REPUBLIQUE DU SENEGAL MINISTERE DE...
REPUBLIQUE DU SENEGAL
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
SECRETA.RIAT D’ETAT A LA RECHERCHE
SCJENTIFIQUE
ET TECHNIQUE
INSTITUT SENEGALAIS
DE RECHERCHES AGRICOLES
CLNTRE NATIONAL DE AECHERCHES
A6RONOMIQUES
C.N.R.A.
BAMBEY
Bambey
NDVEM8RE 82
XNGENXEUR IRAT UETACHE A l.‘ISiPX
INGENXEUR EM CCIWERATICIN TECNNICM AUPRB DE L’XSRA
CQLl.A8CRATXUN ‘fE#iNIQUE
YiXJSSDUPH NDIAYE
Ce travail a été rdalis6 dans le cadre du "Programme de
Recherche coordonn6 sur l'utilisation des Isotopes dans les études
de fixation de l'azote" men8 sous 1lQgids de l'Agence Internationale
Atomique (A.I.E.A.) de VIENNE - Contrat No Dl-SEN 2375.
-=RESUME=-
-=- =-=-=.._1-
Le but de .1a présente experience réalisee en sol sableux 51 Séfa
(Sud Sénégal, isohyète 1300 m) est d'étudier in situ d'une part l'alimen-
tation azotee et phosphatée du soja et d'autre Part de quantifier l'input
N-fixe dans llagrosystème. Pour ce faire, le soja a 6t?[: s a i t i n o c u l é
avec Rhizobium .japonicum,
soit fertilisé avec du sulfate d'ammonFum, en
présence ou absence de Phosphate. Au cours des 3 principaux stades de
développement : floraison, remplissage des gousses et maturite, l’azote,
le phosphore et la matiére sèche ont été quantifiGe. En ce qui concerne
l ’ a z o t e , g r â c e 3 l ’ a z o t e 1 5 , les 3 sources d'azote ont pu être distingues
à s a v o i r : llN-fixé, LIN-sol et l’N-engrais.
Las resultats obtenus concernent les cinetiques d’absorption N
et P et dV81aberation du rendement,
a> La mobilisation du phosphore est réalisée durant la phase
végetative entre 55 % et 75 % de la mobilisation totale, alors que la mo-
bilisatien de l’azote et la productian végétale sont realisées surtout dans
la phase reproductive.
b) La fumure azotée, par rapport à l'inoculation, favorise le
soja dans sa periode végetatiwe, mais dans la période reproductive, ce
phénnmene s’inverse en faveur de l'inoculation qui permet d'obtenir, à la
maturité, un rendement en N significativement supérieur.
c) En condition d'alimentation hydrique sub-rptimale (d8ficitaire
pour la symbiose) dane la perinde de remplissage dee gousses, la fourniture
d'azote d'origine symbiotique est fortement r6duite mais compensés par une
f o u r n i t u r e d ’ o r i g i n e d u SD~.
Cette étude debouche sur des recommandations pratiques visant 6
accroître la capacité du soja à tolérer la sécheresse et par voie de conse-
quence à économiser l’azote du sol.
0
0
a
Quelques definitions de termes
utilisés dans le texte
..=-=-=-=-=-
HROADCASTING : Terme anglais pour désigner l'épandage d'engrais $3 la volée,
non suivi d'un labour dans le cas de la présente expérience.
EFFECTIVITE
: (ou efficacité). Aptitude d'une souche à fixer l'azote dans
le nodule. Il existe divers degrés dans l'effectivité, une
souche de Rhizobium peut être ineffective, peu effective,
effective ou trés effective.
FIXATION D'AZOTE : Il s'agit de la fixation symbiotique de l'azote de l'air ;
celle-ci est évaluée quantitativement soit en pourcentage de
l'azote total de la Plante, sait en kg N-fixé/ha dans la
plante.
INDICE DE RENDEMENT : poids, P-total OU N-total des grains exprimgs par
rapport au poids, au p-total OU au (J-total de la plante en-
tiére.
PERFORMANCES swwo-mxm : Ensemble des deux principaux caractères du sys-
tème fixateur symbiotique, à savoir l'aptitude à noduler et
l'aptitude à fixer l’azote atmosphérique.
PLUIE UTILE
: La première pluie utile est celle dont l”importance et la
date permettent de situer le demarrage effectif de la saison
pluvieuse et culturale ; une pluie utile est celle qui procure
la plus grande probabilité d'une bonne levée apr&s un semis,
VALEUR "A"
: Elle représente la quantite d'N disponible dans une source
( a i r , sol ou engrais) exprimée en unités équivalentes du 15fJ,
engrais apporté pour la mesurer. Exemple : dans une culture
de soja non nodulant, on a apporté 120 kg d'N sous forme de
sulfate enrichi en '5N ; à la récolte, la culture a mobilisé
'TIR kg N/ha et 31,5 kg/ha N-engrais, Quelle est la quantité
d'azote du sol prospecté par la plante, exprimée en unités
équivalentes de N-sulfate ? On Ecrit la relation suivante :
31,5
118 - 31,5
-=
120
"A" Sol
"A" sol = 330 kg unités équivalentes de N-sulfate par ha.
I- INTRODUCTION
L'acide phospharique est généralement considéré comme facteur
essentiel d'amélioratinn des terres arables tropicales. Le fait est parti-
culierement vrai pour les sols sableux du sud SéncZgal pour lesquels, des
1950, la Recherche agronomique préconisait pour les régions du Rip et de
la Casamance, des formules plus riches en P205 -et moins riches en K20-
que pour les autres zones. La fumure phosphatée du soja, culture d’intro-
duction récente dont l'extension géographique sera limitée à la zone
méridionale du Sénégal, revêt donc un intérêt primordial.
Au nord-Nigéria dans des zones édaphiques et climatiques sembla-
bles, d’importantes augmentations de rendement du soja ont été mises en
evidence par apport de P jusqu'a 17 kg P/ha (1).
[“laie en plus du rendement,
notre objectif dans cette etude en objet est l’accroissement de la symbiose
fixatrice de fG2. A ce sujet, des travaux antérieurs menes sur le soja, ont
montré que les besoins en P pour une nodulation et pour une fixation N2
optimales étaient supérieures aux besoins optimaux de la plante +Ôte (2).
En raison des exportations d'azote élevees du soja, l'alimenta-
tion phosphatée jouerait donc un rôle primordial dans le maintien de la
fertilité azotee du sol en accroissant l'input N-fixe, ou, ce qui en est
l e c o r o l l a i r e , en réduisant les pertes N-sol.
Dans ia pr4sente expérience, on Qtudie en conditions de culture
pluviale de plein champ, l'action d'une fumure phosphatee-appliquée
a une
dose couvrant largement les exportations de P - s u r une culture de soja,
fertilisée en N ou inoculée par Rhizobium japonicum.
Le but recherche est de quantifier la fourniture d’azote au soja
9 partir des 3 sources d'azote possibles : air, sol et engrais dans des
conditions de culture et des conditions pluviométri,ques
donnees (en l'oc-
currence, conditions de culture intensives et de pluviométrie déficitaire).
M o t s c l e f s : S o j a - Alimentation azotée - Alimentation phosphatée. - Ali-
mentation hydrique. Fixation N2 - Bilan azoté - Fertilité
azotée - Techniques culturalas.
II - MATERIEL ET METHODES
21 - L'expérience
L'expérience a &té conduite au champ 3 la station de recherche
agronomique de Séfa, dans le sud du Sénégal, en "1980, Le
f
s'l est un sol
ferrugineux tropical lessive (tableaul)@)d ans lequel le soja n'3 jamais
été cultive. Le dispositif expérimental est de type R~OCS de Fisher avec
6 répétitions. Les différents traitements sont les suivants :
1 - inoculation avec Rhizobium .iaponicLm (souche USGA 138) avec
N-starter à la dose de 17 kg N/ha, sans apport do P ;
2 - la mêrne inoculation avec N-starter, avec apport de P sous
forme de supertriple % la dose de 22 kg P/ha ;
3 - fertilisation azotée d la dose de 120 kg N/ha sans apport
de p j
4- la même dose dfN-engrais avec apport de p à la doee de 22 kg
de p/ha+
Le phosphate est apporté en surface sans enfouissement par uno
far;on culturale. Chaque parcelle élémentaire (28 m2) est constituée d'une
parcelle de "rendement" (6,25 m2) et d"une parcelle 1115N1' (Il,25 m2),
elle-même divisée en 3 sous-parcelles (1,5 m2 chacune) destinées, aux 3
récoltes effectuées en coure de cycle : la première au stade flcraison, la
deuxiame au stade remplissage des gousses et la troisi&me au stade maturi-
té, A cet égard, nous considérons que les stades reproductifs RI et R2 sont
basés sur la flrraison, R3 et R4 sur le déueloppenent des gousses, R5 at
96 s u r 1-e developpement d e s g r a i n e s , e t ?7 e t RQ s u r l a m a t u r a t i o n (4).
Toutes les parcelles élémentaires reçoivent une application
d’engrais potassique (90 kg K/ha) sous forme de Kcl appliqué au semis ot
au début de la floraison. L'engrais azoté est appliqué sous forme de solu-
tion de ('5NH4)2SO4
marqué à 4,85 / d'exces isotopique pour la dosa de
17 kg N/ha et 0,760 :d pour la dose de 120 kg N/ha.,
La variété de soja cultivée est la ISRA-IRAT-44/A/73 obtenue au
CNRA (Centre National de Recherches Agronomiques), Rambey (Sénégal). L'ino-
culum de Rhizobium (souche USDA 138) dont le support est la tourbe et qui
contient 3.108 batteries par g,
est appliqué au semis dans le lit de se-
mence à la dose de 220 g par parcelle de 28 m2.
La pluviométrio totale avant le semis (juin au 19 juillet) a été
de 153 7trn
; pendant 10 cycle végetatif (19 juillet au 15 octobre) elle a
été de 504 mm en 90 jours. La distribution pluviométrique fait apparaitre
une période de sécheresse du 10 septembre au 1 octobre, coïncident avec la
période de remplissage des gousses.
22 - Analyses de plantes
Après récol te, les échantillons sont séchés à 65-'70°C pendant
24h, pesés, et broyés finement. Le phosphore est analysé selon la méthode
au vanadomolybdophosphate (5) et l'azote total se;-bn la méthode Kjeldahl.
L'azote 15 est analysé au laboratoire de Seibersdorf (AIEA) selon
la méthode de DUMAS (dans cette technique la combustion du vegetal trans-
forme l’azote total directement en N2) et la spcctrom6trio d'émission.
23 - Evaluation de la quantité d'azote fixé par le saja
La methode do la valeur "A" utilisée pour la d8termination
de
1
. 'azote fixe, définie par FRIED et BROESHART (6), peut Gtre résumée de la
façon suivante :
1 - L'azote disponible dans une source est désignee par "A", qui
ust un concept.
2 - La valeur "A" est expsimee en unités équivalentes iJ kg/ha
d’N-engrais appliqué (sulfate d'ammonium dans l’expérience
présente).
3 - La fourniture d'azote à la l é g u m i n e u s e e s t r é a l i s é e 21 p a r t i.r
de 3 sources d'azote :
a- N-sol
b - N-engrais
c - N provenant de fixation de N2 dans les nodules.
4 - La culture de référence, d'une plante non nodulante ayant le
même cycle végétatif, est nécessaire pour la détermination de la valeur A
'tSO1".
5- A partir de la légumineuse nodulante, on détermine (Utilisant
l’engrais marqué à 15N) la valeur A "sol f fixation".
6- Dans notre expérience, nous sommes d:-.ns la situation 02 la
légumineuse nodulante et la plante de reféronce sont en présence de la même
quantité de N-sel disponible mais reçoivent des quantités différentos da
N-engrais.
7 - A “Fix,” = A "sol t fix . " - A "sol"
Si :
A "3ncjrais" = dos2 d'ew2rai.s apport8a (17 X)
5 Ndff
= $ N dérivé de l'engrais ($ N dorived
from fer-
t i. lizer )
$ Ndf fixation = $ N dérivé de la fixation
3 Ndf sol
= $ N dgrivé du sol
Nous pouvons écrire :
$ Ndff
$ Ndf fixation
$ Ndf sol
=
I2
A engrais
A fixa,tion
A sol
8 - N fixé (kg N/he) = $ Ndf fixation x N total (kg N/ha).
Dans notre expérience, la plante de réfdrence non nod. est 13
même variété, non inoculée, que la plante nodulantz.
Tabldau 1 : principales caractéristiques physico-chimiques du sol
O-20 cm
20-40 c;n
Textura
Sable (200-2000,~~) ($)
29.9
27.8
Sûbl.2 (SO-200 ,#m)
$
43.4
41.9
Sable (20-50
.mm %
'9 . 0
El.4
Limon (2-20
pJ-d
$
5.7
7.2
Argile ( (2 $.m)
$
12.2
15.3
PH
H20 (1/2,5)
‘5 . 9
5.8
pi-l
KCl (1/2,5)
‘5 . 0
4.7
c . Orgônic
G>
13.481
0,40v
N. Organic
($1
L1.046
0.041
Cations échanqeables
Ca (fneq/lOO g>
1.37
1.39
?Iii (meq/lOO g)
c.54
0.47
rb (msq/lOO g)
0.037
0.040
;<
(meq/lOO ç)
0.059
0.037
s
2.01
1.94
T
2.74
2.93
V = S/T x 100
73
66
P205 Total, PP~
217
216
P205 assimilable (Truony), ppm
5.4
2.9
I I I - RESULTATS ET DISCUSSIONS
31 - Absorption de P et N, et Elaboration du rendement
La fumure phosphatée accroit significativement les rendements
61 . 5 , P et N (tableau 2). Ce résultat n'est pas surprenant en raison de 13
faible tanaur sn P du sol, d'environ 5 ppm de 0205 assimilable (tabieau 1).
311 - Etude cinétique de l’absorption de P. (tableau i. ; fig. 7)
-----------y--*---------------------
E n debut d e floreison, l e s o j a a absorb4 6 0 SI 70 $ d e s o n p
total.
On peut remarquer Également que l'azote minéral favorise la
prgcocité do l’absorption de P. Ainsi, de la levée au début oe la floraison,
le soja fortement fertilisé en azote a absorbé 71 7; de s@n p total, alors
que le soja avec N-starter et inoculation, a tendance .& étaler son absorp-
tion de P puisqu'il rt’aura mobilisé qJe 57 12 de son P total au dfbut de la
f l o r a i s o n . Une valeur semblable (56 5) avait été obtenus dans les mêmes
candi tiens de culture (LARCHER,
communication
personnelle).
312 - ----,,------,--,,,,,,------,-,,,------~--
Etude cinbtique de l’absorption de N (tableau 4 ; fig. 1)
L’absorption d’azote est plus progressive. Au début ds la fl.nc
raison,
le soja a absorbé de 40 & 55 i% de son N-total. Dans le cas du scjc
f e r t i l i s é er: N, on observe (fig. 1) un fléchissement de l'absorption ds
l’azote 4 partir du stade remplissage des gousses par rapport au soja ino-
culé qui bénéficie, quant h lui, de la fixation dans la période Post-
floraison . A l'knverse,
en début de cycle, ce soja inoculé sembls moins
vigoureux. Cette déficience en période v&yétative r-~ déjà Bté signalée sur
d’autres légumineuses pour lesquelles le recours à une faible fumure azotdu
au semis (N starter) a été préconisé afin d'augmenter la capacité de fixa-
tion de N2 et ie rendement ('7).
Mais,
dans nos conditions de culture, l’apport d’azote-starter
n'est Pas suffisant pour remédier à cette carence ezotge ; ceci est d’aillwrs
corroborg par les résultats de diaynontic foliaire qui ont déjà mis en évi-
dence, dans les mêmes crnditions do cul.turcs, un désoquifibra dans la nutrition
azotée en début de cycle (6) et par l’observation visuelle : colle-ci montr;:
généralement que le soja inoculé, dans la phase vé&tative de VI à RI est
moins développé et moins vert que ie aoja recevant l’engrais azoté et
q tic
ce Phénoméne s’inverse en fin de cycle.
HENDEiYIENT PLANTE ENTIERE
kg,‘hv
Traitements .
>
Matière s8che
N-total
P-total
N
P
Inoculation
Floraison
Remplissage Maturité
Floraison Rempl.
Maturité
Flor.
i?empl.
Maturité
kg/ha
kg/ha
dos gousses
das Gai ?
? ? ? ?
?????
?7
0
+
1872
2733
4152
4 7
75
709
3,6
4,5
S,?
17
22
+
2293
3945
5052
s7
106
142
692
993
10,9
120
0
0
2145
3288
3 8 7 7
49
83
94
43'1
5,6
599
\\
120
22
0
2694
4423
4 9 2 2
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13
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8
32 - Symbiose Pixatrice de N2 et fourniture d'N au soja
321 - Nodulation (tableau 5)
----------
La fumure iohosohatgti accroit significativement le nomb.rz et le
;oids des nodcsités ides le stade début floraisdn. A ce stade, le phosphatd
augmente proportionnaliement plus la nrdulation (-1. 92 $) que 1~: :rr2ndoment
(t 2 2 5).
Cette action specifique du phosphate sur l'intensité dl? la nodu-
ïation a été déj& souligne par de Mooy et al. (2) et sur la précocite de la
-
-
nodulation, par KEYA (9).
En absence d’inoculation, la nodulation est trhe faible (untr2 5
.;t 10 nodules par plante).
322 - ,-,,,-,----,----,,----------------------------
Estinwtion de la fixation de N2 et bilan azoté
La méthode d'estimation de la fixation do N2 a été exposée au
chapitre II.
A maturité, le part de l’azote total provenant de la fixation est
de 26 “i (soit 3'7 kg K/ha) pour Le soja avec phosphate, et db: 55 2; (soit 62
kg N/ha) pour le soja sans phasphate (tableau 8).
La valeur de 5 5 $ e s t s i m i l a i r e à celles dB j a t r o u v é e s p o u r lt?
soja cultivé dans la même zone (III)
; la valeur de 26 $ est, quant à elle,
anormalement basse, ce que nous allons tenter d’exoliquer dans le p83cagraphe
suivant.
3221 - Wariqtion de la fixation quantitative nette de N2 aux
-------I-------~-----------
stades floraison ~RJ), remplissage des c~ousses llj~>
----w-w-
- - - - - - - - -.--
et rwturite 1Ra)
- - - - -
Aux stade Rq et R5, la fumure phosphatée a eccru significativement
ic7 vslwr A "sol + fixation" (c'est-à-dire la source d’azote “sol t atmos-
phwr e” ) . Au stade maturité (Ra), la fumure phosphatée, en revanche, a dimi-
nué significativement la valeur A "sol + Pixotion" (tableaux 6, 7 et 8).
Les mêmes observations demeurent en ce qui concerna la fixation de
PJ2 > qui en est le corollaire. A le fig. 2, ïes crcrrbes N-total (N" 1) et
?J-fixé (F\\l" 3 ) i l l u s t r e n t b i e n , dans la periode allent du stade R5 nu stade
de Rs, per leur divzrgenco,
cette decroissance de l.'N-fixé dans llN-totel
de la plante ayant reçu du phosphate ; par contre, on remarque le paralle-
lisme des courbes N-total (No 2) et N-fixé (No 4) de la plante n'ayant p-s
reçu du phosphate.
Les résultats de nodulation ( 3 321 > et de fixation du N2 seraient
donc apoaramment en contradiction en ce qui concerne l'effet du phosphat-
sur le Fixation. Sinon, an doit admettre que le systeme nodulaire, pourtant
a c c r u , n'a pas fonctionné d partir du stade remplissage das gousses.
L'hyprthese explicative avancée est schematisée àla fig. 3. Ces
resultats laissent présager qu'en conditions d'alimentation hydrique opti-
male, l'effactiwité du syst4me fixateur btant alo::s normale, la quantite
cf'azote fixé aurait vraisemblablement dépassé 55 )JI de l'azote tcrtal sous
l'action du phosphate, compte-tenu de l'effet pos.,tif de celui-ci sur la
nodulation.
3222 .- Conséquences sur le bilan azcté
--------------_---I-___________
La fig. 4 montre l'importance de la contributicn du sol à 13
fourniture d'azote au soja (elle atteint 100 kç, Ni'ha) paLrticulienement à
partir du stade remplissage des gousses. On notera que ce stade lzorrespand,
3arsdoxalement,
B la deuxième phase de la dynamique du I’N-minéral mis<-: XI
évidence dans CU type de sol par BLONDEL (11) durent laquelle la quantit6
d’N-minéralisé de l'horizon O-35 cm est négligeable.
Le rendornant en azote total du soja est augmenté siynificativemant
dans 2 cas (tableau 3) :
- par l’apport de phosphate sur le soja inoculé ;
- en substituant l'inoculation 2l.a fumure azotée sur soja ayant
r3çu du ch>sphata.
Dans ie premier cas,
en raison du déficit de fixation cbsorvé&
(-25 kg fü/ha),
cet accroissement de rendement ne p.r!ut résulter que d'un,:
a b s o r p t i o n a c c r u e d ’ a z o t e s o l . E n d ’ a u t r e s t e r m e s , g r â c e à l ’ a z o t e - s o l , l e
deficit de fixatien est compensé et le rendement en azote augmenté.
Dans le deuxigme cas, la contribution de l’inaculation 37 kg iN/h?.,
permet rie compenser 1s contribution de la fumurc azotée minérale 32 ky N/hn
(estimée à 27 kg N/ha si on enlève la part due SA 1”azote starter) mais ne
pbrmot p a s d e sstisfaire la demande accrue du soja en azote, induite par
l'inoculation elle-même ; c'est encore le sol qui fournit cette quantité
d'azote supplémentaire.
t- mir -i
II II
r- N
0
0
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IV - SYNTHESE ET CONCLUSIONS
Les rasuitats de la presente experience doivent etrs interprétes
il la lumi5re de 2 facteurs essentiels ayant trait G la culture du soja,
objet de cette étude! :
- l'épandnqe en surface du phosphate, correspondant ci la pratiqu,;
agricole senégalaise traditionnelle mais pouvant facilement Gtre modifiée
dans la zone de culture du soja ;
- l a s é c h e r e s s e p o s t - f l o r a i s o n , imprévisible,
m a i s d o n t c n s a i t
quelle est fréquente, même sous l'isohyete 1300 rn$-rl.
Ces facteurs pédoclimatiques pris en corsidération,
les sfweigne-
ments d6coulant de cette expérience pnrtent sur l'alimentation phosphatée
et azotée st se.s conséquences sur le bilan azoté ;Sol-plante.
1 - Sur l'alimentation phospho-azotée en période wéqgtative-(;qxq)
Chez 1s soja, la mobilisation du phosphwe est réalisée principa-
lement durant la phase véyetative entre 55 et 75 ;3 de la mobilisatien totale,
alors que la mobilisation de l'azote et la production végétale sont réalisees
surtout durant La perirde reproductive.
En période végétative, d'une part le phosphatage auymei7te propor-
tionnellement plus la nodulation que le rendement et d'autre part, grâce S
une alimentation az0tGe optimale, la plante peut emmagasiner 70 :': de son
phosphore.
La précocité et l'intensité de l'alimentation phosphatee, Essen-
t i e l l e s d a n s le démarrage de la nodulation, serait donc liées a une fourni-
ture optimale et concomitante d'azote.
La difficulté est d’assurer cette alimentation azotée optimale sn
phase végétative : 3 sources d'azote peuvent y concourir : l’azote minéralise
(1 ‘ a z o t e - s o l ) , l'azote-engrais et l'azote fixé symbirtiquement. La snurce
d ’ a z o t e “SOI” s’avere i n s u f f i s a n t e c a r l a periode végetative d u s o j a c o ï n -
cide généralement avec la phase de décroissance de la minéralisation nette
de l'azote du sol. La source d'azote "fumure azotée" défavmrise 1.e syst2me
fixateur soja-rhizobium, drnc le soja dans sa phase reproductive ;: de plus,
elle est irrationnelle pour une légumineuse. La source d'azote "fixation"
est la seule apte 3 remedier au déclin de l'azote minéral du sol, en absence
de fumure azitée,
dars la mesure où elle est précoce ; malheureusement, La
fixation précoce ne semble pas Btre le fait des systhmes soja-Zhizooium aç-
tuellement cultivée.
Ces résultats naus Fermettent d'apprehender qu'elle pourrait êtrcz
la potentialité de rendement d'un soja qui exprimerait sa potentialité t:,n
période végétative 0 l'instar du soja fortement fartilisé en N, et en ne-
riode reproductive 0 l'instar du soja inoculé ! C'est vers ce syst&me f--
xateur soja-Rhizobium, que daivent tendre les efforts d'amélioration des
systàmes fixateurs actuels afin de les rendre le plus indépendant possitle,
en période végétative, de l'azote minéral sxogene.
2 - Sur l'alimentation azotée en période reproductivs (i\\, 2 lJ81
- En conditions d'alimentation hydrique optimales.
Des mesure:s de fixation de N2 quantitatives faites sur le soja
qui a le mieux tolérB la secheresse (du fait d'un devcloppement noindre
consequence de la carence en 7) i l r e s s o r t q u e l a c o u r b e d e m o b i l i s a t i o n
de l'azote total suit grosso-modo celle de l'azote fixé, dès le stade début
remplissage des gousses. (En effet, à Partir de ce stade, le stock d'N-sol
de ce soja reste invariable : environ 50 kg N/ha,
ce qui montre que l'ab-
sorptior nette d'N-sol devient alors négligeable). En conséquence, en COL-
ditions d'alimentation hydrique optimales du so.ia Aans sa phase reproductive,
la demande suppiémentaire d'azote liée à son développement wéqgtatif serait
assurée par la fixatz-on de rj2.
- En conditions d'alimentation hydrique sub-optimales
Lorsque le SO? se desseche,
on sait qu'en dessous d'w certaig
taux d'humidite,
variable suivant Les types de sols, la fixation de N2 est
aulle ou négligeable (12,
13). En sol sableux tropicaux, cette humidité est
de 4 , 5 '$ poirr l e syst;Bme "sol dior-arachide" (14). On peut donc admettre
qu'il existe un cJradi.ent d'humidité du sol entre ce point de fixation nuile
et le point de fletri.ssement",
qui permette le développement du soja deveau,
a l o r s , non fixateur . C’est le cas du soja avec P dont l’apport de cet éle-
ment a accru le développement végétatif. En conséqueace, en conditions d'ali-
mentation hydriques sub-optimales du so,ja, dans sa phase reproductive, toute
demande su pplémentaire en azote liée à son développement veqetatif, serait
assurée par le sol.
3 - Sur le bilan azoté sol-plante
Le soja viendrait alors en t$te des
plantes pour leur capacité
d ’ e x t r a c t i o n d e l ’ a z o t e d u s o l : e n l ’ o c c u r r e n c e 100 k g N/ha, s o i t e n v i r o n
3 fois plus qu'une culture de mil intensive, soit environ 7 $ des rdserves
:! Le point de flétrissement des plantas en sol sableux dior se situe vers
1,5 - 2 C$ d'humidité pondérale ; dans le sol de Séfa, plus riche en argile,
il se situe vers 5 ;Z (3).
Tableau V : Rendement d'un soja non inoculé, succéd:3nt à un soja inoculé
--_----_-
ayant poussé ou en conditions suh-optiwles : celles de l'année
80 ou en conditions ?? ptimalos : celles CI~ l'Année 1981 - (Hésul-
tats de l'expérience "Survie du Rhizobium").
A n né e .X
Succession 1
Succession II
19;30
1981
1981
19A2
(ino;ulQ)
(non inoculé)
(inocule)
lé)
( non inocu
Rendement grain
20130
160
2060
1615
kg/ha
N-Sol kg/ha'*
125
13
45
(plante entière)
c
1900 pluviométïie défavorable
1981
oluviombtric favorable
-: .*
Valeurs estimées à partir des résultats $ N-SC11
daw
Nt plante de 70 '$ en 1980
(tableau 0) et 25 5 en
1981 (18).
rj ’ Fj -s 0 1 u b 1 ,z CV *-
sur 30 c:m ! Dans ces conditions (alimentation hydriqut-? d6fi:;i-
taire pour La symbiose), l'épuisement des rÉserves cl~a~ot~ ninér;:*lisabies du
ccl est prévisible. C'2st vraisemblablement ilexplication des resultats du
t~$IlsûlJ 9 oi; l'on remarque les trGs faibles rendements (160 kg/ha) du soj,
cultivé en 1981 qui a succedu à un soja cultive en 7980 dL fa,çon identique
$5 celui dont il dst question ici (annde, sol, et techniques culturalcs) dont
Le production avait ét& de 2000 kg M.S. grain/ha. A l’inverse, la succession
1991-1982 montre quIapres une symbiose optimale en 1981, les rendements de 1W2
0nt été corrects.
Recnmmandatirns pratiques
La capacité du SOJa inocule ti satisfaire sa demand;! en azote h)ar 1;;
moyen dss la fixation de N2 sembla dopendre étroitement de sa capacitti a to11;-
r-r la secheresse. L1a.l.imentation hydrique dépend d> la r6servc zn eau du sol
et do l’~nracin~mcnt qui prospecte cette rdserve ; .:lla est donc fonction :lu
systeme racinairo de lr? v a r i é t é (16), mais aussi de certaines tochniquos ,cu:-
turalss telles que ie travail du sol, l'enfouissemont des phosphatzs et ia
date do semis, ce que nous avons rQsumé ci-apres (t:3blaau 10).
Tableau 10
: Effet des principales techniques de cu.itura sur las facteurs
sol-plante regissant l'économie de 1’e;au (10s nombres i;ntru pe-
renthzses renvoient à la bibliographie).
!
!
!
x johos-!Date de semis
! Engrais N auf Mycorrhyzation
,
,apres 2 ou 3ème
,semis (i8)
, (19)
!
!pluio utile (17) ;
!
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Porosit:: (3)i- Porosite ( 3 ) i
!-
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Pic de rninbra- ;- Azote starr
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lisation (11) ;
ter:
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, Sol
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phosphate Ier-t:- Azote minéral en debut de ,
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profondeur
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c y c l e
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!- Pr ofondsur ,- Vigueur végetativc en début ,- Volume rasinzi-i
! Pl-.nte
!
d'enracine- ;
de cycle
r'G
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- Indice de r:zn- !
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ment(9,20)
;
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dernent (19) ,
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R* N soluble à l'hydrolyse acide selon DECAU (15)
*.
-=- LISTE DES FIGURES -=-
-=-=-=-=-=-=-=-=-
Fig. 1 - Mobilisations de M et de P aux stades vQgVtatifs début flcraison
(RI) remplisszge des gousses (R5) et maturité (R@).
Fig. 2 - Courbes de mobilisation de l'azote total et de l'azota fixé.
Fig. 3 - Schéma d'interprétation des effets do la fumure phosphatbr, en surf~~;~
(broadcasting),
ou de la non fumure phosphatéo (l'une Qvalués par
rspport A l'autre), sur les performances synbiotiquos d'un soja af-
fecté par une sécheresse post-floraison.
Fig. 4 - Importance de la contribution des 3 sources d'azote (air, sol ut
engrais) aux trois principaux stades véggtatifs.
*
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
SECRETA.RIAT D’ETAT A LA RECHERCHE
SCJENTIFIQUE
ET TECHNIQUE
INSTITUT SENEGALAIS
DE RECHERCHES AGRICOLES
CLNTRE NATIONAL DE AECHERCHES
A6RONOMIQUES
C.N.R.A.
BAMBEY
Bambey
NDVEM8RE 82
XNGENXEUR IRAT UETACHE A l.‘ISiPX
INGENXEUR EM CCIWERATICIN TECNNICM AUPRB DE L’XSRA
CQLl.A8CRATXUN ‘fE#iNIQUE
YiXJSSDUPH NDIAYE
Ce travail a été rdalis6 dans le cadre du "Programme de
Recherche coordonn6 sur l'utilisation des Isotopes dans les études
de fixation de l'azote" men8 sous 1lQgids de l'Agence Internationale
Atomique (A.I.E.A.) de VIENNE - Contrat No Dl-SEN 2375.
-=RESUME=-
-=- =-=-=.._1-
Le but de .1a présente experience réalisee en sol sableux 51 Séfa
(Sud Sénégal, isohyète 1300 m) est d'étudier in situ d'une part l'alimen-
tation azotee et phosphatée du soja et d'autre Part de quantifier l'input
N-fixe dans llagrosystème. Pour ce faire, le soja a 6t?[: s a i t i n o c u l é
avec Rhizobium .japonicum,
soit fertilisé avec du sulfate d'ammonFum, en
présence ou absence de Phosphate. Au cours des 3 principaux stades de
développement : floraison, remplissage des gousses et maturite, l’azote,
le phosphore et la matiére sèche ont été quantifiGe. En ce qui concerne
l ’ a z o t e , g r â c e 3 l ’ a z o t e 1 5 , les 3 sources d'azote ont pu être distingues
à s a v o i r : llN-fixé, LIN-sol et l’N-engrais.
Las resultats obtenus concernent les cinetiques d’absorption N
et P et dV81aberation du rendement,
a> La mobilisation du phosphore est réalisée durant la phase
végetative entre 55 % et 75 % de la mobilisation totale, alors que la mo-
bilisatien de l’azote et la productian végétale sont realisées surtout dans
la phase reproductive.
b) La fumure azotée, par rapport à l'inoculation, favorise le
soja dans sa periode végetatiwe, mais dans la période reproductive, ce
phénnmene s’inverse en faveur de l'inoculation qui permet d'obtenir, à la
maturité, un rendement en N significativement supérieur.
c) En condition d'alimentation hydrique sub-rptimale (d8ficitaire
pour la symbiose) dane la perinde de remplissage dee gousses, la fourniture
d'azote d'origine symbiotique est fortement r6duite mais compensés par une
f o u r n i t u r e d ’ o r i g i n e d u SD~.
Cette étude debouche sur des recommandations pratiques visant 6
accroître la capacité du soja à tolérer la sécheresse et par voie de conse-
quence à économiser l’azote du sol.
0
0
a
Quelques definitions de termes
utilisés dans le texte
..=-=-=-=-=-
HROADCASTING : Terme anglais pour désigner l'épandage d'engrais $3 la volée,
non suivi d'un labour dans le cas de la présente expérience.
EFFECTIVITE
: (ou efficacité). Aptitude d'une souche à fixer l'azote dans
le nodule. Il existe divers degrés dans l'effectivité, une
souche de Rhizobium peut être ineffective, peu effective,
effective ou trés effective.
FIXATION D'AZOTE : Il s'agit de la fixation symbiotique de l'azote de l'air ;
celle-ci est évaluée quantitativement soit en pourcentage de
l'azote total de la Plante, sait en kg N-fixé/ha dans la
plante.
INDICE DE RENDEMENT : poids, P-total OU N-total des grains exprimgs par
rapport au poids, au p-total OU au (J-total de la plante en-
tiére.
PERFORMANCES swwo-mxm : Ensemble des deux principaux caractères du sys-
tème fixateur symbiotique, à savoir l'aptitude à noduler et
l'aptitude à fixer l’azote atmosphérique.
PLUIE UTILE
: La première pluie utile est celle dont l”importance et la
date permettent de situer le demarrage effectif de la saison
pluvieuse et culturale ; une pluie utile est celle qui procure
la plus grande probabilité d'une bonne levée apr&s un semis,
VALEUR "A"
: Elle représente la quantite d'N disponible dans une source
( a i r , sol ou engrais) exprimée en unités équivalentes du 15fJ,
engrais apporté pour la mesurer. Exemple : dans une culture
de soja non nodulant, on a apporté 120 kg d'N sous forme de
sulfate enrichi en '5N ; à la récolte, la culture a mobilisé
'TIR kg N/ha et 31,5 kg/ha N-engrais, Quelle est la quantité
d'azote du sol prospecté par la plante, exprimée en unités
équivalentes de N-sulfate ? On Ecrit la relation suivante :
31,5
118 - 31,5
-=
120
"A" Sol
"A" sol = 330 kg unités équivalentes de N-sulfate par ha.
I- INTRODUCTION
L'acide phospharique est généralement considéré comme facteur
essentiel d'amélioratinn des terres arables tropicales. Le fait est parti-
culierement vrai pour les sols sableux du sud SéncZgal pour lesquels, des
1950, la Recherche agronomique préconisait pour les régions du Rip et de
la Casamance, des formules plus riches en P205 -et moins riches en K20-
que pour les autres zones. La fumure phosphatée du soja, culture d’intro-
duction récente dont l'extension géographique sera limitée à la zone
méridionale du Sénégal, revêt donc un intérêt primordial.
Au nord-Nigéria dans des zones édaphiques et climatiques sembla-
bles, d’importantes augmentations de rendement du soja ont été mises en
evidence par apport de P jusqu'a 17 kg P/ha (1).
[“laie en plus du rendement,
notre objectif dans cette etude en objet est l’accroissement de la symbiose
fixatrice de fG2. A ce sujet, des travaux antérieurs menes sur le soja, ont
montré que les besoins en P pour une nodulation et pour une fixation N2
optimales étaient supérieures aux besoins optimaux de la plante +Ôte (2).
En raison des exportations d'azote élevees du soja, l'alimenta-
tion phosphatée jouerait donc un rôle primordial dans le maintien de la
fertilité azotee du sol en accroissant l'input N-fixe, ou, ce qui en est
l e c o r o l l a i r e , en réduisant les pertes N-sol.
Dans ia pr4sente expérience, on Qtudie en conditions de culture
pluviale de plein champ, l'action d'une fumure phosphatee-appliquée
a une
dose couvrant largement les exportations de P - s u r une culture de soja,
fertilisée en N ou inoculée par Rhizobium japonicum.
Le but recherche est de quantifier la fourniture d’azote au soja
9 partir des 3 sources d'azote possibles : air, sol et engrais dans des
conditions de culture et des conditions pluviométri,ques
donnees (en l'oc-
currence, conditions de culture intensives et de pluviométrie déficitaire).
M o t s c l e f s : S o j a - Alimentation azotée - Alimentation phosphatée. - Ali-
mentation hydrique. Fixation N2 - Bilan azoté - Fertilité
azotée - Techniques culturalas.
II - MATERIEL ET METHODES
21 - L'expérience
L'expérience a &té conduite au champ 3 la station de recherche
agronomique de Séfa, dans le sud du Sénégal, en "1980, Le
f
s'l est un sol
ferrugineux tropical lessive (tableaul)@)d ans lequel le soja n'3 jamais
été cultive. Le dispositif expérimental est de type R~OCS de Fisher avec
6 répétitions. Les différents traitements sont les suivants :
1 - inoculation avec Rhizobium .iaponicLm (souche USGA 138) avec
N-starter à la dose de 17 kg N/ha, sans apport do P ;
2 - la mêrne inoculation avec N-starter, avec apport de P sous
forme de supertriple % la dose de 22 kg P/ha ;
3 - fertilisation azotée d la dose de 120 kg N/ha sans apport
de p j
4- la même dose dfN-engrais avec apport de p à la doee de 22 kg
de p/ha+
Le phosphate est apporté en surface sans enfouissement par uno
far;on culturale. Chaque parcelle élémentaire (28 m2) est constituée d'une
parcelle de "rendement" (6,25 m2) et d"une parcelle 1115N1' (Il,25 m2),
elle-même divisée en 3 sous-parcelles (1,5 m2 chacune) destinées, aux 3
récoltes effectuées en coure de cycle : la première au stade flcraison, la
deuxiame au stade remplissage des gousses et la troisi&me au stade maturi-
té, A cet égard, nous considérons que les stades reproductifs RI et R2 sont
basés sur la flrraison, R3 et R4 sur le déueloppenent des gousses, R5 at
96 s u r 1-e developpement d e s g r a i n e s , e t ?7 e t RQ s u r l a m a t u r a t i o n (4).
Toutes les parcelles élémentaires reçoivent une application
d’engrais potassique (90 kg K/ha) sous forme de Kcl appliqué au semis ot
au début de la floraison. L'engrais azoté est appliqué sous forme de solu-
tion de ('5NH4)2SO4
marqué à 4,85 / d'exces isotopique pour la dosa de
17 kg N/ha et 0,760 :d pour la dose de 120 kg N/ha.,
La variété de soja cultivée est la ISRA-IRAT-44/A/73 obtenue au
CNRA (Centre National de Recherches Agronomiques), Rambey (Sénégal). L'ino-
culum de Rhizobium (souche USDA 138) dont le support est la tourbe et qui
contient 3.108 batteries par g,
est appliqué au semis dans le lit de se-
mence à la dose de 220 g par parcelle de 28 m2.
La pluviométrio totale avant le semis (juin au 19 juillet) a été
de 153 7trn
; pendant 10 cycle végetatif (19 juillet au 15 octobre) elle a
été de 504 mm en 90 jours. La distribution pluviométrique fait apparaitre
une période de sécheresse du 10 septembre au 1 octobre, coïncident avec la
période de remplissage des gousses.
22 - Analyses de plantes
Après récol te, les échantillons sont séchés à 65-'70°C pendant
24h, pesés, et broyés finement. Le phosphore est analysé selon la méthode
au vanadomolybdophosphate (5) et l'azote total se;-bn la méthode Kjeldahl.
L'azote 15 est analysé au laboratoire de Seibersdorf (AIEA) selon
la méthode de DUMAS (dans cette technique la combustion du vegetal trans-
forme l’azote total directement en N2) et la spcctrom6trio d'émission.
23 - Evaluation de la quantité d'azote fixé par le saja
La methode do la valeur "A" utilisée pour la d8termination
de
1
. 'azote fixe, définie par FRIED et BROESHART (6), peut Gtre résumée de la
façon suivante :
1 - L'azote disponible dans une source est désignee par "A", qui
ust un concept.
2 - La valeur "A" est expsimee en unités équivalentes iJ kg/ha
d’N-engrais appliqué (sulfate d'ammonium dans l’expérience
présente).
3 - La fourniture d'azote à la l é g u m i n e u s e e s t r é a l i s é e 21 p a r t i.r
de 3 sources d'azote :
a- N-sol
b - N-engrais
c - N provenant de fixation de N2 dans les nodules.
4 - La culture de référence, d'une plante non nodulante ayant le
même cycle végétatif, est nécessaire pour la détermination de la valeur A
'tSO1".
5- A partir de la légumineuse nodulante, on détermine (Utilisant
l’engrais marqué à 15N) la valeur A "sol f fixation".
6- Dans notre expérience, nous sommes d:-.ns la situation 02 la
légumineuse nodulante et la plante de reféronce sont en présence de la même
quantité de N-sel disponible mais reçoivent des quantités différentos da
N-engrais.
7 - A “Fix,” = A "sol t fix . " - A "sol"
Si :
A "3ncjrais" = dos2 d'ew2rai.s apport8a (17 X)
5 Ndff
= $ N dérivé de l'engrais ($ N dorived
from fer-
t i. lizer )
$ Ndf fixation = $ N dérivé de la fixation
3 Ndf sol
= $ N dgrivé du sol
Nous pouvons écrire :
$ Ndff
$ Ndf fixation
$ Ndf sol
=
I2
A engrais
A fixa,tion
A sol
8 - N fixé (kg N/he) = $ Ndf fixation x N total (kg N/ha).
Dans notre expérience, la plante de réfdrence non nod. est 13
même variété, non inoculée, que la plante nodulantz.
Tabldau 1 : principales caractéristiques physico-chimiques du sol
O-20 cm
20-40 c;n
Textura
Sable (200-2000,~~) ($)
29.9
27.8
Sûbl.2 (SO-200 ,#m)
$
43.4
41.9
Sable (20-50
.mm %
'9 . 0
El.4
Limon (2-20
pJ-d
$
5.7
7.2
Argile ( (2 $.m)
$
12.2
15.3
PH
H20 (1/2,5)
‘5 . 9
5.8
pi-l
KCl (1/2,5)
‘5 . 0
4.7
c . Orgônic
G>
13.481
0,40v
N. Organic
($1
L1.046
0.041
Cations échanqeables
Ca (fneq/lOO g>
1.37
1.39
?Iii (meq/lOO g)
c.54
0.47
rb (msq/lOO g)
0.037
0.040
;<
(meq/lOO ç)
0.059
0.037
s
2.01
1.94
T
2.74
2.93
V = S/T x 100
73
66
P205 Total, PP~
217
216
P205 assimilable (Truony), ppm
5.4
2.9
I I I - RESULTATS ET DISCUSSIONS
31 - Absorption de P et N, et Elaboration du rendement
La fumure phosphatée accroit significativement les rendements
61 . 5 , P et N (tableau 2). Ce résultat n'est pas surprenant en raison de 13
faible tanaur sn P du sol, d'environ 5 ppm de 0205 assimilable (tabieau 1).
311 - Etude cinétique de l’absorption de P. (tableau i. ; fig. 7)
-----------y--*---------------------
E n debut d e floreison, l e s o j a a absorb4 6 0 SI 70 $ d e s o n p
total.
On peut remarquer Également que l'azote minéral favorise la
prgcocité do l’absorption de P. Ainsi, de la levée au début oe la floraison,
le soja fortement fertilisé en azote a absorbé 71 7; de s@n p total, alors
que le soja avec N-starter et inoculation, a tendance .& étaler son absorp-
tion de P puisqu'il rt’aura mobilisé qJe 57 12 de son P total au dfbut de la
f l o r a i s o n . Une valeur semblable (56 5) avait été obtenus dans les mêmes
candi tiens de culture (LARCHER,
communication
personnelle).
312 - ----,,------,--,,,,,,------,-,,,------~--
Etude cinbtique de l’absorption de N (tableau 4 ; fig. 1)
L’absorption d’azote est plus progressive. Au début ds la fl.nc
raison,
le soja a absorbé de 40 & 55 i% de son N-total. Dans le cas du scjc
f e r t i l i s é er: N, on observe (fig. 1) un fléchissement de l'absorption ds
l’azote 4 partir du stade remplissage des gousses par rapport au soja ino-
culé qui bénéficie, quant h lui, de la fixation dans la période Post-
floraison . A l'knverse,
en début de cycle, ce soja inoculé sembls moins
vigoureux. Cette déficience en période v&yétative r-~ déjà Bté signalée sur
d’autres légumineuses pour lesquelles le recours à une faible fumure azotdu
au semis (N starter) a été préconisé afin d'augmenter la capacité de fixa-
tion de N2 et ie rendement ('7).
Mais,
dans nos conditions de culture, l’apport d’azote-starter
n'est Pas suffisant pour remédier à cette carence ezotge ; ceci est d’aillwrs
corroborg par les résultats de diaynontic foliaire qui ont déjà mis en évi-
dence, dans les mêmes crnditions do cul.turcs, un désoquifibra dans la nutrition
azotée en début de cycle (6) et par l’observation visuelle : colle-ci montr;:
généralement que le soja inoculé, dans la phase vé&tative de VI à RI est
moins développé et moins vert que ie aoja recevant l’engrais azoté et
q tic
ce Phénoméne s’inverse en fin de cycle.
HENDEiYIENT PLANTE ENTIERE
kg,‘hv
Traitements .
>
Matière s8che
N-total
P-total
N
P
Inoculation
Floraison
Remplissage Maturité
Floraison Rempl.
Maturité
Flor.
i?empl.
Maturité
kg/ha
kg/ha
dos gousses
das Gai ?
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0
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2733
4152
4 7
75
709
3,6
4,5
S,?
17
22
+
2293
3945
5052
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106
142
692
993
10,9
120
0
0
2145
3288
3 8 7 7
49
83
94
43'1
5,6
599
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120
22
0
2694
4423
4 9 2 2
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8
32 - Symbiose Pixatrice de N2 et fourniture d'N au soja
321 - Nodulation (tableau 5)
----------
La fumure iohosohatgti accroit significativement le nomb.rz et le
;oids des nodcsités ides le stade début floraisdn. A ce stade, le phosphatd
augmente proportionnaliement plus la nrdulation (-1. 92 $) que 1~: :rr2ndoment
(t 2 2 5).
Cette action specifique du phosphate sur l'intensité dl? la nodu-
ïation a été déj& souligne par de Mooy et al. (2) et sur la précocite de la
-
-
nodulation, par KEYA (9).
En absence d’inoculation, la nodulation est trhe faible (untr2 5
.;t 10 nodules par plante).
322 - ,-,,,-,----,----,,----------------------------
Estinwtion de la fixation de N2 et bilan azoté
La méthode d'estimation de la fixation do N2 a été exposée au
chapitre II.
A maturité, le part de l’azote total provenant de la fixation est
de 26 “i (soit 3'7 kg K/ha) pour Le soja avec phosphate, et db: 55 2; (soit 62
kg N/ha) pour le soja sans phasphate (tableau 8).
La valeur de 5 5 $ e s t s i m i l a i r e à celles dB j a t r o u v é e s p o u r lt?
soja cultivé dans la même zone (III)
; la valeur de 26 $ est, quant à elle,
anormalement basse, ce que nous allons tenter d’exoliquer dans le p83cagraphe
suivant.
3221 - Wariqtion de la fixation quantitative nette de N2 aux
-------I-------~-----------
stades floraison ~RJ), remplissage des c~ousses llj~>
----w-w-
- - - - - - - - -.--
et rwturite 1Ra)
- - - - -
Aux stade Rq et R5, la fumure phosphatée a eccru significativement
ic7 vslwr A "sol + fixation" (c'est-à-dire la source d’azote “sol t atmos-
phwr e” ) . Au stade maturité (Ra), la fumure phosphatée, en revanche, a dimi-
nué significativement la valeur A "sol + Pixotion" (tableaux 6, 7 et 8).
Les mêmes observations demeurent en ce qui concerna la fixation de
PJ2 > qui en est le corollaire. A le fig. 2, ïes crcrrbes N-total (N" 1) et
?J-fixé (F\\l" 3 ) i l l u s t r e n t b i e n , dans la periode allent du stade R5 nu stade
de Rs, per leur divzrgenco,
cette decroissance de l.'N-fixé dans llN-totel
de la plante ayant reçu du phosphate ; par contre, on remarque le paralle-
lisme des courbes N-total (No 2) et N-fixé (No 4) de la plante n'ayant p-s
reçu du phosphate.
Les résultats de nodulation ( 3 321 > et de fixation du N2 seraient
donc apoaramment en contradiction en ce qui concerne l'effet du phosphat-
sur le Fixation. Sinon, an doit admettre que le systeme nodulaire, pourtant
a c c r u , n'a pas fonctionné d partir du stade remplissage das gousses.
L'hyprthese explicative avancée est schematisée àla fig. 3. Ces
resultats laissent présager qu'en conditions d'alimentation hydrique opti-
male, l'effactiwité du syst4me fixateur btant alo::s normale, la quantite
cf'azote fixé aurait vraisemblablement dépassé 55 )JI de l'azote tcrtal sous
l'action du phosphate, compte-tenu de l'effet pos.,tif de celui-ci sur la
nodulation.
3222 .- Conséquences sur le bilan azcté
--------------_---I-___________
La fig. 4 montre l'importance de la contributicn du sol à 13
fourniture d'azote au soja (elle atteint 100 kç, Ni'ha) paLrticulienement à
partir du stade remplissage des gousses. On notera que ce stade lzorrespand,
3arsdoxalement,
B la deuxième phase de la dynamique du I’N-minéral mis<-: XI
évidence dans CU type de sol par BLONDEL (11) durent laquelle la quantit6
d’N-minéralisé de l'horizon O-35 cm est négligeable.
Le rendornant en azote total du soja est augmenté siynificativemant
dans 2 cas (tableau 3) :
- par l’apport de phosphate sur le soja inoculé ;
- en substituant l'inoculation 2l.a fumure azotée sur soja ayant
r3çu du ch>sphata.
Dans ie premier cas,
en raison du déficit de fixation cbsorvé&
(-25 kg fü/ha),
cet accroissement de rendement ne p.r!ut résulter que d'un,:
a b s o r p t i o n a c c r u e d ’ a z o t e s o l . E n d ’ a u t r e s t e r m e s , g r â c e à l ’ a z o t e - s o l , l e
deficit de fixatien est compensé et le rendement en azote augmenté.
Dans le deuxigme cas, la contribution de l’inaculation 37 kg iN/h?.,
permet rie compenser 1s contribution de la fumurc azotée minérale 32 ky N/hn
(estimée à 27 kg N/ha si on enlève la part due SA 1”azote starter) mais ne
pbrmot p a s d e sstisfaire la demande accrue du soja en azote, induite par
l'inoculation elle-même ; c'est encore le sol qui fournit cette quantité
d'azote supplémentaire.
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IV - SYNTHESE ET CONCLUSIONS
Les rasuitats de la presente experience doivent etrs interprétes
il la lumi5re de 2 facteurs essentiels ayant trait G la culture du soja,
objet de cette étude! :
- l'épandnqe en surface du phosphate, correspondant ci la pratiqu,;
agricole senégalaise traditionnelle mais pouvant facilement Gtre modifiée
dans la zone de culture du soja ;
- l a s é c h e r e s s e p o s t - f l o r a i s o n , imprévisible,
m a i s d o n t c n s a i t
quelle est fréquente, même sous l'isohyete 1300 rn$-rl.
Ces facteurs pédoclimatiques pris en corsidération,
les sfweigne-
ments d6coulant de cette expérience pnrtent sur l'alimentation phosphatée
et azotée st se.s conséquences sur le bilan azoté ;Sol-plante.
1 - Sur l'alimentation phospho-azotée en période wéqgtative-(;qxq)
Chez 1s soja, la mobilisation du phosphwe est réalisée principa-
lement durant la phase véyetative entre 55 et 75 ;3 de la mobilisatien totale,
alors que la mobilisation de l'azote et la production végétale sont réalisees
surtout durant La perirde reproductive.
En période végétative, d'une part le phosphatage auymei7te propor-
tionnellement plus la nodulation que le rendement et d'autre part, grâce S
une alimentation az0tGe optimale, la plante peut emmagasiner 70 :': de son
phosphore.
La précocité et l'intensité de l'alimentation phosphatee, Essen-
t i e l l e s d a n s le démarrage de la nodulation, serait donc liées a une fourni-
ture optimale et concomitante d'azote.
La difficulté est d’assurer cette alimentation azotée optimale sn
phase végétative : 3 sources d'azote peuvent y concourir : l’azote minéralise
(1 ‘ a z o t e - s o l ) , l'azote-engrais et l'azote fixé symbirtiquement. La snurce
d ’ a z o t e “SOI” s’avere i n s u f f i s a n t e c a r l a periode végetative d u s o j a c o ï n -
cide généralement avec la phase de décroissance de la minéralisation nette
de l'azote du sol. La source d'azote "fumure azotée" défavmrise 1.e syst2me
fixateur soja-rhizobium, drnc le soja dans sa phase reproductive ;: de plus,
elle est irrationnelle pour une légumineuse. La source d'azote "fixation"
est la seule apte 3 remedier au déclin de l'azote minéral du sol, en absence
de fumure azitée,
dars la mesure où elle est précoce ; malheureusement, La
fixation précoce ne semble pas Btre le fait des systhmes soja-Zhizooium aç-
tuellement cultivée.
Ces résultats naus Fermettent d'apprehender qu'elle pourrait êtrcz
la potentialité de rendement d'un soja qui exprimerait sa potentialité t:,n
période végétative 0 l'instar du soja fortement fartilisé en N, et en ne-
riode reproductive 0 l'instar du soja inoculé ! C'est vers ce syst&me f--
xateur soja-Rhizobium, que daivent tendre les efforts d'amélioration des
systàmes fixateurs actuels afin de les rendre le plus indépendant possitle,
en période végétative, de l'azote minéral sxogene.
2 - Sur l'alimentation azotée en période reproductivs (i\\, 2 lJ81
- En conditions d'alimentation hydrique optimales.
Des mesure:s de fixation de N2 quantitatives faites sur le soja
qui a le mieux tolérB la secheresse (du fait d'un devcloppement noindre
consequence de la carence en 7) i l r e s s o r t q u e l a c o u r b e d e m o b i l i s a t i o n
de l'azote total suit grosso-modo celle de l'azote fixé, dès le stade début
remplissage des gousses. (En effet, à Partir de ce stade, le stock d'N-sol
de ce soja reste invariable : environ 50 kg N/ha,
ce qui montre que l'ab-
sorptior nette d'N-sol devient alors négligeable). En conséquence, en COL-
ditions d'alimentation hydrique optimales du so.ia Aans sa phase reproductive,
la demande suppiémentaire d'azote liée à son développement wéqgtatif serait
assurée par la fixatz-on de rj2.
- En conditions d'alimentation hydrique sub-optimales
Lorsque le SO? se desseche,
on sait qu'en dessous d'w certaig
taux d'humidite,
variable suivant Les types de sols, la fixation de N2 est
aulle ou négligeable (12,
13). En sol sableux tropicaux, cette humidité est
de 4 , 5 '$ poirr l e syst;Bme "sol dior-arachide" (14). On peut donc admettre
qu'il existe un cJradi.ent d'humidité du sol entre ce point de fixation nuile
et le point de fletri.ssement",
qui permette le développement du soja deveau,
a l o r s , non fixateur . C’est le cas du soja avec P dont l’apport de cet éle-
ment a accru le développement végétatif. En conséqueace, en conditions d'ali-
mentation hydriques sub-optimales du so,ja, dans sa phase reproductive, toute
demande su pplémentaire en azote liée à son développement veqetatif, serait
assurée par le sol.
3 - Sur le bilan azoté sol-plante
Le soja viendrait alors en t$te des
plantes pour leur capacité
d ’ e x t r a c t i o n d e l ’ a z o t e d u s o l : e n l ’ o c c u r r e n c e 100 k g N/ha, s o i t e n v i r o n
3 fois plus qu'une culture de mil intensive, soit environ 7 $ des rdserves
:! Le point de flétrissement des plantas en sol sableux dior se situe vers
1,5 - 2 C$ d'humidité pondérale ; dans le sol de Séfa, plus riche en argile,
il se situe vers 5 ;Z (3).
Tableau V : Rendement d'un soja non inoculé, succéd:3nt à un soja inoculé
--_----_-
ayant poussé ou en conditions suh-optiwles : celles de l'année
80 ou en conditions ?? ptimalos : celles CI~ l'Année 1981 - (Hésul-
tats de l'expérience "Survie du Rhizobium").
A n né e .X
Succession 1
Succession II
19;30
1981
1981
19A2
(ino;ulQ)
(non inoculé)
(inocule)
lé)
( non inocu
Rendement grain
20130
160
2060
1615
kg/ha
N-Sol kg/ha'*
125
13
45
(plante entière)
c
1900 pluviométïie défavorable
1981
oluviombtric favorable
-: .*
Valeurs estimées à partir des résultats $ N-SC11
daw
Nt plante de 70 '$ en 1980
(tableau 0) et 25 5 en
1981 (18).
rj ’ Fj -s 0 1 u b 1 ,z CV *-
sur 30 c:m ! Dans ces conditions (alimentation hydriqut-? d6fi:;i-
taire pour La symbiose), l'épuisement des rÉserves cl~a~ot~ ninér;:*lisabies du
ccl est prévisible. C'2st vraisemblablement ilexplication des resultats du
t~$IlsûlJ 9 oi; l'on remarque les trGs faibles rendements (160 kg/ha) du soj,
cultivé en 1981 qui a succedu à un soja cultive en 7980 dL fa,çon identique
$5 celui dont il dst question ici (annde, sol, et techniques culturalcs) dont
Le production avait ét& de 2000 kg M.S. grain/ha. A l’inverse, la succession
1991-1982 montre quIapres une symbiose optimale en 1981, les rendements de 1W2
0nt été corrects.
Recnmmandatirns pratiques
La capacité du SOJa inocule ti satisfaire sa demand;! en azote h)ar 1;;
moyen dss la fixation de N2 sembla dopendre étroitement de sa capacitti a to11;-
r-r la secheresse. L1a.l.imentation hydrique dépend d> la r6servc zn eau du sol
et do l’~nracin~mcnt qui prospecte cette rdserve ; .:lla est donc fonction :lu
systeme racinairo de lr? v a r i é t é (16), mais aussi de certaines tochniquos ,cu:-
turalss telles que ie travail du sol, l'enfouissemont des phosphatzs et ia
date do semis, ce que nous avons rQsumé ci-apres (t:3blaau 10).
Tableau 10
: Effet des principales techniques de cu.itura sur las facteurs
sol-plante regissant l'économie de 1’e;au (10s nombres i;ntru pe-
renthzses renvoient à la bibliographie).
!
!
!
x johos-!Date de semis
! Engrais N auf Mycorrhyzation
,
,apres 2 ou 3ème
,semis (i8)
, (19)
!
!pluio utile (17) ;
!
!
!
!
Porosit:: (3)i- Porosite ( 3 ) i
!-
!
!
Pic de rninbra- ;- Azote starr
!
!-
!
!
lisation (11) ;
ter:
!
!
!
!
, Sol
!
!
!
phosphate Ier-t:- Azote minéral en debut de ,
!
!-
!
profondeur
i
c y c l e
!
!
!
!
-
!
!
-!
!
!
!- Pr ofondsur ,- Vigueur végetativc en début ,- Volume rasinzi-i
! Pl-.nte
!
d'enracine- ;
de cycle
r'G
!
!
- Indice de r:zn- !
!
!
ment(9,20)
;
!
!
!
!
!
dernent (19) ,
!
!
!
!
!
R* N soluble à l'hydrolyse acide selon DECAU (15)
*.
-=- LISTE DES FIGURES -=-
-=-=-=-=-=-=-=-=-
Fig. 1 - Mobilisations de M et de P aux stades vQgVtatifs début flcraison
(RI) remplisszge des gousses (R5) et maturité (R@).
Fig. 2 - Courbes de mobilisation de l'azote total et de l'azota fixé.
Fig. 3 - Schéma d'interprétation des effets do la fumure phosphatbr, en surf~~;~
(broadcasting),
ou de la non fumure phosphatéo (l'une Qvalués par
rspport A l'autre), sur les performances synbiotiquos d'un soja af-
fecté par une sécheresse post-floraison.
Fig. 4 - Importance de la contribution des 3 sources d'azote (air, sol ut
engrais) aux trois principaux stades véggtatifs.
*