DE'LEGATION GENERALE REPUBLIqUE DU SENEGAL A...
DE'LEGATION GENERALE
REPUBLIqUE DU SENEGAL
A LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
PRIMATURE
‘ET':TECWNTQUE
I
DIVISION DE BIOCHIMIE DES SOLS
RAPPORT DE SYNTHESE 1977
Prsmiàre partie : Service Azote x Matihre organique
Deuxième partie : Sarvice Azote X Rhizobium
JUIN 1978
Centre National de Recherches Agronomiqws
de Bambey
INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES
(1. S. R. A.)
- -.. ,..
Les travaux de cette division consistent en la recherche et la
mise en oeuvre de techniques culturales faisant appel aux modalites de
fumures azotees et organiques et aux techniques microbiologiques appli-
cables en milieu paysan.
Ces techniques sont destinees, en système de culture tradition-
nel ou intensif à satisfaire deux objectifs. primordiaux :
- l'optimisation du bilan de l’azote au sein d’agrosystèmes cdréale-
legumineuse , principalement par la gestion des résidus de rtscolte;
- l'amelioration de la fertilite bioloqique des sols, principalement
par l'inoculation microbienne.
S O M M A 1 R E
_PrsmiBre Partie
1 - ECONOMIE DES ENGRAIS AZOTES
ll- Choix de l'engrais atot0 et modalitds d'apport de cet
engrais sur c6réales.
12- Promotion des sources gratuites d'azote
721. Stockage biologique de l'azote dans un compost
122. Optimisation des ressources exogénes en azote directement
utilisable par la culture: cas des sols gris
2 i GESTION DES RESIDUS DE RECOLTE
21- Inventaire des sources de matihre organique au niveau
des exploitatians.
22. Mode d'application du fumier et bilan azoté
Deuxième partie
1 - GENERALITES SUR LA CAMPAGNE 1977
2 - INCIDENCES DES TECWNIQUES CULTURALES SUR LA FIXATION
DE N2 ET LE RENDEMENT DE L'ARACHIDE
21 Résultats
22- Discussion - Conclusion
3 - INOCULATION
4 - MODELISATION DE LA FIXATION DE N2 DE L'ARACHIDE.
3
Premibre Partie : AZOTE - MATIERE ORGANIGIUE
1 - ECONOMIE DES ENGRAIS AZOTES
Il- Choix de l'enqrais azoté et modalités d’apport de cet enqrais
s u r ceréale
Sur le plan Qconomique, la reduction des pertes d'azote qui se
produisent à partir de l’engrais apport6 sur c6réals est un th8me capital.
En effet, les Etudes de bilan d'azote menées dans un système céreale-sol
sableux exondé, ont montre que les pertes d’azote-engrais dans l’atffiosphere
pouvaient atteindre des valeurs de 40 a 50% de l’azote apporté, les partes
par lessivage Qtant faibles de l’ordre de quelques pour cent. Les pertes
gazeuses se faisant aux depens de ltammonium (volatilisation) et/ou des
n i t r a t e s ( d é n i t r i f i c a t i o n ) , i l apparast a p r i o r i p o s s i b l e d'y remgdier .
(1) en choisissant un engrais %I libération lente d’azote, ce qui réduirait
les deux processus precités
(2) en plaçant l’engrais en profondeur, ce qui limiterait 10 processus de
volatilisation (il est probable que l'epandage en surface entraine
une augmentation localisee du pH,cause de volatilisation).
Une expérience conduite avec trais engrais azatés marques avec
15 N: Urée, Urée t inhibitcur de nitrification et UrBe-formol a mis en
évidence sur les renduments la supariorite ds l’urée-formol - donc de
l’engrais à liberation lente d'azote-et l'effet dgpressif de l’inhibiteur
d e n i t r i f i c a t i o n , par rapport ü l’urée normale. Il est vraisemblable qu'
une meilleure économie de l'azote dans le cas de l’urée-formol soit à
l’origine de ce rdsultat; les résultats de bilan d'azote viendront con-
firmer ou infirmer cette hypothasc.
En ce qui concerne l’action de la modalité d'apport de l'azote
sous forme d'urde, une expérience comparant l'enfouissement au semis,
l'épandage en surface en une seule fois et fraction&
! dans le temps,
a montre une 1égEre supériorité sur le rendement de l'urée enfouie par
r a p p o r t h l ’ u r é e e n s u r f a c e ; les résultats de bilan d'azote, comme préco-
demment; sont attendus.
4
12- Promotion des sources qratuites d'azote
121. Stockase biologique de N2 dans un compost
-"eMm- ---m-mm-- "---I---I----------"----
Les études de bilan d'azote sur compost ont fait ressortir
l'importance des pertes d'azote total au cours du Processus de compostage,
pertes de l’ordre da 20%. On sait que certaines techniques simples telles
que le phosphatage permettent de diminuer cas pertes. Par contre, & notre
connaissance, aucune recherche n’a et6 faite sur la possibilite
d’induira
une fixation de N2 dans le compost, en vue de maintenir 10 stock d’azote
initial et si possible d’obtenir un gain d ‘azote au cours du processus de
compostage. Dans ce but une experionco d'inoculation par des bacterios
f i x a t r i c e s d’azote a et6 realisee à Bamboy.
Principaux resultats
Les observations thermiques nous ont permis de rcperer le début
de la période post-exothermique pendant laquelle l'inoculation, a priori,
aurait le plus da chances de reussito. Pendant les 30 premiers jours, la’
temperature
a oscille autour de 70°C (temperature vraisemblablement inhi-
bitrica sur la fixation de N2) pour s’abaisser ensuite vers 50°C et s’y
stabiliser,
En ce qui concerne la fixation de N2 estimée par la mesure de
l'activité reductrice
d'acétylène, il apparaPt d’abord que, spontan6ment,
le compost est le siege d'une activité fixatrice de N2, faible cependant,
et accrue sous l’action de l'inoculation. Il somblo que les fixateurs do
N2 inoculds en début de compostage se soient maintenus durant la phase exo-
thermique, puisqu'on a pu mesurer des quantites de N2 fixé, comprises en-
tre +3fl et t70$ d’azote par rapport au stock d’azote du temoin non inoculé,
mais qui ne compense cependant pas la totalité des pertes. par contre, par
inoculation en phase post-exothermiquc on a observé un gain d'azote par
rapport au stock initial de +22$, donc qui compense les pertes et apporte,
en Plus, un gain d'azote.
Importanco d e l a s o u c h e bactdrienne inoculeo
Une expérience préliminaire avait teste l'inoculation avec &-
tobacter
e t C l o s t r i d i u m , mais n'avait pas abouti ci des résultats tangibles.
Dans la présente étude une bacteria anabrobie: Jnterobacter et urebacterie
aérobie Beijerinckia
ont Qté inoculée séparément. Les deux batteries ont
fixe du N2, mais Beijerinckia a engendré la fixation la plus Qlevée: t22$
Par rapport au stock initial, 50 jours après l'inoculation.
Importance du temps de compostaqe apr&s inoculation
5
Les resuftats montrent, apres l'inoculation en phase post-exo-
thermique, une augmentation rapide de la quantite d'azote. Celle-ci semble
maximum environ 50 jours après l'inoculation, d'où la necossité qu'il y
a u r a i t d’arrf3ter l a f e r m e n t a t i o n à cette d a t e . I l s e r a i t interessant d e
connaftre sous quelle forme cet azote a éto immobilisé,
Importanca du mode d'inoculation
L'inoculum liquide s’est r6vélQ supbriaur B l'inoculum m a t r i c i e l
alginate; il conviendrait cepondant de toetar un autre inoculum matriciel
que l'alginate.
Conclusion
L'ensemble de ces résultats méricnt d’@tre confirmés. Néan@oins,
ils nous permettent d'ores et d6jà d’avancer que l'inoculation d'un corn-
post par des fixateurs de N2
on vue de qaqnor de l’azote par rapport au
stock initial contenu dans les pailles - sinon de limiter les pertes en
-zota lors du compostage - est une technique prometteuse et réalista, ap-
plicable en milieu paysan. A cet Egard, pour terminer sur un propos opti-
miste, nous prendrons la traitement où nous avons obtenu la plus forte
plus-value de fixation de N2, à savoir 200 mg d’azote pour un poids de
p a i l l e i n i t i a l d o 1 0 0 grammes* Ce gain d'azote représente 2 kq d'azote
qratuit au niveau de l'axploitation par tonne dn paille suscaptiblo dfQtrc
compostée.
Par ailleurs, le compost realise un apport en acide humique non
négligeable qui peut Btrz estime do 15 à 20 kg de carbone/tonne de paille
par hectare. Rappelons qu'un sol sableux de Bambay renferma do 1.500 ti
2000 kg de carbone d'acides humiques par hectare (sur 20 cm de profondeur),
Une augmentation do 'IO$ du taux d'acides humiques du sol est donc plausi-
ble apres un enfouissement, en compost, de l'équivalent de 10 tonncs do
pailles par hectare.
122. Optimisation des ressources exogènas en azote directement
---““------------““-Il----------”---””””--~-------------“~--
utilisables par la culture : cas des sols gris
“---“----“---“--CI”-------““----”-”-”-”---”---
Cetta étude démarrije en 1972 a fait l’objet en 1977 d’un bilan
dont voici la synthèse.
Les premières observations faites sur les sols de bas de ver-
sant en Casamanco mnttaient en évidence des rendements sur riz relative-
6
ment éleves sans apport d'azote et une grande efficacité de l'apport d'a-
zote au semis. Cette haute potantialite des sols gris jointo à la particu-
larite de leur statut azote nous a amenés si etudier l'évolution de l'azote
dans le système sol-plante,Cette Etude s'est échelonné sur cinq ans, dé-
marrant juste après le défrichement de la fordt.
Comme en sol de plateau, une phase de minéralisation active a
et6 mise en évidence en debut de cycle jusqu’en fin juillet, suivie d’une
phase de mineralisation nette peu marquée dans l’horizon O-4Ocm. Par con-
tre, dans cette deuxième phase, sous culture de riz, les teneurs an azote
nitrique sont accrues de l’ordre de 20 à 25 kg N-N03/ha dans les 40 pre-
miers centimètres, suggérant un effst specifique d e la culture, sur la
mineralisation de l’azote. Ce résultat expliquerait que la culture sans
engrais azoté puisse mobiliser de façon r6oulière, du tallage à la montai-
son, environ 1 kg d’N/ha/jour.
L’observation d u maintien de la productivité veqétale d u riz en
monoculture sans appauvrissement azote du sol, (contrairement aux sols de
plateau), implique qu’il y ait un apport d'azote exoqène, A cet egard, la
recherche d'une fixation biologique do N2 ainsi qua d'un apport azoté par
la nappe a été entreprise et a effectivement revélé la contribution de ces
deux facteurs dans l’apport azoté. La fixation de N2 a été mise en Ovi-
dence (mais non quantifiée). Cette fixation de N2 serait provoqudc par
la remonte8 de la nappa, stimulee par la culture, h6tée et stimulée par
l'enfouissemant de paille. L’apport azote par la nappe, dl] au processus
de mass-flou, donc ne représentant qu'une partie de l’apport azoté total,
serait de 15 à 2 5 k g N/ha. C e s resultats montrent que. ~.,l.a~tnrr&rat.i.bnl.
‘J
azotee du:. r,ir’.dSépond :di~rbo.to~mont d u voluma r a c i n a-,.i r e e t
. . . . . . . . par::consé;qu.ont:.dlri!
, . .
:
la surface d’activité rhizosphérique (fixation de N2 et mindralisation)
et le volume de sol prospecté (aptitude de la plante à c a p t e r l’azote d o
la nappe.
Sur le plan de la pratique agricole, l’adoption d’un compromis
entre le souci de l'obtention de rendements olevés par l'emploi des en-
grais azotés et le souci de 116etpnomiedtazote en exploitant au mieuxles
deux sources gratuitas d’azote: N2 do l’air et N mindral de la nappe, de-
vrait Gtre recherch0. En d’autres termes, l’obtention de hauts rendements
est possible mais elle enlève le benéfice des sources exogena d'azote.
A cet égard, nos résultats nous autorisent a préconiser l’en-
g r a i s azoté en fumure starter uniquement, avec enfouissement en fin de
cycle des pailles de la récolte de riz precgdente.
7
D a n s c e s condit~ans,la:.monoc~~~u~~ dB~~.Piz..Rl;uvial semble. pauvt& B~so:,pr~ti.qu~c
sur plusieurs années sans craindre la manifestation d'effet depressif. A
plus long terme, il conviendrait cependant d'@trc attentif à l'dvolution
des facteurs édaphiquos et biologiques sous monoculture de riz.
2 - GESTION DES RESIDUS DE RECOLTE
.
21- Inventaire des sources de matières orqaniques au niveau des
exploitations.
Uno pré-enquête a été réalisée de novembre 1977 à fevricr 1978;
slle vise & estimer les quantités de matières organiques existantes actuel-
lement dans les villages du bassin arachidicr du SCnégal et à situer les
différentes alternativss
techniques de restitution dos matières organiques
aux sols dans la cadre des systémes de production présents.
Des villages ont été visités dans 10s régions de Thiès, Diourbel
et Sine-Saloum. Dans chaque village, s i x a g r i c u l t e u r s é t a i e n t r e n c o n t r é s
pendant un séjour de 3 jours. Le mode de collecte de l'information était
un entretien non directif pendant lequel les différents objets de la re-
cherche étaient successivement abordés.
Les productions cellulosiques ont Bté estimees d'une part avec
un certain rapport paillo/grain, d’autre part avec 10 nombre do chorrcttes
de paille récoltees sur un 1 hectare et pesec d'une charrette. etalon. D'où
une Premiere approximation :
- fanes d’arachide :
0,6 Ct 0,9 t/ha
- paille de mil
:
1,5 à 3,O t/ha
- h e r b e d e j a c h è r e :
0,3 à 0,8 t/ha
Les glumes et rachis, residus de battage de mil, mériteraient
également dDtre pris en compte.
Dans les villages ces pailles sont largement utilisées, pour
l'habitat (1 charrette bovine de tiges de mil permettrait de réaliser IO-
15 m de tapade), pour l'alimentation du bétail. Ainsi la fane d’arachide
sst totalement récoltée et on estime de 0,5 à 1 t/ha la quantité de pail-
le de mil qui resto au champ aprés la collecte des agriculteurs st le
passage des animaux divagants.
Du fumier est produit: on estime à 3 t F1.S. la quantité produits
par une exploitation Equipée en traction bovine.
L’observation des utilisations ci-dessus mot en évidence des
systèmes do production concurrents , qui mettent en oeuvre des voies toch-
niques différontes de restitution dos matières organiques aux sols.
a
Celles-ci, ainsi que les oompostages aenobies, anaérobies et anaérobies-
méthanogénos (bio-gaz) constituent pour la rechercha, des alternatives
differentes.
Enfin, les quantites limitées da mati&rcs organiques produites
dans les terroirs mànent à penser à l’interet d’une culture fourragero
dans llassolement. Une légumineuso adapteo aux conditions sahelo-souda-
niennes permettrait ainsi d’augmenter la fixation de l'azote atmosphe-
riquo dans les systemes de culture et de compenser le deficit d'azote
dans la ration des animaux d'elevage.
22- F?odc d'application du fumier et bilan azoté
La matière organique restitue au sol dans las exploitattions
rurales est princiPalement - et sera - le fumiof ou le compost: compost
sens large (compost-fumier) ou compost sens strict (compost d'une oxploi-
tation sans élevage). En raison de la difficulté de réalisation du labour
en milieu paysan, il est apparu essentiel. de connaftre les désavantagos
agronomiques, a priori avancés, de l’épandage en surface par rapport à :
l'enfouissement.
Une expérienca "azote 15" a Bté realisée ,:afim;tde rechercher les
conséquences du made d'application du fumier sur l'utilisation do l'azote
par la ceréalc et 10 bilan de l’azote dans le système sol-plante.
Le mode d'application du fumier, en surface ou incorporé, n’a
pas modifie significativement les rendements. Par contre, l'epandage en
surface a diminué nottemcnt le coefficient d'utilisation reel de l’angrais
azote qui était pour le témoin do 34$, pour le fumier en surface de 2074
et pour le fumief enfoui de 31%.
Cetto moindre utilisation a eu pour con-
quonce uae augmentation notable des pertes d’azote engrais dans le cas du
fumiar en surface, Ces pertes ont oté de 48% pour le témoin, 59% pour la
fumier de surface ot de 46% pour le fumier cnfoui, En ce qui concerna le
bilan de l'azote total, en absents d’engrais azoté, les pertes dtN total+
ont éte élevées pour la fumier en surface: 30$, mais seulement de '17% pour
le fumier enfoui. Par contra, l'apport d'engrais azoté à reduit nottoment
ces pertes qui ont passé de 30 a 1956 pour lo fumier en surface mais n'a
pas modifi.0 celles obtenues pour le fumier enfoui. Il faut souligner l'im-
portante du système racinaire qui, accru s o u s l ’ a c t i o n d e l ’ e n g r a i s a z o t é ,
‘+ Ces pertes sont estimées on pourcsnt du stock d'azote total au depart.
est susceptible de mieux récupbrcr l'azote du fumior mip6ralis6 en excès
par un hygropériodismo plus marqué lorsque celui-ci est laisse en surface,
S a n s c e t t e récupérahion p a r l e s r a c i n e s , c e t a z o t e s e r a i t v r a i s e m b l a b l e -
ment volatilisg ou dénitrifid.
Conclusion
pratique
Nous fondant sur le critère de l'économie maximum d'azote total
à r e c h e r c h e r , le mode d'épandage en surface lorsqu’il n’est pas suivi d'un
a p p o r t d ’ e n g r a i s a z o t e est à deconseiller, p a r c o n t r e a v e c e n g r a i s a z o t é ,
les portes d’l’\\l total sont fortement réduites et ns sont que légkrement
superieuros à celles obtenues dans le cas du fumier enfoui, ce qui auto-
rise dans ce cas a permettre l’épandage en surface du fumier lorsquo l'en-
fouissement n'est pas possible. Nous fondant sur le critère de l’économie
d e l ’ a z o t e - o n g r a i s , l'onfouisscment du fumier est préferablo à l'épandage
en surface.
En définitive, si l'enfouissement du fumier n’ameliore pas las
rendements par rapport à l’epandage en surface, il augmente sensiblement
ltcfficience d o l ’ e n g r a i s a z o t é e t l i m i t e t r è s fortemont 1~s p e r t e s d’a-
zote t o t a l d u s o l - incluant celles du fumier - l o r s q u e l a culture ost
conduite sans engrais azoté,
10
Deuxième Partie : FIXATION SYMBIOTIQUE DE N2
1 - GENERALITES SUR LA CAMPAGNE 1977
oans le schema genéral dos Qtudes sur l'amélioration de la fixa-
tion do iJ2 sur légumineuse, les objectifs fixés pour la campagne 1977 peu-
vent se résumer de la façon suivante :
- incidence de quelques techniques culturales sur la fixation et le
rendement;
- amélioration do la fixation par l'inoculation do souche? spéCifiqUOSt
- influence des facteurs de llenvironnoment sur la symbiose, et essai
de modélisation de la fixation de N2.
L'étude de ces objectifs s'est concrétiséo par la mise en place
d'essais en plein champ dans la zone Nord du Sénégal (Louga), Centre Nord
(Thilmakha, Thiénaba, Bambey,- Got) et Casamance (Séfa), Malheureusement
13 pluviométrie très déficitaire de cette année a compromis un certain
nombre d’essais qui n’ont pas Bté récoltés (arachide à Louga et Thienaba)
ou dont les résultats sont pratiquement ininterprétables (soja à SQfa).
Par contre, les essais menées dans les autres localités ont don-
ne des resultats intéressants, e n p a r t i c u l i e r l ’ e f f e t d e s techniques cul-
tucales sur arachide et leurs arrPeres effets sur mil, ainsi que l'inocu-
,
lation de l’arachide à Bambcy.
I
2 - INCIDENCE DES TECHNIQUES CULTURALES SUR LA FIXATION DE N2
ET LE RENDEMENT DE L'ARACHIDE
1
Cet essai pluriannuel mené depuis 1972, met en comparaison
labour et enfouissement de fumier par rapport h un temoin sans interven-
tion. L'ensemble des parcelles roc;oivent la fumwre fort0 vulgariseo 8-lB-Z7
à raison de 150 kg/ha. Le fumier ost apport6 à la dose do 10 t/ha .6 poids
sec).Chacune des deux solos <quo comporta cet ossaiest conduite on rotation
arachide-mil,
ce qui permet la mBmo annee d’étudier sur la première sole
l'incidence des techniques culturales sur arachide, et sur la deuxieme
sole l’arrière-effet de ces techniques sur une culture de mil (le mil
recevant uniformément la fumuro vulgarisée 14-7-7 rli. 150 kg/ha).
11
21- Résultats
Les résultats de rendements en arachide et mil selon les différents
traitements (Thilmakha 1977)
!
T
!
L
!
; L+F !
!
!
!
!
!
!
!
,Rendemont en gousses I
495 !
938
! 1809 !
!
kdha
!
I
!
!
I
I
!
!
!
IRon3cmcnt en fanes I
353 !
626 !
1536 !
!
kgh
!
!
!
!
!
I
!
!
!
,Rcndemont en grains I
*
413 !
331 !
1215 !
mil
kg/ha
!
I
!
!
!
211. Arachide
.m---"""-
Le témoin
présente un niveau faible
Le labour de debut de cycle, qui n'avait qu'un effot réduit sur
10s rendements, induit en 1977 une plus- value de 443 kg/ha de goussos
(+89$) et de 273 kg/ha de fanes (+77$).
L'enfouissement de fumier par un labour s’avère ;;,e fois de glus
e s gouç o s
le meilleur traitement avec des gains de 1,3 t/ha (t265$)/ L'effet amen-
dement organique est supérieur au labour puisqu'on enregistre des plus-:
values de 93% sur les gousses et 145% sur les fanes.par rapport au labour.
Remarque: En ce qui concerne l'action de ces techniques sur la fixation
de N2, un suivi détaillé a éte r6alise en 1974 en utilisant la methode de
réduction & l'acétyléna; depuis lors, nous nous contentons du suivi de la
mobilisation totale en N de 13 plante. Les echantillons de plante de l'an-
née 77 sont encore en cours d'analyse.
212.Mil
L’arriére-effet rie ces techniques (appliquaes en 76 sur arachi-
de) sur belmil cultivé on 1977 fait ressortir encore la place prepondérantc
do l'amendement organiquo: le labour n’apporte, en arriere-effet, auounc
plus-value en graines par rapport au temoin, le chaulage tendrait meme 21
r6duirc les rendements. Par contre l’arrière-effet de l'enfouissement
do fumier multiplie par 3 les rendements on grainos de mil par rapport
au tdmoin.
12
22- Discussion - Conclusion
Cette année les techniques culturalo ont donné des résultats po-
sitifs par rapport au tcimoin.
Le labour double environ le rendemont en
gousses et fancs.;le rf31o .jouC-, par l'amendement orsanique dans ces sols
sableux reste prépondérant eu Qgard & son offat spectaculaire sur les
gousses et sur les fanes (rendements multiplies par 3 à Ic), ainsi que son
arrière-effet sur la culture de mil (rendement parcellaire multi.pli.6 par 3).
Il faut copendant noter que les effets mis en évidence en 1977
ne sont pas le seul resultat dos traitements 1977, mais on fait, le résul-
tat d'un cffot cumulatif de trois anneos d'appiication de ces tachniques
sur chaque sole.
Plus-value en kg/ha gousses des differents traitements
par rapport au temoin.
. . .< . -
!
L
!
L+F
;
!
!
!
!
i
1973
f
73 ;
+ 110 ,
!
!
!
f
!
i
1975
+ 395 ,
+ 600 ,
!
I
!
I
!
!
1977
+ 443 ,
+1313
!
!
.
!
En ce qui concerna 10s rondemonts en gousses et la sole 2 par
exemple, le tableau ci-dessus montre la progrossion très nctto de chaque
traitement de la première à la troisième annde de culture. L1amélioration
apportée par la labour, insignifiante en prcmi8re annde d'application.1
augmente de 89% le rendement on gousses en troisième année d'application.
Le traitement bptimal s'avere encore Btra l'enfouissement dc fumier qui
fait passer la plus-value do 110 kg gousses/ba (+9$) en première ann6e &
1314 kg/ha (12657:)
cn troisiemc annr5e (une étude plus ddtailléo est prévue
dans une communication ultérieure).
Il convient cependant de noter quo le tonnagc d'amendement orga-
nique (10 t/ha) est relativement élev6 et difficilcmo~ntapplicable au niveau
paysai?. De plus ilflcst pas dans les coutumes d'apporter l'amendement sur
arachide mais plutet sur la ceréale.
ic On se referera , pour une estimation de quantites do matière organique
disponible au sein des exploitations, au rapport de J.J.DREVON SR/Sol N
1978:
flEIBments p o u r u n e Gtudc d e s a p p o r t s d o M;O. a u x s o l s d a n s l e
bassin arachidier du Seinegal".
Au regard de ces résultats, il apparaft nécessaire do prdciser
la culture & amender (arachide ou mil) ainsi que d'étudier l'effet d'ap-
port d'amendement organiques & des doses plus compatibles avec les pos-
sibilités de l'exploitation agricole.
Un protocole "Courbe de rdponse & des doses croissantes de
.
fumier" se propose d'étudier ces deux problèmes.
3 - INOCULATION
L'inoculation do souches de rhizobirum spécifiques compétitives
et efficientes peut Qtrc un moyen d'améliorer la fixation symbiotique do
N2. C'est le cas de l'arachide qui nodule, dans les conditions de culture
traditionncllc avec des souches natives dIefficience moindre que certainos
souches s8lectionnées.
L'inoculation est par contre n8cossairo et pour induirn la sym-
biosn sur certaines espéces vég6tatives trops spacifques vis-à-vis de sou-
ches de rhizobium natifs. C'sst le cas du soja qui ne nodule pas, ou très
peu, en condition de culture.
La pluviométrio tr8s déficitaire de cette ann6c à SBfa a malhoureusomont ren-
du 10s rfiFu1tat.s intor~pr6tab~cls~~our cola noue ne mentionnerons ici que les
r0sult~tjs.o~SS~lsddc~T~,lima~,~tion de l'arachide.
-rm..w-.w"-i-w-----..-
Cot essai a été mená conjointement à l'essai t'Tcchniquoe cultu-
raies". Les rgsultats montrent que l'inoculation seule induit des plue-
values de 508 kq (+103$) sur les gousses et de 5dG kq (+160$) sur les fanes.
Par contra, en présence de labour, l'effet do l'inoculation sur les gouses
est nul sur les gousses et insignifiant sur les fanes (,9$).
Resultats do rendoments en arachide selon les diffarents
traitements 0
1
J
I
I
!
I
! Témoin 1 Labour
!lnocula- fLabour ’ J
!
; tion
;inoculat,
!
.
!
t
;Rendement en gousse!
I
i-
!
!
.
495 !
930 I
1003 !
919 !
!
kdh3.
!
I
!
!
!
!
!
,Hondernent en fanes ,
J
J
!
!
.
353 !
626 1
919 !
684 !
J
kg/ha
!
I
I
!
I
Les analyses d'azote qui nous renseignent sur l'cfficacit6 do
l'inoculation sur la fixation do N2 sont en cours.
Rcmarclue: L'inoculation est réalisée par pulvérisation liquide dz 130 1
d'inoculum bactérien/ha.
14
32% Essai de Cot
---L-----m"-
Aucuno diffbrcnce significative n’apparaft ontre les traitements
inocules et non inocules sur las rendements on gousses et fanes.
!
f
!Labour
!
+ , Labour -b ! Labour +fSignifi- -f
! Labour
!
inocula- ' chaux
, chaux t ‘cativita
!
I
!
I tion ,
I
iinoculat.!
1
.
i
I
.
!
,Rendement
l
!
!
!
!
.
en gousse!
1960 1
2000 !
2080 !
2252 !
PIS
?
1
kg/ha
1
!
!
!
!
1
!Rondcmont en fanes !
!
I
!
!
I
!
!
2376 I
2488 I
2488 !
2216
I
NS
I
kha
!
I
!
!
I
!
f
On note cogendant une tendance favorable de l'inoculation en pr6scncc de
labour et chaux
our le rendornent en gousses (C+l72 kg/ho).
33.-Essai de Bamboy
--"-w-a1-""1---
Cet essai conduit en grande surface a pour objet l'étude de dif-
fbrentes modalites d'inoculation. Los diffgrcnts traitoments ont étO
appliques à des bandes do culture de 500 m2.
!
!
I
Témoin
IInoculum IInoculum I
!
!liquide
!Compost I
! bactgrisé!
!
I
!
,Poids
frais nodosites mg/plani
;te (45~ jour du cycle)
f
!
1Rcndements en gousses
I
i
!
1026 !
1376 i
hdha
!
, (+34%) ;
le
I
,Rendements en fanes
I
.
!
!
kha
I
!
,Rendements en pr8t6ines
!
.
!
!
kgha
I
L'inoculation a tr&s peu modifi.6 le poids des nodosités par
plante, Elle a cependant affecte qualitativement la nodulation puisque
les parcelles inoculeas marquent des plus-values de 25 à 3G$ sur la
mobilisation d'azote de la planto (kg de protéines/ha). On o.nragistro eg*.
lement 35 à 40% de gains eur les rendements gousses. Par contre le rende-
ment en fanes est peu am6liorQ:
l ’ a s p e c t v é g é t a t i f 6n c o u r s d e c y c l e d e
la plante manifestait pourtant une supériorit6
tr&s nette des traitements
?5
inoculés; il est probable quo les périodes do secherosse intorvenuos en
cours da cycle aient nivcle css différences de rendement sur les fanes,
34- Discussion - Conclusion
---"--C-------"--L"-"--
Les rendements de l'inoculation ne sont pas encore tres dGmons-
tratifs sur l'arachide. Il faut cependant souligner l'officacite do cctts
technique sur la population native de rhizobium puisqu'elle a permis dlim-
‘ .
poser partiellemont uno souche de rhizobium h la plante. Los résultats sem-
blent se confirmer dans d'autres essais cij l'on a enregistre des valeurs do
100% sur la fixation do N2, et do 30 à 40% sur les rcnd.omcnts en gausses
at en fanes*
Il faut cependant roconnartro l'irrégularit6 des résultats do
l'inoculation do l'arachide, liéo non soulemont 2 certains facteurs limi-
tants d'ordre climatiques et culturaux, mais égalornent B l'inadaptation
dos techniques d'inoculation classiquas aux conditions do culture da l'a-
rachide au Sénegal. Actuellement l'inoculation dos graines cède avantaga-
mont la place h l'inoculation liquide du sol, encore quo cette tochniquc
s'avDre aléatoire et difficilemont applicable on milieu paysan. D'autres
tochniquos sont rj. Btudicr.
4 - MODELISATION DE LA FIXATION DE N2 DE L'ARACHIDE
L'influence des facteurs de l'onvironnemant sur la fixation de
NZ ontraine des variations importantes et rapides de l'activite nitrogb-
nasiquo. Uno Qtude systamatique des variations nyctémerales et saisonniè-
res on relation avec certains param&trcs climatiques, biomdtriquos et
Bdaphiques, a f9t6 entrepriso sn 1970 et 1977. Les promiars resultûts peu-
vont se resumer comme suit :
- L'activité fixatrice diurne est très variable, mais atteint prati-
quement toujours son intensité maximale en fin do matinée (VU~S Il h).
- La demande &vaporative, les températures eleveos du sol, l'azote mine-
rai du sol ont une influence dépressive sur la fixation de N2.
E
- La fixation de N2/8?kactement liée a la teneur en eau des nodositgs
et des parties agrienncs, et indirectement à l'humidit6 ponddrale du sol.
En dessous d'un seuil d'humidito h 'l5cm do 4 a Ci$, nodulation et fixation
sont arretsos.
L'étude de ces nombreux facteurs de l'environnamont conduit à
l'etablissomcnt de courbes théoriques d'activite nitroganasiquo potenticl-
le, ainsi/lue
a constitution d'un modole mathématique. Ce dwrnier (encore en
dtudc) doit permettre d'ewaluor, h partir de quelques masures d'ARA ot de
paramètres du milieu, la fixation de N2 d'une culture d'arachidu.
REPUBLIqUE DU SENEGAL
A LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
PRIMATURE
‘ET':TECWNTQUE
I
DIVISION DE BIOCHIMIE DES SOLS
RAPPORT DE SYNTHESE 1977
Prsmiàre partie : Service Azote x Matihre organique
Deuxième partie : Sarvice Azote X Rhizobium
JUIN 1978
Centre National de Recherches Agronomiqws
de Bambey
INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES
(1. S. R. A.)
- -.. ,..
Les travaux de cette division consistent en la recherche et la
mise en oeuvre de techniques culturales faisant appel aux modalites de
fumures azotees et organiques et aux techniques microbiologiques appli-
cables en milieu paysan.
Ces techniques sont destinees, en système de culture tradition-
nel ou intensif à satisfaire deux objectifs. primordiaux :
- l'optimisation du bilan de l’azote au sein d’agrosystèmes cdréale-
legumineuse , principalement par la gestion des résidus de rtscolte;
- l'amelioration de la fertilite bioloqique des sols, principalement
par l'inoculation microbienne.
S O M M A 1 R E
_PrsmiBre Partie
1 - ECONOMIE DES ENGRAIS AZOTES
ll- Choix de l'engrais atot0 et modalitds d'apport de cet
engrais sur c6réales.
12- Promotion des sources gratuites d'azote
721. Stockage biologique de l'azote dans un compost
122. Optimisation des ressources exogénes en azote directement
utilisable par la culture: cas des sols gris
2 i GESTION DES RESIDUS DE RECOLTE
21- Inventaire des sources de matihre organique au niveau
des exploitatians.
22. Mode d'application du fumier et bilan azoté
Deuxième partie
1 - GENERALITES SUR LA CAMPAGNE 1977
2 - INCIDENCES DES TECWNIQUES CULTURALES SUR LA FIXATION
DE N2 ET LE RENDEMENT DE L'ARACHIDE
21 Résultats
22- Discussion - Conclusion
3 - INOCULATION
4 - MODELISATION DE LA FIXATION DE N2 DE L'ARACHIDE.
3
Premibre Partie : AZOTE - MATIERE ORGANIGIUE
1 - ECONOMIE DES ENGRAIS AZOTES
Il- Choix de l'enqrais azoté et modalités d’apport de cet enqrais
s u r ceréale
Sur le plan Qconomique, la reduction des pertes d'azote qui se
produisent à partir de l’engrais apport6 sur c6réals est un th8me capital.
En effet, les Etudes de bilan d'azote menées dans un système céreale-sol
sableux exondé, ont montre que les pertes d’azote-engrais dans l’atffiosphere
pouvaient atteindre des valeurs de 40 a 50% de l’azote apporté, les partes
par lessivage Qtant faibles de l’ordre de quelques pour cent. Les pertes
gazeuses se faisant aux depens de ltammonium (volatilisation) et/ou des
n i t r a t e s ( d é n i t r i f i c a t i o n ) , i l apparast a p r i o r i p o s s i b l e d'y remgdier .
(1) en choisissant un engrais %I libération lente d’azote, ce qui réduirait
les deux processus precités
(2) en plaçant l’engrais en profondeur, ce qui limiterait 10 processus de
volatilisation (il est probable que l'epandage en surface entraine
une augmentation localisee du pH,cause de volatilisation).
Une expérience conduite avec trais engrais azatés marques avec
15 N: Urée, Urée t inhibitcur de nitrification et UrBe-formol a mis en
évidence sur les renduments la supariorite ds l’urée-formol - donc de
l’engrais à liberation lente d'azote-et l'effet dgpressif de l’inhibiteur
d e n i t r i f i c a t i o n , par rapport ü l’urée normale. Il est vraisemblable qu'
une meilleure économie de l'azote dans le cas de l’urée-formol soit à
l’origine de ce rdsultat; les résultats de bilan d'azote viendront con-
firmer ou infirmer cette hypothasc.
En ce qui concerne l’action de la modalité d'apport de l'azote
sous forme d'urde, une expérience comparant l'enfouissement au semis,
l'épandage en surface en une seule fois et fraction&
! dans le temps,
a montre une 1égEre supériorité sur le rendement de l'urée enfouie par
r a p p o r t h l ’ u r é e e n s u r f a c e ; les résultats de bilan d'azote, comme préco-
demment; sont attendus.
4
12- Promotion des sources qratuites d'azote
121. Stockase biologique de N2 dans un compost
-"eMm- ---m-mm-- "---I---I----------"----
Les études de bilan d'azote sur compost ont fait ressortir
l'importance des pertes d'azote total au cours du Processus de compostage,
pertes de l’ordre da 20%. On sait que certaines techniques simples telles
que le phosphatage permettent de diminuer cas pertes. Par contre, & notre
connaissance, aucune recherche n’a et6 faite sur la possibilite
d’induira
une fixation de N2 dans le compost, en vue de maintenir 10 stock d’azote
initial et si possible d’obtenir un gain d ‘azote au cours du processus de
compostage. Dans ce but une experionco d'inoculation par des bacterios
f i x a t r i c e s d’azote a et6 realisee à Bamboy.
Principaux resultats
Les observations thermiques nous ont permis de rcperer le début
de la période post-exothermique pendant laquelle l'inoculation, a priori,
aurait le plus da chances de reussito. Pendant les 30 premiers jours, la’
temperature
a oscille autour de 70°C (temperature vraisemblablement inhi-
bitrica sur la fixation de N2) pour s’abaisser ensuite vers 50°C et s’y
stabiliser,
En ce qui concerne la fixation de N2 estimée par la mesure de
l'activité reductrice
d'acétylène, il apparaPt d’abord que, spontan6ment,
le compost est le siege d'une activité fixatrice de N2, faible cependant,
et accrue sous l’action de l'inoculation. Il somblo que les fixateurs do
N2 inoculds en début de compostage se soient maintenus durant la phase exo-
thermique, puisqu'on a pu mesurer des quantites de N2 fixé, comprises en-
tre +3fl et t70$ d’azote par rapport au stock d’azote du temoin non inoculé,
mais qui ne compense cependant pas la totalité des pertes. par contre, par
inoculation en phase post-exothermiquc on a observé un gain d'azote par
rapport au stock initial de +22$, donc qui compense les pertes et apporte,
en Plus, un gain d'azote.
Importanco d e l a s o u c h e bactdrienne inoculeo
Une expérience préliminaire avait teste l'inoculation avec &-
tobacter
e t C l o s t r i d i u m , mais n'avait pas abouti ci des résultats tangibles.
Dans la présente étude une bacteria anabrobie: Jnterobacter et urebacterie
aérobie Beijerinckia
ont Qté inoculée séparément. Les deux batteries ont
fixe du N2, mais Beijerinckia a engendré la fixation la plus Qlevée: t22$
Par rapport au stock initial, 50 jours après l'inoculation.
Importance du temps de compostaqe apr&s inoculation
5
Les resuftats montrent, apres l'inoculation en phase post-exo-
thermique, une augmentation rapide de la quantite d'azote. Celle-ci semble
maximum environ 50 jours après l'inoculation, d'où la necossité qu'il y
a u r a i t d’arrf3ter l a f e r m e n t a t i o n à cette d a t e . I l s e r a i t interessant d e
connaftre sous quelle forme cet azote a éto immobilisé,
Importanca du mode d'inoculation
L'inoculum liquide s’est r6vélQ supbriaur B l'inoculum m a t r i c i e l
alginate; il conviendrait cepondant de toetar un autre inoculum matriciel
que l'alginate.
Conclusion
L'ensemble de ces résultats méricnt d’@tre confirmés. Néan@oins,
ils nous permettent d'ores et d6jà d’avancer que l'inoculation d'un corn-
post par des fixateurs de N2
on vue de qaqnor de l’azote par rapport au
stock initial contenu dans les pailles - sinon de limiter les pertes en
-zota lors du compostage - est une technique prometteuse et réalista, ap-
plicable en milieu paysan. A cet Egard, pour terminer sur un propos opti-
miste, nous prendrons la traitement où nous avons obtenu la plus forte
plus-value de fixation de N2, à savoir 200 mg d’azote pour un poids de
p a i l l e i n i t i a l d o 1 0 0 grammes* Ce gain d'azote représente 2 kq d'azote
qratuit au niveau de l'axploitation par tonne dn paille suscaptiblo dfQtrc
compostée.
Par ailleurs, le compost realise un apport en acide humique non
négligeable qui peut Btrz estime do 15 à 20 kg de carbone/tonne de paille
par hectare. Rappelons qu'un sol sableux de Bambay renferma do 1.500 ti
2000 kg de carbone d'acides humiques par hectare (sur 20 cm de profondeur),
Une augmentation do 'IO$ du taux d'acides humiques du sol est donc plausi-
ble apres un enfouissement, en compost, de l'équivalent de 10 tonncs do
pailles par hectare.
122. Optimisation des ressources exogènas en azote directement
---““------------““-Il----------”---””””--~-------------“~--
utilisables par la culture : cas des sols gris
“---“----“---“--CI”-------““----”-”-”-”---”---
Cetta étude démarrije en 1972 a fait l’objet en 1977 d’un bilan
dont voici la synthèse.
Les premières observations faites sur les sols de bas de ver-
sant en Casamanco mnttaient en évidence des rendements sur riz relative-
6
ment éleves sans apport d'azote et une grande efficacité de l'apport d'a-
zote au semis. Cette haute potantialite des sols gris jointo à la particu-
larite de leur statut azote nous a amenés si etudier l'évolution de l'azote
dans le système sol-plante,Cette Etude s'est échelonné sur cinq ans, dé-
marrant juste après le défrichement de la fordt.
Comme en sol de plateau, une phase de minéralisation active a
et6 mise en évidence en debut de cycle jusqu’en fin juillet, suivie d’une
phase de mineralisation nette peu marquée dans l’horizon O-4Ocm. Par con-
tre, dans cette deuxième phase, sous culture de riz, les teneurs an azote
nitrique sont accrues de l’ordre de 20 à 25 kg N-N03/ha dans les 40 pre-
miers centimètres, suggérant un effst specifique d e la culture, sur la
mineralisation de l’azote. Ce résultat expliquerait que la culture sans
engrais azoté puisse mobiliser de façon r6oulière, du tallage à la montai-
son, environ 1 kg d’N/ha/jour.
L’observation d u maintien de la productivité veqétale d u riz en
monoculture sans appauvrissement azote du sol, (contrairement aux sols de
plateau), implique qu’il y ait un apport d'azote exoqène, A cet egard, la
recherche d'une fixation biologique do N2 ainsi qua d'un apport azoté par
la nappe a été entreprise et a effectivement revélé la contribution de ces
deux facteurs dans l’apport azoté. La fixation de N2 a été mise en Ovi-
dence (mais non quantifiée). Cette fixation de N2 serait provoqudc par
la remonte8 de la nappa, stimulee par la culture, h6tée et stimulée par
l'enfouissemant de paille. L’apport azote par la nappe, dl] au processus
de mass-flou, donc ne représentant qu'une partie de l’apport azoté total,
serait de 15 à 2 5 k g N/ha. C e s resultats montrent que. ~.,l.a~tnrr&rat.i.bnl.
‘J
azotee du:. r,ir’.dSépond :di~rbo.to~mont d u voluma r a c i n a-,.i r e e t
. . . . . . . . par::consé;qu.ont:.dlri!
, . .
:
la surface d’activité rhizosphérique (fixation de N2 et mindralisation)
et le volume de sol prospecté (aptitude de la plante à c a p t e r l’azote d o
la nappe.
Sur le plan de la pratique agricole, l’adoption d’un compromis
entre le souci de l'obtention de rendements olevés par l'emploi des en-
grais azotés et le souci de 116etpnomiedtazote en exploitant au mieuxles
deux sources gratuitas d’azote: N2 do l’air et N mindral de la nappe, de-
vrait Gtre recherch0. En d’autres termes, l’obtention de hauts rendements
est possible mais elle enlève le benéfice des sources exogena d'azote.
A cet égard, nos résultats nous autorisent a préconiser l’en-
g r a i s azoté en fumure starter uniquement, avec enfouissement en fin de
cycle des pailles de la récolte de riz precgdente.
7
D a n s c e s condit~ans,la:.monoc~~~u~~ dB~~.Piz..Rl;uvial semble. pauvt& B~so:,pr~ti.qu~c
sur plusieurs années sans craindre la manifestation d'effet depressif. A
plus long terme, il conviendrait cependant d'@trc attentif à l'dvolution
des facteurs édaphiquos et biologiques sous monoculture de riz.
2 - GESTION DES RESIDUS DE RECOLTE
.
21- Inventaire des sources de matières orqaniques au niveau des
exploitations.
Uno pré-enquête a été réalisée de novembre 1977 à fevricr 1978;
slle vise & estimer les quantités de matières organiques existantes actuel-
lement dans les villages du bassin arachidicr du SCnégal et à situer les
différentes alternativss
techniques de restitution dos matières organiques
aux sols dans la cadre des systémes de production présents.
Des villages ont été visités dans 10s régions de Thiès, Diourbel
et Sine-Saloum. Dans chaque village, s i x a g r i c u l t e u r s é t a i e n t r e n c o n t r é s
pendant un séjour de 3 jours. Le mode de collecte de l'information était
un entretien non directif pendant lequel les différents objets de la re-
cherche étaient successivement abordés.
Les productions cellulosiques ont Bté estimees d'une part avec
un certain rapport paillo/grain, d’autre part avec 10 nombre do chorrcttes
de paille récoltees sur un 1 hectare et pesec d'une charrette. etalon. D'où
une Premiere approximation :
- fanes d’arachide :
0,6 Ct 0,9 t/ha
- paille de mil
:
1,5 à 3,O t/ha
- h e r b e d e j a c h è r e :
0,3 à 0,8 t/ha
Les glumes et rachis, residus de battage de mil, mériteraient
également dDtre pris en compte.
Dans les villages ces pailles sont largement utilisées, pour
l'habitat (1 charrette bovine de tiges de mil permettrait de réaliser IO-
15 m de tapade), pour l'alimentation du bétail. Ainsi la fane d’arachide
sst totalement récoltée et on estime de 0,5 à 1 t/ha la quantité de pail-
le de mil qui resto au champ aprés la collecte des agriculteurs st le
passage des animaux divagants.
Du fumier est produit: on estime à 3 t F1.S. la quantité produits
par une exploitation Equipée en traction bovine.
L’observation des utilisations ci-dessus mot en évidence des
systèmes do production concurrents , qui mettent en oeuvre des voies toch-
niques différontes de restitution dos matières organiques aux sols.
a
Celles-ci, ainsi que les oompostages aenobies, anaérobies et anaérobies-
méthanogénos (bio-gaz) constituent pour la rechercha, des alternatives
differentes.
Enfin, les quantites limitées da mati&rcs organiques produites
dans les terroirs mànent à penser à l’interet d’une culture fourragero
dans llassolement. Une légumineuso adapteo aux conditions sahelo-souda-
niennes permettrait ainsi d’augmenter la fixation de l'azote atmosphe-
riquo dans les systemes de culture et de compenser le deficit d'azote
dans la ration des animaux d'elevage.
22- F?odc d'application du fumier et bilan azoté
La matière organique restitue au sol dans las exploitattions
rurales est princiPalement - et sera - le fumiof ou le compost: compost
sens large (compost-fumier) ou compost sens strict (compost d'une oxploi-
tation sans élevage). En raison de la difficulté de réalisation du labour
en milieu paysan, il est apparu essentiel. de connaftre les désavantagos
agronomiques, a priori avancés, de l’épandage en surface par rapport à :
l'enfouissement.
Une expérienca "azote 15" a Bté realisée ,:afim;tde rechercher les
conséquences du made d'application du fumier sur l'utilisation do l'azote
par la ceréalc et 10 bilan de l’azote dans le système sol-plante.
Le mode d'application du fumier, en surface ou incorporé, n’a
pas modifie significativement les rendements. Par contre, l'epandage en
surface a diminué nottemcnt le coefficient d'utilisation reel de l’angrais
azote qui était pour le témoin do 34$, pour le fumier en surface de 2074
et pour le fumief enfoui de 31%.
Cetto moindre utilisation a eu pour con-
quonce uae augmentation notable des pertes d’azote engrais dans le cas du
fumiar en surface, Ces pertes ont oté de 48% pour le témoin, 59% pour la
fumier de surface ot de 46% pour le fumier cnfoui, En ce qui concerna le
bilan de l'azote total, en absents d’engrais azoté, les pertes dtN total+
ont éte élevées pour la fumier en surface: 30$, mais seulement de '17% pour
le fumier enfoui. Par contra, l'apport d'engrais azoté à reduit nottoment
ces pertes qui ont passé de 30 a 1956 pour lo fumier en surface mais n'a
pas modifi.0 celles obtenues pour le fumier enfoui. Il faut souligner l'im-
portante du système racinaire qui, accru s o u s l ’ a c t i o n d e l ’ e n g r a i s a z o t é ,
‘+ Ces pertes sont estimées on pourcsnt du stock d'azote total au depart.
est susceptible de mieux récupbrcr l'azote du fumior mip6ralis6 en excès
par un hygropériodismo plus marqué lorsque celui-ci est laisse en surface,
S a n s c e t t e récupérahion p a r l e s r a c i n e s , c e t a z o t e s e r a i t v r a i s e m b l a b l e -
ment volatilisg ou dénitrifid.
Conclusion
pratique
Nous fondant sur le critère de l'économie maximum d'azote total
à r e c h e r c h e r , le mode d'épandage en surface lorsqu’il n’est pas suivi d'un
a p p o r t d ’ e n g r a i s a z o t e est à deconseiller, p a r c o n t r e a v e c e n g r a i s a z o t é ,
les portes d’l’\\l total sont fortement réduites et ns sont que légkrement
superieuros à celles obtenues dans le cas du fumier enfoui, ce qui auto-
rise dans ce cas a permettre l’épandage en surface du fumier lorsquo l'en-
fouissement n'est pas possible. Nous fondant sur le critère de l’économie
d e l ’ a z o t e - o n g r a i s , l'onfouisscment du fumier est préferablo à l'épandage
en surface.
En définitive, si l'enfouissement du fumier n’ameliore pas las
rendements par rapport à l’epandage en surface, il augmente sensiblement
ltcfficience d o l ’ e n g r a i s a z o t é e t l i m i t e t r è s fortemont 1~s p e r t e s d’a-
zote t o t a l d u s o l - incluant celles du fumier - l o r s q u e l a culture ost
conduite sans engrais azoté,
10
Deuxième Partie : FIXATION SYMBIOTIQUE DE N2
1 - GENERALITES SUR LA CAMPAGNE 1977
oans le schema genéral dos Qtudes sur l'amélioration de la fixa-
tion do iJ2 sur légumineuse, les objectifs fixés pour la campagne 1977 peu-
vent se résumer de la façon suivante :
- incidence de quelques techniques culturales sur la fixation et le
rendement;
- amélioration do la fixation par l'inoculation do souche? spéCifiqUOSt
- influence des facteurs de llenvironnoment sur la symbiose, et essai
de modélisation de la fixation de N2.
L'étude de ces objectifs s'est concrétiséo par la mise en place
d'essais en plein champ dans la zone Nord du Sénégal (Louga), Centre Nord
(Thilmakha, Thiénaba, Bambey,- Got) et Casamance (Séfa), Malheureusement
13 pluviométrie très déficitaire de cette année a compromis un certain
nombre d’essais qui n’ont pas Bté récoltés (arachide à Louga et Thienaba)
ou dont les résultats sont pratiquement ininterprétables (soja à SQfa).
Par contre, les essais menées dans les autres localités ont don-
ne des resultats intéressants, e n p a r t i c u l i e r l ’ e f f e t d e s techniques cul-
tucales sur arachide et leurs arrPeres effets sur mil, ainsi que l'inocu-
,
lation de l’arachide à Bambcy.
I
2 - INCIDENCE DES TECHNIQUES CULTURALES SUR LA FIXATION DE N2
ET LE RENDEMENT DE L'ARACHIDE
1
Cet essai pluriannuel mené depuis 1972, met en comparaison
labour et enfouissement de fumier par rapport h un temoin sans interven-
tion. L'ensemble des parcelles roc;oivent la fumwre fort0 vulgariseo 8-lB-Z7
à raison de 150 kg/ha. Le fumier ost apport6 à la dose do 10 t/ha .6 poids
sec).Chacune des deux solos <quo comporta cet ossaiest conduite on rotation
arachide-mil,
ce qui permet la mBmo annee d’étudier sur la première sole
l'incidence des techniques culturales sur arachide, et sur la deuxieme
sole l’arrière-effet de ces techniques sur une culture de mil (le mil
recevant uniformément la fumuro vulgarisée 14-7-7 rli. 150 kg/ha).
11
21- Résultats
Les résultats de rendements en arachide et mil selon les différents
traitements (Thilmakha 1977)
!
T
!
L
!
; L+F !
!
!
!
!
!
!
!
,Rendemont en gousses I
495 !
938
! 1809 !
!
kdha
!
I
!
!
I
I
!
!
!
IRon3cmcnt en fanes I
353 !
626 !
1536 !
!
kgh
!
!
!
!
!
I
!
!
!
,Rcndemont en grains I
*
413 !
331 !
1215 !
mil
kg/ha
!
I
!
!
!
211. Arachide
.m---"""-
Le témoin
présente un niveau faible
Le labour de debut de cycle, qui n'avait qu'un effot réduit sur
10s rendements, induit en 1977 une plus- value de 443 kg/ha de goussos
(+89$) et de 273 kg/ha de fanes (+77$).
L'enfouissement de fumier par un labour s’avère ;;,e fois de glus
e s gouç o s
le meilleur traitement avec des gains de 1,3 t/ha (t265$)/ L'effet amen-
dement organique est supérieur au labour puisqu'on enregistre des plus-:
values de 93% sur les gousses et 145% sur les fanes.par rapport au labour.
Remarque: En ce qui concerne l'action de ces techniques sur la fixation
de N2, un suivi détaillé a éte r6alise en 1974 en utilisant la methode de
réduction & l'acétyléna; depuis lors, nous nous contentons du suivi de la
mobilisation totale en N de 13 plante. Les echantillons de plante de l'an-
née 77 sont encore en cours d'analyse.
212.Mil
L’arriére-effet rie ces techniques (appliquaes en 76 sur arachi-
de) sur belmil cultivé on 1977 fait ressortir encore la place prepondérantc
do l'amendement organiquo: le labour n’apporte, en arriere-effet, auounc
plus-value en graines par rapport au temoin, le chaulage tendrait meme 21
r6duirc les rendements. Par contre l’arrière-effet de l'enfouissement
do fumier multiplie par 3 les rendements on grainos de mil par rapport
au tdmoin.
12
22- Discussion - Conclusion
Cette année les techniques culturalo ont donné des résultats po-
sitifs par rapport au tcimoin.
Le labour double environ le rendemont en
gousses et fancs.;le rf31o .jouC-, par l'amendement orsanique dans ces sols
sableux reste prépondérant eu Qgard & son offat spectaculaire sur les
gousses et sur les fanes (rendements multiplies par 3 à Ic), ainsi que son
arrière-effet sur la culture de mil (rendement parcellaire multi.pli.6 par 3).
Il faut copendant noter que les effets mis en évidence en 1977
ne sont pas le seul resultat dos traitements 1977, mais on fait, le résul-
tat d'un cffot cumulatif de trois anneos d'appiication de ces tachniques
sur chaque sole.
Plus-value en kg/ha gousses des differents traitements
par rapport au temoin.
. . .< . -
!
L
!
L+F
;
!
!
!
!
i
1973
f
73 ;
+ 110 ,
!
!
!
f
!
i
1975
+ 395 ,
+ 600 ,
!
I
!
I
!
!
1977
+ 443 ,
+1313
!
!
.
!
En ce qui concerna 10s rondemonts en gousses et la sole 2 par
exemple, le tableau ci-dessus montre la progrossion très nctto de chaque
traitement de la première à la troisième annde de culture. L1amélioration
apportée par la labour, insignifiante en prcmi8re annde d'application.1
augmente de 89% le rendement on gousses en troisième année d'application.
Le traitement bptimal s'avere encore Btra l'enfouissement dc fumier qui
fait passer la plus-value do 110 kg gousses/ba (+9$) en première ann6e &
1314 kg/ha (12657:)
cn troisiemc annr5e (une étude plus ddtailléo est prévue
dans une communication ultérieure).
Il convient cependant de noter quo le tonnagc d'amendement orga-
nique (10 t/ha) est relativement élev6 et difficilcmo~ntapplicable au niveau
paysai?. De plus ilflcst pas dans les coutumes d'apporter l'amendement sur
arachide mais plutet sur la ceréale.
ic On se referera , pour une estimation de quantites do matière organique
disponible au sein des exploitations, au rapport de J.J.DREVON SR/Sol N
1978:
flEIBments p o u r u n e Gtudc d e s a p p o r t s d o M;O. a u x s o l s d a n s l e
bassin arachidier du Seinegal".
Au regard de ces résultats, il apparaft nécessaire do prdciser
la culture & amender (arachide ou mil) ainsi que d'étudier l'effet d'ap-
port d'amendement organiques & des doses plus compatibles avec les pos-
sibilités de l'exploitation agricole.
Un protocole "Courbe de rdponse & des doses croissantes de
.
fumier" se propose d'étudier ces deux problèmes.
3 - INOCULATION
L'inoculation do souches de rhizobirum spécifiques compétitives
et efficientes peut Qtrc un moyen d'améliorer la fixation symbiotique do
N2. C'est le cas de l'arachide qui nodule, dans les conditions de culture
traditionncllc avec des souches natives dIefficience moindre que certainos
souches s8lectionnées.
L'inoculation est par contre n8cossairo et pour induirn la sym-
biosn sur certaines espéces vég6tatives trops spacifques vis-à-vis de sou-
ches de rhizobium natifs. C'sst le cas du soja qui ne nodule pas, ou très
peu, en condition de culture.
La pluviométrio tr8s déficitaire de cette ann6c à SBfa a malhoureusomont ren-
du 10s rfiFu1tat.s intor~pr6tab~cls~~our cola noue ne mentionnerons ici que les
r0sult~tjs.o~SS~lsddc~T~,lima~,~tion de l'arachide.
-rm..w-.w"-i-w-----..-
Cot essai a été mená conjointement à l'essai t'Tcchniquoe cultu-
raies". Les rgsultats montrent que l'inoculation seule induit des plue-
values de 508 kq (+103$) sur les gousses et de 5dG kq (+160$) sur les fanes.
Par contra, en présence de labour, l'effet do l'inoculation sur les gouses
est nul sur les gousses et insignifiant sur les fanes (,9$).
Resultats do rendoments en arachide selon les diffarents
traitements 0
1
J
I
I
!
I
! Témoin 1 Labour
!lnocula- fLabour ’ J
!
; tion
;inoculat,
!
.
!
t
;Rendement en gousse!
I
i-
!
!
.
495 !
930 I
1003 !
919 !
!
kdh3.
!
I
!
!
!
!
!
,Hondernent en fanes ,
J
J
!
!
.
353 !
626 1
919 !
684 !
J
kg/ha
!
I
I
!
I
Les analyses d'azote qui nous renseignent sur l'cfficacit6 do
l'inoculation sur la fixation do N2 sont en cours.
Rcmarclue: L'inoculation est réalisée par pulvérisation liquide dz 130 1
d'inoculum bactérien/ha.
14
32% Essai de Cot
---L-----m"-
Aucuno diffbrcnce significative n’apparaft ontre les traitements
inocules et non inocules sur las rendements on gousses et fanes.
!
f
!Labour
!
+ , Labour -b ! Labour +fSignifi- -f
! Labour
!
inocula- ' chaux
, chaux t ‘cativita
!
I
!
I tion ,
I
iinoculat.!
1
.
i
I
.
!
,Rendement
l
!
!
!
!
.
en gousse!
1960 1
2000 !
2080 !
2252 !
PIS
?
1
kg/ha
1
!
!
!
!
1
!Rondcmont en fanes !
!
I
!
!
I
!
!
2376 I
2488 I
2488 !
2216
I
NS
I
kha
!
I
!
!
I
!
f
On note cogendant une tendance favorable de l'inoculation en pr6scncc de
labour et chaux
our le rendornent en gousses (C+l72 kg/ho).
33.-Essai de Bamboy
--"-w-a1-""1---
Cet essai conduit en grande surface a pour objet l'étude de dif-
fbrentes modalites d'inoculation. Los diffgrcnts traitoments ont étO
appliques à des bandes do culture de 500 m2.
!
!
I
Témoin
IInoculum IInoculum I
!
!liquide
!Compost I
! bactgrisé!
!
I
!
,Poids
frais nodosites mg/plani
;te (45~ jour du cycle)
f
!
1Rcndements en gousses
I
i
!
1026 !
1376 i
hdha
!
, (+34%) ;
le
I
,Rendements en fanes
I
.
!
!
kha
I
!
,Rendements en pr8t6ines
!
.
!
!
kgha
I
L'inoculation a tr&s peu modifi.6 le poids des nodosités par
plante, Elle a cependant affecte qualitativement la nodulation puisque
les parcelles inoculeas marquent des plus-values de 25 à 3G$ sur la
mobilisation d'azote de la planto (kg de protéines/ha). On o.nragistro eg*.
lement 35 à 40% de gains eur les rendements gousses. Par contre le rende-
ment en fanes est peu am6liorQ:
l ’ a s p e c t v é g é t a t i f 6n c o u r s d e c y c l e d e
la plante manifestait pourtant une supériorit6
tr&s nette des traitements
?5
inoculés; il est probable quo les périodes do secherosse intorvenuos en
cours da cycle aient nivcle css différences de rendement sur les fanes,
34- Discussion - Conclusion
---"--C-------"--L"-"--
Les rendements de l'inoculation ne sont pas encore tres dGmons-
tratifs sur l'arachide. Il faut cependant souligner l'officacite do cctts
technique sur la population native de rhizobium puisqu'elle a permis dlim-
‘ .
poser partiellemont uno souche de rhizobium h la plante. Los résultats sem-
blent se confirmer dans d'autres essais cij l'on a enregistre des valeurs do
100% sur la fixation do N2, et do 30 à 40% sur les rcnd.omcnts en gausses
at en fanes*
Il faut cependant roconnartro l'irrégularit6 des résultats do
l'inoculation do l'arachide, liéo non soulemont 2 certains facteurs limi-
tants d'ordre climatiques et culturaux, mais égalornent B l'inadaptation
dos techniques d'inoculation classiquas aux conditions do culture da l'a-
rachide au Sénegal. Actuellement l'inoculation dos graines cède avantaga-
mont la place h l'inoculation liquide du sol, encore quo cette tochniquc
s'avDre aléatoire et difficilemont applicable on milieu paysan. D'autres
tochniquos sont rj. Btudicr.
4 - MODELISATION DE LA FIXATION DE N2 DE L'ARACHIDE
L'influence des facteurs de l'onvironnemant sur la fixation de
NZ ontraine des variations importantes et rapides de l'activite nitrogb-
nasiquo. Uno Qtude systamatique des variations nyctémerales et saisonniè-
res on relation avec certains param&trcs climatiques, biomdtriquos et
Bdaphiques, a f9t6 entrepriso sn 1970 et 1977. Les promiars resultûts peu-
vont se resumer comme suit :
- L'activité fixatrice diurne est très variable, mais atteint prati-
quement toujours son intensité maximale en fin do matinée (VU~S Il h).
- La demande &vaporative, les températures eleveos du sol, l'azote mine-
rai du sol ont une influence dépressive sur la fixation de N2.
E
- La fixation de N2/8?kactement liée a la teneur en eau des nodositgs
et des parties agrienncs, et indirectement à l'humidit6 ponddrale du sol.
En dessous d'un seuil d'humidito h 'l5cm do 4 a Ci$, nodulation et fixation
sont arretsos.
L'étude de ces nombreux facteurs de l'environnamont conduit à
l'etablissomcnt de courbes théoriques d'activite nitroganasiquo potenticl-
le, ainsi/lue
a constitution d'un modole mathématique. Ce dwrnier (encore en
dtudc) doit permettre d'ewaluor, h partir de quelques masures d'ARA ot de
paramètres du milieu, la fixation de N2 d'une culture d'arachidu.