plus sensible à la secheresse ‘qui
intervient dans la phase de la fructification. Compte tenu de la relation étroite entre la production de
fleurs et celle des gynophores, l’émission de ces gynophores pouvant donner des gousses matures en
fin de cycle est pratiquement arrêtée si la sécheresse dure plus de 15 jours.
3ans le cas de la sécheresse précoce, l’absence d’observation au cours du cycle des gynophores
ne permet de se prononcer sur l’évolution du rythme d’émission. Toutefois, l’évolution de la floraison
(figure 4.4b), de même que le nombre de gynophores observé en fin de cycle (Tableau 4.7) incitent à
émettre l’hypothèse d’un effet faiblement dépressif de la sécheresse précoce sur le rythme d’émission
des gynophores. Des résultats en accord avec cette hypothèse ont été obtenus par Turk et ai (1980).
De nombreux travaux ont identifié la phase de formation et de remplissage des gousses de
l’arachide comme étant la période la plus sensible à la sécheresse (Billaz et Ochs, 1962, Stansell et
Pahas, 1979, Rao et al, 1985, Gautreau, 1982). En ce qui concerne le rythme d’émission des
gynophores, notre étude permet de faire les précisions complémentaires suivantes:
En fonction des conditions d’alimentation en eau, le rythme journalier d’émission de gynophores
est variable (Figure 4.5):
Quand l’alimentation en eau est optimale (Tl), le rythme d’émission des gynophores présente un
pic au cours de la période 50-65 jas où en moyenne trois gynophores par jours sont émis. L’émission
temiinée vers 80 jas permet d’émettre I’hypothese d’une maturation homogène en fin de cycle.
!Si la sécheresse de début de fructification est de durée modérée (T3), l’émission journalière des
gynlsphores est réduite de moitié environ par rapport à Ti pendant la période 50-65 jas. La levée du
stress entraîne un rallongement de la période de production de gynophores au-delà de 80 jas. En
conséquence, les risques d’observer une maturation non homogéne des gousses sont augmentés.
Dans le cas d’une sécheresse de début de fructification de durée plus longue, l’émission des
gynophores étant arrêtée vers 65 jas, la production de gousses matures en fin de cycle devient
impossible (Tableau 4.9).
La conséquence principale d’une sécheresse intervenant au début de la fructification serait de
réduire le nombre de gousses par pied comme l’ont sugg&é Bhagsari et al. (1976), Pandey et al
(1 B84), et Annerose (1990)..
LA PENÉTRATION DES GYNOPHORES EN FONCTION DE L’ÉTAT HYDRIQUE
ET PHYSIQUE DE SURFACE DU SOL
L’bventualité d’une production limitée de gousses par pieds du fait d’un état de surface défavorable
est analysée. Pour ce faire, les traitements Tl et T3 présentant une évolution contrastée et une
situation agronomique réaliste et probable ont été choisis. Le contrôle nrkessaire de l’état de surface
a &é obtenu en isolant la zone racinaire en profondeur et la zone de surface concernée par la
fructification.
La cinétique de dessèchement après humectation de l’horizon de surface indique une variation de
la::eneuren eau pondérale allant de 0.10 A 0.01 g/g en 16jou1-s.
La pgnétration des gynophores a été observée jusqu’ii un seuil critique de teneur en eau de 0.025
g/@ Ceci correspond dans les conditions de l’expérimentation à un dessèchement de la surface du sol
d’une durée de 8 à 9 jours. L’effet de la sécheresse en début de fructification sur la pénétration de ces
gynophores n’a pas être mis en évidence.
Pour une teneur en eau donnée, la résistance du sol à la pénétration est fortement influen&e par
la densité apparente du sol (Fig.4.4). La valeur de teneur en eau pondérale critique correspond à des
valeuE; de résistance du sol à la pénétration égales à 0,9 MPa et 3,5 MPa respectivement pour des
valeurs de densité apparentes de 1,5 et 1,6.
Ces résultats appuient l’hypothèse énoncée d’une la réduction du nombre de gousses liée aux
wnditions hydrique et physique de surface (Cox, 1962 ; Underwood et al., 1971). Pour une réussite
de la pénétration du gynophore dans le sol, Boote et al (1976) indiquent que la durée de
dessèchement de l’horizon de surface doit être inférieure ou égale à 4 jours. La différence observée
par rapport à notre travail pourrait s’expliquer par des conditions expérimentales différentes : le type
de sol et la cinétique de desséchement du sol. II est possible qu’en condition de plein champs, la
teneur en eau critique puisse être atteinte plus rapidement qu’en conditions contrôlées. Cela est
d’autant plus vraisemblable que l’absence de racines dans les 15 cm de surface contribue à réduire la
vitesse de dessèchement.
Par ailleurs, la teneur en eau pondérale au cours du dess&chement de surface dans les loges est
déterminée pour l’horizon O-5 cm. Or, la pénétration du gynophore concerne une couche de sol plus
mince. Par conséquent, la teneur en critique mentionnée pourrait surestimer la valeur réelle.
PERTES DE RENDEMENTS À LA RÉCOLTE
Les résultats indiquent que les pertes de rendement en gousses augmentent significativement
quand il y a un retard dans l’intervention à la récolte en traction attelée. Par rapport au rendement-
récolte qui reste inchangé au cours du temps, ces pertes faibles (inférieures à 3%) à la première date
de récolte à la maturité physiologique, représentent 9% et 12% respectivement au Papem et à Darou
quand la récolte est faite 30 jours plus tard. Le type de bati sur lequel est montée la lame souleveuse
n’a pas d’effet sur ces pertes.
Nous avons souligné les conditions d’alimentation en eau satisfaisantes de la culture de l’arachide
au cout?s de la saison des pluies 1993. Compte tenu du caractère indéterminé de la fructification, le
retard dans l’intervention g la récolte pourrait permettre aux dernières gousses formées d’arriver à
maturation (Young et al, 1982). Ceci pourrait donc expliquer /‘accroissement du nombre de gousses
matures par pied. Mais en même temps, en raison de la sénescence, on provoquerait une
1 1 1
fragilisation des pédoncules des premières gousses arrivées à maturation (Annerose, 1990). Dans
ces circonstances les risques de rupture de ces pédoncules sont augmentes lors des récoltes
tardives.
En culture attelée bovine, ces pertes étudiées au niveau de deux types de sol différents sont liées
a l’étai hydrique de l’horizon O-5 cm concerné lors de la récolte. Le développement de la cohésion du
sol en cours de dessèchement augmente l’effort de traction necessaire pour atteindre une profondeur
minimale de récolte pemiettant de minimiser les pertes. C’est à ce niveau que l’influence du type sol
devient importante (Charreau et Nicou, 1971).
La puissance de traction de la paire de boeuf étant limitée, la profondeur de récolte quand l’horizon
de surface est desséché est lice à l’aptitude du sol à développer une cohésion.
Pour le site du Papem caractérisé par une texture plus sableuse de la couche de sol de surface, le
développement modéré de la cohésion du sol est compatible avec l’obtention d’une profondeur de
récolte plus importante en traction bovine. Cette situation de types de sol est la plus représentative
pour la culture de l’arachide dans le bassin arachidier. Pour des conditions pluviométriques de la
saison des pluies comparables, les pertes de rendement à la récolte résultant d’un retard
d’intervention s’expliqueraient plus par une rupture du pédoncule.
En ce qui concerne le site de Darou, la profondeur de récolte qui diminue significativement avec le
dessèchement du sol esi à relier avec la plus grande aptitude de ce sol à prendre en masse. Ceci
pourraït être une des causes principales de pertes de rendement en gousse à la récolte. En
combinaison avec l’éventualité d’une rupture du pédoncule due à la sénescence, cette faible
profondeur de récolte peut entraîner un niveau de pertes de rendement plus important. La culture de
l’arachide sur des sols “lourds” de plateau nécessite une intervention à la récolte dès la maturité
physiologique pour une reduction des pertes de rendement en gousses.
112
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120
LISTE DES FIGURES
Figure 1 .l : Evolution de la production de l’arachide au Sénégal
Firjure 1.2 : Le Bassin Arachidier au Sénégal.
Figure 1.3 Esquisse morphopédologique d’une toposéquence dans le sud Saloum. (Source :
Bertrand, 1972)
Fi’gure 1.4 : Distribution comparée de pluies annuelles et de rendements en arachide dans la région
de Kaolack (Nioro). (Sources : Sfa tistiques agricoles du Ministère de /‘Agriculture.
Communication personnelle Schilling et Dimanche (CIRAD)).
Figure 1.5 : Comparaison entre les pluies et la demande climatique (ETP Penman) décadaires à
Nioro entre 1983 et 1987. (Source : Dacosta, 7992).
Figure 1.6 : Evolution des conditions pluviométriques au Sénégal de 1951 & 1985. (D’après le service
de Bioclimatologie de I’ISRA).
Figure 1.7 : Distribution de la matière sèche et développement reproductif de l’arachide en fonction
des différents stades (D’après Boote et a/., 7982). [pegs = gynophores ; pods = gousses].
Figure 1.8 : Rendements relatifs de l’arachide en fonction du nombre de Jours Après Semis (jas).
(D’aprés Young et al., 1982).
Figure 1.9 : Carte variétale de l’arachide au Sénégal. (D’après Khalfaoui (1988)cité par Annerose,
1990).
Figure 1.10 : Potentiel de l’eau de la semence en fonction de sa teneur en eau ( cas du ma’is).
(D’après Bruckler et a/., 1991).
Figure 1.11 : Cinétique d’imbibition de la semence en phase liquide et gazeuse à potentiel nul. Cas
du maïs. (D’après Bruckter et a/., 7991).
F)gure 1.12: Cinétique d’imbibition observée pour des semences de mais placées à différentes
profondeurs dans le sol en voie de dessèchement. (D’après Bruckler et al., 1991).
F gure 1 .13 : Rôles du milieu sur I’imbibition et la germination des semences en conditions sèches.
Les techniques culturales , le climat et le sol interviennent simultanément pour
déterminer l’humidité au contact des semences. (D’après Bruckleret Bouaziz, 7997).
F,gure 1 .l4 : Rôle du milieu physique sur les composantes du rendement de l’arachide.
Figure 2.1 : Répartition de la durée de la période sans pluie depuis le semis
Figure 2.2 : Fréquence des séquences de jours successifs sans pluie au cours de la période sensible.
Site de Bambey et Nioro. a) : pour toute la période 1950 à 1991, et b) en distinguant la
période humide de la période sèche.
Figure 3.1 : Variation décadaire de la moyenne de la température, de l’humidité relative et de I’ETP.
Moyenne des saisons des pluies 1990-l 992.
Figure 3.2 : Variation décadaire de la moyenne de la température, de l’humidité relative et de I’ETP
au cours de l’essai. Janvier à Avril 1993.
Figure 3.3 : Plan du dispositif expérimental.
Figure 3.4 : Courbes de retrait des hot?zons O-l 5 cm et 15-35 cm caractérisant la structure du sol.
Figure 3.5 : Relation entre la teneur en eau du sol et le potentiel hydrique dans le profil en
évaporation naturelle. (Pa~r&s Baret, 7980).
121
Figure 3,6 : Relation entre le potentiel hydrique et l’humidité pondérale pour l’horizon O-10 cm.
Figure 3.7 : Evolution de l’évaporation après humectation du profil en saison sèche. (D’après Baret et
al., 1980).
Figur<e 3.8 : Schéma représentant le prélèvement de terre utilisé pour la détermination de l’humidité
du soi
Figure 3.9 : Front d’humectation au cours du temps. Nioro, 1993.
Figure 3.10 : Evolution de la teneur en eau. Horizon 2-4 cm.
Figure 3.11 : Evolution de l’humidité volumique. Horizon 4-10 cm.
Figure 3.12 : Evolution du profil hydrique en fonction du type de sarclage. Pluie de semis de 17 mm
(Pl).
Figure 3.13 : Evolution du profil hydrique en fonction du type de sarclage. Pluie de semis de 30 mm
W).
Figure 3.14 : Evolution du profil hydrique en fonction du type de sarclage. Pluie de semis de 37 mm
P31.
Figure 3.15 : Evolution du stock hydrique en fonction du type de sarclage pour chaque pluie de
semis.
Figure 3.16 : Evaporation du sol nu au cours de la germination-levée.
Figure 3.17 : Relation entre l’humidité volumique de surface (O-10 cm) et I’ETR avant la levée de
l’arachide.
Figure 3.18 : Effet du sarclage sur la température maximale à différentes profondeurs en rapport
avec la température de l’air.
f’igure 3.19 : Température et humidité du sol à 5 cm de profondeur en fonction du type de sarclage
f’igure 3.26 : Température et humidité du sol à la base de la butte pour les sarcla-buttages.
f’igure 3.21 : Evolution de la densité de population en fonction du type de sarclage pour chaque pluie
de semis.
f-igure 3.22 : Masse sèche produite en fonction du type de sarclage pour chaque pluie de semis à 14
et 30 jours après le semis.
Figure 3.23 : Evolution du contenu relatif en eau de la plante en fonction du type de sarclage.
Figure 3.24 : Densité à la levée et humidité volumique dans le lit de semence à 6 jours après le semis
en fonction des traitements. Horizon 4-l 0 a), horizon 2-4 cm b), et horizon O-2 cm c).
i=igure 3.25 : Densité à la levée et humidité volumique dans le lit de semence à 3 jours après semis
en fonction des traitements. Horizon O-2 cm a), et horizon 2-4 cm b).
Figure 3.26 a, b, c : Diminution relative de la densité de population en fonction de l’humidité du sol.
Figure 3.2’7 : Contenu relatif en eau de la plante et l’humidité volumique de la couche la plus humide
dans le profil.
_ -.
Figure 4.1 : Schéma du dispositif de l’essai relatif à l’analyse du rythme des gynophores de l’arachide
en fonction de l’alimentation en eau.
Figure 4.2 : Teneur en eau pondérale du sol dans le tube i1 différentes dates de récolte.
122
Figure 4.3 : Contenu relatif en eau en fonction de l’alimentation en eau.
Figure 4.4 a : Evolution du nombre moyen de feuilles par pied en fonction de l’alimentation en eau
.
Figure 4.4 b : Evolution du nombre moyen de fleurs émises par pied en fonction de l’alimentation en
eau.
Figure 4.5 : Rythme journalier d’émission de gynophores.
Figure 4.6 : Nombre de fleurs produites par gynophore émis au cours du temps en fonction de
l’alimentation en eau.
Figure 4.7 : Nombre de gynophores produits par gousse formée.
Figure 4.8 : Comparaison des conditions climatiques entre la serre et le milieu ambiant. a):
Température et b) Humidité relative.
Figure 4.9 ,, Schéma de l’aménagement au niveau d’un tube des loges représentant chacune un état
de surface pour la pénétration des gynophores.
Figure 4.10 a : Courbe de dessèchement de surface sur 5 cm du sol pour Tl et T3 après
humectation.
Figure 4.10 b : Courbe moyenne de dessèchement sur 5 cm des loges au cours du temps après leur
humectation.
Figure 4.1 l : Evolution de la résistance du sol à la pénétration en fonction de la teneur en eau
pondérale et de la densité apparente.
Figure 4.12 : Observation de la pénétration des gynophores par rapport à la date de semis.
Figure 4.13 : Relation entre la teneur en eau de surface du sol et le taux de pénétration des
gynophores.
f’igw 4.14 : Relation entre la résistance à la pénétration de l’horizon de surface du sol et le taux de
pénétration des gynophores. a) densité apparente = 15; b) densité apparente = 1,6.
Figure 5.1 : Schéma de présentation des facteurs de variation des pertes de rendements en gousses
à la récolte.
Figure 5.2 : Courbes comparées en fonction du temps de l’évaporation cumulée et du développement
de la cohésion de l’horizon O-20 cm.(D’après Charreau et M~OU, 1977).
Figure 5.3 : Courbe caractéristiques du potentiel hydrique en fonction de la teneur en eau pour
l’horizon O-l 0 cm de surface du sol pour les deux sites ( Papem et Darou).
Figure 5.4 : Schéma du type de bâti et de la lame souleveuse en traction animale.
i=igure 5.5 : Schéma du dispositif de l’essai relatif à l’analyse des pertes de rendement en gousses à
la récolte.
=igure 5.6 : Distribution de la pluviométrie par décade au niveau des deux sites au cours de la saison
des pluies 1993. Pour chaque mois, les décades sont désignées respectivement par
decl, dec2 et dec3.
Figure 5.7 : Distribution de la pluviométrie de fin de cycle en rapport avec les dates de récolte pour
les deux sites.
**
Figure 5.8 a : Relation entre la teneur en eau pondérale et la profondeur de récolte. Les chiffres 1, 2
et 3 représentent respectivement les premikres, deuxiémes et troisieme dates de récolte.
123
Figure 5.8 b : Relation entre la teneur en eau pondérale et l’effort de traction de la paire de boeufs
lors de la rkolte.
Figure 5.8 c : Relation entre l’effort de traction et la profondeur de récolte.
Figure 5.9 : Perte relative de rendement en gousse (%) en fonction de la date de récolte pour les
sites du Papem et de Darou.
Figure 5.10 : Evolution des pertes de rendement en gousses Z! la récolte en fonction de la profondeur
de récolte.
124
cv*uIuIItII~ mœmm--CI-
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 .l : Fiole de la séquence climatique et des techniques de semis sur la cinétiques de
germination. Cas du blé. (D’après Bouaziz et Bruckler, 1989.
Tableau 2.1 : Facteurs de détermination de la pluie de semis pour trois sites représentatifs du bassin
arachidier. (D’après Annerose, 1990).
J’ableau 2.2 : Type de saison de pluies
Tableau 2.3 : Localisation des sites et statistiques sur la pluviométrie des 4 dernières décennies.
Tableau 2.4 : Récapitulatif des statistiques sur la pluviométrie des trois sites les deux périodes avant
et après l’apparition de la sécheresse.
Tableau 2.5 : Répartition de la pluie en début de saison des pluies pour toute la période 1950-l 991
Tableau 2.6 : Répartition de la pluie en début de cycle en distinguant la période humide (7950-1967)
et la période sèche (1968-l 991)
Tableau 2.‘7 : Répartition des semis en fonction ‘du type de saison des pluies pour toute la période
1950-1991.
Tableau 2.8 : Répartition des semis en fonction du type de saison des pluies. Distinction de la période
humide (1950-l 967) et de la période sèche (1968-1991).
Tableau 2.9 : Relations entre le type de saison des pluies et les variables décrivant la pluviométrie de
début de cycle de la culture.
Tableau 2.10 : Durée des périodes sèches après le semis sur une pluie minimale (Psem inférieure ou
égale à 201 mm).
‘-ableau 2.11 : Fréquence des situations de conditions pluviométriques limitantes en début de cycle.
--ableau 2.12 : Distribution de la pluviométrie au cours de la fructification.
Tabl’eau 2.13 : Répartition du nombre total des jours sans pluie en séquences dans la phase sensible
pour la fructification. Période 1950-l 991 à Bambey et Nioro.
‘Tableau 2.14 : Relations entre le type de saison des pluies et les variables décrivant la pluviométrie
au cours de la fructification.
Tableau 2.15 : Distribution des pluies par rapport aux trois dates de récoltes. Période 1950-l 991.
Tableau 2.16 : Distribution des pluies par rapport aux trois dates de récolte. Distinction de la période
humide (1950-l 967) et de la période sèche (1968-l 991).
‘Tableau 2.17 : Relation entre le type de saison des pluies et les conditions pluviométriques de la
récolte de l’arachide.
Tableau 2.18 : Durée de la période sans précédant la récolte.
Tableau 3.1 : Caractéristiques texturales du site de Nioro. LF = Limons fins; LG = Limons grossiers;
SF=
Sables fins; SG = Sables grossiers.
Tableau 3.2 : Méthodes d’analyse physico-chimique pour la caractérisation du site de l’essai.
Tableau 3.3 : Caracti!ristiques Chimi&es du sol du site d’expérimentation. S : somme des bases
échangea.ble.s; S/T : taux de saturation des bases.
Tableau 3.4 : Caractéristiques de l’irrigation pour chaque série.
125
Tableau 3.5 : Modelé de surface résultant des sarclages de prélevée.
Tableau 3.6 : Masse volumique du site d’essai.
lableau 3.7 : Estimation des paramètres de la relation entre conductivité hydraulique et teneur en
eau des horizons des surface du site d’essai. (D’aprés Bafel, 1980).
Tableau 3.8 : Stock moyen d’eau dans le profil à la fin de la saison des pluies sur le site
d’implantation de l’essai (12 répétitions pour chaque horizon).
Tableau 3.9 : Variation de fa profondeur de semis.
Tableau 3.10 : Diminution du stock hydrique au cours des 3 premiers jours après semis.
Tableau 3.11 : Cumul de l’évaporation en sol nu avant la levée (O-6 jas).
Tableau 3.12 : Evapotranspiration totale sur la période O-42 jas.
.
Tableau 3.13 : Densité de peuplement à la levée en fonction de la hauteur de pluie de pluie de semis
et du type de sarclage de prélevée. ** : Effet significatif au seuil de 1 %; ns : Effet non
significatif au seuil de 5 %; DL : Degrés de liberté; F = Statistique de Fischer.
Tableau 3.14 : Densité de peuplement à la levée en fonction du type de sarclage de prélevée. Les
lettres diffkrentes indiquent des moyennes significativement différentes au seuil de 5 %.
Tableau 3:15 : Pourcentage de la levée par rapport à l’optimum en fonction du type de sarclage de
prélevée.
Tableau 3.16 : Taux de mortalité des plantes d’arachide lors de la sécheresse de début de cycle.
Tableau 3:17 : Poids secs racinaires de l’arachide à 14 jours en fonction du type de sarclage pour les
semis sur les pluies de 17 mm el de 37 mm.
‘-abieau 3.18 : Evolution du CRE moyen en fonction de la hauteur de la pluie de semis.
‘-ableau 3.19 : Contenu relatif en eau de la plante et mortalité des plantes au cours du temps pour les
3 pluies de semis.
--ableau 3.20 : Variation des valeurs moyennes de la teneur en eau (Hv en cm3/cm3) et du potentiel
hydrique (h en hPa) en surface lors de la germination et la levée.
‘-ableau 3.21 : Matiére sèche (MS) et ETR suivant les traitements appliqués.
‘Tableau 3.22 : Efficience d’utilisation de l’eau par la culture.
Tableau 3.23 : Variation entre le stock hydrique dans le SO!! et CRE. nd = non déterminé.
Tableau 4.1 : Description des six traitements d’alimentation en eau
‘Tableau 4.2 : Volume d’eau d’irrigation apporlé tous les trois jours.
‘Tableau 4.3 : Cumul d’eau d’irrigation aux dates de récoltes.
.
‘Tableau 4.4 : Evolution de la densité apparente en fonction du traitement.
Tableau 4.5 : Variation du front d’humectation (en cm) en fonction de l’alimentation en eau aux
différentes dates de récotte.
Tableau 4.6 : Stock résiduel ( en mm)aux dates de récolte.
Tableau 4..7 : Nombre de gynophores et alimentation en eau.
126
Tableau 4.8 : Poids de matières sèches. (MSA = Matière sèche aérienne ; MSR = Matière seche
racinaire).
Tableau 4.9 : Rendement moyen de gousses par pied et 105 jas et alimentation en eau. NGT =:
Nombre de gousses total, NGM = Nombre de gousses matures, PG = Poids des gousses
(en 9).
i‘abieau 4.10 : Apport d’eau d’irrigation en mm en fonction de la modalité d’alimentation de la plante.
‘-ableau 4.11 : Etats de surface de la zone de fructification pendant la pénétration des gynophores.
(Esi = état de surface du traitement i).
-‘ableau 4.12 : Valeurs moyennes (6 répétitions) de la densité apparente de surface dans les loges au
moment de la pénétration des gynophores.
-‘ableau 4.13 : Variation de la résistance à la pénétration du sol (RP) en fonction du potentiel
hydrique (h)et de la teneur en eau pondérale (Hp) de l’horizon O-5 cm de surface du sol
pour chacune des deux valeurs de densité apparente (Da).
Tableau 4.14 : Le CRE en fonction de l’alimentation en eau durant la pénétration des gynophares.
Tableau 4.15 : Production moyenne par pied à 75 jas de matières sèche aériennes (MSA), et
racinaire (MSR) en fonction de l’alimentation en eau. FH est le front d’humectation
moyen atteint dans les tubes.
Tableau 4.16 : Répartition du nombre total d’observations de pénétration de gynophores NGPO en
fonction de la durée entre I’humectation de fa loge et l’observation de leur pénétration
(DHP). Tl et T3 représentent respectivement les modalités d’alimentation en eau
optimale et stressée.
Tableau 4.17 : Répartition des gynophores suivis en fonction de la durée entre les dates
d’humectation des loges et d’observation de la pénétration (DHP). NGPO = nombre de
pénétrations observées de gynophores; NPR = nombre de pénétrations réussies de
gynophores; TxP = taux de pénétration.
Tableau 4.18 : Pénétra.tion des gynophores en période de stress hydrique (T3).
Tableau 4.19 : Pénétration des gynophores et caractéristiques physiques de l’état de surface, RP1 =
résistance à la pénétration pour Da = 1,5; RP2 = résistance à la pénétration pour Da :-
1,6.
Tableau 5.1 : Caracteristiques pédologiques des sites (Source : Bertrand, 1972).
Tab’leau 5.2 : Texture de l’horizon O-10 cm de surface.
Tableau 5.3 : Descriptif des dates de récolte.
Tableau 5.4 : Valeur de fa teneur en eau pondérale (Hp en g/g
lu2 ) et la densité apparente (Da)
??
pour les couches de sol O-5 cm et 5-15 cm et pour les deux sites. dl 62 et d3 sont
respectivement les première, deuxième, et troisième dates de récolte.
Tableau 5.5 : Effet de la date de récolte et du type de bâti sur les variables décrivant l’opération de
soulevage en traction bovine au Papem et à Darou. dl d2 et d3 sont respectivement les
première, deuxième, et troisième dates de récolte. Ar et HS sont respectivement le bâti
Ariana et le bâti Houe Sine. Les nombres affectés d’une lettre différente sont
significativement différents au seuil de 5 %.
9
Tableau 5.6 : Effet de la date de récolte et du type de bati sur les rendements récolte en gousses et
les pertes de rendement en gousses. Bati Ariana = Ar; bâti Houe Sine = HS. Les
nombres affectés d’une lettre différente sont significativement différents au seuil de 5 %.
127
.- . .
ANNEXES
ANNEXE 3.1
Caractérisation structurale oar la méthode rétractométriaue
Sur les sols tropicaux, Braudeau (1988) a développe une méthode retractométrique de l’analyse
structurafe. Celle-ci a été mis en oeuvre dans un certain nombre d’études (Boivin, 1991; Mapangui, 1992;
Col euil:le, 1993). En ce qui concerne ce travail, la méthode est utilisée pour la caractérisation structurale
du site d’essai de Nioro.
Les concepts et la méthode étant développés par ailleurs (Braudeau, 1994), seul un rappel succinct
est fait dans ce présent mémoire.
1) Courbe de retrait et oaramètres oédohvdriaues
d’un&
La courbe de retrait permet de suivre la variation de volume ou fa modification de l’espace poral
d’un échantillon de sol non remanié, placé à saturation dans une enceinte thermostatée au cours de son
dessèchemert.
Elle est obtenue g l’aide d’un appareillage utilisant des capteurs de déplacement et de
pre,;sion d’eau, permettant des mesures automatiques et en continu. Le retrait de l’échantillon est mesuré
avec une résolution de l’ordre du micromètre.
Cette courbe caractérisée par des points significatifs A, 6, C, E, et F a fai
l‘objet d’une
mo~défisation basée sur des hypothèse conceptuelles permettant la définition des << paramètres
péc,ohydriques ~1 (Bradeau, 1988).
V cm3/g
.- . .
0::
. T;b)
-
E FS G
c
'
0.68-
0.67 f
B.
0.66 i
f
A
-L!=-
/
I
0.657, , , I 1 , , I
a
a ,
0
0.05 0.1
0.15 0.2 0.25 0.3
teneur en eau &
E:xemple de courbe de retrait calculée à l’aide du rétractomètre montrant les points significatifs A,
B, ‘3, E, F. (d”après Bruand et al. 1990).
2) Raooels thgorias
-- Les hypothèses
Trois hypo;hèses sous-tendent l’établissement de modèle de retrait structural.
-- (i) dans le sol, il existe un système poral microscopique constituant l’un des volumes
fonctionnels responsables du retrait global de l’échantillon. Le point B de la courbe de retrait
marquant la transition entre les deux phases de retrait normal et résiduel est le point d’entrëe
d’air.
.-
(ii) la microporosité totale de l’échantillon correspond exactement à le porosité du système poral
microscopique (V,) et la teneur en eau 8a de l’échantillon au point d’entrée d’air B : V, = 8s.
‘-
(iii) le volume global de l’échantillon est une fonction linéaire de ses volumes fonctionnels, soit
le volume microporal Vti et laIteneur en eau macroporale 8,. Cette relation s’exprime sous la
forme:
.
dV = K, c! V ti + K2 de,Jp,
(1)
KI et Kz sont les pentes respectives des phases linéaike C-B et F-E.
,Définitions des ooints sianificatifs des ohases de retrafi
Point A: limite de retrait; c’est le point où le volume de l’échantillon cesse de diminuer
Point B: point d’entrée d’air dans la phase microporale, ou plasma
Point C: point de vidange de la macroporosité Ct partir duquel la teneur en eau de la phase
macroporale est nulle lors du dessèchement
Point E. point où la phase microporale commence a participer au dessèchement de l’échantillon,
c ‘est-à-dire le point à partir duquel la teneur en eau de la phase microporale diminue.
En partant de la saturation, l’interprétation de la courbe de retrait tenant compte des points définis
cidessus est la suivante:
-
de la saturation jusqu’à E : le dessèchement de l’échantillon qui se produit sans que la teneur
en eau des agrégats ne varie, concerne la vidange de l’eau des macropores. La pente de la
phase linéaire E-F permet de caractériser la stabilité structurale. Ainsi, par exemple, si la
porosité inter-agrégats est stable, cette pente est nulle.
-
partie E-C de la courbe : le dessèchement de l’échantillon concerne l’eau contenue dans les
agrégats, mais il reste de l’eau dans la macroporosité jusqu’au point C. II y a coexistence de la
rétraction de la microporosité et de la macroporosité. Au point C, la teneur en eau de la phase
macroporale est nulle, contrairement à la phase mieroporale qui reste saturée.
-
de C à B : seule la phase microporale participe au desséchement, l’entrée d’air ne se faisant
qu’au point 6. La phase étant saturée, toute réduction de la teneur en eau s’accompagne d’une
réduction de volume. La pente K, de la phase linéaire C-B est un paramètre de quantification du
comportement structural du sol. Ainsi :
K, = 1, le volume des agrégats est stable
K, > 1, le volume macroporal (espace inter-agrégat) a tendance à s’effondrer, donc c1 causer une
prise en masse su sol lors de son dessèchement
K, c 1, la diminution du volume des agrégats qui se rétractent s’accompagne d’une augmentation
de volume macroporal.
-_
de B à A : en raison de l’entrée d’air dans la phase microporale, le retrait est de plus en plus
réduit avant de s’annuler.
Calcul des oorosités [vi, et de teneurs en eau soécifiques fw!) associées
II est fait à partir de l’équation de base (i), le tableau étant tiré de Boivin (1991). Les constantes de
ret-@t d’échantillon de sol non remanié Kl et K2 respectivement pour les phase B-C et E-F sont données
par les équations ci-après:
K, = (V, a. Ve) . (wc - w$’
Kz = (V, - VE) . (WF - WE).’
Par akeurs si on pose x comme étant la fraction de l’eau qui s’évapore de l’échantillon provoquan:
le retrait des systèmes, on peut écrite: dV,i = xdw.
Ainsi les valeurs de x et wn dans chaque phase obtenues par intégration sont résumées au tabi. 1.
Tableau 1 : Valeurs de x et wn dans chaque phase de retrait
-.-
I_--
Pkase
F-E
&
c-8
!3-J
.--y
X :=
0
(e” - l).(e - l).’
1
(e” - l).(e - 1)”
W
(w - WE).(WC - w$
(w - w*).(we - WA)”
Les volumes poraux des phase sont calculés comme suit:
-Phase B-A: V,=: (V - V,) . (V, - V,) = (e” - wn - 1) . (e - 2)”
-Phase E-C: V, :: (V - VE) . (V, - VE) = [KI(e” - wn - 1) + Kn(e . w,, - ew + l)] . [K,l (e - 2) + K2j“
-Wtilisation du modèle
La détermination des grandeurs VA, WA, ws, WC, ws, K,, Kz, et V, (Volume massique de la phase
solide) permet de calculer pour toute teneur en eau w, tout les volumes structuraux de l’échantillon. Ces
derniers sont VP, Vmi, Vma qui sont respectivement les porosités totale, microscopique et macroscopique.
De même, on détermine la séparation de l’eau et de l’air dans cet échantillon.
Les applications du modèle de retrait structural proposées par Braudeau (1988) sont les suivantes :
-
caractérisation quantitative de l’état structural du sol
-
définition et mesures associées de la notion d’agrégats fonctionnels
-
cadre explicatif, spécifiquement pédologique, aux notions empiriques de réserves en eau et tests
hydriques particuliers, utilisées en agronomie pour évaluer les potentialités d’alimentation en eau des
plantes par le sol.
&nnexe 4.1
Tl : AIimentation en eau optimale.
ESi : Etat de surface du iéme trait. correspondant à une durée donnée de dessèchement (jours) depuis
humectation de la loge
NGT = Nombre total de gynophores identifiés ; NGS = Nombre de gynophores suivis
NGPO = Nombre de pénétrations de gynophore observés
NGPR = Nambre de pénétrations réussies de gynophores
7xP = Taux de pénétration ; DHP = durée (j) entre I’humectation de la loge et l’observation de la
pénétration
Trait.
R é p
N G T
N G P O
NGPR
TxP
DHP
I
I
ES1
1
3
2
2
2
1
1
2
2
1
1
1
1
1
3
6
3
3
3
1
1
4
9
2
2
2
1
1
1
i
i
i
1
1
0
- ’
6
3
1
1
1
1
ES2
1
0
0
0
0
-
2
2
5
2
2
2
1
2
3
7
2
1
2
4
3
1
1
2
5
1
1
1
2
-1
2
2
1
1
1
1
6
8
3
3
3
1
2
:
i
i
+_
ES3
1
1
1
1
1
1
1
4
2
3
2
2
2
1
4
3
a
3
3
3
1
8
4
6
3
3
3
1
9
5
1
1
1
1
1
5
6
10
3
3
3
1
-
7
ES4
1
5
1
1
1
1
9
2
7
1
1
1
1
8
3
6
2
1
0.5
9
4
4
3
3
1
0.33
10
5
3
2
2
1
0.5
9
6
9
4
3
3
1
8 _
ES5
1
2
1
1
0
0
11
2
8
3
3
0
0
14
3
8
2
2
0
0
14
4
6
3
3
0
0
15
5
6
2
2
0.5
9
6
15
4
4
- A
0
'4 -
Total
iss
60
59
41
- - -
\\nnexe 4.2
1’3 : Sécheresse de 20 j a partir du 45ème jas.
NGT = Nombre total de gynophores identifiés ; NGS = Nombre de gynophores suivis
PJGPO = Nombre de pénétrations de gynophore observés
UGPR = Nombre de pénétrations réussies de gynophores
TxP := Taux de pénétration ; DHP = durée fj) entre I’humectation de la loge et l’observation de la
p é n é t r a t i o n
F-j-&-p-
\\ii-!-NGPO 1 N G P R ) TxP j D H P
ES1
2
3
3
2
2
2
ES2
2
1
2
2
1
2
ES3
1
2
1
3
2
4
-
ES4
3
3
3
1
9
4
4
3
0.75
9
2
2
1
0.5
9
4
4
2
0.5
1 0
2
2
2
1
6
-
0
-
ES5
4
1
-~-.
2
1
1
1
0
0
14
2
-
2
0
0
14
_
Total
63
63
47
-
En ce qui concerne les saisons des pluies tardives, le semis peut se faire sur une pluie de
semis de hauteur minimale. Dans ces circonstances, l’apparition probable d’une courte période sans
pluie après le semis peut Qff ectuer la levée.
Résumé
Dans, les. conditions de pluviométries incertakes du Sahel, outre les risques induits par une
sécheresse lors de la phase d’implantation, la nature souterraine de la fructification de I”arachide
confkre a I’ktat physique des couches de surface du sol un r&le déterminant dans la réussite de la
fwWication et de la maturation-récolte.
1”anallyse frtiquentielle des pluies et des périodes sèches a pu démontrer l’étroite relation entre la
Frécocitk de la saison des pluies et la distribution cles périodes sèches dans le cycle cultural.
L’anallyse de I?ncidence de la sécheresse sur la germination, la levée et le comportement de la
plantIule a été réalisée pour différentes hauteurs de pluie de semis. Comparé au sarclage de prélevée
traditionnel ;à .plai, le sarclobuttage de prélev4e avec ou sans enfouissement de fumier permet de
conserver l’humidité du lit de semences. Cet effet est d’autant plus bénéfique sur la densité B !a lev&
que lia pluie de semis est faible. Le sarclobuttage de prélev&e favorise aussi la survie des plantulea.
Lin stress hydrique en début de fructification active, en plus de la diminution sen.sible dt! rythime
d%miksian des gynophores qu’il occasionne, augrnente le risque d’occurrence d’une maturation non
h mogène des gousses en fin de cycle. La pénétration dans le sol des gynophores est étroitement
Ii Pe CI Mat hydrique et mécanique de la surface du sol. L’étude met en évidence des valeurs seuils
de teneur en eau et de résistance à la pénétration (de la surface du sol.
Les perkes de rendement en gousses sont d’autant plus importantes que la récolte est tardive. Avec:. la
fin de lai saison des pluies, l’augmentation de la prise en masse des horizons superficiels limite le
vslume de sol concerné par la soulevage et donc I,a quantite de gousses récoltée.
Mots4efs Arachide - Sénégal - Composantes du rendement _ Sécheresse - Implantation de la
culture - PcSnétration du gynophore - Etat hydrique et mécanique du sol - Techniques culturales.