D’AGRICULTURE DE FRANCE Extraif du ...
D’AGRICULTURE DE FRANCE
Extraif du pro&-verbal de la SPance du 15 Mars 1978
pp. 445 a 454
A PROPOS DE L’ENFOUISSEMENT DE PAILLES
DANS LES SOLS SABLEUX TROPICAUX
D U Sl?NfZGAL
par F. Gaury (*), P. A. Roger (**) et Y. Dommergues (**)
(Note présentée par M. Georges Aubert)
INTRODUCTION
Un des thèmes directeurs de l’intensification de la production
agricole au Sénégal, préconisé par les services de vulgarisation,
est le labour d’enfouissement des pailles de céréale en fin de
cycle cultural. Mais l’application de cette technique par les
paysans se heurte à de nombreux obstacles d’ordre sociologique ’
et agronomique (1). En ce qui concerne les obstacles agrono-
miques, l’expérience a montré que l’acceptation d’une technique
par le paysan est fonction des résultats obtenus l’année même
de son application. Or, il apparaît que bien souvent l’enfouisse- 5
ment des pailles de mil n’améliore nuellement les rendements
de la première récolte ; fait plus grave, on observe, dans cer-
taines conditions, un effet dépressif aussi bien sur les rende-
ments du mil que sur ceux de l’arachide.
L’effet dépressif de l’enfouissement des pailles sur les ren-
dements est un phénomène bien connu, généralement attribué
à un déficit du sol en azote (pailles à C/N élevé). Toutefois, on
a émis l’hypothèse que cet effet pourrait être également dû à
l’action de composés phytotoxiques contenus dans les pailles.
La présente étude a pour objet : (1) de vérifier si l’effet dépressif
de l’enfouissement de pailles de mil observé au Sénégal était
dû uniquement à la première cause ou bien si la deuxième
hypothèse devait être également invoquée ; (2) de recherche
des remèdes à cet effet dépressif.
Nous n’avons pas essayé ici de déterminer l’effet de l’enfouis-
sement de pailles sur le bilan de matières organiques du sol
car un tel effet est difficilement mesurable dans des expériences
de courte durée, telles que celles qui sont rapportées ici.
(*) I.S.R.A., C.N.R.A.-Bambey (Sénégal).
(**) O.R.S.T.O.M., B.P. 1386, Dakar.
-2-
ÉTUDE DE L’EFFET DÉPRESSIF DE LA PAILLE DE MIL
~
Le tableau 1 ci-dessous rappelle les principales caractéristiques
du sol Dior (sol ferrugineux tropical peu lessivé) utilisé pour
cette étude.
TABLEAU 1
PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DU SOL DIORN
- Granulométrie (p. 100)
Argile + Limon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4,5
Sables fins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
75,0
Sables grossiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20,O
- Carbone total (p. 1 000) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.83
- Azote total (p. 1 000). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,19
- Complexe absorbant en meq/lOO g :
Ca++. . . . . . . . . . . . . . .
.
. .
0,7
Mg++. . . . . . . . . . . . . . .
: :
.
. .
02
Na+ . . . . . . . . . . . .
.
. .
0,04
K+ . . . . . . . . . . . . .
: : : : :
.
. .
0,05
Somme des bases échangeables (S). . . .
. .
0,99
T . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
. .
1,s
V=S/T>: 100. . . . . . . . . . . .
. .
. .
55
- pH eau
(SUS~.
1/2,5) . . . . . . . .
5,5
La variété de mil utilisé pour l’étude était, au champ, le
Souna III, variété de structure traditionnelle à forte croissance
végétative. En cuve de végétation, on a utilisé un mil nouvelle-
ment sélectionné à structure céréalière, caractérisé par un cycle
plus court (75 jours au lieu de 90 jours pour le Souna). Dans
la rotation, ce mil a été cultivé après une arachide.
Première expérience
Cette expérience conduite au champ avait pour objet de
vérifier l’effet dépressif de l’enfouissement de paille de mil sur
les rendements du mil et de comparer l’effet de la paille non
compostée à celui de la paille compostée. La paille non compas-.
tée a été apportée à la dose de 10 t de matière sèche (MS.)
-3-
par hectare et la paille compostée à la dose de 8 t M.S. par ha
(l’enfouissement
d’une moindre dose de paille compostée a été
réalisé pour tenir compte de la perte en matière sèche de la
paille lors du compostage). Le compost a été préparé en fosse
à partir de pailles de mil broyées (résidus d’environ 2 à 5 cm
de longueur). Des couches de pailles humides ont été intercalées
avec de minces lits de fumier qui sert d’inoculum. La durée
du compostage a été de 4 à 6 mois.
Les parcelles de 50 m2 chacune constituaient un essai bloc
à 6 répétitions. Elles avaient reçu la même fertilisation : fumure
forte de 150 kg/ha d’un engrais ternaire 10-21-21 plus 100 kg/ha
d’urée en fumure complémentaire.
TABLEAU 2
INFLUENCE DE L’ENFOUISSEMENT DE PAILLE DE MIL COMPOSTÉE OU NON
SUR LES RENDEMENTS DU MIL EXPRIMÉ EN KG MATIÈRE SÈCHE PAR HA
R E N D E M E N T S
-
-
Paille
/ Grains
Rachis
+ glumes
Total
Témoin (sans enfouis-
sement) . . . . .
7 040a
2 488~
1 195ac
10 689ac
_-
Enfouissement paille
non compostée. . .
5 940b
2 252a
1 134cl
9 209a
Enfouissement paille
c o m p o s t é e .
7 860a
2 510a
1 369bc
11 715bc
Les résultats qui portent une même lettre ne diffèrent pas
significativement au seuil de 0,05.
Les résultats du tableau 2 montrent un effet dépressif de la
paille non compostée sur le rendement en paille malgré l’apport
complémentaire d’urée. Le compostage a fait disparaître cet
effet dépressif. Notons qu’un échaudage dû à une sécheresse
intervenue en fin du cycle avait compromis les traitements
donnant un développement végétatif relativement plus abondant
que les autres (le développement végétatif étant figuré par le
rendement en paille dans le tableau 2).
-4-
Deuxième expérience
La deuxième expérience conduite en cuves de végétation, avait
pour objet d’élucider l’origine de l’effet dépressif observé au
champ. On a comparé l’effet de l’enfouissement d’une paille
de mil non compostée (10 t MS/ha) à celui d’un compost et
d’un fumier de paille de mil, en l’absence de fumure azotée,
ou en présence d’un apport de 200 kg d’urée par ha.
Les cuves de végétation contenaient 70 kg de sol et compor-
taient un pied de mil par cuve (4 répétitions par traitement).
TABLEAU 3
INFLLENCE DE L’ENFOUISSEMENT DES PAILLES DE MIL COMPOSTÉES OU NON ET
DE FUMIER SUR LE RENDEMENT DU MIL EXPRIMÉ EN G MATIÈRE SÈCHE PAR
PIED, EN L’ABSENCE OU EN PRÉSENCE D’ENGRAIS AZOTÉ (urée)
AP P O R T D ’ENGRAIS A ZO T É
0
200 kg/ha
Témoin . . . . . . .
79a
155a
-
Enfouissement de paille non compostée .
29 (-63 %)h
119 (-23 %,O
Enfouissement de paille compostée 55 (30- X)c
170 ($~lO %)a
Enfouissement de fumier de paille. . . 96 (+21 %)a
1.53
a
Entre parenthèses on a exprimé les résultats en pourcentage
par rapport aux témoins.
Le tableau 3 montre que, même en présence d’un apport
élevé d’azote (200 kg urée/ha), l’enfouissement de paille non
compostée a réduit significativement la croissance du mil
(- 23 %), ce qui confirme les résultats obtenus au champ
(première expérience). Le fumier de paille n’a exercé aucun
effet dépressif. Le compost de paille en présence d’azote a accru
le rendement de 10 % .
Le fait que l’apport élevé d’azote ne ramène pas au niveau
du témoin le rendement obtenu avec l’enfouissement de paille
non compostée, suggère que des substances phytotoxiques conte-
-5-
nues dans la paille de mil pourraient intervenir pour inhiber
la croissance de la plante. Etant donné que de nombreux auteurs
ont attribué la phytotoxicité de résidus végétaux OU du sol
à la présence d’acides-phénols (3, 4, 5, 6), nous avons étudié
l’évolution des quantités d’acides-phénols libérés par une litière
de mil au cours d’une période de compostage de trois semaines.
DOSAGE DES COMPOSÉS PHÉNOLIQUES
DANS LES RÉSIDUS DE RÉCOLTE DE MIL
Méthode de dosage
Après récolte des épis, des échantillons de 20 g chacun, de
feuilles, tiges et racines de mil variété Souna, ont été séchés
à l’air et grossièrement hachés puis placés dans trois colonnes
à percoler mises dans une étuve à 30°C ; puis tous les 2, 3
et 5 jours, on a extrait les fractions solubles dans 200 ml d’eau
après un contact de 2 h 1/2. La première extraction a été
effectuée par une suspension-dilution de sol Dior au l/lOO”
de facon à ensemencer le milieu et permettre un compostage
de la litière entre chaque extraction.
Après chaque percolation, l’extrait a été concentré sous vide
à 20 ml, et amené au pH 1. Après une nuit à 4”C, les composés
polymérisés ont été précipités, puis la solution a été centrifugée.
Les phénols et acides-phénols ont été extraits par l’acétate
d’éthyle sur le surnageant et sur le résidu sec (8).
Les acides-phénols ont été séparés par chromatrographie bi-
dimensionnelle sur papier Whatman no 1 à l’aide des solvants
suivants :
- Solution aqueuse d’acide acétique à 2 % (chromatographie
ascendante : 2 - 3 h) ;
- Benzène, acide acétique, eau dans le rapport 7, 6 et 3 (en
volume) (chromatographie ascendante : 9 h).
L’identification a été faite par examen direct des chromato-
grammes en lumière de Wood. Les chromatogrammes ont été
ensuite révélés soit par une solution de p-nitraniline diazotée,
soit par une solution aqueuse de chlorure ferrique. Le dosage
a été effectué par mesure de la densité optique des taches
à l’aide d’un densitomètre Photovolt Corporation selon la tech-
nique de Metche et al. (10).
R&&ats et discussion
La méthode utilisée a permis de caractériser et de doser dix
acides-phénols (tab. 4) ; par ailleurs, dix-neuf composés non
identifiés ont été mis en évidence. L’étude de la percolation
en fonction du temps (tableau 5) indique que la libération
d’acides-phénols est pratiquement nulle après quinze jours de
compostage et qu’environ 95 % des acides-phénols sont extraits
durant la première semaine.
C’est dans les feuilles que la teneur en acides-phénols est la
plus forte (410 ppm). Cette teneur élevée est de l’ordre de
grandeur des teneurs maximales trouvées par Jung (11) dans
les litières forestières tempérées et tropicales (Calluna : 489 ;
Khaya senegalensis : 448 ppm).
TABLEAU 4
TENEURS (ppm)DES RÉSIDUS DE RÉCOLTE DE MIL EN ACIDES-PHÉNOLS EXTRAITS
PAR PERCOLATION EN 20 JOURS
TIGES
FEUILLES T RACINES
Salicylique. . . . . .
29
90
54
Férulique . . . . . .
20
80
53
Vanillique. . . .
24
14
0. coumarique. . . .
;i
18
00
p. coumarique. . . . .
_
68
58
54
p. hydroxybenzoïque .
_
.
25
36
26
m . h y d r o x y b e n z o ï q u e . _
17
28
18
Gentisique. . . . . .
12
16
00
Caféique. . . . . . . . . .
12
40
00
Protocatéchique . . . . .
12
20
07
-
-
TOTAL . . . . . . . . . . . . .
268
410
226
3;
Les teneurs trouvées dans les tiges et les racines de mil (268
et 226 ppm respectivement) sont relativement élevées si on les
compare à celles déterminées par Jung (11) pour d’autres
plantes réputées riches en acides-phénols (Acacia
124 ppm
Guiera : 17 1 ppm : Gmelina : 175 ppm, Pinus : 188 ppm,
Fagus : 69 ppm, Festuca : 39 ppm). Parmi les acides-phénols
mis en évidence, les plus abondants sont par ordre de concen-
tration décroissante : Férulique, p. coumarique, salicylique, p. et
m. hydroxybenzoïque, et vanillique.
La phytotoxicité des acides férulique, p-coumarique, p-hydroxy-
benzoïque et vanillique a été montrée, entre autres, dans des sols
cultivés en canne à sucre (12) et sorgho (13) et en riz (14).
-7-
TABLEAU 5
PROGRESSION EN FONCTION
DU TEMPS
DE
L'EXTRACTION D'ACIDES-PHÉNOLS
A PARTTIR DhS RÉSIDUS DE RÉCOLTE DE MIL. LA PREMIÈRE LIGNE INDIQUE LES
TENEURS ABSOLUES CUMULÉES, LA DEUXIÈME LES POURCENTAGES CORRES-
PONDANTS, PAR RAPPORT A LA TENEUR OBTENUE APRÈS 21 JOZIRS DE PERCO-
LATION
-
JOURS DE PERCOLATION
-
-~~
4
7
1 0
1.5
2 1
~~
Tiges.
.
119
186
230
2.52
264
268
268
44,4
69,4
85,s
94,0
98,5
1 0 0
100
Feuilles ,. . . .
1 6 3
265
3 4 3
372
401
409
410
39,7
64,6
83,6
90,7
97,8
99,7
100
Racines . 107
1 8 1
203
214
225
226
226
47,3
80,O
89,8
94,6
99,5
100
100
!
I
E
Cette action phytotoxique peut être très remarquée car les
acides-phénols sont actifs même à faible concentration : l’acide-
p-coumarique, par exemple, est inhibiteur de la croissance du
seigle, du blé et du maïs, dès que sa concentration atteint
10 ppm (7).
En ce qui concerne le cas des pailles de mil, qui nous inté-
ressent ici, nous venons de montrer que leur teneur moyenne
en acides-phénols est de l’ordre de 300 ppm. Si l’on admet
que lors de l’enfouissement de 10 t (matière sèche) de paille
par hectare, cette paille est mélangée à l/ 10” de la masse du
sol, soit 300 t, cette masse renfermerait 10 ppm d’acides-phénols,
ce qui correspond au seuil d’inhibition qui vient d’être rappelé.
ÉTUDE DE L A COMPOSITION PHÉNOLIQUE
DE LA LITIÈRE DE MIL COMPOSTÉE
Nous avons dosé les acides-phénols hydrosolubles sur un
échantillon de paille de mil compostée ; l’extraction est effectuée
par agitation pendant 30 minutes, d’un mélange de 100 g de
compost et de 900 ml d’eau.
Le chromatogramme ne montre que des petits polymères à Rf
nul ; les acides-phénols sont indécelables, ce qui indique une
teneur inférieure à 0,l ppm.
Centre National de Recherches ,4gronomiques de BAMBE’Y
Institut Sénégalais de Recherches Agricoles (I.S.R.A.)
-s-
CONCLUSION
Parmi les deux causes impliquées dans l’effet dépressif observé
lors de l’enfouissement des pailles de mil, leur phytotoxicité
semble jouer un rôle important, affectant tout particulièrement
le début du cycle végétatif de la plante. Cette phytotoxicité
pourrait être mise en relation avec la teneur élevée de ces pailles
en acides-phénols.
L’expérience d’extraction des composés phénoliques par per-
colation que nous venons de réaliser indique que ces composés
peuvent être libérés dans le milieu pendant trois semaines.
D’un autre côté, les observations au champ montrent que l’effet
dépressif de l’enfouissement de paille sur la germination et la
levée des plantules se manifeste essentiellement dans les quinze
jours qui suivent l’enfouissement, puis décroît ensuite pour
s’annuler au trentième jour environ, vraisemblablement à la
suite de l’élimination des composés phénoliques par biodégra-
dation ou par lessivage.
En pratique, il serait possible d’éviter ou d’éliminer cet effet
phytotoxique en enfouissant des pailles en sol humide, en fin de
cycle culturel afin que les composés phytotoxiques soient éli-
minés avant la germination ou en compostant des pailIes avant
enfouissement. Malheureusement, ces deux techniques se heur-
tent à des difficultés d’application dans le paysannat sénégalais ;
d’autres solutions sont actuellement à l’étude.
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
(1) FAYE (J.), 1977. - Pioblématique d’un thème agricole : le labour de
fin de cycle avec enfouissement de pailles. Séminaire sur les technologies
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(4) GUENZI (W. C.), MCCALLA (T. M.), 1966. - Phytotoxic substances
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decomposition in soi1 of plant residues. Soil sci., 111, 13-18.
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dans le sol. Étude de leur influence sur la germination et la croissance
des végétaux. AIVZ. Agron., 18 (5), 545-569.
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l’étude des acides-phénols présents dans les sols. Bull. E.N.S.A.N.,
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(10) JUNG (G.), 1908. - Étude comparée de diverse5 substances hydrosolubles
extraites de quelques litières tropicales et tempérées. C&ol. Plant.,
3, 237-253.
(11) WANG (T. S. C.), YANG (T. K.), CHUANG (T. T.), 1967. - Soi1 phenolic
acids as plant growth inhibitors, Soil Sci., 103 (4), 239-245.
(12) BURGOS-LEON (W.), 1976. - Phytotoxicité induite par les résidus de
Sorghum vulgare dans les sols sableux de l’Ouest africain. Thèse de
spécialité, Nancy.
(13) CHANDRAMOHAN (D.), PURUSHOTHAMAN (D.), KOTHANDARAMAN (R.),
1973. - Soi1 phenolic and plant growth inhibition. Plant and mil,
39, 303-308.
M. Désiré Leroux. - Cet enfouissement de pailles n’est-il pas
susceptible de provoquer des phénomènes de réduction ? Les sols
considérés sont-ils bien aérés ?
M. Georges Aubert. - Oui, les sols Diors en question, sont des
sols bien aérés même en période de pluie. Je ne pense pas qu’ils
subissent le moindre phénomène d’engorgement.
M. Angladette. - J’ai écouté avec grand intérêt cette commu-
nication, que je rapprocherai des travaux qui ont été faits, plus
ou moins récemment d’ailleurs, d’une part à Sefa, d’autre part
à la Station agronomique de Bambey.
Les travaux auxquels je fais allusion sont de deux sortes : d’une
part l’enfouissement des pailles de riz. Dans ce cas, il n’y a aucune
manifestation de toxicité, l’enfouissement des pailles de riz donne
toujours un accroissement de récolte, surtout si cette opération
se fait en fin de saison des pluies, en fin de cycle, ce qui est plus
commode d’ailleurs, vu le climat un peu plus humide que dans
la partie nord du Sénégal.
Et, d’autre part, ce sont les travaux, qui sont déjà assez lointains
mais qui ont eu pour effet de comparer les accroissements de
récoltes obtenus par les agriculteurs à l’ombre d’« acacia albita »
auquel vous faisiez allusion tout à l’heure. Bien entendu il ne s’agit
plus d’enfouissement, mais vraisemblablement de l’action de la
partie racinaire de l’« acacia albita ». En tout cas le travail rapporté
est très intéressant, d’autant plus que pratiquement l’enfouissement
des pailles de mil, comme celles de sorgho, n’est pas réalisé dans
la pratique car ce sont des matériaux de grande taille - trois
à quatre mètres : - on voit mal comment pourrait se faire
l’enfouissement, sauf s’il est précédé d’un girobroyage.
- 10 -
En réalité, il est plus facile de les composter, encore que
dans la note, quelque chose me semble étonnant : j’ai l’impression
que malgré tout, l’enfouissement de pailles de riz compostées ne
donnait guère d’accroissement de rendement par rapport au témoin.
Dans la plupart des cas, il n’y avait certes pas diminution de
rendement, mais pas non plus accroissement.
M. Georges Aubert. - Dans l’ensemble, les apports de pailles
compostées donnent une augmentation de rendement qui est impor-
tante, mais dans le cas de l’apport de pailles compostées avec très
fort apport d’urée en même temps, l’augmentation de rendement
par rapport au témoin et au fumier est relativement plus limitée,
mais elle est beaucoup plus importante que l’apport de pailles
non compostées qui est très nettement en-dessous du témoin et du
fumier.
Je remercie M. Angladette qui connaît ces régions et leurs pro-
blèmes certainement extrêmement bien.
Je ne le suivrai pas quant au problème de l’« Acacia albita ».
C’est un arbre providentiel qui, heureusement pour les populations
de ces pays, garde son feuillage en saison sèche et le perd au
moment de la saison des pluies. En plus de cela, ses fruits
arrivent à la fin de la saison sèche, et ils sont, paraît-il, excellents
pour le bétail, en particulier pour les bovins.
M. Lavollay. - M. le Président, je lirai cette Note avec beau-
coup d’intérêt, car elle paraît établir la phytotoxicité de certains
constituants phénoliques de la paille de Mil. Plusieurs acides-
phénols ont en effet des propriétés de régulateurs de croissance
et sont phytotoxiques à partir de certaines concentrations ; mais
ils sont dégradés par la microflore du sol.
Parmi les composés trouvés dans la paille de Mil, notre
Confrère a cité 1’ « acide coumarique ». S’agit-il de l’acide ortho-
couramique (dont la lactone est la coumarine) ou de l’acide para-
couramique ? Le second est très répandu chez les végétaux.
M. Georges Aubert. - C’est l’acide para-coumarique ; l’acide
ortho-coumarique existe un peu dans les feuilles, mais beaucoup
moins que l’acide para-coumarique ; à partir des racines, on obtient
de l’acide para-coumarique ainsi que à partir des tiges. Les auteurs
ont cité une dizaine d’acides phénoliques bien caractérisés et ils indi-
quent qu’il y en a dix-neuf autres dont ils n’ont pas précisé la nature.
Extraif du pro&-verbal de la SPance du 15 Mars 1978
pp. 445 a 454
A PROPOS DE L’ENFOUISSEMENT DE PAILLES
DANS LES SOLS SABLEUX TROPICAUX
D U Sl?NfZGAL
par F. Gaury (*), P. A. Roger (**) et Y. Dommergues (**)
(Note présentée par M. Georges Aubert)
INTRODUCTION
Un des thèmes directeurs de l’intensification de la production
agricole au Sénégal, préconisé par les services de vulgarisation,
est le labour d’enfouissement des pailles de céréale en fin de
cycle cultural. Mais l’application de cette technique par les
paysans se heurte à de nombreux obstacles d’ordre sociologique ’
et agronomique (1). En ce qui concerne les obstacles agrono-
miques, l’expérience a montré que l’acceptation d’une technique
par le paysan est fonction des résultats obtenus l’année même
de son application. Or, il apparaît que bien souvent l’enfouisse- 5
ment des pailles de mil n’améliore nuellement les rendements
de la première récolte ; fait plus grave, on observe, dans cer-
taines conditions, un effet dépressif aussi bien sur les rende-
ments du mil que sur ceux de l’arachide.
L’effet dépressif de l’enfouissement des pailles sur les ren-
dements est un phénomène bien connu, généralement attribué
à un déficit du sol en azote (pailles à C/N élevé). Toutefois, on
a émis l’hypothèse que cet effet pourrait être également dû à
l’action de composés phytotoxiques contenus dans les pailles.
La présente étude a pour objet : (1) de vérifier si l’effet dépressif
de l’enfouissement de pailles de mil observé au Sénégal était
dû uniquement à la première cause ou bien si la deuxième
hypothèse devait être également invoquée ; (2) de recherche
des remèdes à cet effet dépressif.
Nous n’avons pas essayé ici de déterminer l’effet de l’enfouis-
sement de pailles sur le bilan de matières organiques du sol
car un tel effet est difficilement mesurable dans des expériences
de courte durée, telles que celles qui sont rapportées ici.
(*) I.S.R.A., C.N.R.A.-Bambey (Sénégal).
(**) O.R.S.T.O.M., B.P. 1386, Dakar.
-2-
ÉTUDE DE L’EFFET DÉPRESSIF DE LA PAILLE DE MIL
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Le tableau 1 ci-dessous rappelle les principales caractéristiques
du sol Dior (sol ferrugineux tropical peu lessivé) utilisé pour
cette étude.
TABLEAU 1
PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DU SOL DIORN
- Granulométrie (p. 100)
Argile + Limon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4,5
Sables fins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
75,0
Sables grossiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20,O
- Carbone total (p. 1 000) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.83
- Azote total (p. 1 000). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,19
- Complexe absorbant en meq/lOO g :
Ca++. . . . . . . . . . . . . . .
.
. .
0,7
Mg++. . . . . . . . . . . . . . .
: :
.
. .
02
Na+ . . . . . . . . . . . .
.
. .
0,04
K+ . . . . . . . . . . . . .
: : : : :
.
. .
0,05
Somme des bases échangeables (S). . . .
. .
0,99
T . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
. .
1,s
V=S/T>: 100. . . . . . . . . . . .
. .
. .
55
- pH eau
(SUS~.
1/2,5) . . . . . . . .
5,5
La variété de mil utilisé pour l’étude était, au champ, le
Souna III, variété de structure traditionnelle à forte croissance
végétative. En cuve de végétation, on a utilisé un mil nouvelle-
ment sélectionné à structure céréalière, caractérisé par un cycle
plus court (75 jours au lieu de 90 jours pour le Souna). Dans
la rotation, ce mil a été cultivé après une arachide.
Première expérience
Cette expérience conduite au champ avait pour objet de
vérifier l’effet dépressif de l’enfouissement de paille de mil sur
les rendements du mil et de comparer l’effet de la paille non
compostée à celui de la paille compostée. La paille non compas-.
tée a été apportée à la dose de 10 t de matière sèche (MS.)
-3-
par hectare et la paille compostée à la dose de 8 t M.S. par ha
(l’enfouissement
d’une moindre dose de paille compostée a été
réalisé pour tenir compte de la perte en matière sèche de la
paille lors du compostage). Le compost a été préparé en fosse
à partir de pailles de mil broyées (résidus d’environ 2 à 5 cm
de longueur). Des couches de pailles humides ont été intercalées
avec de minces lits de fumier qui sert d’inoculum. La durée
du compostage a été de 4 à 6 mois.
Les parcelles de 50 m2 chacune constituaient un essai bloc
à 6 répétitions. Elles avaient reçu la même fertilisation : fumure
forte de 150 kg/ha d’un engrais ternaire 10-21-21 plus 100 kg/ha
d’urée en fumure complémentaire.
TABLEAU 2
INFLUENCE DE L’ENFOUISSEMENT DE PAILLE DE MIL COMPOSTÉE OU NON
SUR LES RENDEMENTS DU MIL EXPRIMÉ EN KG MATIÈRE SÈCHE PAR HA
R E N D E M E N T S
-
-
Paille
/ Grains
Rachis
+ glumes
Total
Témoin (sans enfouis-
sement) . . . . .
7 040a
2 488~
1 195ac
10 689ac
_-
Enfouissement paille
non compostée. . .
5 940b
2 252a
1 134cl
9 209a
Enfouissement paille
c o m p o s t é e .
7 860a
2 510a
1 369bc
11 715bc
Les résultats qui portent une même lettre ne diffèrent pas
significativement au seuil de 0,05.
Les résultats du tableau 2 montrent un effet dépressif de la
paille non compostée sur le rendement en paille malgré l’apport
complémentaire d’urée. Le compostage a fait disparaître cet
effet dépressif. Notons qu’un échaudage dû à une sécheresse
intervenue en fin du cycle avait compromis les traitements
donnant un développement végétatif relativement plus abondant
que les autres (le développement végétatif étant figuré par le
rendement en paille dans le tableau 2).
-4-
Deuxième expérience
La deuxième expérience conduite en cuves de végétation, avait
pour objet d’élucider l’origine de l’effet dépressif observé au
champ. On a comparé l’effet de l’enfouissement d’une paille
de mil non compostée (10 t MS/ha) à celui d’un compost et
d’un fumier de paille de mil, en l’absence de fumure azotée,
ou en présence d’un apport de 200 kg d’urée par ha.
Les cuves de végétation contenaient 70 kg de sol et compor-
taient un pied de mil par cuve (4 répétitions par traitement).
TABLEAU 3
INFLLENCE DE L’ENFOUISSEMENT DES PAILLES DE MIL COMPOSTÉES OU NON ET
DE FUMIER SUR LE RENDEMENT DU MIL EXPRIMÉ EN G MATIÈRE SÈCHE PAR
PIED, EN L’ABSENCE OU EN PRÉSENCE D’ENGRAIS AZOTÉ (urée)
AP P O R T D ’ENGRAIS A ZO T É
0
200 kg/ha
Témoin . . . . . . .
79a
155a
-
Enfouissement de paille non compostée .
29 (-63 %)h
119 (-23 %,O
Enfouissement de paille compostée 55 (30- X)c
170 ($~lO %)a
Enfouissement de fumier de paille. . . 96 (+21 %)a
1.53
a
Entre parenthèses on a exprimé les résultats en pourcentage
par rapport aux témoins.
Le tableau 3 montre que, même en présence d’un apport
élevé d’azote (200 kg urée/ha), l’enfouissement de paille non
compostée a réduit significativement la croissance du mil
(- 23 %), ce qui confirme les résultats obtenus au champ
(première expérience). Le fumier de paille n’a exercé aucun
effet dépressif. Le compost de paille en présence d’azote a accru
le rendement de 10 % .
Le fait que l’apport élevé d’azote ne ramène pas au niveau
du témoin le rendement obtenu avec l’enfouissement de paille
non compostée, suggère que des substances phytotoxiques conte-
-5-
nues dans la paille de mil pourraient intervenir pour inhiber
la croissance de la plante. Etant donné que de nombreux auteurs
ont attribué la phytotoxicité de résidus végétaux OU du sol
à la présence d’acides-phénols (3, 4, 5, 6), nous avons étudié
l’évolution des quantités d’acides-phénols libérés par une litière
de mil au cours d’une période de compostage de trois semaines.
DOSAGE DES COMPOSÉS PHÉNOLIQUES
DANS LES RÉSIDUS DE RÉCOLTE DE MIL
Méthode de dosage
Après récolte des épis, des échantillons de 20 g chacun, de
feuilles, tiges et racines de mil variété Souna, ont été séchés
à l’air et grossièrement hachés puis placés dans trois colonnes
à percoler mises dans une étuve à 30°C ; puis tous les 2, 3
et 5 jours, on a extrait les fractions solubles dans 200 ml d’eau
après un contact de 2 h 1/2. La première extraction a été
effectuée par une suspension-dilution de sol Dior au l/lOO”
de facon à ensemencer le milieu et permettre un compostage
de la litière entre chaque extraction.
Après chaque percolation, l’extrait a été concentré sous vide
à 20 ml, et amené au pH 1. Après une nuit à 4”C, les composés
polymérisés ont été précipités, puis la solution a été centrifugée.
Les phénols et acides-phénols ont été extraits par l’acétate
d’éthyle sur le surnageant et sur le résidu sec (8).
Les acides-phénols ont été séparés par chromatrographie bi-
dimensionnelle sur papier Whatman no 1 à l’aide des solvants
suivants :
- Solution aqueuse d’acide acétique à 2 % (chromatographie
ascendante : 2 - 3 h) ;
- Benzène, acide acétique, eau dans le rapport 7, 6 et 3 (en
volume) (chromatographie ascendante : 9 h).
L’identification a été faite par examen direct des chromato-
grammes en lumière de Wood. Les chromatogrammes ont été
ensuite révélés soit par une solution de p-nitraniline diazotée,
soit par une solution aqueuse de chlorure ferrique. Le dosage
a été effectué par mesure de la densité optique des taches
à l’aide d’un densitomètre Photovolt Corporation selon la tech-
nique de Metche et al. (10).
R&&ats et discussion
La méthode utilisée a permis de caractériser et de doser dix
acides-phénols (tab. 4) ; par ailleurs, dix-neuf composés non
identifiés ont été mis en évidence. L’étude de la percolation
en fonction du temps (tableau 5) indique que la libération
d’acides-phénols est pratiquement nulle après quinze jours de
compostage et qu’environ 95 % des acides-phénols sont extraits
durant la première semaine.
C’est dans les feuilles que la teneur en acides-phénols est la
plus forte (410 ppm). Cette teneur élevée est de l’ordre de
grandeur des teneurs maximales trouvées par Jung (11) dans
les litières forestières tempérées et tropicales (Calluna : 489 ;
Khaya senegalensis : 448 ppm).
TABLEAU 4
TENEURS (ppm)DES RÉSIDUS DE RÉCOLTE DE MIL EN ACIDES-PHÉNOLS EXTRAITS
PAR PERCOLATION EN 20 JOURS
TIGES
FEUILLES T RACINES
Salicylique. . . . . .
29
90
54
Férulique . . . . . .
20
80
53
Vanillique. . . .
24
14
0. coumarique. . . .
;i
18
00
p. coumarique. . . . .
_
68
58
54
p. hydroxybenzoïque .
_
.
25
36
26
m . h y d r o x y b e n z o ï q u e . _
17
28
18
Gentisique. . . . . .
12
16
00
Caféique. . . . . . . . . .
12
40
00
Protocatéchique . . . . .
12
20
07
-
-
TOTAL . . . . . . . . . . . . .
268
410
226
3;
Les teneurs trouvées dans les tiges et les racines de mil (268
et 226 ppm respectivement) sont relativement élevées si on les
compare à celles déterminées par Jung (11) pour d’autres
plantes réputées riches en acides-phénols (Acacia
124 ppm
Guiera : 17 1 ppm : Gmelina : 175 ppm, Pinus : 188 ppm,
Fagus : 69 ppm, Festuca : 39 ppm). Parmi les acides-phénols
mis en évidence, les plus abondants sont par ordre de concen-
tration décroissante : Férulique, p. coumarique, salicylique, p. et
m. hydroxybenzoïque, et vanillique.
La phytotoxicité des acides férulique, p-coumarique, p-hydroxy-
benzoïque et vanillique a été montrée, entre autres, dans des sols
cultivés en canne à sucre (12) et sorgho (13) et en riz (14).
-7-
TABLEAU 5
PROGRESSION EN FONCTION
DU TEMPS
DE
L'EXTRACTION D'ACIDES-PHÉNOLS
A PARTTIR DhS RÉSIDUS DE RÉCOLTE DE MIL. LA PREMIÈRE LIGNE INDIQUE LES
TENEURS ABSOLUES CUMULÉES, LA DEUXIÈME LES POURCENTAGES CORRES-
PONDANTS, PAR RAPPORT A LA TENEUR OBTENUE APRÈS 21 JOZIRS DE PERCO-
LATION
-
JOURS DE PERCOLATION
-
-~~
4
7
1 0
1.5
2 1
~~
Tiges.
.
119
186
230
2.52
264
268
268
44,4
69,4
85,s
94,0
98,5
1 0 0
100
Feuilles ,. . . .
1 6 3
265
3 4 3
372
401
409
410
39,7
64,6
83,6
90,7
97,8
99,7
100
Racines . 107
1 8 1
203
214
225
226
226
47,3
80,O
89,8
94,6
99,5
100
100
!
I
E
Cette action phytotoxique peut être très remarquée car les
acides-phénols sont actifs même à faible concentration : l’acide-
p-coumarique, par exemple, est inhibiteur de la croissance du
seigle, du blé et du maïs, dès que sa concentration atteint
10 ppm (7).
En ce qui concerne le cas des pailles de mil, qui nous inté-
ressent ici, nous venons de montrer que leur teneur moyenne
en acides-phénols est de l’ordre de 300 ppm. Si l’on admet
que lors de l’enfouissement de 10 t (matière sèche) de paille
par hectare, cette paille est mélangée à l/ 10” de la masse du
sol, soit 300 t, cette masse renfermerait 10 ppm d’acides-phénols,
ce qui correspond au seuil d’inhibition qui vient d’être rappelé.
ÉTUDE DE L A COMPOSITION PHÉNOLIQUE
DE LA LITIÈRE DE MIL COMPOSTÉE
Nous avons dosé les acides-phénols hydrosolubles sur un
échantillon de paille de mil compostée ; l’extraction est effectuée
par agitation pendant 30 minutes, d’un mélange de 100 g de
compost et de 900 ml d’eau.
Le chromatogramme ne montre que des petits polymères à Rf
nul ; les acides-phénols sont indécelables, ce qui indique une
teneur inférieure à 0,l ppm.
Centre National de Recherches ,4gronomiques de BAMBE’Y
Institut Sénégalais de Recherches Agricoles (I.S.R.A.)
-s-
CONCLUSION
Parmi les deux causes impliquées dans l’effet dépressif observé
lors de l’enfouissement des pailles de mil, leur phytotoxicité
semble jouer un rôle important, affectant tout particulièrement
le début du cycle végétatif de la plante. Cette phytotoxicité
pourrait être mise en relation avec la teneur élevée de ces pailles
en acides-phénols.
L’expérience d’extraction des composés phénoliques par per-
colation que nous venons de réaliser indique que ces composés
peuvent être libérés dans le milieu pendant trois semaines.
D’un autre côté, les observations au champ montrent que l’effet
dépressif de l’enfouissement de paille sur la germination et la
levée des plantules se manifeste essentiellement dans les quinze
jours qui suivent l’enfouissement, puis décroît ensuite pour
s’annuler au trentième jour environ, vraisemblablement à la
suite de l’élimination des composés phénoliques par biodégra-
dation ou par lessivage.
En pratique, il serait possible d’éviter ou d’éliminer cet effet
phytotoxique en enfouissant des pailles en sol humide, en fin de
cycle culturel afin que les composés phytotoxiques soient éli-
minés avant la germination ou en compostant des pailIes avant
enfouissement. Malheureusement, ces deux techniques se heur-
tent à des difficultés d’application dans le paysannat sénégalais ;
d’autres solutions sont actuellement à l’étude.
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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fin de cycle avec enfouissement de pailles. Séminaire sur les technologies
combinées dans I’agro-système sahélien du 4 au 14 janvier 1977 &
Dakar.
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incorporation on the yield and nitrogen balance in the sandy soil-Pearl
millet croping system of Senegal. Intercongress of the International
Society of soi1 science, Israel, Jerusalem, June 13-18, 1976.
(3) FLUY (C. L.), RICE (E. L.), 1967. - Inhibition of higher plants by three
bacterial growth inhibitors Bull. of the Torrey Botawical club, 94 (3),
125-129.
(4) GUENZI (W. C.), MCCALLA (T. M.), 1966. - Phytotoxic substances
extracted from soil. Soil. xi. soc. amw. Pro~., 30 (2), 214-216.
(5) PATRICK (Z. A.), 1971. - Phytotoxic substances associated with the
decomposition in soi1 of plant residues. Soil sci., 111, 13-18.
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Press, Inc. New-York San-Francisco, London, 353 pp.
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dans le sol. Étude de leur influence sur la germination et la croissance
des végétaux. AIVZ. Agron., 18 (5), 545-569.
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l’étude des acides-phénols présents dans les sols. Bull. E.N.S.A.N.,
9 (2), 73-92.
(9) METCHE (M.), JACQUIN (F.), NGUYEN (0. H.), URION (E.), 1962. -
Détermination quantitative d’acides-phénols par chromatographie sur
papier. Bull. Soc. Chim. Fr., pp. 1763-65.
(10) JUNG (G.), 1908. - Étude comparée de diverse5 substances hydrosolubles
extraites de quelques litières tropicales et tempérées. C&ol. Plant.,
3, 237-253.
(11) WANG (T. S. C.), YANG (T. K.), CHUANG (T. T.), 1967. - Soi1 phenolic
acids as plant growth inhibitors, Soil Sci., 103 (4), 239-245.
(12) BURGOS-LEON (W.), 1976. - Phytotoxicité induite par les résidus de
Sorghum vulgare dans les sols sableux de l’Ouest africain. Thèse de
spécialité, Nancy.
(13) CHANDRAMOHAN (D.), PURUSHOTHAMAN (D.), KOTHANDARAMAN (R.),
1973. - Soi1 phenolic and plant growth inhibition. Plant and mil,
39, 303-308.
M. Désiré Leroux. - Cet enfouissement de pailles n’est-il pas
susceptible de provoquer des phénomènes de réduction ? Les sols
considérés sont-ils bien aérés ?
M. Georges Aubert. - Oui, les sols Diors en question, sont des
sols bien aérés même en période de pluie. Je ne pense pas qu’ils
subissent le moindre phénomène d’engorgement.
M. Angladette. - J’ai écouté avec grand intérêt cette commu-
nication, que je rapprocherai des travaux qui ont été faits, plus
ou moins récemment d’ailleurs, d’une part à Sefa, d’autre part
à la Station agronomique de Bambey.
Les travaux auxquels je fais allusion sont de deux sortes : d’une
part l’enfouissement des pailles de riz. Dans ce cas, il n’y a aucune
manifestation de toxicité, l’enfouissement des pailles de riz donne
toujours un accroissement de récolte, surtout si cette opération
se fait en fin de saison des pluies, en fin de cycle, ce qui est plus
commode d’ailleurs, vu le climat un peu plus humide que dans
la partie nord du Sénégal.
Et, d’autre part, ce sont les travaux, qui sont déjà assez lointains
mais qui ont eu pour effet de comparer les accroissements de
récoltes obtenus par les agriculteurs à l’ombre d’« acacia albita »
auquel vous faisiez allusion tout à l’heure. Bien entendu il ne s’agit
plus d’enfouissement, mais vraisemblablement de l’action de la
partie racinaire de l’« acacia albita ». En tout cas le travail rapporté
est très intéressant, d’autant plus que pratiquement l’enfouissement
des pailles de mil, comme celles de sorgho, n’est pas réalisé dans
la pratique car ce sont des matériaux de grande taille - trois
à quatre mètres : - on voit mal comment pourrait se faire
l’enfouissement, sauf s’il est précédé d’un girobroyage.
- 10 -
En réalité, il est plus facile de les composter, encore que
dans la note, quelque chose me semble étonnant : j’ai l’impression
que malgré tout, l’enfouissement de pailles de riz compostées ne
donnait guère d’accroissement de rendement par rapport au témoin.
Dans la plupart des cas, il n’y avait certes pas diminution de
rendement, mais pas non plus accroissement.
M. Georges Aubert. - Dans l’ensemble, les apports de pailles
compostées donnent une augmentation de rendement qui est impor-
tante, mais dans le cas de l’apport de pailles compostées avec très
fort apport d’urée en même temps, l’augmentation de rendement
par rapport au témoin et au fumier est relativement plus limitée,
mais elle est beaucoup plus importante que l’apport de pailles
non compostées qui est très nettement en-dessous du témoin et du
fumier.
Je remercie M. Angladette qui connaît ces régions et leurs pro-
blèmes certainement extrêmement bien.
Je ne le suivrai pas quant au problème de l’« Acacia albita ».
C’est un arbre providentiel qui, heureusement pour les populations
de ces pays, garde son feuillage en saison sèche et le perd au
moment de la saison des pluies. En plus de cela, ses fruits
arrivent à la fin de la saison sèche, et ils sont, paraît-il, excellents
pour le bétail, en particulier pour les bovins.
M. Lavollay. - M. le Président, je lirai cette Note avec beau-
coup d’intérêt, car elle paraît établir la phytotoxicité de certains
constituants phénoliques de la paille de Mil. Plusieurs acides-
phénols ont en effet des propriétés de régulateurs de croissance
et sont phytotoxiques à partir de certaines concentrations ; mais
ils sont dégradés par la microflore du sol.
Parmi les composés trouvés dans la paille de Mil, notre
Confrère a cité 1’ « acide coumarique ». S’agit-il de l’acide ortho-
couramique (dont la lactone est la coumarine) ou de l’acide para-
couramique ? Le second est très répandu chez les végétaux.
M. Georges Aubert. - C’est l’acide para-coumarique ; l’acide
ortho-coumarique existe un peu dans les feuilles, mais beaucoup
moins que l’acide para-coumarique ; à partir des racines, on obtient
de l’acide para-coumarique ainsi que à partir des tiges. Les auteurs
ont cité une dizaine d’acides phénoliques bien caractérisés et ils indi-
quent qu’il y en a dix-neuf autres dont ils n’ont pas précisé la nature.