THÈSE
PRESENTEE A L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE
POUR OBTE!NIR LE GRADE DE DOCTEUR DE
L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE
( S P ECI A L I T E :
PRODUCTIONS VEGETALES ET
QUALITE DES PRODUITS)
PAR
JEAN LOUIS CHOPART
ETUDE AU CHAMP DES SYSTEMES RACINAIRES DES
PRINCIPALES CULTURES PLUVIALES AU SENEGAL
SOUTENUE LE 19 JUIN 1980 DEVANT LE JURY COMPOSE DE :
- MELLE. BERDUCOU J, , PROFESSEUR A L’I N P
PRES 1 DENT
- MR
MORARD P, , PROFESSEUR A L’ I N P
- MR
MAERTENS c,, Q;I;R; A; RECHERCHES
MEMBRE:S
- MR
NICOU R,, CHEF DU SERVICE PHYSIQUE DES
SOLS A L 1 R A T

---

SYMBOLES ET ABREVIATIONS UTILISES - DEFINITIONS
SYMBOLES ET ABREVIATIONS :
D
:
Distance moyenne entre les racines (en cm>
d :
Diamétre d'une racine (en mm)
d
:
Diamètre moyen d'un échantillon de racines (en mm)
eq :
Ecart quadratique statistique
L :
Longueur totale de racines (en m)
N :
Nombre de racines
n
:
Nombre d'échantillons
P :
Poids sec total des racines (en g)
PA/R :
Rapport entre Le poids sec des parties aériennes (tiges + feuilles1
et le poids sec total des racines
r
:
Coefficient de corrélation
t-2
:
Coefficient de détermination
s
:
Ecart type statistique
Sd :
Surface diamétrale des racines en cm2
t
:
Nombre de jours après Le semis
v
:
Volume des racines en cm3
z
:
Cote par rapport à la surface du SOC (en cm)
DEFINITIONS :
L'ensemble des racines d'une plante a été dénommé "système racinaire"
ou "enracinement".
Il aurait été plus juste de parler de "systéme radica!"
(ra1d.i ca 1 : qui appartient à la racine d'un végétal, nait du collet, d'après Le
petit Robert - qui appartient à la racine, d'après le petit Robert Laroussel.
Cependant,
à La suite de plusieurs auteurs, nous avons préféré utiliser
Les Premiers termes, plus aisément compréhensibles.
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---

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I I _ - . . * - -
- - - - - -

---

INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIgUE DE TOULOUSE
----- --e-s- ----m- -----_----- --.w----- ------
M. le Prof'esseur ESCANDE
Membre de I'Illst-:tut
PRESIDENT
.-I-cc_
M. le Professeur MONTEL
VICE-PRESIDENTS
-
M. CONSTANT
Professeur
M. ENJALBE:RT
Professeur
M. MARTY
Professeur
M. ANDRE
Maître-Assistant
Directeur de l'E.N.S.A.T.
M. le Professeur RAYNAUD
Directeur k 1'E.L.S.C.T.
A11 . le Professeur LATTES
Directeur de L'E.N.S.E.E.1.H.T. M. 1'Ingénieur Principal de l'hrmement CRESTIN
Directeur de l'I.G.C.
M. le Professeur GARDY
SECRETAIRE GENERAL
M. CRAMPES
PROFESSEURS HONORAIRES
--
M. BIREBENT
M. ESCANDE - Membre de l'Institut
M. DIEHL
M. HAMANT
PROFESSEURS-
M. ALBKRTINI
Cytologie ct pathologie vkg6tales
M. ANGELINO
Génie Chimique
M. BAJON
Electronique, Electrotechnique, Automatique
M. BAUDRAND
Electronique, Electrotechnîque, Automatique
M. BELLET
Mécanique
- Hydraulique
Melle BERDUCOIJ
Physiologie végétale appliquée
M. BOURGEAT
Pédologie
M. BRUEL
Informatique
M. BUGAREL
Génie Chimique
M. BUIS
Biologie quantitative
M. CALMON
Chimie agricole
M. CANDAU
Zootechnie
M. CONSTANT
Chimie minérale
M. COSTES
Electronique, Electrotechnique, Automatique
M. COUDERC
Génie Chimique
M. DABOSI
Métallurgie et réfractaires
M. DAT
Mécanique
- Hydraulique
M:. ECOCHARD
Agronomie
M. ENJALBERT
Génie Chimique

---

Id,, FABRE
Mécanique
- Hydraulique
M. F/&LOT
Biotechnologie végétale appliquiie
Y. FOCH
Electronique, Electrotechnique, Automatique
!4 a GARDY
Génie Chimique
‘4. GASET
Chimie industrielle
7.4. GIL>OT
Génie Chimique
R4. GOU'RDENNE
Chimie- Physique
X4. GRUAT
Mécanique
- Hydraulique
F4. HOFFMANN
Electronique,
Electrotechnique, Automatique
1'4. LABAT
Ichtyologie appliqke
M. LEFEUVRE
Electronique, Electrotechnique, Automatique
?I. LENZI
Chimie industrielle
M. MARTY
Electronique,
Electrotechnique, Automatique
M. MASBERNAT
Mécanique - Hydraulique
M. MATHEAU
Electronique,
Electrotechnique, Automatique
M. MATHIEU
Chimie analytique
M. MONTEL
Chimie inorganique
FI. MORA
Génie chimique
M. MORARD
Physiologie végétale appliquée
M. MORELIERE
Electronique, Electrotechnique, Automatique
II. MURATET
Génie chimique
M. NOAILLES
Ma tlnémat iques
M. NOUGARO
Mécanique - Hydraulique
M. TERRON
Zoo Logic
M. THIRRIOT
M6caniquc - Hydraulique
M. TRANNOY
Electronique, Electrotechnique,, Automati'que
M. TRUCHASSON
Mécanique - Hydraulique
M. VOIGT
Chimie minérale
(mis à jour le 26 novembre 1979)

---

AVANT-PROPOS
Cette étude a été menée au C N R A de BAMBEY (Sénégal) dans le cadre
de 1'1 S R A (Institut Sénégalais de Recherches Agricoles) et suivant un programme
defini conjointement avec 1'1 R A T (Institut de Recherches Agronomiques Tropi-
cales) et 1'1 S R A, ces deux organismes étant respectivement celui auquel
j'appartiens et celui dans lequel je suis détaché.
Je tiens donc à remercier tout d'abord Messieurs les Directeurs
Généraux de 1’1 S R A et de 1'1 R A T, ainsi que Messieurs M'BQDJ, Directeur du
C N R A de Bambey et Monsieur BEYE, Chef du département d'agronomie de 1'1 S R A,
de m'avoir donné les moyens de travailler dans de bonnes conditions, et d'avoir
dirigé mes travaux avec bienveillance.
Je prie Mademoiselle BERDUCOU, Professeur à 1'1 N P de TOULOUSE,
d'accepter ma tres profonde reconnaissance pour l'honneur qu'elle m'a fait en
voulant bien m'accueillir dans son laboratoire pour présenter cette thèse et en
acceptant d'en présider Le jury. J'associe dans ces remerciements, Monsieur
MORARD, Professeur à 1'1 N P de TOULOUSE, qui a bien voulu lire et critiquer Le
rniimoire
sous sa forme provisoire avant sa rédaction définitive et m'a donne de
précieux conseils.
Ma reconnaissance va aussi, tout particulièrement, à Monsieur MAERTENS,
Maitre de recherches à 1'1 N R A de TOULOUSE, qui a eu une influence très impor-
tante dans l'orientation de mes travaux sur les systèmes racinaires, à La fois
a travers ses propres résultats, et par les nombreux conseils dont il m'a f'ait
benéficier avec toujours beaucoup de disponibilité. Je lui suis extrèmement
reconnaissant de m'avoir encouragé à rédiger ce mémoire, et d'en avoir guide
l'élaboration avec une grande attention.
Je remercie très vivement Monsieur TOURTE qui, C:omme Directeur Adjoint
de L'I R A T au Sénégal jusqu'en 1975 puis comme Chef de la Division d'Agronomie
DDE 1’1 R A T .2 MONTPELLIER, m'a toujours encouragé à poursuivre des études :sur
la physique du SOL et les systèmes racinaires. Ce soutien a été très important
pour mener à bien ce programme.

---

Je do'is une profonde gratitude à Monsieur NICOU, Chef de ta Division
de Physique du Sol de 1'1 R A 1' à MONTPELLIER. Monsieur NICOU m'a initié aux
méthodes de la recherche agronomique à mon arrivée au C N R A de BAMBEY, et il
est à l'origine de mes premières études sur les systèmes racinaires. Depuis il
a constamment orienté et suivi de tres près I.es différents aspects de mon pro-
gramme de recherche sur la physique du sol. au Sénégat. Il a, par ailleurs, Lar-
gement facilitci La réalisation de ce mémoire, grâce à une lecture attentive du
manuscrit et en me proposant de faire réaliser la frappe et le tirage dans son
service à MONTPELLIER.
Je ,tiens à remercier l'ensemble des personnes qui ont participé à
cette étude, en particulier, Les techniciens de la division de pciysique du SOL de
1'1 S R A, Messieurs S.P. SARR, P.0,. DIEYE et M. FALL, qui ont assuré la réal.i-
sation de nombi-eux prélèvements et nesures avec compétence et bonne volonté.
Il m'est enfin agréable de citer Madame CAMMAL qui a apporté beaucoup
de soin à la frappe et à la présenitation de ce mémoire, ainsi qule Monsieur LORENTE
qui a procédé au tirage et à la mise en pagesdu document.

---

S O M M A I R E
Pages
I I -
INTRODUCTION GENERALE
I
EREMIERE P A R T I E : POSITION DU PROBLEME
3
1. -
INTRODUCTION
4
I I . - CONDITIONS DE L'AGRICULTURE AU SENEGAL
4
2.1. - Le climat
4
2.2. - Les sols
5
2.3. - Les cultures et la production agricole
7
2.4. - Principaux facteurs limitants de La production
8
2.4.1. - L'alimentation hydrique
9
2.4.2. - L’alimentation minérale
9
2.4.3. - Amélioration des conditions d'alimentation
hydrique et minérale
11
I I I . - ROLE DES SYSTEMES RACINAIRES ET FACTEURS INFLUENCANT
LEUR CROISSANCE
14
3.1. - Rôle de l'enracinement
14
3.1.1. - Ancrage
14
3.1.2. - Absorption de l'eau et des éléments
minéraux
14
3.2. - Facteurs du milieu et croissance racinaire
19
3.2.1. - Propriétés physiques du sol
19
3.2.2. - Propriétés chimiques du sol
21

---

IV. - NATURE DE L'ETUDE
22
4.1. - Objectifs à atteindre
23
4.2. - Connaissances actuelles des systèmes racinaires
de l'arachide, du mil, du sorgho et du riz pluvial
24
4.3. - Domaine de validite de l'étude
is
v. -
CONCLUSION
29
DJUXIEME PARTIE : MATERIEL VEGETAL ET METHODES D'ETUDE UTILISES
-
-
-
. - - -
:33
1. -
INTRODUCTION
:32
II. -
LE MATERIEL VEGETAL
:33
2.1. - L'arachide
:33
2.2. - Le mil
:34
2.3. - Le sorgho
:35
2.4. - Le riz pluvial
:36
III, - CONDITIONS GENERALE!S D'EXPERIMENTATION - DISPOSITIFS
EXPERIMENTAUX
:37
3.1. - Dispositifs expérimentaux - Traitements
:37
3.1.1. - Le sorghfo
:38
3.1.2. - Le riz pluvial
138
3.1.3. - Le mil et l'arachide
:39
3.2. - Conditions de milieu des expérimentations
40
3.2.1. - Pluviométrie, conditions hydriques
40
3.2.2. - Les sols
42
IV. -
TECHNIQUES D’ETUDE IDE L’ENRACINEMENT
44
4.1. - Revue bibliographique sommaire des méthodes
d'étude de l'renrac,inement des plantes herbacées
cultivées en pleine terre
45
4.1.1. - Méthodes n'utilisant pas d'éléments
radioactifs
45
4.1.2. - Méthodes basées sur l'ut ii lisation des
éléments radioactifs
47

---

4.2. - Techniques de prélèvements utilisées
48
4.2.1. - Observations et mesures directes
sur tranchée
48
4.2.2. - Prélèvements par carottages
48
4.2.3. - Prélèvements par monolithes
49
4.3. - Techniques de caractérisation de L'enracinement
51
4.3.1. - Nombre total de racines primaires
52
4.3.2. - Poids sec - profits de répartition de
ta masse racinaire dans Le sot
52
4.3.3. - Profondeur maximale de L'enracinement
52
4.3.4. - Rapport poids parties aériennes/racines
52
4.3.5. - Longueur totale d'un échantillon de
racines
53
4.3.6. - Distance moyenne entre tes racines
58
4.3.7. - Diamètre moyen des racines
58
4.3.8. - Ecart type des diamètres de racines-
indice de ramification
59
4.4. - Précision des mesures
62
4.5. - Traitement des échantillons
64
4.6. - Traitement statistique des données
64
4.7. - Nombre de prélèvements et de mesures réalisés
65
4.8. - Critique des méthodes
65
v. -
CONCLUSION
66
J'ROISIEME PARTIE : RESULTATS
67
1. -
INTRODUCTION
68
I I . - DEVELOPPEMENT DU SYSTEME RACINAIRE DE L'ARACHIDE AVEC
ET SANS TRAVAIL DU SOL
69
2.1. - Germination et début de cycle
70
2.2. - Evolution du front racinaire au cours du cycle
de ta plante
71

---

2.3. - Evolution du poids total de matière s&che des
72
racines et du rapport poids parties aciriennes/
racines
2.3.1. - Arachide hâbtive : variétés 55-437 et
73-30
72
2.3.2. - Arachide selmi-hâtive (57-422:)
75
2.4. - Répartition du poids; sec des racines en fonction
de ta profondeur
76
2 4 1
. . . - Arachide hâltive (variétés 55-437 et
73-30)
76
2.4.2. - Arachide semi-hâtive 57-422
78
2.5. - Evolution de La Longueur totale des racines
au cours du cycle
78
2.5.1. - Variétés hâtives : 55-437 - '73-30
78
2.5.2. - Variétés semi-hâtives 57-422
79
2.6. - Répartition verticaLe de ta Longueur ,totaLe des
racines dans Le profit de sot - distances
moyennes entre tes racines
80
2.6.1. - Longueur
80
2.6.2. - Distances moyennes entre Les racines
81
2.7. - Variation de La densité racinaire en fonction
de La distance par ralpport à ta Ligne de semis
81
2.8. - Evolution de La moyenne et de L'écart-type de
La population des dialmètres en fonction de ta
profondeur et du stade de végétation
82
2.8.1. - Variété hât:ive (73-30)
82
2.8.2. - Variété semi-hâtive (57-422)
85
I I I . - DEVELOPPEMENT DU SYSTEME RACINAIRE DU MIL AVEC ET SANS
TRAVAIL DU SOL
86
3.1. - Observations sur La germination et Le début de
cycle
87
3.2. - Nombre de racines adventives primaires par
poquet et par tatle
88

---

3.3. - Evolution du front racinaire au cours du cycle
89
3.4. - Evolution du poids de matière sèche totale des
racines et du rapport parties aériennes/racines
91
3.5. - Répartition du poids sec des racines en fonction
de la profondeur
92
3.6. - Evolution de la longueur totale des racines au
cours du cycle
93
3.7. - Répartition de La longueur totale et de la
distance moyenne entre les racines en fonction
de la profondeur
96
3.7.1. - Longueur tota Le
96
3.7.2. - Distances moyennes entre les racines
96
3.8. - Variation de La densité racinaire en fonction
de la distance par rapport au pied
97
3.9. - Evolution de la moyenne et de l’écart-type de
la population des diamètres en fonction de la
profondeur et du stade de végétation
98
IV. -
DEVELOPPEMENT DU SYSTEME RACINAIRE DU SORGHO AVEC ET
SANS TRAVAIL DU SOL
102
4.1. - Germination et début de cycle
103
4.2. - Evolution du nombre de racines adventives
primaires par poquet et par talle
105
4.2.1. - Variété 63-18
105
4.2.2. - Variété congossane
105
4.3. - Evolution du front racinaire au cours du cycle
106
4.3.1. - Variété 63-18
106
4.3.2. - Variété congossane
106
4.4. - Evokution du poids de matière sèche des racines
et du rapport paids parties aériennes/racines
'107
4.4.1. - Variété 63-18
'107
4.4.2. - Variété congossane
'108
4.5. - Répartition du poids sec des racines en fonction
de la profondeur
‘I 08

---

v. --
DEVELOPiPEMENT DU SYSTEME RACINAIRE DU RIZ PLUWIAL AVEC
ET SANS TRAVAIL DU SOL
110
5.1. - Germination et début de cycle
III
5 . ,2 a ,- Ifvolution du nombre total de racines adventives
primaires par pied et par talle au cours du
cycle de la plante
112
!j .2 . 1 . - Variété 1 KONG PAO
112
!5 . 2 . 2 . - Variétés 63-83 et IGUAPE CATETO
113
5 < :3. *- Evolution du frclnt racinaire au cours du cycle
de la plante
114
15.3.1. - VariéttS 1 KONG PAO
114
!i . 3. 2. - VariéttSs 63-83 et IGUAPE CATETO
115
5 .4. *- Evolution du po'ids total de matière sèche des
rac:ines au cours du cycle de la plante
115
5 e 4 . 1 . - Variété 1 KONG PAO
116
5 I 4. 2.
- Variétés 63-83 et IGUAPE CATETO
116
5 . 5 . - Evolution du rapport parties aériennes/racines
au cours du cycle de La plante
117
r
.) .5.1.
- Variéte 1 KONG PAO
117
5.5.2. - Variétks 63-83 et IGUAPE CATETCI
117
5 . 0 . I’- _Fvolution du poids sec des racines en fonction
de la profondeur et du stade de végétation
118
5.6.1. - Variétclt 1 K .P
118
5.6.2. - Variktcl!s 63,-83 et IGUAPE CATETO
119
V I . - CONCLUSION
121
QIJATRIEME PARTIE I DISCUSSION -- CONCLUSIONS
-.I_--------
--.----
122
1. -
INTRODUCTION
123
I I , - COF1PARAI:SG~N DES SYSTEMES RACINAIRES DES DIFFERENTES
ESPECES
123
2.7. - Poids total des racines
124
2.;>. - Relation entre l.e plaids des parties a$riennes
et celui des racines
124

---

2 -7
..>. - Evolution du front racinaire au cours du cycle de
la plante
125
2.4. *. Répartition des racines dans le profil de sol
127
I I I . - EFFETS DU LABOUR SUR LA CROISSANCE RACINAIRE DES ESPECES
ETIJDIEES
130
3.1. - Arachide
131
3 . "1. . -w Mil
131
3.3. -- Sorgho
132
3.4. *- Riz pluvial
132
I V . -
CONSEQUENCES ET APPLICATIONS AGRONOMIQUES
134
4.'1. -- Influence de l'enracinement sur les possibilités
d'alimentation hydrique et minérale et adaptation
des systèmes racinaires des espéces étudiées a
l'utilisation de L'eau et des éléments nutritifs
du sol
134
4.1.1. - Définition d'un profil racinaire idéal
pour l'alimentation hydrique et minérale
des cultures pluviales au Sénégal
134
4.1.2. - Adaptation des systèmes ramcinaires
étudiés à l'utilisation de l’eau et des
éléments nutritifs du sol
138
4. 2. -- Effets agronomiques du travail du sol
142
4.3. *- Apport au sol de matière organique
144
CONCLUSION GENERALE
146
BIBLIOGRAPHIE
149
:SYMBOLES ET ABREVIATIONS UTILISES - DEFINITIONS
I,W
163
ANNEXES
164

---

1. -
INTRODUCTION GENERALE
Le:s racines jouent un rôle fondamental dans le fonctionnement de
la plante. C'est grâce à elles que se fait l'essentiel de l'approvisionnement
en eau et en 'éléments minéraux indispensables au développement du végetal.
Mais il existe aussi d'autres fonctions : rôle d'ancrage sur le substrat,
réserves en assimilats, métabolisme.
Cependant, les organes souterrains sont nettement moins bien connus
que Les organes aériens. Cela tient, entre autre, aux difficultés d'accés aux
systèmes racinaires dans le sol, et aux difficultés de caractérisation des
racines des plantes, dont la Longueur est généralement très grande et La
grosseur très faible et très variable.
Une bonne connaissance de ces organes parait pourtant nécessaire
pour mieux comprendre, au champ, la nutrition, la croissance et l'adaptation
des cultures au milieu.
C'est pourquoi , en 1967, il a été décidé d'entamer au Sénégal des
études sur les relations entre les propriétés physiques du sol et l’enracinement.
,A, partir de 1969, nous avons aussi commencé des travaux sur la morphologie et
la croissance des systèmes racinaires des principales cultures au Sénégal, en
débutant par le sorgho et Le riz pluvial. Les études sur le mil et l'arachide
ont essentiellement été réalisées durant Les années 1977, 1978, 1979.
Les principaux buts de ces recherches sont les suivants :
- mieux connaître la morphologie des systèmes racinaires des
principales cultures pluviales au Sénégal pour pouvoir comparer les espèces
et aborder l’étude des différences intervariétales,
- définir le degré d'adaptation des cultures au milieu sol et
etudier les possibiilités d'amélioration grâce aux techniques culturales ou à
l.a séiection,

---

-- mieux comprendre, en col Laboration avec d’autres s,péciaIistes,
les modai.ités du fonctionnement dep.> systèmes racinaires et de la nutrition des
plaintes, daris les conditions particulières du Sénkgal,
-- évaluer la quantité de matière organique d’origine racinaire
laissée dan:% I.e sol après Ca mort de la plante, pour 1”étabLissement de bil.ans
organiques.
Pour entreprendre ces litudes,
nous avons été personne 1 lement amenés
à mettre au point, ou à adapter, IJ~ certain nombre de techniques de prélèvement.
Dans un premier temps, les systèmes racinaires ont: kté caractérisés à partir
de critères cl.assiques : poids de matière séche, nomblre et hongueur des racines
. .
primaires, ou de mesures très apiproximatives de longueur totale des racines et
des diam6tres moyens. En 1974, 11olrs; d’un stage à la Station INRA de Toulouse,
dans Le Laborato~ire de M. MAERTENSP nous iavons pu, sous la direction de cekui-ci,
affiner les techniques de caractéslsation des systèmes racinaires par I!*adapta-
tion ou la mise au point de nouv8eLI.es méthodes. Celles-ci ont été appliquées à
notre retour au Sénégal, en ‘1977, pour Les etudes sur Le mil et l’arachide.
Afin de mieux comprenldi-e I.‘intér~Zt et la finalité des recherches sur
les systemes radi cu lai res au Sénéga I,. nous ‘commencerons par présenter, dans
une première partie, les conditions gén6rales de L’agriculture de ce paysfl e n
insistant sur Les problèmes d’aLiment.ation hydrique et minérale. Nous étu-
di erons aussi, à partir de données bSbl.i’ographiques, Le râle dle l’enracinement
et les candi tions de croissance de celui-ci dans le sot ?
1.. es méthodes de prélèvement de racines et de leur csractérisation,
q u i o n t fair 1 ‘objet de mises au point ou d’adaptation de notw part, seul ou
sous la direct: ion de M. MAERTENS,, seront dé.taillées.
Enfin, après avoir présenté et discuté les résultats sur la crois-
sance et La morphologie des systérnes radiçulaires de 1 ‘arachide, du mil., du
sorgho et du riz pluvial, nous erwi sagerons Les principales conséquences agro-
nomiques qui peuvent en découler.

---

3. -
PREMIERE PARTIE
POSITION DU PROBLEME

---

4. -
I . . -' INTRODUCTION
---.--_-
Le:; conditions de croissance des plantes cultivées au Sénégal,, et
wlr extension dans la zone tropicale sèche ouest africaine (Sahel) ont, bien
S û r , un certain nombre d'analogies avec celles des cultuires tempérées. Certaines
oI.artes sont d"ailleurs cultivées au ,ssi
bien Wl climait tempéré que tropical.
Csorgho, mais, etc... 1, mais IL existe aussi des différences importantes. Nous
:3résenterons donc dans cette partie Les principales conditions générales de
I'agricukture au Sémnégal,
en nous intéressant plus particukièrement à cell.es
qui peuvent constituer des facteurs Limitants de La croissance des racines et
de la Produc:tion de la plante.
De mmême, les diffërentes fonctions des racines sont identiques en
,::Iimats tempérk et tropical, et celles- ci seront rappelées en se reférant à
des travaux réalisés essentiellement en pays tempérés,. Par contre, tes carac-
téristiques de croissance des systèlmes
racinaires dépendent etroitement des
conditions de mil.ieu et peuvent être trés différentes, d'une zone écologique 21
L'autre pour une même espèce.
C'est pourquoi, dans l'étude bibkiographique de La morphologie et
de La croissance des systèmes racinaires des quatre principales cultures du
Sknégal
: arachide, mil, sorgho et riz, nous choisirons de privilégier les
rkférences tropicales.
I[I < - CONDITIONS DE L'AGRICULTUR!E AlU SENEGAL
-._----
.--.
2.1. - Le cl.imat
-.----
Le cl.imat du Sénégal., cjomme celui de toute la zone tropicale sèche
Iouest africaine, est caractérise) par une opposition tranchée entre une saison
stiche pendant I.aquelle La pluv>ométrie est nulle, et une saison des pluies dont
l.a durée varie entre trois et cinq mois. La pluviométrie annuelle moyenne totale
passe de 3OCl à 1500 mm du Nord au Sud du pays. La saison des pluies commence
généralement en Juin oc1 en Juill.et, et l.es semis se font dès les Ipremières
pluies. La variabilité annuelle des pl.uies est très forte. Ainsi, dans les zotws

---

où La pluviométrie moyenne est inférieure à 500 mm, elle est de l’ordre de
40 % pour le mois d’Aoüt, au coeur de la saison des pluies, et peut atteindre
80 à 700 % en Juillet et Octobre (DANCETTE, 1975). Pendant ta saison des pluies,
l.a demande évaporative d’origine climatique (Evaporation d’eau libre en bac
normalisé classe A) passe en moyenne de 3,5 mm/jour au Sud à 5,2 mm/jour au
Nord (DANCETTE, 1976). Ces variations d’évaporation correspondent à une augmen-
tation des conditions d’aridité vers le Nord, faible pluviométrie, températures
élevées, degré hygrométrique faible, vents forts et végétation clairsemée.
2.2. - -es sols
Propriétés physiques
Les sols supportant les cultures pluviales (cultures sans autres
apports d’eau que la pluie) sont surtout des sols ferrugineux tropicaux et des
sols faiblement ferrallitiques. On y rencontre également des sols peu évolués
sur matériau meuble sableux.
Ces sols ont en commun deux caractéristiques qui ont une influence
importante sur Le profil cultural et sur le développement des plantes :
- les horizons superficiels sont toujours sableux ou sablo-
argi Leux. Très souvent, l’ensemble du profi 1 est sableux,
- la kaolinite prédomine dans la fraction argileuse.
La combinaison de ces deux caractéristiques a pour conséquence une
quasi inexistante des phénomènes de gonflement et de retrait du sol. consécutifs
aux variations d’humidité (CHARREAIJ et NICOU, 1971).
L’ampleur prise par ces phénomènes est en effet en relation, C(omme
ii’a montré en particulier MAERTENS (19641, non seulement avec la teneur en
argile du sol. mais aussi avec la nature de cette argile : à textures identiques,
‘les variations seront minimales pour un sol à kaolinite et maximales pour un
sol à montmori Iloni te.
La densité réelle de ces sols est d’environ 2,65. Les densités
apparentes dans les horizons de surface dépendent des techniques culturales

---

6 . -9
app 1 i quées ,, Sous culture et sans travai 1 du sol, elles sont élevées, de L’ordre
d e 1,6 ; la porosité est donc faible (environ 40 %).
La fraction utile de 1 ‘eau, définie par La différence entre I.a
capacité au champ et le point de fletrissement permatnent, est retativement peu
importante.,
EI.le est selon Ca it:eneur en argile, de 6 à 12 mm par tranche de
10 cm.
Ces sols possèdent cepeiqdant une caractéristique favorable qui est
I.eur grande profondeur. On peut: rencontrer une cuirasse latéritique qui arrête
I.es racines, ma’i s, lorsque cell.e-ci est à moins de un mètre de la surface, Le
terrain esl: souvent laissé en frichfe. La profondeur de sol utile est géntira-
lement déterminée par La profondeur maximale atteinte naturellement par le
système racinai r-e.
Prop,riétés chimiques et physico-chimiques
-.- --
. - -
----..---.-
Dans L.es sols exondés du Sénéga L, Les teneurs en P2O5 total .et
assimilable sont très faibles ,;: elles sont respectivement de 150 et 7 ppm
environ dans le sol dior de Bambey non fertilisé. Par ailleurs, dans ces sols
pauvres en argille et en matière organique, la capaciité d’échange des cations
est 1 imitée. Le complexe absorbant est faiblement saturé en cations avec parti-
cui.i&rement peu de potassium échangsable CO,05 meq/lOO g). On note une nette
tendance à L’acidification des sols de vieille culture,. dûe au lessivage et à
L’insuffisance des restitutions minérales (PIERI,. 1976). Cela a pour conséquence,
un accroissement de la solubilité de l’aluminium qui peut devenir important
dans la fraction absorbable, une diminut io’n de 1 ‘assimi Labi ii té du phosp!hore
consécutive à la Libération de AL+++ et une perturbation de t’activité bioio-
gique. Les teneurs en azote ,total varient de 0,2 à ‘l %. en surface, avec une
nette diminution en profondeur,. Les teneurs en azote minéral sont très f$aibl.es,
sauf au moment des premières pl.uies après la longue saison sèche. On observe
alors une forte reprise de l’activite biologique, et il. y a un “pic” de miné--
rakisation important mais généralement trés bref I Ensui te, la minéralisation
devient ext rèmement lente. Le rapport C/N est assez variable, de 8 à 15.

---

7. -
2 . 3 . - Les cultures et la production agricole
Ru Sénégal, les principales cultures pluviales sont, de loin,
L’arachide et les céréaies : mi 1 et sorgho.
L’arachide occupe à peu près la moitié des 2,5 millions d’hectares
cultivés. Cette spéculation procure l’essentiel du revenu monétaire du paysan.
La production sénégalaise se situe au cinquième rang mondial et représente
environ 40 % des exportations du pays. Le Sénégal est le premier exportateur
mondial d’arachide.
Les surfaces de m i 1 et sorgho viennent imméd iatement après 1 ‘ara-
chide. Le mil est surtout cultivé dans la moitié Nord du Sénégal et Le sorgho
dans la moitié Sud. Ils occupent environ 1 million d’hectares chaque année et
procurent l’essentiel des ressources vivrières du pays.
Les superficies cultivées en riz (aquatique et pluvial), en mais,
cotonnier et cultures maraichères viennent loin derrière.
La jachère d’herbe (friche) qui faisait autrefois partie intégrante
de Ca rotation tend à devenir de plus en plus rare sur les terres de culture.
Le niveau de rendement des cultures pluviales est particulièrement
b’as. Les moyennes genérales sont de l’ordre de 600 à 700 kg/ha pour l’arachide
et d’environ 500 kg/ha pour le mil et le sorgho. Elles sont sujettes à de très
fortes variations annuelles et locales.
La production vivrière du pays est nettement insuffisante pour
subvenir aux besoins de la population et de coûteuses importations de céréales
sont nécessai res. El.les sont composées de blé, de sorgho et surtout de riz
(200 000 à 300 000 tonnes par an>.
C’est pourquoi, l’objectif prioritaire du Gouvernement sénégalais
est l’amélioration de la production céréalière pour se rapprocher de L’auto-
suffisance alimentaire et La sécurisation de la production arachidière pour
augmenter les revenus des agriculteurs en les rapprochant de ceux des saLari&.
Le Gouvernement s’est fixé de tripler le revenu du cultivateur entre 197Y7 e t
L’an 2000. Dans L’avenir, l’auto-suffisance alimentaire à L’échelon du pays
pourra se faire, en grande partie, grâce à des aménagements hydro-agricoles8

---

8.. -
importants prévus dans la vall.ée du Fleuve Sénéqal et dans
_
le Sud du pa:yc.
Toutefois,, L’auto-suffisance .aLimlentaire des personnes et du cheptel vivant
sur et aut,our de l’exploitation parait indispensabl.e.. D’autre part, L’augmen-
tation de La population est très élevée, P#armi Les pI.us rapides dv mondle
(2,r> % pair ar).
Caris l a plus grande partie des terres agricol.es, L’augmentation de
la productios, âne peut plus se faire par I ‘augmentation des surfaces. Les sols
cuLtivab1es ewcore en friche, n’occupent plus que des surfaces trébs réduites
dans beaucoup de régions, en particulier dans toute La zone centrale du pays
O~J 1.a population est déjà trè!; dense (de 60 à 70 ha/kd en moyenne). Ai Il.eurs,
Les terres en friche correspondent à des SOLS médiocres ou à des L:ones à trés
faible peuplement, pour des raisons variables, mais souvent par manque de
points d’eau.
Si l a f e r t i l i t é n a t u r e l l e d e La t e r r e séncigahaise e s t f a i b l e , s a
fertilité potentielle obtenue par I”utilisation de t.echniques adéquates, parait
presqu’aussi élevée que tel le de bien des sols. des pays tempérés. C’est ainsi
que des rendwwnts de 2500 kg./ha de mi 1 et d’arachide,,. 5000 kg/ha de sorgho
peuvent être obtenus en grandes parcelles et en miLieu paysan. En expérimen-
ti?dtiOn,
les rendements peuven,t atteindre 3500 kg/ha de mil, 4000 kg/ha d’ara-
chide, 5000 E.g/ha de sorgho e,t 6000 kg/ha de mais.
Des rendements élevés sont donc possibl.es,,. mais il faut pour cela
lever Les principales c,ontraintes de La prodiuction,.
2 . 4 . - Principaux facteurs limitants de la production
._-_-
-.--.--C_-,-----.--,--.-
Les différences observées entre les rendements actuels en mi lieu
paysan et les p o t e n t i a l i t é s ,
sont: dûes a des, facteurs techniques et socio-
économiques très variés. Parmi eux, on peut citer les variétés parfois mal
adaptées, le parasitisme, les mauvaises herbes, L%quipernent insul’f isant:,. La
faible techn; ci tG de certains agriculteurs.
Toutefois,
au Sénléga 1., comme dans toute la zone tropicale séche
ouest af ri ca’ ne, où la pluviométrie est aléatoire, et les sols pauvres, Le
-
niveau d’alimentation hydrique et: minéral parait jlouelr un rôle fondamental
w------
.--.-- .-“-- ,-l-<^----_l_---_I
&3ns L’éIaboration du rendement.
- - - -
.-

---

9. -
2.4.1, -- L'alimentation hydrique
Dans le Centre du pays, les variétés de mil et d'arachide à cycles
(courts (90-95 jours> ont des besoins en eau de 400 à 450 millimètres. Compte
tenu du gradient de demande évaporative, ceci correspond dans l'extrême Su#d
$21 250-280 mm et dans L'extrême Nord à 560-630 mm. Pour les variétés d'arachide
semi-hâtives (105 jours), ces besoins sont de 500 à 550 mm dans Le Centre du
pays. La confrontation des besoins en eau et de la pluviométrie fait ressortir
que, dans presque toute la moitié Nord du Sénégal, les besoins en eau globaux
(d'un mil de 90 jours sont mal couverts au moins une année sur cinq IDANCETTE
et HALL, 1979). Même au Sud de cette zone, des stress hydriques temporaires,
fréquents en cours de culture, peuvent avoir une incidence défavorable sur lai
production à cause des faibles réserves. D'autre part, en zone tropicale, il
/pleut généralement sous forme de violentes averses. Dans Le Sud du pays,, le
quart de La pluviométrie tombe avec une intensité supérieure à 63 mm/h
(CHARREAU et NICOU, 19711, et une partie importante de l’eau pluviale peut être
&acuée par ruissellement et être perdue
pour la culture. Enfin, dans I.e.s sols
sableux à perméabilité élevée ou moyenne, une partie importante de ["eau reçue
peut percoler au delà de la zone d'extraction racinaire et être perdue, elle
aussi pour la culture.
2.4.2. -- L'alimentation minérale
Si l'on procède à une analyse détaillée et complète d‘une plante
supérieure,
on met en évidence l'existence d'un très grand nombre d'élérnents
minéraux. Bien que la présence d'un élément dans la plante ne signifie pas
forcément qu'il soit indispensable, des auteurs ont pu montrer depuis longtemps
que les besoins des plantes en éléments minéraux sont multiples. Certains sont
absorbés à des doses de quelques grammes à quelques dizaines de grammes par
kilogramme de matière sèche : azote, phosphore, potassium, soufre, caLcium,
et en quantité moindre magnésium et fer ; d'autres sont absorbés à des {doses
très faibles et variables de 10" à 10w3 gramme par kilogramme de matière
sèche : manganèze, bore, zinc, cuivre, molybdène ; d'autres encore seraient
utiles ou même indispensables chez certaines espèces. Enfin, certains ions
absorbés peuvent être toxiques (aluminium).

---

A,firr de simplifier,, nous nous Limiterons, à une revue sommaire des
problèmes d’aLimentation minéralle (au Sénégal (en ce qui concerne les trois
principaux élkments N, P, K, qui, dans ce pays,
ont été les mieux étudiés ;
c:ar c’est pour c:es trois éléments que L’approvisionnement de la olante dans
l e sol peut: être un facteur limitant important. Parmi-i les autres éléments,
des carences en soufre et en molybdkne ont toutefois été mises ei? évidence
dans certaines conditions et en pa’rticulier sur arachide.
L 'azote
- - - -
La nutrition azotée des plantes au Sénégal est très différente
suivant que I’WI s’adresse à l’arachide qui est une légumineuse, ou aux
céréales.
L.es mobilisations totales en azote sont de L’ordre de i30 à 100 kg/ha
pour chacune des espèces en conditions de culture inltensive.
Sauf au moment du pic de minéralisation (cf. par. 2.2) en début de
cycle, les teneurs du SOL en azote minéraI sont très faibles. Parfois, après
une période sèrhle au moment de la ireprise Ides pluies,
on peut cependant assister
à une réactivation de la minéraIisa!:ion. l3n dehors de ces périodes, la n’itri-
fication se fait uniquement au niveau de La rhizosphère où elle peut être
importante (GAIMRY, commun. pers. 1. On Conç(oit dans ces condition,s qve I’alimen-
tation azotée des céréales soit: di,f”Ficile (en milieu non enrichi ton engrais
azoté. II convient de semer Les cériiales em sec ou dès les premikres pluiies
pour profiter au maximum de l’azote libéré en début de cycle, ca’r
la mi mirai-
lisation parait alors suffire pour satisfaire ta demande de La jeune plante.
En c.onditions de cultuire traditionnelle, une forte proportion de
L’azote nécessaire à l’arachide peut Lui être apportée à partir de L’azote de
l’air par fixation symbiotique grâce au rhizobium présent dans tous Les SOLS.
Toutefois,
cette fixation peut être Largement diminulée en conditions de milieu
défavorables. EL Le parait partiiculiérement sensible à une diminution de pH qui
entrai ne une Libération d’alumiinium échangeable (PIERI, 19761, a[Jx conditions;
hydriques du S~ZJL et à sa températwe
(DUCERF, 19781, ainsi qu’à son aérai: ion
(WEY et OBATON, 1978). Enfin, on constate que La plante s’alimente préféren-
tiellement à partir de L’azote du sol. : en culture améliorée, awc apport
d’azote, la plante ne fixe plus que de 20 à 70 X de ses besoins (GANRY, 11975).

---

11. -
Le phosphore
La carence phosphorée est la règle dans tous les sols du Sénégal,
du fait de la très faible teneur en phosphore aussi bien sous forme assimi-
lable que totale (cf. par. 2.2). Cela constitue un facteur Limitant important
de la production des cuiltures dont les besoins sont de 20 â 40 kg/ha de FI205
en cubture améliorée, suivant les espèces et le niveau de production.
Le potassium
Les teneurs en potassium échangeable sont très faibles dans Les
sols du Sénégal (cf. par. 2.2) et les mobilisations de cet élément sont impor-
tantes,
de 40 â 80 kg/ha de K20 suivant les cultures et la production de matière
s$che. Malgré cela, on ne constate pas de carence, excepté après plusieurs
années de culture intensive sans apport. Deux explications peuvent être avan-
cées :
- les réserves en potassium total sont relativement importantes,
dans Les feldspaths du sol et peuvent facilement passer â L’état échangeable
(PIERI, 19771,
- Le potassium mobilisé est surtout emmagasiné dans Les pailles
qui sont en partie restituées.
En culture traditionnelle sans fertilisation, La faible demande
instantanée et totale des plantes en éléments nutritifs est â peu près satis-
faite par Le SOL, au prix d’une évolution lente vers la baisse de fertilité,
qui se manifeste surtout sur arachide.
Par contre, toute amélioration des conditions de culture et du
matériel génétique engendre des besoins plus élevés que le sot ne peut ~LUS
s a t i s f a i r e . A i n s i , L’élévation des rendements nécessite La préservation et
L’amélioration de la richesse chimique du milieu, et des conditions physiico-
chimiques de celui-ci (restitutions organiques et amendements calciques).
2.,4.3. - Amélioration des conditions d'alimentation hydrique et minérale
-
-
On peut améliorer l’alimentation hydrique des cultures, par une
mlei Ileure adaptation des cycles aux caractéristiques climatiques (DANCETTE,

---

‘1 ;? . -
1975) et par une amélioration de la tolérance à la sécheresse (GAUTREAU,'I97.7) I
Ce sont des obiectifs de recherche importants dans les programrres de sélectjon
des princ;ipaLes cultures au Senégal,,
en particuL.ier pour le mil et l'arachide.
1

L "trrigation, soit totale, soit complémentaire. est un moyen
puissant pour ameliorer et surtout pour régulariser l.es rendements par rapport
à ceux des wltures soumises aux aléas climatiques de La zone. Les possibilités
d'irrigation dans les sols sableux exondés à partir des nappes phréatiques ou
des eaux de surface, sont étudiées avec attention au Sénégal. PaLheureusement.
cette technique, malgré son intérêt évident, ne pourra concerner qu'une super-
ficie très Lim:itée du territolre, une minorité de paysans d'une bonne techni-
cite; et certaines spéculations plus directement rentables.
Pendant longtemps encore, dans la majeure partie dcI Skégal et de
121 zone sahelienne, l.'amélioration de l'alimentation hydrique ces cultures
passera par une utilisation optimale des ressources pluviales.
Une amélioration des conditions d'al.imentttïon hydrique peut aiussi
se faire grâce à un aménagement d'u système sol-eau. II, faut, en particulier,
reduire les pertes d'eau par ruissellement, évaporation du sol nu et consomma-
tion par les mauvaises herbes. Un1 certain nombre de techniques agronomiques
permettent d'y arriver (CHOPART, 1975 ; NICOU et CHOPART, 1977 ; CHOPART,,
NICOU et VACHAIJD,, 1979).
l'amélioration des conditions d"alimentatlon minérale passe par
L'augmentation 011 Le maintien de la richesse du mi Lieu en éléments nutri":ifs
grâce à la pratique d'une fertilisation. Cel.le-ci a pour but de corriger la
carrnce du SC 1 en phosphore par un apport unique de 500 kg/ha de phosphate
trisr.alcique ratureL qui se solubilise Lentem~ent, et d'entretenir I.a fertilité
par des apports annuels d’engrais N, P, K:. Ces apports annuels correspondent
à des doses *qui, globalement, p ermettent de compenser Les exportations en
gra?ns,, Les pailkes étant supposées revenir au sol,, ce qu! n'est d'ailleurs
pas entièremesnt 1-e cas. On n'apporte pas ou tres peu d'azote avant La culture
d’arachide, la f-ixation symbiotique pouvant en grande partie subvenir aux
besoins de Lz plante à conditian que le rhirobium se trouve dans des conditions
favorables dem /pH,, d’humidité, de température et d'aération.

---

14. -
III, - ROLE DES SYSTEMES RACINAIRES ET FACTEURS INFLUENCANT LEUR CROISSANCE
- - -
3.1,. - Rôle de l'enracinement
Les systèmes souterrains des plantes annuekles ont deux fonctions
essentielles : iks assurent à la fois un rôle d'ancrage et d'absorption par
la pl.ante de l'eau et des éléments minéraux. Ils peuvent aussi constituer ~PI
organe de réserves, mais ce n'est pas le cas des principales plantes de tut-
ture annuelLe au Sénégal. Enfin Les racines sont, comme tous les organes
vivants du végétal, Le siège d'un métabolisme qui a une incidence sur le fonc-
tionnement général de La plante.
3.1.1. - Ancrage
- - - -
Le système racinaire assure la fixation de La plante sur son
support, Le sol, et maintient la verticalité de La tige. La plante peut être
soumise à des forces tangentielles élevées lorsque son développement en hauteur
est important, comme c'est Le cas au Sénégal du mil et du mais (2 à 2,5 m) et
du sorgho dont certaines variétés dépassent 4 mètres de haut. Ce sont surtout
les girosses racines principales partant latéralement des premiers noeuds qui
permettent la rigidité du système. Chez te sorgho à pailles hautes, des racines
peuvent être émises sur des noeuds situés jusqu'à plus de 30 cm du sol. Le
degré de ramification des racines qui assure Le contact intime avec Le milieu
est aussi un facteur important. On a pu mettre en évidence des relations entre
certaines caractéristiques du système racinaire et la résistance à La verse de
differentes pl.antes (HAMILTON, 1951 ; SECHLER, 1961 ; PINTUS, 1967 ; CRAIG,
1968 ; MIYAS,AK:A, 1969).
3.1.2. - Absorption de l'eau et des éléments minéraux
-
-
IL s'agit inconstestablement du rôle le plus important des systemes
racinaires cliez les végétaux supérieurs. La plante puise dans Le sol, grâce
à ses racines, l'eau et Les éléments minéraux indispensables à son développement.
Le rôle des autres organes dans l'alimentation hydrique et minérale est géné-
ralement négligeable dans les conditions normales de fonctionnement de la
plante.

---

1 3 . -
Les doses d’engrais, préconisées par La recherche et les organismes
de développement sont les suiva,ntes (en kg/haI :
Ï-
‘Ï- - - - - - “ i - - - = - - - ! - -
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I
1
I
.
-
.
-
-
--. -,A-
Malheureusement, ces doses sont loin d’être entierement alppLiquées.
Une forte proportion des surfaces cultivées ne reço,it en fait que de très fai-
bles doses d’engrais. Les s.oLs du Sénégal constituent par ai ILLeurs un milieu
très fragi1.e et Le maintien de La fertil.ité en culture semi-intensive ,ferti-
Lisée ne parait pas encore entièrement résolu. En effet, des apports d’engrais
p,euvent en particulier entrainer des déséquilibres ,3 cause du très faible
pouvoir tampon du sol.
Cependant, c’est par Les racines des plantes que se fait l’essentiel
de L’alimentation hydrique et m-inéraLe. IL ne servirait donc à rien d’améliorer
L’humidite et La richesse chimique du :SOL si Les systèmes racinaires ne pouvaient
trouver des conditions de croissance et de fonctionnement co-rectes, pour inter-
cepter et utiliser Les réserves disponibles. D’autre part, une amélioration
du degré d’exploration du milieu par Les racines a pour effet de mieux répartir
la demande clans Le SOL et devrait: donc permettre d’obtenir L,e même resultat à
un niveau de richesse du sol P~IJS bas.
Dans le cadre d’une poLitique d’amélioration de La productivité
des cuL.tures,
il convient donc d’examiner a’vec soin Ce rôle #de L’enracinement
et Les facteurs qui L’inf Luenc~enl:,
au même titre que Les autres facteurs et
candi t ions de rendement de La plante. Cela parait particulièrement vrai dans
Le cont:exte sénégalais qui vient d”être défini.

---

15. -
3 . 1 . 2 . 1 . - Mécanismes d'absorption racinaire
Eau
A Ilinterface sol-racine et au niveau du parenchyme cortical de La
racine, le mouvement de l'eau se fait toujours dans Le sens du gradient de
pression osmotique. Au niveau du passage dans les tissus vasculaires, Le relais
du gradient de pression est pris par la succion exercée au niveau du feuillage
et transmise à tout Le système vasculaire du xylème.
Cette succion peut être
très forte, car La perte d'eau par transpiration à la surface des feuiLles est
généraLement importante (7 Litres d'eau par pied de mil et par jour au stade
floraison).
Enfin, d'après certains auteurs (MORIZET et ROBELIN, 19751, un
second processus dépendant du métabolisme parait exister.
Deux contraintes principales peuvent cependant freiner l'absorption
de L'eau par la racine :
- Une contrainte Liée au SOL
La force de rétention de L'eau par Le SOL dépend principale,ment du
potentiel capillaire. Une terre humide, bien ressuyée, possède un potentiel
hydrique faible de 0,l à 1 bar. Mais dès que Le SOL se dessèche, la force de
rétention augmente rapidement jusqu'à des valeurs trés élevées de plusieurs
dizaines de bars. La pression osmotique de La cellule peut augmenter par perte
d'eau et concentration du suc vasculaire, mais La pression maxïmale reste
Limitée ; BRIGGS et SHANTZ (1952) admettent des valeurs de 15 bars CpF' 4,2),
Toutefois, des travaux plus récents, réallisés au champ et en P#ots
montrent que La tension de L'eau au delà de Laquelle des réserves hydriques ne
sont plus utilisables peut dépasser 15 bars, et que ce phénomène parait Lié
aux caractéristiques du SOL et du système racinaire IMAERTENS, BLANCHET et
PUECH, 1974).
- Une contrainte Liée à La plante
Le transfert de l'eau du SOL vers Les feu!LLes, à travers le
végétal, est freiné par un certain nombre de résistances situées principaLement
à L'interface sol-racine, dans Les différents tissus racinaires (notamment au
niveau de l'endoderme> et dans Les parties aériennes. Cependant, Les succions
exercées par L'atmosphère sont beaucoup plus grandes,, et La principale Limi-

---

1 6 . -
tation d e l'évapotranspiration
d a n s la Plante s e f a i t à t ' i n t e r f a c e feu'ille-
air, avec La régulation stomatique.
Eléments min&rau.rc
--VF
.-
L'absorption des éléments nutritifs par I.es racines parait encore
~LUS complexe, et beaucoup de mécanismes restent c?ncore du domaine de L'hypo-
thèse.
L'absorption des principaux éléments nutritifs se fait généralement
à contre gradient de concentration. Pour expliquer cette anomalie par rapport
aux simples lois de la diffusion des ions f plusieurs mécanismes semblent inter-
ver,i r, certains faisant appeI.
a des théories mécanistes (loi de DONNA'PJ,
klectro-osmose), d'autres au métabolisme (EPSTEIN et HAGEN, 1952 ; EPSTEIN,
1953). Les mécanismes peuvent être différents suivant. les ions considérés,,
mais on peut tenter de schématiser ainsi les phénomènes.
Il. y aurait d’abord ul?e adsorption des ions et plus particulièrement
des cations à La périphérie des racines sur des sites d'échanges, à la su:ite
de quoi i 1s seraient absorbés par la racine suivant deux processus :
- une absorption re,tiersible et passive dans un “espace libre
apparent"
n’ayant d’ailleurs Pas de Limite précise au niveau de La cellule ou
des tissus,
- une absorption active se .faisant à contre gradient de concen-
t r a t i o n , et donc nécessitant une dépense d'énergie par intervention disette du
métabolisme.
Les ions passent ainsi à travers l’endoderme pour atteindre les
tissus vasculaires, d’où ils migrent par translocation dans le végétal. Cepen-
dant, pour certains ions comme Ije cal.ciwm,
l’absorption semble souvent unique-
ment passive CHELLER, 19691.
Si les mécanismes de LUalimentation hydrique et minérale sont
d i s t i n c t s ,
il existe toutefo?s uine liaison étroite enItre ces deux phénomènes.
Les mécanismes de l’absorption min&rale supposent un bon état j’hydrat*kn des
racines et dwc une alimentation hydrique correcte. De ~LUS, le flux hydrique

---

dans le sol CBLANCHET, MAERTENS et BOSC, 1974 ; NYE, 1972 ; BLANCHET et al,
1974), comme dans la plante CHELLER, 1969) influence L'alimentation minérale.
Capacité d'absorption des racines
Sur maïs, en culture hydroponique, q uelques racines peuvent sub-
venir aux besoins de La plante grâce à une capacité très élevée d'absorption
de L'eau et des principaux éléments nutritifs (MAERTENS, 1971).
L'âge de la racine ne semble pas avoir une influence marquée sur
l.a capacité d'absorption CMAERTENS, 1971). D'après cet auteur, Les parties
basales des racines ont des possibilités d'absorption plus élevées que les
parties apicales, lorsque celles-ci sont rattachées à La plante CMAERTENS,
1971).
En vases de végétation, les capacités d'absorption de l'eau et
des É!léments minéraux des racines de mais sont généralement très grandes. A
condition que Le sol soit fortement enrichi et constamment maintenu à une
humidité (optimale, une faible proportion de l‘enracinement peut alors subvenir
aux besoins de La plante (MAERTENS, 1971).
3.1.2.2. - Absorption de l'eau et d'éléments minéraux en conditions
naturelles
Une certaine absorption des éléments minéraux pourrait se faire
par contact direct entre les racines et le sol CJENNY, 1953 ; BLANCHET et al,
1962I, mais La surface totale du système racinaire en contact avec le miilieu
est très nettement inférieure à cette de L'ensemble des particules de sol,
avec une différence de L'ordre de 105 CMAERTENS et BOSC, 1976). La quantité
d'éL&ments minéraux directement en contact des racines est donc très faible et
L'aLimentation minérale nécessite un déplacement des ions, des sites de réten-
tion veirs Les racines.
Pour cela, la rhizosphère est réapprovionnée par des flux de
diffusion des ions des zones les plus riches vers les zones appauvries par
L'absorption racinaire, et par un transport vers les racines appelé mass flow
CFRIED et BROESHART, 1967 ; BLANCHET, 1968 ; NYE, 1972).

---

18. -
La diffusion, sous La dépendance du gradient de concentration,
est infLuencci?e par La richesse du milleu, l'humidité, La température du sol
et par certaines caractéristiques physico-chimiques (capacité d'échange pour
Le potassium 1-t pouvoir fixateur pour !e ohosphore) (BOSC et BLANCHET et al,
19741, airsi que par La distance à parcour-lr Ccotonisation du SOL oar les
racines).
l.es transports par mass flow qui comprennent la circulation dans
et par La phase Liquide, sont très compLexes.,
ILS sont Liés à L'humiditk du
SOL, au transport d'eauy
à L'intervention d'achanges continuels entre C~I
solution du sol et Le complexe absorbant, et à La libération d'anions, notam-
ment de carbonates, par La respiration des racines (MAERTENS et Bo!x, 1976).
Ce'zi permet d'expliquer qu'il peut ainsi venir aux racines des quantités, de
potassium superieures à ce que La concentration de La phase liquide pourrait
Laisser supposer (BLANCHE-r et IBOSC, 1969>.,
Dans Le ~31, ces mouvements d"ions vers les racines s'effectuent
sur des distances Limit&es, de L'ordre du dkcimètre pour Les nitrates par
acconpagnement de la phase Liquide, du centimètre pour Le potassium, par dif-
fusion et mass, flow et du mi Llimètre pour Le phosphore,, essentiellement par
diffusion (BLANCHET et aL, 1974).
Au champ, L'approvisionnement en eau de La plante dkpend des
stocks hydriqi-,es, de ?a cessibilité de L'eau (PUECH,, 19691, et surtout de La
coLonisation 1-b système racinaire (YAERTENS,
BLANCHI:T et PUECH, 1974 ;
TAYLOR, 19'78 ; IYAERTENS, 19791,. IL semble que Les parties proximaLes des
racines, situees près du collet, ont des possibil.ités d'absorption plus
grandes que Les parties basales
(MIAERTENS, 1971),, Or !e degré d'exploration
du SOL par Les racines est généralement meiLLeur vers La surface ; les possi-
biLités d'extraction racinaire de L'eau y sont donc plus fortes. Les systèmes
racinaires de plusieurs espèces peuvent ainsi assécher Le profil au delà du
pF 4,2 dans Les horizons superficiels tandis qu'en profondeur, Le profil
d'assèchement maxi;mum correspond trè,s souvent a une humid'ité nettement supé-
rieure 2 ceLLe du pF 4,2 (MAERTENS, I3LANCHET et PUECH, 1974).
Ces mécanismes de transfert des éléments minéraux et de L'eau du
sol vers Les racines, et ceux de L'absorption racinaire proprement dite sont
complexes et encore assez mal connus.

---

On retiendra surtout que les distances de migration1 dans le sol.
vers les racines du potassium et surtout du phosphore, sont faibles.
Ces deux éléments vitaux nécessitent une bonne exploration du
sol par les racines pour être absorbés en quantités suffisantes. Lorsque les
distances entre Les racines sont supérieures aux distances de mligration pos-
sible de ces éléments, Le volume de sol réellement utile dépend directement
de La longueur totale de l'enracinement ; il en est de même pour l'eau.
En ce qui concerne les nitrates très peu retenus par te sol,,
leur dépLacement vers les racines se fait facilement avec la solution du sot
absorbée par la plante pour ses besoins hydriques. Toutefois, ils sont très
sensibles, à ia lixiviation, et un enracinement bien développé améliore hes
possibiCités d'interception racinaire avant leur migration en profondeur.
De nombreux auteurs ont d'ailleurs souligné l'importance d'un bon
développement racinaire pour La nutrition minérale et hydrique de la plante
(MAERTENS, BLANCHET et PUECH, BARBER, 1974 ; TAYLOR, 1978 ; DREW, 1979 ,;
MAERTENS, 1979).
3.2. - Facteurs du milieu et croissance racinaire
3,2.1. - Propriétés physiques du sol
Les relations entre la porosité du SOL et l'enracinement ont fait
L'objet de nombreuses études (SCHUURMAN et GOEDEWAGEN, 1956 ; HIDDING et
VANDENBERG, 1960 ; TAYLOR et GARDNER, 1963 ; MAERTENS, 1963-1970 ; CHAT'TER JEE
et RATTAN LAL, 1968).
Des relations étroites ont souvent été trouvées entre la porosité
et l'enracinement, même lorsque la porosité varie dans de faibl.es proportjons.
HIDDING et VANDENBERG, en accord avec SCHUURMAN, estiment qu'une porosité de
40 % est une limite au-dessous de laquelle L'enracinement éprouve de gr,andes
difficultés à se développer.
Cette action de ia porosité sur l'enracinement est dûe essentielle-
ment à deux propriétés qui en découlent : la résistance mécanique à La péri&
tration et l'aération du sol. L'état hydrique du sol a aussi une action sur

---

20. -
ces deux dmernières propriétés : une forte humidité du sol diminue la résis-
tance à la pénétration CMAERTENS, 1964 ; NICOU, 1975 1: CHOPART, 19781, mais
diminue aussi l'aération pour une porosite donnée.
Bien que le rôle de l'aération du sol ne soit pas négligeable,
surtout en corrditions extrêmes (Madame PER'IGAUD, 1966-1967 ; HOPKINS et
PATRICK, 19691, la résistance mécanique des sots a une influence prépondérante
sur I.a croissance racinaire (GILL et MULLER, 1956 ; MAERTENS, 1964-1970 ;
MIRREH et KETHESON, 1973 ; TAYLOR et GARDNER, 1963 ,: Madame PERIGAUD, 19166 ,;
MEREDITH et PATRICK, 1961 ; TAYLOR, 1979).
D'après TAYLOR et GARDNER (19631, il n'y a plus de croissance raci-
na:ire du cotonnier en sol sableux lorsque la force de résistance à La pénétra-
tion est supérieure à 29 bars. Toutefois, la croissance racinaire est ralentie
bien avant ces valeurs CBARLEY et GREACEN, 1967 ; RIJSSEIL et GOSS, 1974).
Mais d'autres propriétés physiques du sol peuvent aussi avoir leur
importance,. Parmi elles, on citera la texture, la température, l’état hydrique.
La croissance racinaire est favorisée par une texture grossi'ère
CFEHRENBACHER et RUST, 1956). (Cependant, en sol argileux humide, le miLileu peut
être déformé par les racines (CHAMPION et BARLEY, 19691 tandis qu'en SOL
sableux, Le milieu est beaucoup plus rigide. Tout dépend alors de la dimlension
des pores du sot et du diamètre des racines. Les sol.~ s,ableux fins et tassés
sont en général mal explorés par les racines CHENIN et al, 1960).
La température du ,sol, dans les limites biologiques, stimule les
phénomènes de croissance radiculaire et de rhirogénése, ta vitesse en parti--
cul.ier CGAIJTHERET, 1968 ; NIELSEN, 19741. Elle a aussi une influence sur La
direction de croissance des racines CONDERDONK et KETCHESON, 1973).
Un Léger déficit hydrique semblerait favoriser la croissance raci-
naire CKAMACHARYA,, 19731, mais on l'a vu, l'assèchement du sol s'accompagne
généralement d'une augmentation de la résistance mécanique qui est un facteur
défavorable à la croissance. Par con'tre, une période sèche de courte durée
agit sur certaines graminées comme un facteur stimul.ant de L'initiation raci-
naire dans ta période qui suit La réhumidification (PICARD, 1973).

---

21. -
Au Sénégal, en conditions de sol sableux à faible porosité, des
relations étroites ont été obtenues entre la porosité du sol et La croissance
racinaire sur les principales cultures CBLONDEL, 1965 ; NICOU et THIROUIN,
1968 ; CHOPART et NICOU, 1976 ; CHOPART, 1980). Une diminution de la porosité
entraine généralement une diminution de la densité racinaire. On a pu aussi
y' f ,\\ <-,i, : :**;
mettre en évidence une raltion entre la résistance mécanique du sol à la péné-
tration et La croissance racinaire du mil CCHOPART, 1980).
3.2.2. - Propriétés chimiques du sol
Dans un essai, en vases de végétation sur un sol uniformément
enrichi et cuiltivé en fléole, MAERTENS (1970) a montré que, lorsque La crois-
sance des racines n'est pas limitée par la porosité, leur quantité continue à
augmenter avec la richesse d'un milieu équilibré en N P K jusqu'à un niveau
alimentaire très élevé ; L'augmentation du poids des racines est comparable à
celui des parties aériennes. Par contre, en milieu tassé (porosité < 40 %),
La croissance radiculaire atteint son maximum dès que La porosité devient Le
facteur limitant principal ; l'augmentation du niveau de richesse chimique du
SOL n'a plus aLors aucune influence sur l'enracinement.
Chacun des éléments P et K parait avoir une influence propre sur
la croissance racinaire : Le phosphore favorise nettement La croissance des
racines CDIEHL, 1957 ; LEMAIRE, 1974) et des poils absorbants OBOLE, 1973) ;
le potass,ium a aussi une action marquée CLIEBHARDT et MURIFOCK, 1965) mais
plus irrégulière (HARRIS, 1968).
L'azote, par contre, parait avoir une action beaucoup moins nette
sur
L'e#nracinement, et même dépressive en cas d'apports très importants
(MAERTENS, 1970 ; LEMAIRE, 1974) surtout Lorsque cet apport n'est pas équilibré
par des doses correspondantes de P et de K CMAERTENS, 1970).
Certaines substances chimiques Libérées par La décomposition de
La matière organique peuvent activer la croissance racinaire, comme des composés
quinoniques (FLAIG, 19541, ou au contraire Les freiner, comme des acides phénols
produits dans certaines conditions par la décomposition des racines et des
pailles de sorgho CCHOPART et NICOU, 1974 ; BURGOS-LEON et aL, 1978).

---

22. -
L'aluminium, Lorsqu'il est lilx+rtS dans Le sol à L'état de cation
échangeable i3 des pH inférieurs â li peut devenir toxique pour de nombreuses
plantes. Chez certaines espèces (Lupin),
il peut réduire L'absorption du
phosphore (GUERRIER et MORARD, 19781. Il peut aussi freiner et même arrG!ter
La croissance racinaire (RIOS et PEIARSON, 1964 ; ANDREW, JOHNSON et STANDLAND,
1973). Les efi'ets du cation aL+++ sur La croissance des racines varient beau-
coup suivant Les espèces, le pH, La température, et la concentration en
d'autres cations comme le calcium et la magnésium (FOY, 1974 ; PEARSON, 1970).
Au Sénégal, tes sols sont en très grande majorité acides, avec des pH de 5
à 7 qui peuvent parfois descendre en dessous de 5 sur des terrains de vie,\\lle
culture (PIERI:. 1976). Dans ces conditions, des phénomenes, de tox:icité aiu-
minique, qui ont été décelés sur arachide (PIERI, 19761 et semblent aussi
intervenir sur cotonnier (ANGE,, 1979 commun,, pers.) peuvent faire craindre,
dans certains cas,, un effet défavorable de L'aluminium échangeabLe sur La
croissance racinaire.
IV. -. NATURE DE L"ETUDE-
Le développement du système racinaire joue un rôle très important
dans La nutrition et La productivité des cultures sur milieu naturel. Cela
parait particulièrement vrai au Sénégal. En effet, Les sols y sont profonds
mais pauvres (surtout en phosphore), iL existe des risques éLewés de Lixi-
viation de certains cations, et l'alimentation hydrique des plantes est :souvent
déficjtaire. Dans ces conditïons, Les réserves en eau et en éléments mineraux
réeLLement dispon ibles pour La plante dépendent étroitement des poss ibilités
de l'extension du système racinaire.
Dans le cadre de L"int~ensification de L'agriculture, à côté de
I'ameLioration de ta richesse du sol en éLéments nutritifs et de l'augmentation
des stocks hydriques, il convient donc de vei LLer à ce que L'enracinement
trouve des conditions favorables à sa croissance et a son fonctionnement,,
Ceta nécessite, au préaLabLe,
une bonne connaissance des princi-
pales caractéristiques de L'enracinement des plantes cultivées au !%négaL dans
leurs conditions naturelles.

---

2 3 . -
Or, comme nous le verrons, la connaissance des systémes racinaires
de ces pliintes tropicales est encore très fragmentaire , en particulier, pour
Les deux principakes cultures du Sénégal : L'arachide et Le mil.
Le besoin se faisait donc sentir d'examiner, en priorité, Les
modalités de La croissance racinaire de L'arachide, du mil et du sorgho qui
sont de Loin Les principales cultures mais aussi du riz pluvial,, dont Les
surfaces cultivées sont encore assez restreintes mais appelées ,à un plus grand
développement dès que L'on aura résolu certains problèmes aigus d'alimentation
minérale et hydrique de cette plante.
4 . 1 . - Objectifs à atteindre
L'étude qui va suivre tentera de répondre à ces besoins avec comme
principaux objectifs :
Jo/ obtenir un "référentiel" pour pouvoir situer des observations
ponctuelles par rapport aux conditions générales de croissance racinaire,
2"/ comparer Les conditions de croissance racinaire au Sénégal
avec ceLles d"autres régions,
3"/ mieux appréhender Les mécanismes de L'alimentation hydrique
et m;inéraLe et aider à déceler Les problèmes qui peuvent se poser.
Au Sénégal, Les spécialistes de La nutrition minérale des plantes,
de La chimie du sol, de La bioclimatologie et de L'alimentation hydrique, ont
chacun exprimé Le souhait, p our La conduite de Leurs travaux et L'interpréta-
tion de Leurs résultats, de connaître plusieurs caractéristiques de L'enraci-
nement aux différents stades de végétation ; il s'agit en particulier de La
profondeur de l'enracinement (drainage, Lixiviation, réserves utiles), de La
Longueur et du diamètre des racines (nutrition). Or, il ne Leur est souvent
pas possible d'étudier en détail Les systèmes racinaires des cultures de Leurs
expérimentations in situ, pour des raisons d'ordre méthodologique (perturbation
du terrain) et pratique.

---

24. -
4."/ connaître La biomasse racinaire totaI.e sui retourne au SOL
après la mort de la piante, et sa répartition dans Le profil.. Au Sénégal, ou
Les apports de matière organique sont pratiquement inexistants, Le seul enri-
chissement régulier provient des résidus des systèmes. racinaires. Même si
ceux--ci représentent de faibles quanti tés, il parait important de les inclure
dans le bilan organique,
5"/ donner des indications aux sélectionneurs sur La "qualité"
et la variabilité de l'enracinement de Leur matérieL kgétal,
6"/ faciliter la généralisation des rPsul.tats agronomiques yrace
à l.a modelisation et à la simulation. De nombreux travaux ont récemment fait
état de la possibilité de modeiliser les phénomènes d'extraction racinaire de
l’eau et des <qLkments minéraux dans le sol (VAN BAVEL, STRIK et BRUST, 1968 .;
MULZ et REMSON, 1970, NYE et MARLOTT, 1969 ; TAYLOR et KLEPPER, 1975-1978 ;
FEDDES et <a[, 1976 ; HILLEL et TALPAZ, 1976 ; BUSSCHER et FRITTON, 1978 ;
MASSAD, 1979).
D'a(utres auteurs proposent des modeles plus globaux, permettant de
prévoir l'évolution des profils hydriques SOU~S culture CHILLEL, TALPAZ et BAN
KEIJLEN, 1976 ; FRANQUIN et FOREST, 1977 ; HALL et DANCETTE, 1978,).
Or, la plupart de ces modèles font intervenir comme paramètres
différentes caractéristiques des systèmes racinaires dont il faut connaître
les valeurs. L.e degré de précision des résultats donnés par les formules
dépend, entre autre, de la représentativité des données racinaires introduites.
4.2. - Connaissances actuelles des systemes racinaires de 1 'arachide,
-.--
-
-
- I I - - .
du rnjl, du sorgho et du riz pluviaL
"----
.--._
Les questions poséles sur la morphfologie et La Croissanc:e en plein
champ des systémes racinaires Ides principales cultures annuelles au Sénégal
ne Peuv#ent actuellement trouver que des réponsc!s tries fragmentaires, car dans
ce domaine Les travaux ont été particulièrement peu nornbreux.

---

25. -
Travaux réalisbs en dehors du SCn&gal
-_--
Les seules informations qui ont pu être rassemblées sur la crois-
sance de l'enracinement de l'arachide en climat tropical concernent des tra-
vaux réalisés au Tanganyika (Tanzanie) et au Soudan (LEA, 19611, Des études
en milieu aéroponique sont actuellement réalisées en France sur des variétés
en provenance du Sénégal (BEUNARD, commun. pers.).
L'enracinement du mil a, lui aussi, été très peu étmudié en Afrique;
Les seuLs résultats disponibles proviennent du Sénégal.
Ai 1 leurs, certains aspects de l'enracinement du mil ont été abordés,
en Inde en vases de végétation (RATNASWAMI, 1960) OU au champ CKANITCAR, 19441,
et en Australie (WETSELAAR et NORMAN, 1960 ; BEGG, 1965 ; BEGG et al, 1964).
Mais il s'agit toujours de variétés dont La morphologie est très différente
de celles cultivées au Sénégal.
L'enracinement du sorgho a fait l'objet de travaux un peu plus
nombreux essentiellement en climat tempéré, en conditions de plein champ
(MIL~LER, 1916 ; CLURE et HARLEY, 1962 ; NAKYAMA et VAN BAVEL, 19631, mais
surtout en vases de végétation ou en culture hydroponique CARTSCHWAGER, 1948 ;
BUR,MORARD et BERDUCOU, 1974 ; BLUM,ARKIN et JORDAN, 1977 ; ABDELLATIF, NOUR
et WEIBEL, 1978). En Afrique, les seuls résultats disponibles ont été obtenus
par CEA (1961) au Tanganyika (Tanzanie) et au Soudan.
Finalement, parmi les principales cultures du Sénégal, seul le
riz :pLuviaL a fait L'objet d'études relativement poussées en milieu tropical.
Les premières études au champ ont été faites au Congo Belge (Zaïre)
CPELERENTS, 19581, puis surtout en Côte d'ivoire CREYNIERS, KALMS et RIDDERS,
1976 ; PICARD et JACQUOT, 1976 ; REYNIERS et aL, 1978 ; FORESTIER, 1979).
L'enracinement du riz pluvial a aussi été étudié en culture aéroponique
CTRUONG et BEUNARD, 1978).
Les résultats obtenus dans d'autres régions peuvent être de bons
éléments de comparaison. Mais, même s’ils sont obtenus en région tropicale,
ils ne s'appliquent pas forcément aux conditions du Sénégal, à cause de la
tres grande sensibilité des racines aux conditions de milieu. Chez Le riz

---

2 6 . -
pLuvia en particulier, la plupart des auteurs ont mis en évidence de très
grandes di f f érences vari éta les et des fluctuations importantes en fonction
des caractéristiques du sol,,
Travaux réalisés au Si!mrgill
-.--
-.- ---
AIJ Sénégal, de nombreux résultats sont disponibles sur différentes
plantes en ce qui concerne les réactions de ta densité racinaire (en g de
racines par dm3 de sol) aux conditions physiques du sot et aux techniques cul-
turales dans Les horizons de s#urfac:e (NICOlI et THIROUIN, 1968 ; CHOPART,
MAUBQUSSIN et NICOU, 1970 ; CHOPART et NICOU,. ‘1976 ,; CIIOPART, 1975 ; CHOPART,
NICOU e t VACHAUD, 19791.
Dans ce pays,
Les études sur La morphologie et la croissance de
L’enracinement ont essentiellement: porté s u r l e r i z p l u v i a l (NICOU,, SEGUY
et HADDAD, 1970). Ces auteurs (ont comparé 1”enracinement de quatre variétés
de riz pluvial. avec et sans trnvai 1. du SOL.,
ce qui a permis d’aboutir à des
indications très intéressantes sur Le comportement de L’enracinement de la
plante, Les différences variétales et L’influence des conditions physiques du
SOL. Toutefois,
Les mesures portent sur un seul. stade de végétation (grain
laiteux) et certaines mesures, parmi les plus intéressantes Clorgueur, profon-
deur,, diamgtre) ont été réalisées sans répétition ce qui Limite quelque peu
la portée des conclusions.
Le système racinaire de l’arachide a éte étudié très tôlt CORiGIAS,
1951) mais dars des conditions de culture fort éloignées de La pratique habi-
tuelle (espacements de 2 mètres entre chaaue pied alors que la densité normale
est de 10 a 15 pieds/m2). D’autre part, on dispose seulement des valeurs de
poids frai s et de longueur de pivot. L’étude de L ‘enrac:inement du mi 1 a (Sté
abordée par VIDAL (19631, ma,is uniquement en bacs de végétation ; et par
SIBAND (1979) qui s’est intéressé aux dix premiers jours du cycle en culture
hydroponi que.
Jusqu’en 1970, date du début des travaux qui font L’objet de la
Pré&sente étude, L’enracinement du sorgho n’avait fait, à notre c’onnaissance,
l’objet d’aucun travai 1.

---

27. -
4.:3. - Domaine de validité de l’étude
L’étude de La morphologie et de ta croissance des systèmes raci-
naires des principales espèces cultivées au Sénégal présente un intérêt scien-
tif ique et pratique certain, car les études agronomiques qui font appel à La
connaissance des enracinements sont nombreuses et variées, et cette connaissance
e s t très fragmentaire.
Toutefois, on se trouve confronté dans ce type de recherche à plu-
sieurs problèmes. 11 s’agit en particulier des difficultés de l’examen des
organes souterrains développés sur substrat naturel qui empêchent de multiplier
Les prélèvements d’échantillons et de la très grande variabilité des systèmes
racinaires des cultures in si tu dont la croissance dépend, on L”a vu, de nom-
breux facteurs.
Il faudrait normalement, caractériser, isoler et faire varier
chacun des facteurs principaux qui influencent la croissance racinaire, ce qui
est excLu au Sénégal.
Dans ces conditions, il peut paraître vain de vouloir étudier
t’enraclnement des cultures directement en conditions naturelles.
Tout en étant conscient de ces limites, l’intérêt d’un début de
tonnai ssance,
même imprécise, des principales caractéristiques morphologiques
des systèmes racinaires des plantes, nous a paru suffisant pour entreprendre
une tel Le démarche.
Afin de diminuer la variabilité des résultats, nous avons limité
Le domaine de validité de L’étude en nous fixant au départ un certain nombre
de conditions de mi lieu et de culture.
L’étude de l’enracinement de chaque plante a été réalisée sur un
seul type de sol, Le plus représentatif de t’aire d’extension de La culture au
Sénéga 1 : sol ferrugineux tropical sableux peu ou pas Lessivé (Dior) pour
L’arachide et le mi 1, sol brun à engorgement temporaire partiel sabla-argileux
(DekIl pour le sorgho, sol ferrugineux tropical sablo-argileux Lessivé (sol
beige) pour le riz pluvial.

---

28. -
Les propriétés physiques du sol sont représentatives de celles
rencontrées habituellement sur Le type de SQL considérél. Les différents sols
etudiés se caractérisent d'ailleurs par une rebative homogénéité verticale
et horizontaLe (surtout les SOLS dek et dior).
L'e,tude portant sur des plantes cultivées sous pluie sans irri-
gation, L'humidité du sol est nécessairement tres variable et c'est une cause
d'hétérogénéité de La croissance racinaire. Toutefois,, les résultats des pré-
lèvements n'ont été retenus que lorsque L'humidité citait suffisante pour ne
pa IJ constituer, une barrière à la croissance des racines, notamment en prOfOn-
deur .,
Les propriétés chimiques des terrains choisis sont, eLl.es aussi,,
représentatives de conditions moyennes du type de sol considéré. La teneur en
éléments nutritifs peut être Varia)ble,
mais grâce à la fertilisation, il est
peu probable que cela puisse être un facteur limitant -Emportant de la crois-
sance racilqaire.
Par ailleurs, nous nous sommes toujours placés dans des terrains
dont Le pH est supérieur à 5 pour que les pro#bIèmes de toxicité aluminique ne
se posent pas.
L'étude des systèmes racinaires a toujours eu lieu pendant la
saison normale Ides cultures (saison des pLuiesI, sans irrigation.
Les cultures ont é,té conduites suivant les techniques préconisées
par Les Servic:es de vulgarisation, en particulier : fumure appliquee sur La
culture étudiée, et au moins sur Le précédent de la cutture (sauf en cas de
prcictident jachère> ; semis à bonne date, déma'riage précoce des C:éréales,
contrôle parfait des mauvaises herbes.
Le travail du sol, en rrodifiant nettement Les propriétés physiques
de la couche travaillée CCHARREAU et NICOU, 1971 ; NICOU, 1974-197;') a une
incidence importante sur la densité racinaire et sur Les rendements des parties
aériennes (NICOU et THIROUIN, 1968 ; CHOPART, MAUBOUSSIN et NICCW, 1970 ;
CHOPART, 1975 ; CHOPART et NICOU, 1976 ; NICOU,. 19773. Le labour est donc, une
technique fortement conseillée par la recherche. Or,, Le travail du sol est
encore à peu près inconnu au Senégat,
même sur les terrains fertilisés, à cause

---

de différentes contraintes agronomiques au niveau de l’exploitation (NICOU,.
1 9 7 5 ; CHOPART, 1978). C’est pourquoi, nous avons décidé d’étudier L’enrac:i-
nement avec et sans labour pour nous situer dans les conditions habituelles
de culture et celles qui peuvent être souhaitées.
En résumé, Les résultats présentés dans cette étude ont tous été
obtenus dans des candi tions de SOL,
de climat et de culture suivantes :
- SOL dior pour l’arachide et le mil, dek pour le sorgho et
beigle pour le riz pluvial, humide sur une profondeur supérieure à celle de
C’enracinement, ferti Lisé et de pH 1 5,
- plantes dont Le développement est bon ou moyen, cultivées
sous pLuies, sans irrigation, avec les techniques agronomiques préconisées et
dans les conditions de climat de la saison des pluies.
Bien sûr, les résultats et conclusion ne pourront s’appliquer
sensu stricto, qu’aux conditions ainsi définies.
Toutefois,
celles-ci correspondent généralement à celles de l’expé-
rimentation, et, si Le paysan applique les techniques préconisées, Les résul-
tats peuvent aussi intéresser de Larges superficies cultivées.
V. - CONCLUSION
Au Sénéga I, la pluviométrie est souvent insuffisante et surtout
irréguliére et Les sols sableux sont pauvres en éléments nutritifs mais ils
sont très profonds. Le rôle joué par Le système racinaire semble donc parti-
culièrement important. IL doit pouvoir pallier Les faibles disponibilités rn
eau et en éléments minéraux par une bonne prospection du milieu. IL parait
donc indispensable de tenir compte de [‘enracinement dans différents domailles
de I ‘agronomie.
Or, la morphologie et La croissance des systèmes racinaires des
pr7ncipales culture du Sénégal étaient très peu connues jusqu’â maintenant,
ce qui justifie les travaux entrepris.

---

30. -
L’étude en plein champ des systèmes souterrains des plantes pose
cependant un certain nombre de proiblèmes méthodoLogiques que nous avons dû
d’abord examir-ler pour choisir ou mrettre au point des mtiithodes adaptées aux
bui:s recherchks.

---

31. -
DEUXIEME PARTIE
MATERIEL VEGETAL ET METHODES D’ETUDE UTILISES

---

32. -
1. - INTRODUCTION
-
-
-
-
La" morphoLogie des orglanes souterrains des plantes CI été généra-
lement moilis compLètement étudiée que ce1L.e des, organes aériens, surtout Lors-
que l.es plantes sont cultivées sur leur substrat habituel. Le sol. L'expli-
cation provient en partie des difficultés d"accès à ces organes et de leur
caractérisation.
Malgré cela, de nombreuses méthodes, ont éttii proposées qui ont
chacune leur intérêt et Leurs défaiuts.
Nous avons dû choisir parmi el.les, celles qui paraissaient convenir
le mieux au type de phante étudiée, à nos conditions de milieu, de travail. et
au but recherché. Nous avons aussi été amené à adapter ou à mettre au point
des méthodes cie prélèvement et de caractérisation des systèmes racinairestz
Cependant,
la mise au point ou l'introduction de certaines méthodes
n'ont pu se faire qu'après le début des travaux, il y a 10 ans. C'est ce qui
exnL:ique une certaine évoLution des techniques utilisées, vers une plus grande
précision (et surtout une caractérisation plus fine des systèmes racinaires.
Les travaux ont porté exclusivement sur des plantes cuLtivées en
plein champ , nour que les conclusions soient plus directement utilisables,
Une très grande majorité des résultats prov;ent de prélèvements de racines ,à
differents stades de végétation, suivis d'une earactéri sation de pLusieurs
paramètres racinaires grâce à des techniques dal Laboratoire. QueLques mesures
et observations ont toutefois eu lieu directement sur Le terrain, surtout en
début de c,ycle.
LOrsque cela était possible, Les résultats ont été traités statis-
tiquement, notamment par des ajustements :r des fonctions mathématiques des
courbes de croissance obtenues.

---

33. -
II. - LE MATERIEL VEGETAL
Pour trois des quatre espéces étudiées, l'arachide, le sorgho
et le riz, il existe au Sénégal d'assez nombreuses variétés traditionnelles
ou améliorées, adaptées aux différents types de mi lieu. Dans le cas du mi 1,
il n'y a actuellement que deux types de populations distinctes dont l'une
d'es deux
domine largement ; le choix de la variété de mil a donc été
faci le.
Pour tes trois autres espèces, il n'était pas possible d"étudier
chacune des variétés. On a décidé de ne retenir que deux ou trois variétés
sélectionnées vulgarisées ou en prévulgarisation parmi Les plus productjves
dans le type de milieu où nos expérimentations ont eu lieu.
2.1. - L'arachide
L'arachide (Arachis hypogca) est une légumineuse annuelle d"ori-
gine américaine à feuilles pennees avec deux paires de folioles opposées.
Les, inflorescences se présentent comme des épis de 3 à 5 fleurs. L'ovaire,
après fécondation, a la particularité d'être porté en terre par le dévelop-
pement d'un gynophore. Le fruit (gousse) se développe et murit dans le sol
entre 3 et 5 cm de profondeur. Chez les variétés hâtives, il existe aussi
des fleurs souterraines.
La hauteur de la plante est toujours faible, de 20 à 40 cm ; le
port peut être rampant ou érigé.
Au Sénégal, Les cycles varient entre 90 et 120 jours suivant les
zones de culture. On a étudié trois variétés, à port érigé, sélectionnées au
CNRA de Bambey et actuellement vulgarisées :
- 55-437 et 73-30 de type spannish, de cycle de 95 jours,
- 57-422 de type virginia, de cycle de 105 jours.
Les correspondances entre le nombre de jours après le semis et les
stades végétatifs dans Ces conditions moyennes de saison des pluies au Sénégal
figurent dans le tableau na 1.

---

34. -
‘Tableau no 1 : P r i n c i p a l e s étapes de La croissance et du développement
---.---
des variétés d’arachide étudiées (en nombre de jours aprés
Le début de La germination)
.--.-----
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-‘------‘Ï-
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La floraison débute tôt et e1l.e e s t tres étalée. En fait, t a
floraison uti1.e s’arrête vers l
a
moitié du c.yc1.e ; les ,fleurs qu’l apparaissent
par La suite ne représentent qu’un faible pourcentage du t o t a l e t l e s g o u s s e s
formées n’ont pas 1 e temps d’atteindre l
a
maturite complète au moment de la
récol te.
2.2.
- Le mi 1
-..---.
Le mi L péni ci 1 Lai re (Ptnnisetum t-~~pholdesi est une graminée
--
---
céréalière annuelle. d’origine africaine (probablement d’Afrique de L’Est:)
et cultivée depuis très Longtemps en Afrique de L’Ouest.
C’est une plante de hauee t:ai Ile a .fort tallage. L’épi ‘est en
forme de chandelle, les grains sont de t r è s faibles dimensions (poids de
1000 grains : 3 grammes envi ron).
AI.J Sénéga L,
i
l
exis,te (deux sortes de mil :
- mil tardif “Sanie”.
L e c y c l e lest de 120 à 150 jours, il est
surtout cuLtivé dans les zones méridionaLes plus pluvieuses. S a t a i l l e e s t
très éLevée, 3 a 4. mètres.
11 e s t sensible à La photo-période et ne fleurit
que lorsque Les jours deviennent PLUS courts, en octobre, au momlent de l
e
fin
des pluies.. Sa culture est en nette régression au profit du mi 1 hâtif et du
sorgho.
- mil hâtif “Souna”. Son c y c l e est de 90 jours, s a t a i l l e e s t
de 2 mètres environ, Le tallage est abondant ; la f l.oraison débute vers ‘le

---

35. -
6Oe*e jour. Les p incipales étapes de ta croissance et du dével. oppement du
mil figurent dans Le tableau no 2.
Seul., l'enracinement de la variété Souna III de ce type de mil,
de très loin le p us commun, a été étudié. Il s'agit d'une varA été synthétique
I
sélectionnée au CNRA de Bambey à partir de populations locales.
Tableau no 2 : Correspondances entre les stades de végétation et le
-
nombre de jours après Le semis sur Les troïs céréales
étudiées (mil, sorgho, riz pluvial)
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I
I
I
I
I
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7
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. Espéce , Variété i Levée ! Début !Initiation !
Début !
Début iRécolte!
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! Sorgho
!Congossane ! 2 ! 25 !
I
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! 140 i
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1
I
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I
1
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-
-
-
I
I
I
I
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I
I
I
I
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55 (env.)! 75 ? 78 !
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I
I
I
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I pluvial
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I
2 à 3 ;,5
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(env.)!I
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I
I
1
I
I
I
I
I
-
-
2.3. - Le sorgho
Le sorgho (sorghum vulgare) est, comme le mil, une graminée
céréalière d'origine africaine. II s'agit aussi d'une plante de taille éCevée,
au mo<ns pour l.es variétés traditionnelles , et à tallage fort ou moyen. Les
panicules sont de forme et de taill.e très variables. Les grains sont oblongs,
gl.obuleux comme le mil, mais nettement plus gros. Leur couleur et leur texture
sont variées. X1 existe en fait maintenant de très nombreuses variétés de
caractéristiques très différentes répandues dans plusieurs parties du monde.
En Afrique, le sorgho est essentiellement destiné à l'alimentation humaine.

---

36. -
Nous avons étudié L'enracinement de deux variétés sélectionnées
(sélection CNRA Bambey):
- Congossane : v,ariété de type traditionnel de haute taille
(4 à 5 m), à cycle Long (140 jours), à panicules Lâches,
- 63-18 : variétti de taille moyenne I7,80 ml, à cycle court
CI?10 jours:) et a panicules compactes.
Comme pour Le mil, Les principales étapes de La croissance et du
développement du sorgho figurefrit dans Le tableau no 2.
2.4. -- Le riz pluviai
- - -
Le riz (Oryza) comprend deux espèces principales :
- Oriza glaherrima dkrigine africaine très peu cultivée,
.-
- Oriza sativa d'origine indienne, majntenant répandue dans toutes
Les régions chaudes du monde.
La très grande majorité de La production rizicole mondiale provient
de plantes cultivées en zone inondée avec une Lame d'eau plus ou moins perma-
nente. Mais il est aussi possibLe,
loour certaines variétés, de cultiver la
plante en soL exondé : c'est La rizicutture pluviale (ou de montagne), qui
occupe des surfaces appréciables en Afrique.
AIJ Sénégal, Le riz pLuviaL n'occupe encore qu'une place modeste
dans La product:ion céréalière du pa'ys, mais elle doit être amenée à devenir
plus importante.,
Les variétés de riz pLuviaL ont des caractéristiques morphoLogiques
assez comparables à celles des variétés aquatiques, mais elles sont plus tolé-
rantes à La sécheresse.
N O U S avons étudié L‘enracinement de trois variétés sélectionnées
choisies parmi Les meilleures au moment de L'expérimentation, toJt en priisen-
tant des caractéristiques assez différentes (tableau no 2) :
- 63-83, genre indica,,
taille 120 cm, grain Long, cycle 115 à
120 jours, sélectionné au Sénégal,

---

37. -
- 1 KONG PAO, genre indica, tai Ile 80 à 85 cm, grain court, cycle
de 110 jours, originaire de Taiwan,
- IGUAPE CATETO, genre indica, taille 120 cm, grain Long, cycle
de 120 jours, originaire du Brésil.
En fait, grâce à une importante pression de sélection sur Le riz
pluvial en Afrique depuis quelques années, ces variétés sont déjà plus ou moins
remplacées par d'autres plus performantes, et il conviendrait de comparer Les
résultats obtenus avec L'enracinement de ce nouveau matériel.
III. - CONDITIONS GENERALES D'EXPERIKENTATION - DISPOSITIFS EXPERIMENTAUX
3.1. - Dispositifs expérimentaux - Traitements
L'étude de L'enracinement a toujours eu Lieu en conditions natu-
relles sur des champs d'expérimentation.
Nous avons eu recours à trois types de support :
- des parcelles spécialement conçues pour L'étude de l'enracine-
ment, sur des terrains de culture a'uec Le précédent habituel de La culture
considérée, généralement de dimensions moyennes et sans répétition,
- des dispositifs expérimentaux plus complexes, pluriannuels
destinés à étudier L'effet des techniques culturales, et du travail du sol
en particulier. Une partie des parcelles est consacrée aux prélèvements raci-
naires, il s'agit d'essais en blocs de Fisher, avec 4 à 6 répétitions,
- des grandes parcelles de multiplication ou d'étude des struc-
tures d'exploitation, en culture continue depuis plusieurs annees.
L'utilisation de ces deux derniers types de support pour Les études
racinaires présente l'inconvénient de perturber Le terrain Lors des prélève-
ments, ce qui peut gêner La conduite de L'expérimentation agronomique, si L'on
ne prendP%-taines précautions. Cela présente par contre ['avantage, du point
de vue de L'étude de L'enracinement, de placer Les plantes dans un milieu
généralement bien connu et représentatif des conditions habituelles de cuLture.
,.”
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---
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---

38. -
Sauf quelques cas particuliers expbicités plus loin, les préléve-
ment!; racinaires ont toujours été réalisés sur des traitements avec et sans
labour, toutes conditions étant églales par a+lLeurs.
Les travaux sur Le sorgho
et Le riz pluviaL l'ont été sur le premier type de support ; le mil et l"ara-
chide surtout sur le second et Le troisième,
3.1.1. - &? sorgho
L'enracinement du sorgho a éte etudie à Bambey (sol dek) en 1969.
Le dispositif, conc;u spécialement à cet effet, comprend trois par-
ccel.Les de 18 x ;20 m, séparées par des allées de deux mètres et entourées d'autres
cul.tures.
Les deux premières parcelles sont cuLtivées, avec la variété 63-18
avec et sans labour, la troisiéme avec la variété Congossane avec labour. Sur
!e temoin, le travail du SOL s"est Limité à un grattage sur 3 à 5 cm ; le
Labour a été réalisé en début de cycle en traction bovine sur une profondeur
de 20 cm environ.
Le semis est réalisé en poquets avec des écartements de 1 x 1 m.,
LJn premier démariage à 3 pieds a lieu 15 jours après le semis, puis un second
a un pied '10 ,jours après. Cette densite de semis est légèrement inférieure à
celle utilisée habituellement (paquets espacés de 1 x Cl,5 ml,. mais elle ,facilite
les prélèvements et la comparaison 'des résultats avec ceux du mil semé à cette
densité. La culture, grâce à un tallage un pe'u pius important, a d'ailleurs
donnk des rendements de 35 o/ha sur Labour, très bons pour la zone.
3.102. - L e r i z p l u v i a l
- - - -
-
L'étude a été réaLiséeà Séfa (Casamance) en 1970 et 1973 sur sol
rouge. En 1970, !e dispositif comprend six parcelles sans répétition de
15 x 20 m séparées, par des aLlPes de deux mètres. Les trois variétés 1 KONG PAO,
63-83, et IGUAPE! CATETO sont cuLtiv&s selon deux modalités de travail du sol :
grattage superficiel sur 5 à 8 cm ou Labour de début de cycle au tracteur sur
une pjrofondeur de 20 cm environ. La fertilisation est composée d'un épandage
de 250 kg/ha d'engrais composé 7-17-24 au semis et cle 50 kg/ha d'urée le 'quirr-
zième jour.

---

39. -
Chaque parcelle est subdivisée en deux : sur une partie, le riz
est semé en poquets de 0,3 x 0,3 m (11 pieds par m2) ; sur l'autre, Le riz
est semé en lignes avec 0,4 m entre chaque ligne.
En 1973, le dispositif est le même ; seule la superficie des par-
celles a varié (6 x 9 m).
3.1,3. - Le mil et l'arachide
Les enracinements du mil et de l'arachide ont été étudiées a Bambey
sur sol dior, et en grande partie sur les mêmes expérimentations agronomiques
pluriannuelles en rotation arachide-mil. L"arachide a été entièrement étudiée
entre 1977 et 1979, sauf un prélèvement réalisé en 1970 sur les 61 au total..
L'étude de L'enracinement du mil s'est échelonnée entre 1971 et 1979.
C'est seulement pour faciliter l'exploitation des données que l'on
a conservé tes noms initiaux des essais agronomiques qui ont servi de support.
La dénomination n'a souvent aucun rapport avec l'objet de la présente étude.
Ces expérimentations sont les suivantes :
- “Parcelle enracinement arachide" en 1970 : une parcelle de
10 x 10 m, arachide variété 55-437 avec labour,
- "Labour date de semis" en 1971 : dispositif en blocs 6 répéti-
tions avec 2 séries, parcelles de 6 x 20 mP culture de mil avec et sans labour,
- "Reprise de Labour" en 1975, essai en bandes, quatre répétitions,
culture de mil uniquement avec labour,
- "Structure dior" culture de mil en 1976 et d'arachide en 1977
sur un champ de 2,5 hectares à l'intérieur d'une exploitation théorique en
station de 10 hectares pour des études agro-économiques et de matériel,
- "MuLch labour minimum tillage" de 1976 à 1979, dispositif en
blocs aIvec six répétitions ; parcelles de 9 x 15 m. L'essai est composé de deux
séries comprenant des traitements avec et sans labour. Des prélèvements de
racines de mil oint été effectuées en 1976, 1978 et 1979, et d'arachide en 1977
(variété 55-4371, 1978 et 1979 (variété 73-301,

---

40. -
- "Labours retardés" en 1979, dispositif en blocs avec quatre
répétitions. Les parcelles de 9 x 15 m sont cul.tivél?s en mil,
- "Essai AIEA” en 197’9, essai sous contrat avec 1 'AIEA (Agence
Internationale pour IlEnergie Atomique). Les quatre parceetes, en arachide
(Wriété 73-30) sont cultivées uniquement avec LabOUr, InaiS etleS Sont SitUéeS
à proximité immédiate de l'essai ebnracinement alrach,ide précédent.
Tous les dispositifs ont en commun :
- le même précédent (arachide poulr Le miI.., et mil pour l'arachide)
sauf mulch labour 1976 (précédent jachère),
- Ca densité de semis. Le mil est seme en poquets espacés de
1 rn x 1 m, démariés à trois pieds entre Le dixième et I.e quinzième jour. L'ara-
chide est semée mécaniquement en lignes espacées de 0,45 m pour les variétés
Gtives 73-30 et 55-437 et de $0,601 m pour la variété semi-hâtive 57-422,
-x la fertilisation : 150 kg/ha de 8-18-27 pour L'arachide et
150 kg/ha de 10-21-22 au semis pour le mil avec apport complémerNtaire de lOOkg/ha
d'urée en cours de végétation,
- le semis à la date la plus propice (en juin ou juillet suivant
les années> et le contrôle parfait de l'enherbement,,.
- le travail du !Sol, réalisé en traction bovine sbr une profondeur
de 17 à 20 cm, sur les traitements labourés.
3.2. .- Conditions de milieu des expérimentations
m m -
. - - - - - . - - . -
3e2.1. - Ouviométrie, ~ronditions i-@iques
--.--._~
---.-.
La pluviométrie mensuelle et totale à Prox:imité immédiatte de
chacune des expérimentations est présentée au tableau no 3.
Des contrôles de l"humidité du sol ont ét& effectués régulièrement
au cours du cycle par gravimétrie ou par utilisation d”un humidimètre à neu-
trons (MAERTEVS,, MORIZET et STUDER, 1975 ; DAUDET et \\/ACHAUD, 19771, ce qui a
permis de suivre Les conditions hydriques de La croissance racinaire dans le

---

41. -
TabLeau no 3 : Pluviométrie mensuelle et totale sur les terrains d'expérimen-
tation (en mm)
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---

42. -
sol, et éventueLLement d'éliminer certains préLévements Lorsque La teneur en
eau citait trop basse et pouvait perturber La cr.oissance (humidités inférieures
au pF 4,2).
Les principales autres caractPristiques climatiques ont aussi été
mesurées au niv'eau des postes météorologiques des stations de Bambey et de
Séfa : températlure, ETP, radiation solaire. ELi.es sont globalement représenta-
tives des conditions moyennes publiées par ailleurs (CFIARREAU et NICOU, 1971 ;
DANCETTE, 1976 ; H A L L e t D A N C E T T E , 1 9 7 9 ) .
3 . 2 . 2 . - L e s s o l s
Les principales caractéristiques physiques du SOL mesurées sur les
terrains d'expérimentation figurent au tableau no 4,, Les mesures de La teneur
en él.ément:s fins, de pF 4,2 , de pH et de carbone ont &té réaLisées suivant Les
techniques classiques. La densité apparente a été mesurée avec un densitomètre
à membrane.
Les :SOI~ "dior" de Bambey sur lequel ont et6 cuhtivés l'arachide et
le m-il, est un ,soll ferrugineux tropical faiblement I.essivé, très sableux avec
IJIX forte proportion de sables fins (100 in 200 um). L.a fraction argileuse
( ~2 tim) est essentiellement constituée de kaolinite. L.e sol, profond, est
,formé sur matériau sableux quaternaire de 2 à 10 m d'épaisseur, d'origine
éotienne
; il recouvre du calcaire et des marnes tertiaires. La perméabilité
est iiievée : C 10 % d'humidité,, lai conductivite hydraul.ique est de 100 mm/jour
environ (HAMON, 19781, et le drainage est trés bon.
A Bambey, Le sol 'Vior'" occupe Les parties hautes OLI moyennes d'un
model.é dut-taire atténué. Dans les interdunes, oi: le séd-iment quaternaire est
plus argileux et Le calcaire plus pr&s de la surface, cm trouve Le SOL "dek"'
classé comme ssL brun, à engorgement temporaire partiel.. sur LeqbeL a été c.uL-
tivé le sorghc,.
C'est un sol un peu plus argileux : 1"argile est composée
pour 40 % de montmoriilonite et 55 % de kaolinite (BONFILS et FAURE, 1955) ;
il a une capacité de rétention de l'eau supérieure ;ii celle du SOL dior et la
conduct!vi,té hydraulique y est nettement plus faible (HAMON, 1978).
A Stéfa, Le sol beige sur Lequel a été cuLt:ivé Le riz est classé
dans Les sols ferrugineux tropicaux lessivés à tâches et concrétions. La
texture est sabla-argileuse en surface mais augmente régulièrement avec La

---

43. -
Tableau no 4 : Principales caractéristiques physiques du sol sur les terrains
d'expérimentation
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---

44. -
profondeur dans le premier mètre pour atteindre 40 %. l-“argile est essentieL-
Lement constituée de kaotinite.
Le drainage est généralement déficient, du
fait de La fa'ble conductivité hydraulique en profondeur : entre 80 et 130 cm,
elle n'est que de 5 mm/jour lorsque Le so(. contient 30 % d"eau. La structure
est peu déveLop,pée.
Les trois sols se caraictérisent par Leur grande profondeur et aussi
par /L'absel?ce presque totale d'élé~ments de taille superieure à 2' mm.
IV.. -- TECHNIQUES D'ETUDE DE L'ENRACINEMENl
-
-
-
-
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L'é,tude in situ de La morphologie et de La croissance des systèmes
racinaires des plantes cuLtivées P)résente un certain nombre de difficultés.
Les systèmes racinaires sont en contact étroit avec Le milieu, et
Les racines des plantes annuelles sont fines et PragiLes. Pour y avoir accès,
on est obligé ~IJ préalable de séparer avec soin Les racines du SOL, soit
directement sdr Le terrain, soit au Laboraltoire apriits avoir prélevé des volumes
ou des poids ce terre connus et variabLes suivant Les techniques.
Or La variabilité du développement des parties aériennes des
plantes cuttivées en pleine terre est généralement importante Lorsclue L'~on
mesure des plantes prises par individu ou sur une ,faibLe surface. Cela est
encore plus vrai pour Les parties souterraines qui subissent plus dlirecttement
t'influence de /L'hétérogénéité du sol. Pour travaiL[.er avec autant de préci-
sion que dans Les études sur la croissance et La morphologie des parties
aériennes,
on devrait donc préLever des volumes de SOLS très élevés, ce (qui
nécessiterait des moyens extrêmement importants.
C'est pourquoi Les méthodes d'étude des systèmes racinaires (qui
ont été utilisées par d ifférents auteurs sont nombreuses, car elles corres-
pondent à des moyens et à un degré de finesse des rPsuLtats recherchés varia-
bles. On doit aussi ten ir compte de la morphologie de L'espèce étudiée.
Un certain nombre de travaux ont passé en revue Les différentes
méthodes d'étude des systèmes racinaires développés dans Le sol CSCHUURMAN et
GOODEWAGEN,, 1965 ;: WHITTINGTON, 1969, BALDY, 1973). NOLJS nous Limiterons donc
à une présentation rapide des principales catégories de méthodes disponibles

---

45. -
pour 1 ‘étude des systèmes racinaires des plantes de type herbacé. CelLes que
nous avons réellement utilisées seront ensuite décrites de manière pI.us détail-
tée dans Le paragraphe suivant.
4-I. - Revue bibliographique sommaire des méthodes d'étude de t'enrack
nement des plantes herbacées cultivées en pleine terre
Les méthodes peuvent être séparées en deux grandes catégories :
4 . 1 . 1 . - Méthodes n'utilisant pas d'éléments radioactifs
-
-
Il s‘agit d'observations directes, ou de prélèvements de sol conte-
nant des racines qui sont ensuite extraites.
L'observation directe se fait Le plus souvent à partir d'une tran-
chée creusée dans Le sol, après déterrage partiel des racines. Cette technique
a d'abord été utilisée par WEAVER (19191, puis reprise et largement déveiloppée
par HENIN CHENIN et coll., 1960) ; elle donne des informations essentiellement
qualitatives sur Le développement du système racinaire, et permet en particu-
lier d‘étudier les relations entre le profil cultural et le profil racinaire
et de faire un diagnostic sur l’état physique du sol.
Les méthodes de prélèvements de racines à partir d'échantillons de
sol sont assez variées.
Beaucoup d'études quantitatives sur les systèmes racinaires ont
été réalisées plar prélèvements, à différentes profondeurs, de carottes de sol
de volume ou de poids connu suivis de L'extraction des racines par lavage.,
Différents matCrieLs et appareils de prélèvement d'échantillons et de déterrage
des racines ont été décrits CMAERTENS, 1964 ; SCHUURMAN et GOEDEWAGEN, 1965 ;
BONZON et PICARD, 1969).
Ces méthodes
sont relativement Légères, perturbent peu le SOI
et permettent donc de multiplier les répétitions ; elles sont donc bien adap-
tées a des comparaisons statistiques de traitements sur une expérimentation.
Cependant, dans Le cas de plantes semées à grands écartements, i L peut se poser
un problème de gradients en fonction de la distance par
rapport au pied, et
Les résuktats dépendront de La Localisation des prélèvements, ce qui rend dif-
ficile la détermination des productions de racines par plante OU par m2"

---

4 6 . -
Afin d'avoir des v,riLeurs ~LUS facilement reprksentatives des carac-
téristiques moyennes de L'enracinement des plantes, certains auteurs ont
réalisé des prélèvements de voi.umes de SOL plus, jmportants contenant un ou
plusieurs .individus du végétal à étudier. On peut ainsi découper en tranches
horizontales un monolithe de SO L (LEE, 1927). Les différents échantillons
sont portés au laboratoire pour séparer les racines de la terre par Lavage.
Cela permet d'intégrer Les grad ents horizontaux, et, grâce au gros volume de
soc prélevé, 3'avoir une évaLu t ion plus précise du développement des racjnes
en profondeur, en particulier au niveau du front racinaire.
Cette méthode est cependant nettement plus Lourde que celles uti-
Lisant des carottalges de faible volume.
Pour avoir une meiLLeure image de la morphologie du système raci-
naire dans Le X)L. des méthodes ont été mises au point qui consistent à appli-
quer sur La paroi d'une tranchtie v'el-ticale creusée dans le SOL ul?e planche
garnie de pointes qui pénètrent dans celui-c:. 9près dégagement de 1 'ensemble
planche + sol contenant des racines., on procède à leur extractiol? par lavage,
celles-ci restant maintenues dans Les pointes. !Cela permet de coflserver Le
système racinaire dans une position proche de celle qu'il avait dans le soL
et de faire des observations sur sa morphologie et sa répartition (MASCHHAUPT,
1915 ; SCHUURMAN et GOEDEWAGEN, 1965 ; BONZON et PICARD, 19691. ICette méthode
est cependant très délicate à mettire en oeuvre 1et nécessite un matériel limpor-
tant, en part-i zulier pour appliquer La planche et sortir le monolithe de sol
de La tranchée, car celui-ci est g&-kraLem8ent Vès Lourd.
La caractérisation des tichantiLLons de racines extraits du SOL
par ces différentes méthodes peut iSl:re réalisée en utilisant plu:;ieiJrs critè-
res. Le pLus ancien et Le plus courant est Le poids de matière séche. Ce cri-
tère est facil.e à mesurer, il permet ert particulier de faire des comparaisons
entre La masse des parties aériennes et ceLl.e des racines-IL est cependant
peu indiqué pow les études des relations entre l'alimentation hydrique et
minérale (COWAIJ,, 1965 ; BARLEY, 19'70).
A cet égard, d'autres mesures semblent s'avérer plus intéressantes :
il s'agit de La Longueur totale des racines (NEWMAN,î965), de la surface
diamétrale 03ONZON et PICARD, J9691,, de la distance moyenne entre les rac.ines

---

47" -
(MAERTENS, 1974) et du diamètre moyen calculé à partir de La surface diamé-
trale et de la Longueur. Tous ces différents critères ont été utilisés dans
cette étude et seront examinés plus loin.
4 . 1 . 2 . - Méthodes basees sur l'utilisation des éléments radioactifs
___---
- -
Au Sénégal, les méthodes radioactives n'ont pas pu être utilisées
jusqu'à maintenant pour les études des systèmes racinaires ; c'est pourquoi
nous ne ferons que Les citer rapidement.
L'élément radioactif peut être introduit dans ies parties aériennes
ou pCacé dans le sol.
La première technique utilisée surtout le 32P ou le 14C qui, après
injection dans les parties aériennes, migre dans l'ensemble des organes vivants
de la plante, y compris les racines. Celles-ci sont ensuite prélevées suivalnt
des méthodes déjà décrites (carottes). On peut alors distinguer les racines
vivantes de celles qui ne le sont pas (RACZ, RENNIE et HUTCHEON, 1964 ; SINGH
et COLEMAN, 1974).
L'auitre catégorie de techniques consiste à injecter dans Le SOL
un proouit radioactif à une profondeur déterminée (RACZ, RENNIE et HUTCHEON,
1964 ; KAFKAFI et al, 1965 ; REYNIERS et al., 1979). On observe, par comptage
de la radioactivité des parties aériennes, s ‘il y a eu absorption ou non de
l'élément introduit ; cela permet de détecter la présence de racines vivantes
a proximité immébdiate du point de localisation sans avoir à prélever de racines.
En injectant l'élément radioactif à différentes profondeurs et à
différentes distances des pieds, on peut ainsi évaluer l'extension du systéme
racinaire notamment en profondeur.
Les techniques d'étude de l'enracinement sont donc nombreuses et
variées. Elles ont chacune leurs qualités jet leurs défauts. Certaines d’entre
elles, comme les méthodes radioactives,n'ont pu être utilisées par manque de
matériel, et ne répondent que partiellement aux objectifs de l’étude. D'autres,
comme i.a méthode de la planche à clous ont été testées mais ont posé des PI”~--
blèmes importants dans nos conditions et avec le matériel dont nous disposions ;
elles ont rapidement été abandonnées.

---

48. -
4-2. - - Techniques de prélévements uti llskes
----Y
.--- p---1,.-
Les méthodes d’étude de L’enracinement utilisées correspondent
donc aux mkthodes non radioactjives.
El I es sont basées essentiel lement sur plw-
sieurs techniques de prélèvement de sot, contenant des échanti lions de racines,.
On procède ensuite à une caroctéri,sation de différents paramètres morphoI.o-
giques apr&s Lavage des échanti L tons sur un tamis qui recuei 1 te Les racines
et laisse passer la terre.
Les volumes des échanti’.l.ons prélevks sont variables suivant La
morphologie de la plante. La ~LUS grande partie des prélèvements réalisés
correspond à des prises de gros volumes de soi1
(contenant 1 ‘ensemble du système
raci nai re cl’ un5 ou plusieurs pLantes (préL.èvernents globaux) S Cependant, pour
le riz pluvial semé à forte densi tc+ et oti les problèmes de gradients se posent
donc moi ns, nous avons eu aussi recours à La méthode des prélèvements par
carottages, Enfin, en tout début de cycle, Lorsque le système racinaire est
encore t rè.s pesé développé, nous avons procédé à des observations directes et
à des mesures ,3 partir d’une tranchke pour suivre Les premiers stadies de la
croissance.
No;~s, avons donc utilisé A La fois une méthode d’étude directe et
deux types de prélèvements des racines : par carottages et par pi+Lsèvemerrts
de gros volume,s de sol (monolithes:)..
4.2.3. .- Observations et: mesures di rcx:tc:s sur trq2nch6e
--~ .-._-_- ..-- --.-- ----..----_ -..- . ..-..--_- ._.. --_,~___
It s’agit de la méthode du proffl culturai (HENIN et al,, 196CII.
On creuse Line tranchée verticale à proximit6 du pied,, et, à l’aide d’un C:outeau,
on dégage avec précaution les racines qui apparaissent sur La paroi,, pour faire
ensuite des observations. Cette technique a été ut il-sée en tout début du cycle
des plantes lo-sque le système racinaire est encore très peu développé. Cln peut
alors dégager la quasi-totalité de celui-ci pour faire des observations E!‘E d e s
mesures sur son extension dans le sol.
4.2.2. .- Prélèvements 2.r carott.agc~:;
- - - - - - -.--- -.-___
Cette technique a <bté utilisée uniquement sur le riz pluvial. En
raison de La forte densité de semi s et de La morphologie des racines, super-
ficielles mais colonisant bien L’horizon de surface, le riz pluv.iaL se prG,te

---

InWignt de semis:: t0cm
_ -_ .- --.--
1
Fig.n*
- .- 1 Néthode de prélévement des racines de riz
par carottagesme
-
de face de la paroi d’une fosse avec
les emplacements des cylindres

---

4 9 . -
mieux que les autres plantes étudiées, à l'obtention de résultats représenta-
tifs suivant cette méthode qui ne prélève qu'un faible volume de l'enracinement.
Son avantage principal est de permettre de multiplier les répétitions. En
bordure d'un Pie(d, on creuse une tranchée verticale perpendiculaire à La ligne
de semis, puis on enfonce horizontalement des cylindres métalljques de 150 cc
(5 cm de diamètre> à bords tranchants. Dans le cas du riz pluvial, on enfonce
ainsi dix cylindres répartis sur 80 cm de Largeur tà cheval sur deux Lignes),
par niveau de profondeur de 10 cm, jusqu'à 30 cm (figure no 1). Les carottes
sont recueillies et regroupées par profondeur dans un sac. L'extraction des
racines se fait par lavage sous tamis à mailles de 1 mm.
Pour chacune des méthodes, le déterrage des racines se fait le plus
rapidement possible (moins de 24 heures> après le prélèvement.
4.2.3. - Prélèvements par monolithes
Afin de pouvoir étudier L'ensemble du système racinaire de la plante,
nous avons d'abord été amené à mettre au point une méthode qui permet d'extraire
sur place les racines, en les maintenant dans une position proche de celle
qu'elles avaient dans Le sol. Cette technique a été utilisée lors des premières
études sur le sorgho.
Pour cette plante, on isole un monolithe de 1 x 1 m de surface au
sol et de 'i,5 m de profondeur, contenant un pied de sorgho. Le monolithe dégagé
est entouré d'une cage métallique (photo n'> 1). A travers les parois gri Llagées,
on enfonce des tiges d'acier qui transpercent le monolithe de part en part ;
elles sont destinées à maintenir en place le système racinaire. Ensuite, on
enlève la terre avec un jet d'eau de faible puissance pour faire apparaître Les
racines maintenues dans une position proche de celle qu'elles avaient dans Le
sol, ce qui permet de faire différentes observations (photo no 2). La technique
est Longue et délicate, mais elle est quand même facilitée Lorsque la texture
du sol est sableuse comme c'est le cas au Sénégal. IL faut compter une journée
entière de travaiL avec trois manoeuvres pour obtenir un échantillon.
Le système racinaire conservé dans son entier est amené au Labora-
toire pour sa caractérisation. On perd Les racines situées hors de la surface
de prélèvement, mais La plante étant semée à 1 x 1 m, cela est compensé, en

---

!iO. -
grande partie, par les racines des plantes envi ronnantes dont beaucoup restent
imbr’quées dans I.e chevelu rac,inaire dtil pied prélevé. La comparaison des deux
techniques de prklèvements globaux par horizons et par méthode ce la cage n’a
pas montré d’kcarts sensibles (CHOPART, 19701.
L’étude de 1”enracinemfent du riz pluvial. a été menée suivant Le
même principe, mais la [méthode a été modifii!e pour tenir compte de ta tai 1Le
beaucoup plus réduite dle La plante et de sa densité de semis.
OrI isole un monolithe cyliwirique de 33 cm de diamètre et de 60 cm
de profondeur contenant un pied de riz, et on recouvre ce monolithe d’un panier
métallique de diamètre légèrement supérjeur (‘photo no 3). Après découpage de
la base du cylindre, on retourne le panier ; le bloc: de sol est ainsi porté au
Laboratoire, où i 1 est mis à tremper dans de l’eau salée pendant quelques heures,
pour disperser L’argile et fac-i liter le dégagement du système racinaire.
Ces deux techniques de prélèvements, utilisées pour l’étude de
L’enracinement du sorgho et du riz pluvial. présentent l’avantage de permettre
des observations sur la morphokogie du syst&e racinaire. Elles sont par c,ontre
délicates à mettre en oeuvre. La technique uf.i!,isée sur sorgho (cage) nécessite
d’avoir de l’eau sous pression sur le terrain d’expérimentation, c:e qui, très
souvent, n’est pas le cas. D’autre part,, il est pratiquement impossible de
déterminer La répartition du système racinaire dans le profil de sol. C’est
pourquoi,
dès les premiers travaux sur sorglw,
nous avons utilisé parallèlement
une autre technique de prélèvements de monolithes, dérivée de celle décrite
par LEE (1927) et adaptée aux cultures étudiEles.
Par la suite , pour les études sur ie mi 1 et L’arachide, nous avons
uniquement utilisé cette derniére technique, que nous avons appelée prélève-
ments globaux par horizons ou par tranches de sol.
Mgthode deJ2rélèvements qlubaux gar horizons (sol-qlo, arachide, mil)
Pour Le mi 1 et le sorgho, on isole, en creusant une tranchée, un
monolithe parallirlipipédique de sol de 1 m2 de surface de base contenant en son
centre le pied de mil ou de sorgho (photo no 6) ;’ puis on découpe le monolithe
en tranches de ICI cm jusqu’au front racinaireb.
Chaque prélèvement de 0,l mi3 de
sol est porté au laboratoire pour extraction par lavage sur
tamis, à mailles
carrkes de 1 mm.

---

P H O T O no 3 : TECHNIQUE DE PRELEVEMENT PAR MONOLITHES SUR RIZ PLUVIAL
M o n o l i t h e d é g a g é , r e c o u v e r t d u “ p a n i e r ” , p r ê t à ê t r e r e t o u r n é
e t t r a n s p o r t é a u L a b o r a t o i r e

---

PHOTOS no 1 et 2 : TECHNIQLJE DE PRELEVEMENT PAR MONOLITHES SUR SORGHO
-
-
.
----.em.--.
--._U -----au-
P H O T O no 1 : C a g e d e p r é l è v e m e n t e t d é g a g e m e n t d u s y s t è m e racinaiw d u s o r g h o
-
-
P H O T O no 2 : S y s t è m e r a c i n a i r e d e sorcgho (63-18) d é g a g é e t m a i n t e n u p a r l e s
tiges métalliques

---

PHOTO no 6 : TECHNIQUE DE PRELEVEMENT PAR HORIZONS SUR MIL
(découpage du sol en tranches de 0,l m sur une surface
de 1 x 1 m>
Prélèvement au nheau du front racinaire

---

PHOTOS no 4 et 5 : TECHNIQUE DE PRELEVEMENT PAR HORIZONS SUR ARACHIDE
-L_
P
I
-
-
-
-
-
( d é c o u p a g e d e s o l e n t r a n c h e s d e CI,1 1~ s u r u n e s u r f a c e
d
e
Cl,45 x 0,6 ml
PHOTO no 4 : D é l i m i t a t i o n d e s n i v e a u x d e prolfondeur
PHOTO no-
: P r é l è v e m e n t d e l a t e r r e

---

5 1 . -
POU~ l’arachide, la méthode est ta même, mais la surface de base
du monoLithe est plus réduite ; elle contient une ligne d’arachide longue de
Cl,6 cm. Cette surface est de 0,6 x 0,45 m dans le cas des arachides hâtives
(73-30 et 55-437) semées à 0,45 m d’écartement entre lignes, et de 0,6 x 0,6 m
dans le cas de l’arachide semi-hâtive (57-422) dont la distance entre lignes
est de 0,6 m (photos no 4 et 5). Ces dimensions permettent d’extrapoler Les
résultats à la production totale des parties aériennes et des racines par rn2”
Sur quelques prélèvements, nous avons divisé chaque niveau de profondeur en
bandes de 6,4 cm pour l’arachide et en 25 carrés de 4 dm2 pour le mil, ce qui
a permis de mesurer la variation d’occupation du sol par les racines en fonc-
tion de la distance par rapport au pjed.
On peut adapter L’épaisseur des tranches de sol prélevées, d’après
Le profil pédologique. Mais, au Sénégal, le sol est généralement homogène et
uniformément sableux ou sablo-argileux dans La zone de développement des
racines.
Aussi avons-nous préféré prélever systématiquement par tranches de
10 cm pour faciliter l’exploitation des résultats.
4 . 3 . - Techniques de caractérisation de L’enracinement
Une fois prélevé, l’échantillon doit être mesuré grâce à des
méthodes qui permettent de le caractériser avec Le plus de précision possible.
Le choix des paramètres dépend de l’objet de L’étude.
Nous avons essayé de caractériser le plus complètement possible
la croissance et: la morphotogie des systèmes racinaires de l’arachide, du mi 1,
du sorgho et du riz pluvial à plusieurs stades de végétation.
Le poids de matière sèche totale des racines, la profondeur maximale
de l’enracinement, la répartition des racines dans le profil et le rapport entre
le poids sec des parties aériennes et le poids sec total des racines ont é,té
mesurés sur chacune des cultures. Le nombre total des racines primaires par
pied et par tallie a été mesuré sur Le riz pluvial et le sorgho. Sur le mil,
ce paramètre n’a été déterminé qu’à la récolte.
La caractérisation de certains autres paramètres n’a pu se faire
qu’aprgs La mise au point des techniques de mesure ou l’acquisition du matériel
nécessaire.

---

52. -
C'est le cas de la longueur totale des racines et de la distance
moyenne entre les racines dans le sol tà partir de "1977). de La mesure du
diamètre moyen des racines d'un échantillon et de Luécart type ce la population
des diamètres ( 4 partir de 19'79). Ces quaitre derniers paramktres n'ont pu
i$tre mesurés tue sur k'enracinement du mi1 et de l'arachide.
Certains paramètre,s sont faciles 2 caractêriser :: nombre total des
racines qui partent du plateau de tallage, poids sec, profondeur maximale,
rapport entre le poids des parties aériennes et des racines. D"autres le sont
moins, : mesure de la Longueur .totale des racines et des distances entre racines,
diamètre moyen des racines, dispersion des diamètres autour de La moyenne.
4.3.1. - Nombre total de racine:;>imaires
p - e . - - --....------ ----.--_
On fait le comptage de toutes les racines qui partent du piateau
de tallage.
4.3.2. - Poids sec -profils de r_cidartition de la masse racinaire dans
- - - - - - -.-.-..--,-. -.-.----l--.-l-<v-----<--
le sol
------
LE? poids de mat iére sèche des racines pré levées est nesuré par
pesée à 1 mg aussitôt après refroidissement,. après un passage de 24 heures clans
une étuve à 6CI". La pesée du poids sec des racines au x di f f érentcs profondeurs
permet d’obtenir Ca répartitjon des racines dans Ce prof i 1.
4 . 3 . ‘3 . - Profondeur maximale de IL 'enracinement
-~__-~~-.~__-~.---~-.~--__~.--.-.-l_l
Avec La technique de prklèvements par horizons, on wtient comme
valeur la derniére tranche dans laquelle on trouve des racines ; dans le cas
des prélèvements globaux par monolithes, c'est la valeur de La plus Longue
racine mesurée.
4.3.4. '- Rapport poids parties aériennes/racines
-
--
.-_. --1--1----.2----.----
On pèse les parties aéiriennes Ides pieds prélevés apr4s séchage à
L”étuve (ICI~“:~ pendant 24 heures.

---

53. -
4.3.5. - Longueur totale d'un échantillon de racines
La longueur totale des systèmes racinaires est en général très
grande, et sauf, en tout début de cycle, iL n'est pas question de La mesurer
directement. C'est pourtant, on L'a vu, un paramètre très important, car
c'est Lui qui permet de caractériser Le degré de colonisation du SOL par Les
ra6lnes. PLusieurs auteurs en ont souligné L'importance CCOWAN, 1965 ; BARL.EY,
1970, MAERTENS, 1970).
Une méthode de mesure indirecte de La Longueur a été proposée par
NEWMAN (19651, basée sur L'utilisation des probabilités géométriques.
Soit une surface S sur Laquelle on a étalé des racines. Si L'on
dépose au hasard des segments de dro'ite dont La Longueur totale est H,
L'auteur montre que Le nombre d'intersections N des segment de droite et des
racines est d'aultant plus grand que La Longueur des racines L est plus grande,
selon la relation :
-rrNS
L =
2 H
La technique de mesure piréconisée par L'auteur est La suivante :
- L'étalement se fait dans un récipient plat à L'intérieur d'un
rectangLe de 10 x 20 cm qui matérialise La surface de mesure,
- on observe Les racines au binoculaire muni d'un micromètre
oculaire (Longueur totale de 1,88 cm> qui sert de segment 'pour Les comptages
des intersections ,
- Les mesures des intersections entre Le micromètre et Les
racines peuvent se faire par randomisation complète de La position du segment
dans La surface de mesure, ou par randomisation partielle à partir de points
fixes régulièrement répartis sur La surface d'étalement des racines.
Le nombre de déplacements du micromètre peut varier entre 20 et
40 suivant Le temps disponible et La1 précision recherchée.
L'auteur trouve ainsi des résultats satisfaisants qui se rappro-
chent sensiblement des Longueurs obtenues par mesure directe.
-*
..,.--- .-w-11
--111-

---

54” -
Tableau r" 5 : Longueur des racines de pois en cm et erreur standard
-
-
-
-
(NEWMAN, 1965)
P-.--.--.------M-
-i----------
--------i--‘-
l
Méthode NEWMAN ;
Méthode NEWMAN7
I
I
I
Mesure directe
I
r a n d o m i s a t i o n ;
r a n d o m i s a t i o n ;
1
I
partiel.le
;
totale
1
---~_-
-.w-
Ï--“-.--.---..-
-.-mm
I
I
I
1
I
I
I
I
731
!
805
2
,c,n:.i
757
+ 18
i
I
I
I
I
I
I
I
I
------.-
.~-.-L---------
--,-
c_- --,---
* différence significative par rapport à la mesure directe.
Ces résultats sont La moyenne de 5 mesures successives avec 40 dépla-
cements du micrométre pour chaque mesure.
Les temps de mesure cités par l'auteur sont nettement diminuks par
rapport à La méthode directe mais restent encore fort Longs, environ 30 minutes
par mesure,, soit plus de quatre heures pour obtenir chaque moyenne citée.
Des tests sur modèl.es de racines (fiL.s :i coudre) (CHOPART, 1977)
ont permis de vérifier que la méthode décrite est très longue. D'autre part,, en
utiljsant ia méthode de Ca randomisation absolue E on a obtenu des résultats
nettement surestimés.
La surestimation systématique semble provenir d'un étalement des
fi(.s imparfait (peu de fils prés des bords de l.a surface de mesure) et d'une
randomisation
des positions du segment elle aussi imparfaite cpositionnements
plus fréquents au centre de La surface où les fils sont plus nombreux), ceci
rna(.gré les soins apportés. La surface de mesure théorique est alors plus grande
que La surface de mesure réellement uti L.isée
; Le nombre des interactions et
Ca longueur sont donc surestimés.
UP @talement parfaiit des racines doit améliorer Ila précision de La
mesure par cette méthode, mais ceci semble difficile à réaliser dans les condi-
tions de manipulation courantes.
L'empl.oi de la méthode 'des intersections par randomisation part4eILe
devrait à cet égard réduire les risques d'erreurs, tout en augmentant le temps
de mesure. Cette dernière technique a d'ailleurs étk utilisée par BU1 HUIJ TRI
et MONNIER (1973).

---

5 5 . -
Adaptation de la mtJtllodc> des intcrscctions
La formule mathématique utilisée dans La méthode mise au point par
NEWMAN n’est valable sensu stricto que pour une répartition au hasard d’un
grand nombre de positions du bâtonnet, avec une bonne répartition sur L’ensemble
de La surface d’étaLement des racines et un grand nombre de répétitions.
La technique proposée par L’auteur nécessite alors un temps de
inesure très Long pour obtenir une précision satisfaisante, car il faut déplacer
L’échantillon un grand nombre de fois et noter, à chacun de ces déplacements,
Le nombre d’intersections entre Les racines et Le micromètre du binoculaire.
Tout en utilisant La même formule mathématique, nous avons essayé
de modifier La méthode afin de La rendre plus conciliable avec Les contraintes
de travail sur de nombreux échantiilons,
comme c’est Le cas général dans Les
études agronomiques.
Nous avons ainsi mis au point une technique qui, au Lieu d’un grand
nombre de fois au hasard, mesure La quasi totalité de La surface d’étalement
de L’échantillon,, ce qui justifie parfaitement L’utilisation de La formule de
probabilités géométriques mise au poiint par NEWMAN.
Pour cela, nous avons faiit des ‘mesures à partir d’une disposition
systématique des Lignes d’intersection sur la surface d’étalement afin :
- d’assurer une meilleure répartition des points de comptage :Sur
1ӎchanti LLon,
- d’améliorer la rapidité et la facilité de la mesure.
Principe
On étale Les racines sur une surface plane de dimension connue (S’).
Cette surface est quadrillée de lignes parallèles et équidistantes, horizonta-
lement et verticaLement (figure no 2:). IL convient que l’étalement soit fait
tout à fait au hasard.
Chacune des Lignes de ce quadri LLage fin est assimilée au bâtonmet
lancé au hasard (dans La méthode de NIEWMAN, et sert au comptage du nombre de
points où les racines coupent La ligme. La mesure ne se fait plus sous binocu-
laire, mais à L’aide d’une Loupe. La surface d’étalement et L’équidistante

---

5 6 . -
entre les lignes peuvent être adaptées à La dimension de l’échantillon, lmais
les comptages des intersections se font sLIr L’ensemble des Lignes, dans les
deux sens perpendiculai res.
Cette technique présente l’avantage :
- de permettre urle répartition homogène des points de comptage
sans privi légier aucune partie de la surface ; 1 ‘étalement parfaitement régu-
Lier des racines n’est plus alors aussi indispensable,
- d’augmenter notablement la vitesse d’exécution des comptages,
car il n’y a plus aucune modification de la position du bâtonnet ; seul,
a ‘oei 1 bouge,
- de ne plus avo,ir à travailler sous binoculaire dont’ l’utïlisa-
tion continue est: pénible.
Boîte à lumière
-
-
-
-
Afin de faciliter la mesure, i 1 est préférable de poser La ptaque
quadrillée sur un appareil qui émet une lumière diffuse. Ce contraste entre
Les racines colorées au bleu de méthylene et le fond lumineux est alors très
bon et permet de voir à la loupe des racines de quelques centièmes de milli-
mètre. Cette source lumineuse doit donner urIe Lumière diffuse, de faible puiis-
sance, et surtout ne doit pas produ ire de cha leur qui risquerait de gêner les
mesur es, par séchage des racines et modificat ion de Leur position.
Mode
- - - opératoire
-
-
. Etalement des racines
Après avoir été col.orées au bleu de méthylène, les racines sont
soigneusement disposées sur la Plaq#ue quadri liée preal.ablement recouverte d’une
f i n e l a m e d ’ e a u q u i f a c i l i t e 1”étalernent. L”eau est ensuite évacuée avec pr&
caution, par aspiration lente ;ir l’aide d’une trompe à eau ou plus simplement
e n i n c l i n a n t L é g è r e m e n t l a p l a q u e .

---

&Sure do la longueur de roches
Comptage horizontal : 19 intersections
I: f,l4 ~loo=II
Comptage vertical
:22 interseclicmr
2 ~2o~to
Détail dÏntersections
lb-ientation fwdfhntialk drs rmiws
2 intersections
rffi. HQ ~1 :nE1TllDDE D E M E S U R E D E L A HtSUEUR TDTALE
D E S RACIRES

---

57, -
. Comptaye des intersections ('figure no 2)
En s’aidant d’une loupe de grossissement moyen, on compte le
nombre d’intersections entre les racines et chacune des lignes parallèles du1
quadrillage. On note le nombre d’intersections obtenu à La fin de chaque
ligne. Les mesures sont faites dans le sens horizontal, puis dans le sens ver-
t i c a l .
Les traits du quadrillage, comme les racines, ont une certaine
épaisseur. Ceci est la source de difficultés de comptage lorsque la racine
longe la ligne du quadrillage ou que celle-ci est en position tangentielle
par rapport à la racine de forme courbe. On est alors obligé d’estimer, avec:
un risque d’erreur, si le centre de la racine coupe ou non le centre de la
l i g n e ( f i g u r e no 2).
Comme nous l’avons signalé, il est nécessaire de mesurer la lon-
gueur dans les deux directions perpendiculaires de la surface. En effet, des
essais préliminaires ont montré que, si l’on se contente d’une seule direction,
les résultats pouvaient être aberrants dans Le cas où les racines sont malen-
contreusement étalées avec une direction préférentielle (figure no 2).
Pour avoir la longueur, on fait :
TTSN

L ‘Z -
-
2 In
où s : surface d’étalement
1 : longueur de la ligne
Il :
nombre de lignes
IV : nombre total d’intersections.
Dans la plupart des essais qui seront décrits, on aura :
!S = 1 0 0 cm2
I = 10 cm
n= 40
soit une longueur totale de Lignes de comptage de 400 cm.

---

58. -
Lorsque la longueur des racines est très grande, on est obligk de
proccider à ur! échantillonnage. Pour cela, on coupe l.es racines en petits molr-
ceaux que l'on 'étale avec soin,, puis on préléve au hasard de 50 à 100 mg de
poids sec, ce qui représente 3 à 10 mètres, de racines. La mesure se fait suer
cet echantillon et on calcule lla longueur totale en fonction du poids sec total
des racines.
4.3.6.
- Distance moyenne entre 1~s racines
_--l_---.-.I_--^-__-_-
.-__,
La distance moyenne entre les racines est calculée suivant une
,formule mise au point par MAERTENS (19741, à partir de la valeur de la lon-
gueur totale des racines par unité de volume.
Si L'on connait la longueur totale des racines CL) présente dans
un cube de 1 dm3, on peut, en admettant que les racines sont équidistantes les
unes des autres et rectilignes,. calculer Le nombre de tronçons de racines de
1 dm rencontrés dans ce cube. Les extrtimités des racines sont représentées sur
deux faces de ce cube., Sur une arête de 1 dm nous trouvons donc n tronçons
distants les uns des autres de -!--
en moyenne.
v-ii
La distance moyenne (0) exprimée en cm est donc :
?? ? ? ? ? ?????
CL en dm)
lt-ï-
4.x.,7. - Diamètre moyen des racines
.--.----
Le diamètre moyen d'une racine assimilée à un cyclindre si el.Le
est de faible longueur , peut être 'deduit de sa longueur (L) et de la surface
de La coupe diamétra le de cei. le-ci '- (Sd>. ILL est possible de mesurer La sur-
face de La coupe diamétrale Cou surface diamétrale) d'un échantillon de
racines avec [un planimètre photo-électrique (BONZON, 1964). L'aploarei 1 mis
au point par cet auteur est précis, mals encombrant et n'est pas commerc-ialisé.
Il existe aussi des apiparei 1s électroniques conçus pour la mesure
des surfaces et utilisés en agronolmie et en physiologie végétale pour la mesure
des surfaces foliaires.

---

59. '-
Nous avons pu vérifier sur L'un d'entre eux (LICOR de Lambda ins-
truments) que La mesure de surfaces filiformes donne aussi de bons résultats,
Inalgré Le faible pouvoir de résolution de l'appareil CI mm*), à condition de
faire plusieurs mesures successives et de regrouper les racines CCHOPART,
1977).
Mode opCratoi.w
Dans La présente étude, nious avons employé un appareil de surface
foliaire plus perfectionné, dont Le pouvoir de résolution de 0,l mm* est
nettement meilleur CLICOR 3100 de LambdaInstruments). Le principe de fonction-
nement est basé sur La mesure de l'absorption de La Lumière par le passage d'un
objet entre une source Lumineuse d'intensite constante et une cellule photo-
électrique, La mesure est très simple et rapide.
Aussitôt après un ressuyage Soi#gné, Les racines fraiches, colorees
au bleu de méthylène et bien turgescentes, sont passées trois fois dans l'appa-
reil. On retient La moyenne des trois valeurs affichées.
On calcule alors facilement Le diamètre moyen de L'échantillon :
4.3.8. - Ecart type des diamètres de racines-indice de ramification
IL s'agit d'un nouveau critère de caractérisation de l'enracinement
que nous avons mis au point avec MAERTENS (MAERTENS et CHOPART, 1977).
Un système racinaire de plante herbacée, ou un échantillon repré-
sentatif de celui-ci , peut être considéré synthétiquement comme un ensembLe de
cylindres de longueur unitaire assez faible pour que Le diamètre y soit cons-
tant. La Longueur totale de L'échantillon est très grande et La valeur des
différents diamètres, toujours faible par rapport à La longueur (de L'ordre du
millimètre ou du dixième de millimètre) , est généralement très variable.
Nous avons déjà pu caractériser la Longueur totale des racines et
la valeur du diamètre moyen, mais il est aussi intéressant d'évaluer L'étendue
de la variation de La population des diamètres.

---

60. -
En effet, dans les systèmes racinlaires ci-tudiés, ce sont: les racines
orimaires (ou l,e pivot) qui ont Le diamètre I.e plus importaw, et les valeurs
des diamètres diminuent généra Lement Lorsqu ‘augmente Le numéro c ‘ordre (rac!nes
secondaires, tertiaires, etc.. ,. 1 qui correspond aux ramifications.
La connaissance simultanée de La moyenne et de l’écart type de ta
popul.ation des diamètres, estimateurs classiques de population, peut donc per-
mettre d’évaluer l’indice de dispersion des diamètres et le degré dle ramifi-
cation.
Or peut calculer 1”écart type des diamètres d”un échantillon de
racines, par mesure directe sous binoculaire de chaque individu, OUI d’un grand
nombre de sections de racines prises au hasard. La mesure est extrgmement ton-
gue et pratiquement irréalisable.
Nous avons obtenu La valeur de cet écart type indirectement ,3 partir
de trois mesures globales facil.es à réaliser : la longueur totale, la surface
diamktrale,, et le volume d’un échantillon de racines.
Mt5thode dc> calcul
- - - - - - - - - - -
Le volume des racines n’est autre que le produit de la somme des
T
carri!s d e s d i a m è t r e s p a r -
4
v
z:
c
T d 2
----
(1 1
4
La somme des carrés des diamètres peut donc: s’écrire :
cc-g= -iL-
(2)
Tr
La “surface diamétrale” est le produit du diamètre moyen par la
Longueur :
S d = Ld
(3)
Comme nous L’avons déjà mentionné, Le d:iamètre moyen est donc :

---

61. -
La longueur CL) peut être-= assimilée à un nombre N d’individus ayant
comme Longueur L’unité de mesure et de diamètre constant sur cette Longueur.
L’écart quadratique C Cx - x)2, base des estimateurs de population
les plus uti Lisés, p eut être calculé des termes suivants :
Eq =
C x2 - Ni2
( 5 :)
A partir de L’analyse des résultats de nos mesures et en combinant
Les équations (21, (3) et (41, on peut donc obtenir L’écart quadratique des
diamètres d’une population de racine’s de la manière suivante :
2
Eq=;I d
- Ld2
(6)
d’où L’on peut tirer La variante : AFL
et l’écart type : Eq
J--
-ï-
La Longueur totale et La surface diamétrale des racines sont
obtenues suivant Les techniques déjà décrites.
Le volume de L’échantillon est évalué, soit directement par picno-
mètrie,soit à partir du poids de matière fraiche des racines à pleine turges-
cence et de Leur densité.
C’est cette dernière technique qui a été employée, car la densité
des racines fraiches et turgescentes des pLantes herbacées annuelles, varie
très peu Cl,07 ,+ 0,02 d’après MAERTENS) ce qui a éte vérifié sur Les cultures
étudiées.
La mesure du poids des racines à pleine turgescence nécessite cer-
tai ries précautions, car, chez des racines coupées et prélevées depuis plusieurs
heures,
la diminution de turgescence est rapide Lorsqu’elles sont exposées à
L’air.
Après Les avoir mises à tremper dans L’eau, nous avons procédé à
un resswegedes racines, sur un papier absorbant (papier Joseph), humide sur
la partie où l’on pose Les racines, et sec à La périphérie. Nous avons ainsi
obtenu La disparition de L’eau retenue à l’extérieur des racines par tension
superficielle et interfaciale sans que ceLLes-ci ne perdent Leur turgescence
CCHOPART, 1 9 7 7 ) .

---

62. -
La méthode proposée permet dort une caractérisation de l'enracine-
ment à partir de la moyenne et de l'écart type. De plus, La détermination des
lois de distribution des diamètres du végétal étudie permettrait de reconsti-
tuer synthétiquement le systéme racinaire a partir d'un écharrti llon aliquote
Clongueur totale des racines de chaque classe de diamètre). On pourrait aussi
ca 1 culer !a répartition spatial.e,
e'n tenant C(ompte des distances moyennes sépa-
rant les racines de chaque classe dle diamètre a différentes profondeurs et dis-
tances du pied. Mais cela necessite des vkrifications et mises ad point qui
restent à réai.iser.
Pour cette étude, nous ,avons utilise ce critère comme un indice de
dispersion des diamètres autour de ta moyenne.
4.4" -' Précision des mesures
-.-
--.-
Il est toujours important de connaître la précision Ides mesures que
l'on réalise B L'aide de techniques plus ou moins imparfaites, C%ela parait
encore plus vrai dans ce genre d'étude où les caractérisations d'e certains para-
mètres morphologiques, en particutier I.a l.ongueur,
le diamètre moyen et l.'écart
type des diametres,
se font indirectement. a partir de méthodes peu courantes.
Nous avons donc réatislé une étude de La précision des résultats des
différents critères de caractérisation de l'enracinement obtenus par les méthodes
oui viennent d'être exposées. Nous avons travaille sur des modèles (fils métal-
liques et nylon, de differents diamétres) et sl~r des racines, en faisant des'
séries de mesures.
Les principales conclusions sont les suivantes :
Mc~sure de 1 a longueur
- - -
.I-,----
On observe une certaine sous-estimation des resultats : 8 % dans.
le plus mauvais cas, mais généralement Limitée, entre 0 et 4 % si les mesurea
sont faites avec. soin. La fiabilité est assez bonne, L'incertitude relative
avec une mesure est de 2 2 %.
Mt!.Y&!rc d-poids frai s-vol umc
- -----
_-_-- - .--e---e
L'incertitude relative du résultat A partir d'une mesur'e de poids
frais est de 1: '3 % environ. Compte 'tenu de l'imprécision liée à La mesure de

---

63. -,
la densité Cl,07 2 2 %>, on obtient le calcul du volume d’un échantillon avec
Jne incertitude de 2 5 % environ.
Mesure dc la surface diamétralcet du diamètre moyen
Sur des racines de soja dont le diamétre varie entre 0,05 et 1,5 mm
avec une moyenne de 0,3 à 0,s mm, nous avons procédé à une évaluation de la
surface diamétrale par séparation des racines en plusieurs classes de diamétres,
wis par mesure du diamètre et de la longueur de chaque classe. Les résultats
Dbtenus avec l’appareil sont Légèrement inferieurs à ceux de la mesure directe
(de 5 à 6 XI avec une incertitude sur une mesure de 2 5 %. Ces résultats con-
cernent des échan8tillons dont la surface est de 10 cm2 environ. Au-dessus de
cette valeur, la précision est améliorée, tandis qu’en dessous de 2 cm2, el1.e
devient très mauvaise.
L’erreur systématique sur le diamètre moyen est en général faibl.e ;
l’erreur aléatoire est par contre assez élevée i 10 à 13 % au maximum pour une
mesure sur des échantillons de racines de 3 à 6 mètres ; au-dessus, elle devient
plus faible. Pour les très petits échantillons,
du fait de L’imprécision de la
mesure de la surface diamétrale, les valeurs ne sont pas représentatives.
L”appareiI de mesure de surface diamétrale utilisé dans la présente
étude a un pouvoir de résolution de 0,l mm2,,
supérieur à celui utilisé lors de
l’étude méthodologique (1 mm2>, mais des vérifications ont montré que la prC-
cision des résultats n’augmente que faiblement.
C’est pourquoi, dans Les résultats présentés, nous avons systéma-
tiquement élimink la mesure du diamètre moyen sur les échantillons de faible
dimension obtenus en début de cycle ou en profondeur.
Calcul de l'ckart type des diamcstres
-_..-_--
-
-
-
-
Lorsque les différentes mesures de base sont faites dans de bonnes
conditions, pour des échanti lions de longueur supérieure à 6 mètres et dont la
variation des diamètres est suffisamment importante, l’incertitude relative
maximale sur Le calcul de l’écart type est d’environ i 15 % de la moyenne. Pour
des échantillons de très petites dimensions, ou lorsque la variation des dia-
mètres tend vers 0, l’imprécision devient très grande. Comme pour le diamètre

---

64.8 -
moyen, le c:alcuL. de l’écart type dles diamètres n’a donc été réalisé, dans cette
étude, que sur des échanti llons de dimensions suffisantes.
4 . 5 . -a Trai tement des échant i I kons
- -
-
-
-
-
Après la séparation des rac:ines et de la terre, les 12chantiltons
de racines sont traités selon 2.‘organigramme
ci-dessous (figure no ‘3).
Nous avons pris comme exemple ‘un échantillon caractérisé par l’en-
semble des paramètres décrits.
Sur certains échant:i 1 tons,
toutes les mesures n’ont pu être réali-
sées, en particulier ceux prélevés avant 1977., date de mise au point des tech-
niques de mesure de longueur.
Moins de 48 heures doivent séparer le moment du prélcbvement et celui
de la mise à dessiccation, aprés mesure de I.a surface diamétrale.
Les racines séchées se conservent bien lorsqu’elles sont mises en
sacs plastiques fermés hermétiquement. La mesure de La Longueur totale peut se
faire après la période des prélèvements racinaires , quelques semaines ou quel-
ques mois plus tard.
4 . 6 . - Traitement statistique des données
- -
--.---._
L”&ude de Inenracinement du sorgho et du riz pluvial., a fait
l’objfet de prélèvements avec plusieurs répétitions au même stade,, sur Le mtme
essai,
ce qui permet des comparaisons statistiques entre tes traitements., On
a utilisé le test de Student.
Mais Le nombire réduit de répétitions fait que La
comparaison est rarement significative,
Paf- cent re, ILe suivi de la croissance de certains paramètres raci-
nai res au cours du cycle, permet de tester des ajustements à des fonctions
mathématiques, des courbes obtenues,.
On teste L”ajustement a une série de fonctions et on mesure le
degré de Liaison entre les variables qui est associé à chaque modèle Cr2). On
retient ta fonction dont te r2 est Le plus fort et on teste te r suer tes tables
de FISCHER et YATES. Nous avons, utiLisé pour cela une calculatrice HP 9825,

---

PARANURES
CARAClERfSES
Echantillon de racine
+
Séparation entre tes racines
et les dir)ris organiques
4
Comptage du nombre de raciM @aires ---_ .- --. -J, ubmbre totot k racines pritnoim
par plante et pur tatk
tprê&wents par monolithesI
4
Mesure de la longueur des racines
-) Profondeur ti l’enracinement
primaires (mesure directe 1
- -
I
(pritévements p u r twwiithes)
Coloration des racines
ou bleu de m9thylènr
i
Ressuyogc sur papier
absorbant humide
Mesure du poids frais
--+ Poids frais- volume des racines
0 r m g
1
v
Mesure de la surface
-.-
-t Diu&re moyen
diam&o/e I trois passages
des racines
successifs dons r’appweil /
1
i
i
Desriaution 0 I’êtuve
Fcurt type des dion/tm
à 60° pendant 24 heures
// f
4
Mesure du poids sec
+ Poids de matière séche des racines
à rmg
A
I
i
-1% Protkwdeur d e t ‘enracinraenf
Hise e n s a c d e s r a c i n e s
I pr&ivements
par horizon I
Mesure de la longueur fofale7
-w longwur totule d e s r a c i n e s
I
Distance aoyennr atre les racines
F#i. NQ 3 :OR6ANl6RAlME DES OPERIUIOHS DE lRAlll3ENl
D’UN ECHAIITILLON

---

6 5 . -
4.7. - Nombre de prélèvements et de mesures réalisés
La liste de l’ensemble des prélevements et mesures qui ont été
effectués sur les quatre plantes étudiées figure, sous forme synthétique, dans
les tableaux annexes no 1 à 6. Le nombre total de prélèvements globaux (par
lorizons ou monolithes) réalise est de :
- a r a c h i d e :
61
- mil :
67
- sorgho :
59
- r i z p l u v i a l :
114
4 . 8 . ” Critique des méthodes
-
-
Les techniques de prélèvements globaux par monolithes et par
hor j zons, qui sont à l’origine de l’essentiel- des résultats, sont très Lourdes.
C’est ainsi, que pour l’étude de L’enracinement du mil, environ 100 tonnes de
terre ont été tamisées et au total, pour tes quatre espèces, 160 tonnes de
terre ont eté traitées. Cependant, elles peuvent être considérées comme des
méthodes de référence. En effet, elles permettent d’extraire Les racines sur
une surface au sot suffisante, supérieure à ta densité de plantation, et donc
de faire des extrapolations de production de racines au mètre carré ou à
L’hectare, D’autre part, te gros volume de sol prélevé permet d’étudier La
quantité de racines en profondeur, lorsque cette-ci est très faibte.
Malgré Le volume des prélèvements,
t ‘hétérogénéi té des résultats,
à un même stade de végétation, reste très forte, ce qui est inévitable en
candi t ions nature t Les, compte tenu des multiples causes qui affectent La crois-
sance radi culai r-e.
Les valeurs mesurées devront donc être considérées comme
des ordres de grandeur pouvant faire l’objet de variations assez importantes.
Les échantillons de soLtracines obtenus suivant ta technique
globale pal- horizons ayant été passés au tamis à mailles de 1 mm, il se peut
que quelques fines racines puissent traverser celui-ci. Toutefois, te préLé-
vement (du sot se fait par volumes de 0‘2 à 0,4 dm3, à t’aide d’une bêche bien
aiguisée, Les tronçons de racines extraits sont donc relativement importants.
Cela ne doit pas avoir d’incidence notable sur les résultats de poids de
racines,
mais peut diminuer légèrement Leur Longueur totale, surtout en fin de
cycle, lorsque tes racines fines deviennent cassantes.

---

66. -
Les mesures de 1 ‘enracinement du mi 1 et de 1 ‘arachide ont été
réalisées à Rambey au cours des années 19:71419;79. Cett I? période est caracré-
risée par une pluviométrie inférieure à La moyenne, particuliérement les a n n é e s
1972,, 1976, 1977 et 1979. Les résultats n”ont eté retenus qu’après avoir
vérifié L’absence d’obstacle à la croissance des racines, dû à un horizon de
sol desséché. Néanmoins, une humidi te du soi. souvent faible a pu avoir une
certaine incidence sur 1.a croissance racinaire. Les résultats seront donc
représentatifs de l’enracinement du mil et de t’arach,ide dans les conditions
climatiques de l’étude ; mais, en cas d’année pluvieuse, ils pourraient sans
doute être Légèrement supérieurs.
‘V. - CONCLUSION
L’étude des systèmes racinaires cuLtivés en pleine terre pose de
nombreux problèmes à cause des difficultés d”accès aux racines. IL existe de
nombreuses méthodes qui ont, chacune, leurs qualités et leurs défauts ; de
m ê m e , i 1 existe différents critères pour C:aractériser Les racines.
Nous avons choisi d’utiliser s.urt:out des techniques de prélèvements
de gros volumes de terre contenant 1’ensembl.e de l’enracinement de un ou plu-
sieurs pieds ce La plante à étudier.
Cela permet de déterminer ta production de racines par plante OIJ
par surface c~,,ltiwée et d’étudier avec plus de précision la coLonis.ation du
sol. dans les horizons de profondeur où il n’y a que très peu de racines. Ces
techniques sont très Lourdes ; et Les demandent beaucoup de temps et de m’ain
d’oeuvre ce qldi empêche de faire de nombreuses répétitions à une mEme date.
Nous avons essayé de caractériser I.es paramètres morphologiques
des systèmes racinaires qui noi.Js ont paru les plus uti Les en agronomie, ,er:
uti Lisant, ou en mettant au point des techniques de mesures aussi simples et
rapides que pos!;ible, tout en restant suffisamment précises.
Ces différentes techniques ont permis d”obtenir Les résultats qui
vont suivre.

---

6 7 . -
TROISIEME PARTIE
RESULTATS

---

6 8 . -
t.
- INTRODUCTION
.-I_
Nous avons caractérisé l’enracinement des plantes a plusieurs
stades de végétation grâce à La mesure de differentes caracterlstiques morpho-
logiques et de croissance.
Cependant, du fait de La mise au point parfois récente des méthodes
de mesure, certains critères n’ont oas ou être déterminés sur chacune des
quatre espèces. Ainsi, pour les deux premières espèces étudiées, le sorgho et
I.e r i z pluvial,
seuls des criteres lnlus classiques ont été ut:iLisés : Le poids
de matière sèche, Le nombre de racitles principales, le front racinai re (pro-
fondeur atteinte par 1.e système racinaïre à umn marnent donné de La végétation).
Les appareils souterrains du mi 1 et de L ‘arachide, dont L’étude
est ptus récente Centre 1977 et: 1979) ont pu ‘être caractérises plus compllète-
ment à L’aide des premiers critères déJà utilisés pour le sorgho et le riz,
mais aussi par la longueur totale des racines,
les distances moyennes entre
Les racines dans Le sol, leur diamètre moyen, et L’écart type de la population
des diamètres.
Chacun des critères retenus a une signification et un intérêt agro-
nomique :
- Le poids de matière sèche est Le paramètre le pltis couramment
uti Lïsé dans tes études sur Les systèmes souterrains ; il permet donc des
C:omparaisons avec les données de ta littérature. Son intérêt réside auss,i dans
L’étude des rapports de Imasse des part-ies aériennes et souterraines, ainsi que
dans l’évaluation’ de ta restitution dans te sol de ta mat!ère organique en
provenance des racines après ta1 mor’t de La plante,
- le nombre de racine,5 principales qui viennent: se rattacher aux
parties aérie-rnes permet d’évatuer La section totale des voies de passage de
la sève dans Les tissus SvascuLaires au niveau du collet,
- le front racinaire permet de déterminer la quantité potentielle
d’eau et d’éLl$ments minéraux à la disposition de la plante,
- la longueur totale des racine,5 oar plante et par volume de
s o t , d’où 1. ‘on peut tirer les distances moyennes entre les racines, apparai t:
comme un des critères les plus implo-tants pour les etudes de nutrition en cul-
ture de plein champ, car i t permet de caractériser Le degré réel de colonisa-

---

tior, du sol par les racines, et d’évaluer les distances maximales que les
molécules d’eau et d’éléments nutritifs auront à parcourir pour arriver
jusqu’aux racines,
- Le diamètre moyen des racines et L’écart type de la population
des diamètres sont des caractéristiques morphologiques intéressantes car ils
permettent de juger de la finesse des racines et de leur degré de ramification.
D’autre part, à partir des mesures de longueur totale et de diamètre mo’yen,
on peut facilement évaluer la surface développée des racines, donc la surface
de contact sol-racines (si l’on ne tient pas compte des poils racinaires).
C’est aussi un critère très important dans les études de nutrition
minérale de la plante.
Pour chacune des espèces cultivées, nous avons présenté dans un
paragraphe séparé les caractéristiques du système racinaire dans Les tous
premiers jours du cycle. En effet, à ce stade, les modifications de la morpho-
logie sont souvent très rapides et elles ont plutôt été appréhendées grâce 2
des observations directes. D’autre part, la vitesse de croissance au moment de
la levée joue un rôle important car, comme nous L’avons signalé, les pluies
sont encore très irrégulières au début de la période de culture.
Nous présenterons d‘abord les résultats obtenus sur l’arachide,
ensui te sur Ees céréales : mit, sorgho et riz. Cet ordre ne correspond pas
tout à fait à celui dans lequel les espèces ont été étudiées, mais plutôt à
une séparation entre Légumineuses et céréales, et à une importance décroissante
dans les Superfic:ies cultivées au Sénégal. L’arachide et le mil, Les deux
especes dont le rôle économique est le plus grand, et qui ont fa,it l’objet
d’une caractérisation plus complète seront donc étudiés les premiers.
II. - DEVELOPPEMENT DU SYSTEME RACINAIRE DE L’ARACHIDE AVEC ET SANS TRAVAIL
DU SOL
-e
L’arachide est une légumineuse à système racinaire pivotant. La
production arachidiére est La principale source de revenus monétaires des agri-
cultuers (75 % de la population) et elle est d’une importance vitale pour le
pays.
Le semis se fait après La première pluie importante, à la fin du mois de

---

70. -
juin ou au débJt du mois de juiLle,t,, En milieu rural., te paysan doit souvet?t
échel.onner son semis sur plusieurs jours, et semer alors dans un sol en délout
de dessèchement en surface. L.a vitesse de croissance en profondeur parait ldonc
importante dès le début de cycle.
Le semis est généralement réalisé en Ligne à L'aide d'un semoir
(45 a 60 cm entre les lignes suivant Les varitil.esI, avec une graine tous les
10 à 15 cm. Le nombre de pieds par mètre carré peut donc être légèrement
variable suivant les conditions de semis et L#e pourcentage de levée. Cependant,
la plante compense bien ces irrégularités par un developpement individuet plus
ou moins grantl,,
si les écarts par rapport à La densité théorique ne sont pas
trop importants.
C'est pourquoi, nous avons toujours prélevé des monolithes contenant
plusieurs pieds et nous avons jugé préférable, pour cette étude au champ,
d'exprimer les résultats par surface wltivée Cm*) ou par volume de SOL plutôt
qu'en production par pied. Pour avoir une estimation des valeurs par pied, il
suffit de conna'itre Le nombre de pieds par m* qui est de 15 en moyenne pour
les variétés hdtives (55-437 et 73-30) et de 'l'l pour La variété semi-hâtiw
(57-4221. La Longueur totale du cycl.e végétatif est de 95 jours pour les
variétés hâtives et de 105 jours pour la variété semi-hâtive.
2.1. - Germination et début de cycle
-e---e
--..-_-
Après 48 heures de germination en sol humide, La racine séminale
apparait. Elle s'enfonce verticalement et sa vitesse de croissance est rapide.
Trois à quatre jours apres La levécr,, soit six 2 sept jours après Le semis,
l'extrémité du pivot se trouve déjà à une profondeur de 25-30 cm., ce qui,.
compte tenu de la profondeur du semis, correspond à une vitesse de croissance
de 5 cm/jour ewiron. A ce moment, (..e p‘ivot ne compte encore aucune racine
secondaire. Celles-ci apparaissent peu après, Immédiatement sous la base dle
1"hypocotyle : quatre racines sont initiées en même temps et sont otpposées
deux à deux de part et d'autre du p'ivot. EtLes ont uSne croissSance horizontale
qui est Lente oar rapport à celle &J pivot. Un deuxième groupe de quatre racines
apparait ensuite sous te premier. Ces rac,ines restent très peu ramifiées a'u
cours de leur,5 premiers jours de croissance, ce qui fait que, en début de cycLe,
L'extension du système racinaire se fait surtout vers la profondeur.

---

7 1 . -
Dans de bonnes conditions de germination (pas d’engorgement tempo-
raire ou de formation de croûte), le travail du sol n’a pas d’effet visible sur
La germination et Ca levée de l’arachide.
Par ai 1 Leurs, en culture de plein champ, Les observations montrent
que L.a qualité des semences,
Les conditions hydriques et la profondeur de semis
ont plus d’importance sur la vitesse de germination des trois variétés étudiées
1.35-4+37, 73-30, SJ-422!que Le potentiel génétique.
La vitesse de croissance du pivot est donc particulièrement rap-ide
dans Les premiers jours de végétation, au moins lorsque celui-ci ne rencontre
pas d’obstacle à sa croissance, en particulier un horizon de sol asséché.
2 . 2 . - Evolution du front racinaire au cours du cycle de la plante.
A partir du septième jour après le début de la germination, nous
avons réalisé des prélèvements qui permettent de suivre l’évolution du front
racinaire de L’arachide en fonction du temps ; Les résultats sont présentes
sur la figure no 4.
Les trois variétés étudiées ont des vitesses d’avancement compa-
rables. L’évolution de La profondeur du front racinaire s’ajuste bien à une
fonction du premier degré entre Le septième et le cinquantième jour. Sur les
deux traitements, L’évolution de La profondeur de L’enracinement en cm (2) en
fonction du nombre de jours après Le semis (t) peut être ajustée à une droite :
Témoin :
z = 2,04 t + 12 avec n = 16
r = 0,962
Labour :
z = 2,72 t + 9,7 avec
n = 32
r = 0 , 9 7 2
La vitesse d’avancement du front représentée par le coefficient de
régression de chaque fonction, est donc constante entre le septième et Le
cinquantième jour. Elle a sensiblement diminué par rapport aux tous premiers
jours du cycle ; ceci est peut être en relation avec L’apparition de racines
sur Le pivot. D’autre part, la vitesse d’avancement est plus rapide sur sol
Labouré, ce qui montre une certaine sensibilité de la croissance du pivot aux
conditions physiques du SOL dans L’horizon de surface (O-20 cm), même lorsque
la zone d’élongation a Largement dépassé cette profondeur.

---

7 2 . -
Le c,inquantième jour, c’est à dire au moment de la fin de La flo-
raison uti Le et du début: de la formation des gousses, la profondeur atteinte
par L’enracinement est de 150 cm environ sur Labour, alors qiu’elle n’est que
de 1’15 cm sur le témoin. Entre 50 et 95 jours,
la profondeur du front raci-
nairi? reste c o n s t a n t e s u r labour, mais elle continue à augmenter Légèrement
‘sur I.e témoin pour atteindre à la récol.te de 740 à ‘150 cm environ,. comme sur
Le traitement labouré.
L’évolution du front racinaire de l’arachide correspond en fait a
La vitesse d’elongation du pivot qui reste toujours plus ou moins vertical et
recti l i g n e ; l’arrêt brutal de cette élongation aux environs du cinquantième
jour ne correspond pas à un obstacle en provenance du sol ; i 1 s‘agit bier
d’une caractéristique d’ordre génétique.
La profondeur maximale de l’enra8cinement que nous avons trouvée
est: assez nettement supérieure à celle mesurée par ORGIAS (19511, au SénegaL,
mais sur un sol plus argileux. La vitesse d’avancement du front est par contre
tout à fait comparable 1i ce1 le enregistrée par LEA (1951) sur sol sablo-argi leux
de Tanzanie où les vaLeurs trouvées par cet auteur sont de 2,8 cm/jour pendant
tes c,inquante premiers ,jours. Par c~ontre, celui-ci observe encore une certaïne
évolution plus lente, jusqu’à I.a récolte, ce qui fait que le système racinaire
atteint 170 cm en fin de cycle,, 150 jours après le semis. Cela semblerait indi-
quer qu’iL y ait des possibilités d’amélioration de la profondeur maximale de
L’enracinement de nos variétés.
2 . 3 . - Evolution du poids total de matière sèche des racines et du rapport
- - -
-----.--~--.-I_------
-
-
poids, parties aériennes!racines
-
-
-
-
-
-
-
-
2.3.1. - Arachide hâtive : varicités 'SS-437 et 73-30
--_---_-..~..----.- .-... -- m--v " ---.--. ^ -._---.-- ---__
Les résultats détai llés des mesures effectuées aux différents
stades de végétation sur les deux variétés de 95 jours figurent dans les
tableaux annexes no 7
et 8 . Au champ, on n’a pas trouvé de différence
notabte dans he rythme de croissance de ces deux variétés dont la morphologie
est: très comparable ; on a donc regroupé les résultats obtenus sur Les deux
varietés.

---

50
too
1 5 0
IEHOIN
e n t r e 7 e t SOj
1
n--l6 r ~0,962
ohmleur e n c m (2)
F ~176
,
0
15
30
60
75
90
-
-
& j o u r s
SO-
100 -
150 -
e n t r e 7d5Oj:2=2,72t* $7
n.-32
f :0,972
%tOr;deur en cm (2)
F :SI7
+ 73-30
SS-437
??
A 57-422
fGgL.E 4 Evolution du frest tacïnaïre de l’arachide

---

7:3. -
Les évolutiorsdu poids sec total des racines et des parties aériennes
des pieds prélevks apparaissent sur la figure no
5. Les résultats sont exprimés
en gramme de matière sèche de racines et de parties aériennes par mètre carré
de surface cultivée. L’échelle de l’évolution du poids des parties aérienne,s
est différente dans un rapport de 1 a 5 à celle des racines.
La croissance pondérale des racines, comme celle des parties
aériennes suit une courbe en S,
ce aui
parait assez classi’que dans les
courbes de croissance des végétaux (CHAMPAGNAT, OZENDA et BAILLAUD, 1969).
En début de cycle et jusqu’à 40 jours ou 45 jours sur le témoin,
la première partie de cette courbe en S peut être ajustée à une fonction
exponentielle, comme cela a été proposé par BLACKMAN (cité par CHAMPAGNAT,
OZENDA et BAILLAUD, 1969) ; cet auteur considère que, en cours de prolifération,
le nombre de cellules en division est d’autant plus grand que le nombre de
cellules présentes est lui-même important. Il estime donc que le rapport de la
croissance absolue, à la taille ou au poids initial est constant pour un temps
donné, autrement dit que la vitesse de croissance relative est constante. On
a donc une formule exponentielle du type :
?? ?? ?????
où xo est La valeur initiale du paramètre mesuré (poids, taille), t le temps
et r la vitesse de croissance relative.
Pour les racines d’arachide hâtive, les résultats obtenus sont les
suivants :
P : poids total des racines en grammes de matière sèche par mètre
carre de surface cultivée,
t : nombre de jours après le semis
t é m o i n P = 0,192e 0 ’ Ilot
.
n = 13
r2 = 0 , 9 7 0
. labour
P = 0,198e0,119t
n = 23
r2 = 0,967

---

74,. -
Les valeur-s de La !vites:se de croissance relative avec et sans
travail du SOL sont proChes,
et La différence entre Le poids des racines avec
et sans travail du SOL est donc faible ; celle-ci parait un peu plus marquée
sur les parties aériennes (figure n'a 5). Le travail du SOL semble donc avoir
un effet plus net sur Le poids des parties aériennes que sur Le poids des
racines. On peut attribuer cette observation au fait que Le Labour a pow
effet d'améliorer La fixation symbi#Dtique de l'azote par L'arachide (WEY et
OBATON, 1978).
Le poids sec de racines ati:eint son maximum vers Le cinquantième
:i OuT,, c'est à dire au moment de La ,fin de La floraison utile ; il se stabiL7se
ensuite jusqu'à la récolte avec une va!eur de 30 à 4.0 g/m2 (y compris Les
pivots). L'arrêt de L'augmentation (du poids de racines correspond donc à
L'arrêt de L'évolution du front racinaire en profondeur. Le po<ds sec total
des parties aériennes (sans Iles gousses) atteint son maximum un peu plus tard
entre Le soixantième et Le soixante dixième jour. Dans Les conditions expérj-
mentales de L'étude, Le poids des parties aériennes en fin de cycle est de
250 g/m2 sur Le témoin et de 320 à 1370 g/m2 sur Labour.
Grace aux mesures de poids sec des racines et de celles des parties
aériennes (sans Les gousses), on peut caLcuLer Le rapport parties aériennes/
racines (PA/RI et son évolution au cours du cycle à partir du septième jour
après le semis, Les rPsuLtatr., apparaissent sur La figure no 6. Ce rapport,
obtenu à partir de prkLkvements
réaLisiSss sur une surface de CI,45 x 0,60 m est
très variable, surtout en début de 1:ycl.e. Sur Le témoin, il fluctue entre 4 et
8 tout au Long du cycle.. Avec Labour, or1 observe une Légère augmentation pen-
dant la végétation : le rapport PA/!R passe d'une ,valeur comprise entre quatre
et neuf en déwt de cycle, à une vateur comprise entre sept et onze en fin de
cycLe. L'évoLutialn du rapport PA/R peu!: s'ajuster à une droite d'kwation :
PA/R
= 0,049 t + 5,36
n
= 32
r
= 0,620 (HS)
Sur Labour, Le rapport entre Le plaids des parties aériennes et
celui des racines n'est (donc pas constant ; il augmente au cours du cyc Le, ce
qui traduit une vitesse de croissance Légèrement plus grande des parties

---

PARTJES AERIENNES
0
1 5
30
4s
60
7s 90
Marbre de jours
a@ le amis
g/nd
/+’
I
‘\\
,
\\
/
\\
35-
\\
t
r------/
‘. \\
/
.
_-
\\
II
\\
30-
*
\\ \\
II
I
/ /r----
‘x4’
25-
RACINES
// ’
/*
I
zo-
/I :
. ,@ var SS-437
&
-
-
‘d’n\\@ yoc 73-30
15-
/
var. SS-437
?
e--e_
/
Labour
to-
\\ + var. 73-30
5-
0
30
45
60
75
&Me de jwrs
apris fe semis
Fig.
- no- 5
Evolution du poids sec des racines et des parties
m
-
aériennes d’arachides hâtives
.-
73-30 et 55-437 (en g/m’)
-s
/b.--w--- -.“a”‘I-II<IL-u
-

---

---<
h
---
(9
A
--.---
A
A
# Y - - - - -
@
-
-
-
-
-
w--
%
A
Labour: ‘R^- =0,043t+s,4
A
VARIETE 57-422
n=l2
f =o,e3
I
0 ---7
-~-"--ml
1
---II
1s 30
4:s 60
75
90
hhbre d e j o u r s oprès te senhit)
Rapporr !?!
R
5 1
VAR.
55-437
i
.
Labour: .$- = 0, Ut91 .+ :5,36
73-30
1
n--32
r
- 0,620
U-s* ----y--..-.--“T-----I
8
I!i
30
415
* 73-33
LuboUr
SS-437 labour
6 57-422 labour
?
13 lhoin
0 SS-437 Jénoir7
@ 57- 4?2 hoin
Fig.# 6
-.- --
Evolution du
_-
mmrt poids sec parties aérien-
.----
- - - -
- - - - - -
nes/ racines 1 sans les
.-----m.---e
gousses )
- -

---

75. -
aériennes par rapport aux racines pendant La première moitié du cycle, puis
un arrêt pilus précoce de la croissance pondérale des racines.
2 . 3 . 2 .
- Arachide semi-hâtive (57-422)
- -
Les résultats de l’étude de l’évolution des poids secs totaux des
racines et des parties aériennes des pieds prélevés sont présentés dans La
figure no ‘7. Le nombre de prélèvements effectués sur l’arachide semi-hâtive
est ~LUS faible que celui des variétés hâtives, surtout sur le temoin ; nous
n’avons retenu que les résultats obtenus sur labour.
On remarque que, si L’allure générale de la croissance est une
zourbe en S comme pour les variétés hâtives, la vitesse de croissance des
racines est plus lente, elle parait se prolonger jusqu’à la récolte pour attein-
dre à ce stade un poids sec total de 35 g/m*,
comme celui obtenu sur les varié-
tés 55-437 et 73-30. Le poids des parties aériennes par m* à la récolte est
légèrement plus faible que celui des variétés hâtives.
Sur labour, le rapport PA/R augmente légèrement au cours du cycle
( f i g u r e no 6) ; la variation du rapport PA/R peut, comme pour les variétés
hâtives,
s’ajuster à une fonction du premier degré :
PA/R =
0,043 t + 4,4
n= 12
r = 0,83 (HS)
La valeur de ce rapport en début de cycle est Légèrement inférieure
à celle obtenue sur les variétés hâtives, de même que le coefficient de Irégres-
sion 0 , 0 4 3 , contre 0,049 pour les variétés hâtives, ce qui fait que, en moyenne,
le rapport PA/R de la variété 57-422 est toujours inférieur à celui des variétés
hâtives.
Si les courbes d’évolution du poids des racines et des parties
aériennes de l’arachide en fonction du temps sont globalement comparables, avec
et sans travail du SOL et sur Les différentes variétés (courbes en S, avec aug-
mentation de type exponentielle dans la première moitié du cycle), on peut
toutefois déceler certains écarts dans Les vitesses de croissance et dans Les
dates de l’arrêt de celle-ci, ce qui traduit donc un comportement different en
fonction des techniques ou des variétés.

---

7 6 , -
2 . 4 . - R&artition du poids sec des rac.ines en fonction de la profondeur
m e -
.
-
- --------.----
Les prélèvements de sot + racines ayant été réalisés par tranches
de 10 cm de SO!. jusqu’au front racinaire. on peut étudier la quantité de
racines développées à différentes profondeurs dans le sol (tableaux annexes
no 7 et 31, ce qui permet de tracer un prof i 1. racinaire.
Dans le cas de I’arachïde,
cette répartition verticale de l’enra-
cinement se rcivèie très irrégulière d’une répétition à L’autre, particuliere-
ment au cours de La première mloi ti é du cycle, lorsque 1. ‘enracinement est en
pleine phase de croissance. II est donc très difficile de dégager un prof-El
racinaire moyen. Entre Le cinquantième jour de végétation et La récolte, L.e
poids des racines se stabilise et i L devient possible d’étudier la répartttion
verticale Ides racines. L ‘hétérogénki té reste cependant importante, plus grande
POlJr \\E?S diffbrentes r é p é t i t i o n s r é a l i s é e s a un même stade que les moyennes de
dates différentes, C’est pourquoi, nous avons préféré regrouper toutes Ies
dowkes pour cette période afin d’avoir une estimation du profil racinaire
moyen de L’arachide Lorsque cel.ui-ci
atteint son stade de déveloDpement rnaximum.
2.4.1. - Arachide hâtive ( v a r i é t é s 55-437 e t 73-30)
--1_-_~-. __-- __--___-.<-_---_--._---_---
~
Les pr0fiI.s racinaires (figure no 81 montrent, qu’en surface, la
densité racinaire commence par décroitre rapidement,. puis entre 30 et 120 cm
de profondeur la décroissance est plus faible.
Nous avons fait .figurer dans Les tableaux no 6 et 7 les valeurs
moyennes de densité racinaire dans le sol (en mg/dm3 de sol) et Ces effets du
I.abour en surface et en profondeur. En profondeur, I.e système racinaire est
toujours moins développé qu’en surface,, mais Le degré de colonisation du sol
par les racines en profondeur peut jouer un rôle important, surtout pour
L’alimentation hydrique. En effet, tes réserves hydriques de la surface sont
rapidement épuisées entre deux périodes pruviewses et la plante doit extraire
I ‘eav (et Les él.éments minéraux) dans tes couches plus profondes. C’est pour-
quoi, pour 1 ‘arachide, comme pour les autres espèces, nous accorderons un
intérêt particulier à La colonisation par les racines des horizons de profon-
deur D

---

i
Mau&re d e j o u r s
I
1
n
I
6 0
7 s
9 0
nl5
Poids s e c d e s r a c i n e s e n g/m2
/
- - - - - • l a b o u r
i
/
-e--2’
-c--
s-
/ /
/
???
?? ? ? ? ? ?
N o m b r e d e j o u r s
I
-7
0
15
3 0
6 0
7s
9 0
Fig. no 7
Evolution du poids sec des racines et des
L;;es;
-
- aériennes de l’arachide demi-hâtive 57422 (en
-
g/&

---

50
100
15O~ds SCICS des
,--
1
ILm----_.
--<--
m
w racines ,
-szïe - - -
------=:=-s
mg/dm3
,_,_ --=T.s==
-___.---
, ---
,
? ? ? ?
?
if---
?
??
- - - - . - f*in
a- ---.---+ Labour
Fig.
WI -no tj Profils racinaires arachide hâtive 73-30
.-
et 55-437 entre 50 et 90 jours (mg/dm3desol)
.

---

77. -
Tableau no 6 : Répartition des racines d'arachide dans le profil de sol
- -
densité racinaire en mg de matière sèche par dm3 de sot,
et pourcentage du total de la masse racinaire.
--
--
I
‘I
I
--Y-
l
34 jours après Le semis
I
entre 50 et 95 jours aprt;s I.e ;
i Stade de végétation ;
; semis (formation et maturation ;
(floraison)
I
I
des gousses)
I
1
t
Traitement .I
Témoin !
Labour .I
Témoin .I
Labour .I
I
I
I
I
I
!
-
-
-
-
-
I
l
I
l
i Densité i Y
i Densité ; r
!-
I
; Densité ; r
, Densité ! Io ;
>
1
,racinaire; '
iracinaire;
' 'racinaire;
'
iracinaire;
!
I
.
1
!--
I
l
I
I
I
I
!
I
-1
1
! o-
30 cm I 24 ! 77,8 I 25
! 75,1! 73
i 66,O ! 79
!
65 !
I
!
I
I
I
I
I
1
!
I
1
-
-
-
-km
I
I
I
1
;
Pro-
fondeur iI 30- 70 cm i
5
I 21 I 6 I-
6
i 24 I 0:
23
i 27 7 i
19
;
-
I
*
. 21 i*
I
I
1
!
I
I
I
!
I
-
-
1
l
I
I
I
I
I
I
I
I
1
I
! 70-140 cm !
0,3(l)! 0,6 !
0,3(l)! 0,9! 3 ! 6,3 ! 7
! 14!
I
I
1
I
I
I
I
I
1
I
I
_1---
e
-
-
v
-
(1) Labour : front racinaire à 100 cm : densité moyenne entre 70 et 100 cm
Témoin : front racinaire à 90 cm : densité moyenne entre 70 et 90 cm
Tableau no 7 : Effet du labour sur la densité racinaire dans le pro.fil
.-
du sol (% des différences labour - témoin)
Ï---------
-
-
-
-
l
I
---T
.
entre 50 et 95 jours
. Stade de végétation
I
! 34 jours après le semis !
;
I
I
I
après le semis
1
-
-
-
-
-
-
-
-
I
I
I
I
!
I
I
O-30 cm !
+4%
I
+ 8,2 %
I
I
I
1
I
I
--e-v
I
I
I
1
I
! Profondeur !
30-70 cm !
+ 20 %
I
- 17,4 %
l
E
I
I
I
!
-
-
-
----m.
!
l
!
I
I
1’
!
70-140cm !
+ 50 %
!
+ 130 %
I
I
I
1
1
I
a
-
-
-
-
-
-
Nous avons vu que L'effet du Labour sur la masse totale de l’enra-
cinemlent est faible. Mais on s'aperçoit toutefois que si dans Les couches super-
ficietles où se trouve la majorité du système racinaire, l'effet du labour n'est
plus sensible dès le trente quatrième jour, il est par contre important en r)ro-

---

7 8 . -
fondeur. C’est le cas en dessous de 30 cm le trente quatrième jour et en
dessous de 7C1 cm dans La seconde moitié du cycle.
Cela traduit un ef,fet du labour sur la vitesse d’avancement du
front racinaire comme nous l’avons vu préc:édemment,
mais aussi sur la vitesse
de colonisation du sol en profondeur.
2 . 4 . 2 . - Arachide scmi-hâtive 57-4.':'
-
-
Le profil racinaire moyen de 1 ‘archide 57-422 entre 60 jours et la
récolte (figure na 9) est assez comparable A celui de l’arachide hâtive. Cepen-
dant, en surface,. la densité racinaire Sem!ble légèrement plus importante dans
le cas de l’arachide semi-hâtive, tandis que, en profondeur, la densité raci-
naire de cette variété devient plus faible alue celle des variétés hâtives. Vu
l’importance des racines profondes pour l’alimentation hydrique en cas de
sécheresse, cela pourrait indiquer une moins bonne adaptation à des cond,itions
sèches que les deux autres var,i étés, mais, bien sûr, i 1 n’y a pas que le sys-
téme racinaire qui a une influence sur La tolérance à la sécheresse de lia plante.
2 . 5 . - Evolution de La Longueur totale dles racines au cours du cycle
1----.--.-p - 1 - - - M . - - - -
-
-
Nous avons vu que de nIombreux auteurs considèrent: la longueur totale
des racines comme un critère très important dans les, études de l’alimentation
hydrique et mi+rale d e l a p l a n t e ; c’est powquoi,
malgré certaines difficultés
de mesure, nous 1 ‘avons caractéri slé.
2.5.1. - Variétés hâti.ves : 55437 - 73-30
---_---._-_-_--l_ ."---__.-__.
La courbe d’évolution de la lol?gueur totale des racines d’arachide
(figure no IO,? t a b l e a u x a n n e x e n”9etlO)a une alllure générale de courbe en S
comparable à celle du poids total des rach?s..
L’tivolution de La Eongueur tota1.e des racines se ralentit à partir
du quarantième ou du quarante C:inquième jour puis s’arrête entre le cinquante
cinquième et 1.e soixante cinquième .jour.

---

hifs sa tuches Img/dnr31
0
50
100
--A*..
l#
2p
Fïg.nf
-v 9 IProfiI
m
racinaire en mg/tilm3arachi& 57-422 entre
60 e% IlOj ( Iabwr 1

---

L o n g u e u r Bir) m/m2
2000
t
Fig.@
a- - 10 Evolution de la longueur totak de! I’emrmcinenrent
de l’arachide hâtive
*-----
(73-30
.-
- 55437) en fonction dut stade
de végétation
-
-

---

7 9 . -
Entre huit et quarante jours, La courbe d’évolution ‘de La Longueur
totale des racines (en m/m2 de culture) peut aussi être ajustée à une fonction
exponentielle
:
0,117 t
T é m o i n : L = 4,8’le
n= 9
r2 = 0 , 9 7 6
Labour :
L = 5,5()e”~125 t
n = 20
r* = 0 , 9 4 7
Comme pour Le poids sec, La vitesse de croissance relative est
Légèr!ement plus importante sur Labour. On observe aussi que Les valeurs de La
vitesse de croissance relative de La Longueur sont un peu supérieures à
celles du poids sec ; La Longueur des racines augmente donc plus rapidement
que Ile poids sec, ce qui peut traduire une évolution dans Le degré de finesse
des r,aci nes ; cet aspect sera de nouveau étudié plus Loin.
La Longueur totale des racines passe par un maximum de 1700 m/m2
a soixante cinq jours, puis diminue Légèrement. Au stade récolte, il n’y a
~LUS ,de différence entre La Longueur totale de L’enracinement sur témoin et
sur Labour ; elle est dans Les deux cas de 1500 m/m*. La baisse enregistrée
sur Labour, en fin de cycle, peut être attribuée au hasard de L’échantillonnage,
mais aussi à La dégérescence d’une partie du fin chevelu radiculaire Lorsque
La plante est à maturité.
2 . 5 . 2 . - Variétés semi-hâtives 57-422
Il n’a pas été possible de suivre l’évolution de la longueur totale
de L’enracinement de La variété 57-422. Des mesures ont seulement été réalisées
à deux stades de végétation : en début de cycle et à la récolte, sur témoin
non Labouré. Les résultats (tableau annexe no9 > sont très comparables’ à ceux
obtenus aux mêmes stades de végétation sur les variétés hâtives., A la récolte,
on trouve ainsi une longueur totale de L’enracinement de 1420 m/‘m*,
La Longueur totale des racines d’arachide est donc t:rès grande
puisqu’elle atteint un kilomètre par mètre carré de culture dès la moitié du
cycle, pour arriver ensuite à des valeurs de 1500 à 1700 m/m*. Nous allons
maintenant examiner comment se répartit cette Longueur dans le profil de SO:;,
et Le degré de colonisation de celui-ci.

---

80. -
2.4. -- Répartition verticale de la longueur totale des racines dans Le
-,.-
---v.
-<-
prof i L de sol - distances moyennes entre Les racines
v----
.----.--.-
Si la longueur totale des racines est un critére important dans
les mécanismes de L’aLimentation hydrique et minérale,. la façon dont celle-ci
est répartie dans le profi 1 de sol parait aussi jouer un très grand rôle car,,
au champ, les possibi li tés d’al.imentat ion hydrique et minéra1.e pourront ‘être
trés différentes suivant que cotte longueur est essentiellement localiséte dans
Les hori zens superf i ci e Ls, ou plus également répartiie dans la profondeur COCO-
ni sée.
C ‘est pourquoi, nous a 1 tons étudier la l.ongueur moyenne des racines
par unité de volume de sol à d,ifférentes profondeurs,. Nous avons aussi expr’imé
cette colonisation du sol par I.es racines en calculant, à partir de La longueur,
La distance moyenne qui sépare les racines (MAERTENS, 1974). Ce dernier ,critère
dépend directement du premier, mais i 1 permet d’avo+r une me’i lleure “image” de
I.a colonisation du sol, et de connaître les distances ntaximales que doivent
parcourir 1. ‘ e a u e t l e s éléments minéraux pour arriver aux racines.
2.6.. 1 . - Lonyueur
--.--
Les profi Is racinai res de !‘arachide hât:ive, à trente quatre jours
et ertre soixante et quatre vingt quinze jours, exprimés en m/dm3, par tranche
de set de 10 cm, apparaissent sur la figure no 11 et: les tabkeaux annexes T:‘?etlO
C)n observe que le gradient de longueur en fonction de la profondeur est sensï-
blement moins important que le gradient de poids de matière sèche des racines :
pour une meme Longueur, le pivot et les gross’es racines secondaires de surface
ont un poids de matière sèche plus grand que les racines de profondeur quj com-
prennent peu I:le très grosses racines, et qui sont moins lignifiées.
L’effet du labour, sur la Longueur des racines, est surtout visjble
en st,rface,, dans La couche travai Allée entre 0 et 20 cm à trente quatre jours
et entre 10 et 20 cm à partir du soixantième jour après, le semis. Il existe
une zone médiane, entre 30 et 60 cm, dans laquelle 1 ‘enracinement du témoin
semble plus développé. Puis, de nouveau en profondeur, on observe un effet du
1 abour sur la densité racinai r-e exprimée en m/m2.

---

bquwr d e s roches M tn/dm” fk sol
0
I
2
3
4I
-
-
E n t r e 60 e t 5%j
i
- ho.in
* - - - - - - a la&wr
Fig.
- .- nr u Profils racinaires arachide hâtive 73-30 ii-<
34j
-I
et entre
e-
60 et 95 jagucur des racïneslen m/dm3desol)

---

2.6.2.
- Distances moyennes entre les racines
-
-
-
-
L’évolution des distances moyennes entre les racines à différentes
prof OtldelJrS, en fonction du stade de végétation, est représentée sur La figure
na 12. (in a aussi fait figurer les profils de distances moyennes entre les
racines (figure no 13) à trois stades de végétation : seizième, trente quatrième
jour, et Lorsque L’enracinement a atteint sa phase de croissance nulle (après
soixante jours de végétation>.
Ces résultats montrent que le degré d’exploration du profil de sol
par les racines est encore assez faible au trente quatrième jour.
Mais,lorsque le système racinaire a atteint son plein développement,
le degré d’exploration du profil par Les racines est bon dans le premier mètre
du sol. Il est supérieur à ce que L’on pouvait prévoir à partir des seules
mesures de densités racinaires exprimées en poids de matière sèche de racines
Cf igure no 8). Dans Le premier mètre, les distances moyennes entre racines
passent de 2 cm en moyenne entre 0 et 10 cm de profondeur à 6 cm entre 90 et
100 cm dle profondeur, sans qu’il y ait de différence importante entre témoin
et La!bour. En dessous de 100 cm, les distances moyennes augmentent rapidement,
wrtout sur le témoin. Entre 100 et 140 cm,
le degré d’exploratjon du sol par
les racines est nettement supérieur sur labour.
Les résultats obtenus mettent bien en relief l’intérêt de la
mesure d’e La longueur et surtout de La distance moyenne entre les racines pour
caractériser un système racinai re. En effet, si l’on utilise uniquement le
C:ritère poids sec comme sur La figure no
8, on pourrait en conclure qu’il y a
t:oujours t:rès peu de racines en profondeur, en dessous de 30 cm,, et que l’essen-
tiel de l’alimentation de la plante se fait donc dans cet horizon, En fait,
à partir de cinquante à soixante jours après le semis, le sol parait bien colo-
nisé par l.es racines sur presqu’un mètre de profondeur.
2 . 7 . - Variation de la densité racinaire en fonction de la distance par
MI_-
rapport à la ligne de semis (homogénéité de la colonisation dans l’interligne)
-
-
Tous les résultats précédents ont été obtenus à partir de préléve-
ments par tranches de sol de 10 cm sur une surface de 0,45 x 0,tjO m contenant
en son miiieu une ligne d’arachide semée à 0,45 m d’écartement ((dans le cas de

---

82. -
L’arachide h,Ztive). Cet.3 a permis d’éf.Jdier Le gradient vertical, mais non
Le gradient iiori zonta I ,,
Cette étude du graldient horizonta a ét6 abordée au stade rkcol.te
sur L’arachide 73-30, WI séparant I.a surface de prélèvement habituelle en
sept bandes de 6,4 cm de farge et de 60 cm de
Long, plus ou moins espaGes de
La l.igne d’a!-achide et de part et d’autre de c,elle-ci. Nous av01-1~ donc pu
étudier la variation dans l’interligne du poids sec des racines exprimé en
g/dm3 de sol (figure nu 14) et de la distance moyenne entre Les racines en
cm (figure n’; 15).
On s’aperçoit que, si L’on excepte La zone superficielle (O-10 cm>
située immédiatement sous la I.igne d”zIrachide (O--3,2 cm> et comprenant Les
pivots,
il n”apparait pas de gradient très marqué de densité ra(cinaire en fonc-
tion de La d.tstance par rapport au pied. Si /L’on considère les distances
moyerines entre 1 es racines,
Le gradient e:st encore plus faible.
(:es résultaIts demanderaient à être confirmés,. car nous n’avons pu
réaliser que deux répétltions ; mais il. semb1.e que, en fin de cycle, l’explo-
ration racineire de I’intertigne
soit bonne ‘et tout à fait comparable à celle
de la zone s’?ué~e immédiatement sous Le pied,,
2 . 8 . - E:volution de La moyenne et de l’écart-type de la population des
- - -
- - - - - - m . - m -
-
-,-
di amkt res en
- - -
?onct+on de La profondeur et du stade de végétation
- ..--- ---. ------e---.I__
-
-
2.8-l.
-* Variété hâtive (73-30)
-.-.------b--m--^-
FI, pairtir des mesures de Longueur,, de surface diamétrale et de volume
des racines, M)U!% avons pu mesurer, sur un certain nombre de prélévements, les
diamktres moyens des échanti I tons de racines prélevées dans les différents
ho!-i zens,
et les écarts-types des populations de diamétres. Les résultats
déta-i I lés figurent dans les tableacoc annexe p* 11 et ‘l2.,
Une synthése est présentée sur la1 figure n” 16 et dans les tableaux
no 8 et 9. Dans L’horizon O-10 cm, nous avons ékimir>é ILes pivots dont la morpho-
Logic en sdrfc-ce est .très différente de celle des aiQtre.s racines.
D’une manière généra Le, à chacun des stades de végétation étudiés,
Le d’iamètre moyen des racines augmente régulièrement avec la profondeur. A ‘un
même ni veau, le diamètre moyen diminue assez rapidement entre le début de cycle

---

Distance moyenne entre
racines km )
t
I ---
0
15
Distance moyenne entre
racines km I
t
ZO-
i
,604Wcm
\\\\
\\
15
LA#W
lO-
ml - 140CrnL - --mc --.-, ----_ --c_ -.w - - w*-X
5-
o+--, 15
30 I
451
8
I
60
75
90
M#&e de$wrs oprès sol)&
Fig.
- - no
- 12 Evolution de la distance moyenne entre les racines
d’arachide
p - r - hôtive
o
( 73-30
f
, 55-437)
o
par niveau de
n
d
e
u
r
en fonction du stade de végétation
*

---

------.- .-___ _ _<_. - --*-- --r_ -‘--x-,-m- -- 16 j0urS IOLWW
---‘----------x
6 1
- - - - - - - --
- -
-
-
3 4 jours thhoin
-*.. ,! 34 j o u r s labour
- - - - - - - - - . 6 -0 9 5 j o u r s thnoin
.
\\ NX 60- 9 5 #urs labour
----. T,&
r-- -
-

-W labour
en cm Ir 1
Fig.
-
no
m- 1.s Profils de distances moyennes entre les
-
-
racines d’arachide var. 73-30 et SS-437 entre 16 et 9!ij
(en cm)

---

hids sec racims a~ g/dm3
Hilieu de /‘in terligne
I
2tL3ocln
I
---*----- -- -... . . . . .._.c . . . . . . . . _
1
30-rOcm
.---.--- . ...__._) _... __.“. . ...;..
,.----
I
@stance par rapport b ICI ligne d orachi&z)
I
--,- .
<..
10
i5
Fig.@
-<
14 Variation de la densité racinaire de l’arachide
73-30 en fonction de la profondeur et de la distance
-II_-
pgr
meport à la ligne de semis
lis tance moyenne
ptre racines (0~5)
..-...
.-
*...
.A-- 1.
Milieu de I’inCrligne
. .
.-
. .a~
.-.* ,Y
-- . . ...*--
‘.\\
/=/.
-W.....
-1.
*y*
io- 40*-
---------- . . . . . . . . ..- ~
gislance par rapport ti la ligne d’arachide (cm/
Fig.nE
-
- 15 Variation de la distance moyenne entre
racines de l’arachide 73-30 en fonction de la pro-
fondeur et de la distance par rapport à la ligne
-
“me.----
ine?mmmeue-ulllllll-I-I--

---

Oiam&e mayen d e s r a c i n e s (mm I
0
4’
42
m- Q.3
x-----
t--
- - - - -
2
ta
60
80
1
1W
65j(L)
lletl)
1Prafandw îcm)
-
0
hg
- II-
L-
16
Evolution du diamètre moyen des racines
-.--
--.e
d’ara-
chide
- - hâtive 73-30 entre CO et 95 j avec et
p - m - -
- - -
satms labour (~II 1

---

8 3 . -
et le soïxante cinquième jour, le diamètre moyen des racines passe de 0,2 mm
en surface, à 0,5 mm à 100 cm de profondeur.
On dispose de la comparaison témoin/Labour uniquement à la récoite.
4 ce stade, il n'y a aucun effet du travail du sol sur les diametres moyens
nesurés.
La mesure de L'écart-type de La popuLation des diamètres permet
j'estimer l'étendue de La variation des diamètres d'un échantillon de racines,
Un écart-type important indique l'existence d'une forte variation autour de
La moyenne, donc d'un enracinement bien ramifié. Dans le tableau no 9, Les
valeurs du rapport écart-type des diamètres/diamètre moyen, obtenues à partir
des rtisul.tats du tableau no 8,
permettent de mieux saisir la dispersion
des d~iamètres par rapport 8 la moyenne.
En début de cycle, l'écart-type est faible : l'enracinement est
surtout composé du pivot et des racines primaires de diamètre assez important
et peu ramifiées. A partir du quarantième jour et jusqu'à la récolte, L'écart-
type est plus important et relativement constant dans le premier mètre. ComDte
tenu des variations de diamètre en fonction de la profondeur et du stade de
végétation,
on peut en conclure que le degré de ramification des racines d'ara-
chide diminue toujours assez nettement avec la profondeur, et qu’il augmente
d'abord rapidement entre le seizième jour et le quarantième jour) puis plus
Lentement ensuite.
La comparaison témoin/labour au stade récolte fait ressortir des
vateurs de L'écart type systématiquement supérieures sur Labour, pour un
diamètre moyen équivalent, mais Les différences sont très faibles.
Au stade récolte, Les degrés de ramification des racines d'arachide
cultivée avec ou sans labour, sont donc assez comparables. Toutefois, un cer-
tain nombre d'observations effectuées sur des profils culturaux à des stades
plus précoces semblent montrer l'existence d'un effet du labour sur Le degré
de ramification du système racinaire, surtout dans la couche travaillée.

---

84. -
Tableau n" 8 : Evoliltion de la moyenne (en mm) et de i'eL.)rt-tyw de :.a populat?w dei diamètres d'arachide en
-
fonction du stade de végétation et t&? Ia clraforrde@ar
-
-
-
-
-
.pp----.--.-----
Ï--'--
,
--!
VARIETES
57-422
/
I
I
73-X
,
-
-
-
-
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,----
-'-Y
-1
TRAITEMENTS
I
Avec labour
Témoin
;
Témoin
;
1
I
-.---
----Y
. - - - Y - - - - - - - -
- + -
-A
-1
I
I
1
; 16-17 jours
;
40 jours
;
65 jours
i
9 5 j o u r s
STADE DE
#
110 jour5
;
l
;premiers bourgeons;
Formatior
des
,
95 jours
i
V E G E T A T I O N
(floraison) !
Récolte
j
Recolte
I
I
1
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floraux
;
9
gcusse5
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8
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I
I
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-
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i
-
-
-
!
,
;Diamètre;
Ecarr
;Diamètre: Ecart
;Diametre, kart
;Diametre: Ecart
,Diamètre; Ecart
!Diam&trej Ecart 1
Profondeur (cm)
.
I
, moyen
! twe ! moyen
!
type ; moyen ; t'/oe
!
moyen
! type
, moyen
; type
! moyen , type ,
) .--_ +-+ -,e.
t----
-
1
7
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1
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,
I
I
0 - 20
! 0,59 i 0,25 i 0,33 i 0,34 i 0,22 ! 0,33 ! II,17 ! 0,31 0,18 ! 0,29 / 0,15 ' 0,30 ;
1
I
9
t
I
I
I
,
I
l
,
I
20 - 40
! 0,63 i 0.23 i 0.40 i 0.36 ! 0,27 ' 0,33 ! lJ,.?S
0,35
0,24 ! 0,33 ! 0,17 ! 0,36 !
/
,
1
I
I
l
/
I
I
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I
1
40 - 60
!
-
!
-
! 0.39
! 035
,-
!
0,33 1 0,34
! CI,29
0,35
0,27 ! 0,29 ! 0,21 ! 0,33 i
r
P
l
I
I
1
4
l
I
I
I
l
60 - 80
E
-
!
-
!
0,46
! 0,37
! 0,42 ’
0,33
! 0,31
0,34
0,30 ! 0,33 ! 0,27 ;
0,32 !
!
/
t
8
I
!
I
!
1
80 -100
_
!
-
!
0,54
! 0,39
! 0,50 / 0,30
! 0,42
0,37
0,41 ! 0,36 i 0,28 ! 0,32 !
I
/
l
,
I
I
I
I
I
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! 100 -120
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_
! -
! 0,29 ! 0,i'O ! 0,52
'3,28 ! il,49 ! 0,36 ! 0,50 i 0,28 ! 0,47 ! 0,35 !
,
1
l
I
1
I
I
1
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I
- & - - y - - - + - - ~ -
1 - - - - - - - - Ï - - - -
t
CV&!
I
I
I
! 0,64 ! 0,24 i 0,40 i 0,34 1 0,38 0,32
i
0,32
! 0,35 ! 0,32 ! 0,31
/
0,26 ;
0,33 i
I
!
I
I
l
t
,
8
4
1
I
l
Le-__ -A -m-__ll.-l w---m---.
-
-
-
-
Tableau no 9 : Evolution du raoport écart-type/moyenpe de.'P diamètres d'arachide WI fonction du stade de
-
végétation et de La grofondeur
Ï
7
----
---.-
--T--I
I
,
73-30
1
57-422
;
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l
i
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t
,
Avec labour
;
Temoin
Témoin
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I
l
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I
-+-_-,
!
Profondeur
(cm)
! 16-17 jours ! 40 jours ! 65 :~ours
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95 jours
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95 jours ! 110 iOlJ,-S !
1
l
0
I
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I
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I
l
0 - 20
I
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i
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1 ,,.
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!
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!
I
1
I
t
I
20 - 40
,
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I
0,PO
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1,40
'
1,138
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I
I
,
I
1
I
40 -< 60
1
l
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1,33
1,2'1
i
1,137
l,57
i
1
I
I
I
/
60 -, 80
I
I
0,BO
1
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1,lCl
I
1,lO
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1,19
'
!
I
I
I
I
I
I
t
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l
l
0,72
!
0,60
0,88
I
'0,*38
I
1,1'4
!
l
1
I
t
t
l
1
I
I
100-120
t
I
0,69
'
0,,54
'
0,73
!
0,56
i
0,74
I
I
I
I
8
I
I
,

---

es. -
2 . 8 . 2 . - Variété semi-hâtive (57-422)
Le diamètre moyen et l’écart-type de La population des diamètres
de L’arachide 57-422 n’ont pu être mesurés qu’au stade récolte sur terrain
Labouré (tableau no 8).
La comparaison avec La variété 73-30, au même stade de végétation,
fait ressortir une différence assez sensible dans Les résultats du diamètre
moyen,.
Celui-ci est systématiquement plus faible sur La variété 57-422 avec une
différence moyenne de 20 %. Par contre, les écarts-types des diamètres sont
comparables sur Les deux variétés. La variété 57-422 semble donc avoir un enra-
cinement un peu plus fin et un peu mieux ramifié. Cette différence est peut être
due, en partie, à une densité de semis plus faible sur La variété 57-422 dont
L’interligne est de 0,60 m, alors qu’elle est de 0,45 m sur La variété 73-30.
Les différents critéres de caractérisation utilisés permettent de
mieux comprendre L’évolution de l’enracinement au cours de La végétation.
La croissance racinaire de l’arachide exprimée en poids de matiere
sèche ou en longueur suit une courbe en S classique, dont la première partie
est de type exponentiel.
On peut La décomposer en trois phases (Les quelques chiffres moyens
cites correspondent plus particulièrement à une variété hative cultivée avec
l a b o u r ) :
- en tout début de cycle, on assiste à l’établissement du pivot
dont L’éLongation verticale est d’abord très rapide mais qui constitue dans Les
premiers jours le seul axe de croissance,
- à partir du vingtième jour environ, Lorsqu’apparaissent Les
premières fleurs, la rhizogénèse à partir du pivot devient importante. Elle se
fait d’abord dans les horizons de surface, et se poursuit jusqu’au cinquantième
jour, c’est à dire pendant toute la phase de La floraison utile. Il y a une
augmentation rapïde du poids et de La Longueur dûe à L’élongation des racines

---

86. -
apparues stir Ic pivot, mais surtout 2 une rami fi cat +l on i ntense, pua sque te
tliamfrtre moyen des racines dim,inue rapidement tandis que 1 'écart-type des
diam$tres augmen+e. En profondeur, outre Les pivots,, on ne trouve que quelques
rac:i r-les,
de d,iamètre important.,. peu ramifiées,
- vers Le cinquantième jour, la croissanc:e du pivot s'arrête a
tJne profondeur de 150 cm environ ; la longueur tota1.e des racines et le [poids
sec total ont presque atteint Leurs valeurs maximales. Jusqu'à ta récolte, La
coLonisation va rester stable, ou même parfois Légèrement régresser dans Les
derniers jours du cycle dans les horizons de surface tandis qu'elle va se pour-
suivre dans les horizons de profondeur, mais plus lentement.
Vers La fin du cycl.e, le profil de sol est bien colonisé sur presque
100 cm; pair contre, entre 100 'et 150 cm, la coi.onisation décroît fortement:. La
fin de La icroissance rapide correspond au début de ILa phase la plus active de
La formation des gousses.
Grâce à l'élongation rapide vers les horizons de p'rcfondeur, l..%ra-
ch-ide parait c.onc bien adaptée à des conditions précaires d'alimentation hydrique
en dèbut dl? cycle,.
Dsns Les Cous premiers jours, le pivot peut dépasser, la couche de
'so 1. soumi se à L ' évaporat i on, au moins Lorsque he front d'humectation du sol est
.asse;! profond pour que Le sol. sec sous-jacent ne const'i tue r\\as une barrière à
sa croissa1ice.
La prospection [réelle du profil est faible en début de végéta-
tion , mais Les besoins en eau sont aussi trks modestes. Ensuite, lorsque les
beso.i ns en eau augmentent. la colonisation des horizons de surface se fait rapi-
dement. Le labour parait jouer un certain r6le sur I.a vitesse d'élongation en
début de cycle, en diminuant la résistance mécanique du sol. à la pénétration des
racines, ce clui aboutit à une prospection plus rapide et mei Ileure des horizons
cje pî-ofondeur même si i 'effet g loba1 sur 1.. 'ensembLe du système racinai re n’est
pas 'très maroué.
III. - DEVELOPPEMENT DU SYSTEME RACINAIRE DU MIL AVEC ET SANS TF!AVAIL DU SOL
_----
.---
-._-.
----
Nous allons maintenant étudier l'enracinement fasciculé d'une
céréale, Le m' l., {dont La morphologie est tout k~ fai,t différente de l'arachide.

---

87. -
Il s'agit d'une plante de haute taille et à fort tallage. Les
grains sont semés par poquets avec des écartements entre poquets de 1 m x 1 m.
Le semis se fait en sec, avant la première pLuie, pour que La ptantule puisse
mieux profiter de celle-ci.
On procède à un démariage entre le dizième et le quinzième jour pour
ne la-isser que trois plantes par poquet. Ensuite, les plantes produisent un
grand nombre de talles dont une partie seulement sera fertile. Très vite, les
trois pieds de chaque poquet ne sont plus isolables, et le poquet peut 6tre
assimilé à un individu pourvu de nombreuses talles. Malgré la très faible densité
de sernis CIO 000 poquets/ha),
le végétal arrive à bien couvrir la surface, et
des semis plus denses n'améliorent pas les rendements.
Le mil a donc une morphologie et un mode de culture très différents
de L'arachide ; toutefois, cette plante possède une longueur de cycle
comparable à celle des variétés hâtives d'arachide étudiées précédemment (mil :
90 jours, arachide : 95 jours). De plus, ces variétés hâtives de mil et d'ara-
chide ont généralement La même zone de culture dans Les parties nord et centre
du Sénégal soumises aux aléas pluviométriques.
Nous avons étudié L'enracinement de cette plante dans Le même type
de sot (sol dior sableux) et Le plus souvent sur les mêmes expérimentations.
Cela permettra, malgré les différences de morphologie et de mode de culture, de
procéder à certaines comparaisons.
13.1. - Observations sur La germination et le début de cycle
La racine séminale apparait de 24 à 48 heures après Le semis ;
cette racine a un géotropisme positif très prononcé et sa croissance est rapide.
Dans des conditions optimales de germination, 5 jours après le début de ceLl.e-ci
et 3 jours après Le début de La levée, la longueur de cette racine est de 10 cm
et son diamètre de 1 mm environ. A ce stade, elle possède déjà un chevelu raci-
naire assez important mais de faible longueur : La plupart de ces radicelles
ont une Longueur de L'ordre de 1 cm et Leur diamètre est très faible.
Au stade 3 feuilles, c'est à dire 9 à 10 jours après le début de
la germination, La première racine adventice apparait au niveau du collet, juste
en dessous de la surface du sot. Cette racine va rester dépourvue de racines

---

88. -
secondaires pendant ptusieurs jours mais possède des poi Is absorbants. El t.e
prend au départ une position proche de I’horizontak, puis sa croissance
s’oriente peu ia peu vers une direction obl.ique SubverticaIe, si les conditi’ons
de m.i Lieu sont favorables.
7’rèts rapidement, d’autres racines vont apparaître au niveau du
collet puis des premiers noeuds, très proches, du collet. Leur comportement sera
comparable à celui de la Premi#ère racine adventive.
Quinze à dix huit jours après Le début de I.a germination, la plante
est au stade début tallage. La rac:ine sémfnate est encore visible, mais eI.le
est en cours de nécrose et va Ibientôt disparaître. :Si I.a plante a pu bénéficier
de conditions de croissance favorables,
l’enracinement se composSe déjà de plu-
sieurs racines adventives ; celles-ci sont en pleine phase d’élongation suivant
une direction oblique, Leur longueur maximale est de 3CI cm et elles possèdent
encore très peu de racines secondaires.
3 . 2 . - Nombre de racines adventives primaires par poquet et par talle
-.----
-.m-P-l-.--.
- -
La période d’initiation des racines adventives se si tue surtout
entre le quinzième et le soixantiéme jour (floraison). A La récolte, chaque
pied compte en moyenne entre 200 et 300 racines (tableau no 10 est tableau
a n n e x e r-10 14
1) soit environ 25 racines par talle. h stade cie la récokte
et dans Les conditions d’expérimentation étudikes, iC n’y a pas d’effet du
Labour sur Le nombre total de racines.par poquet et par tal.le. l’outefois, des
observations plus ponctuelles réalisées à La f7n du stade tallage (trente à
quarante jours) ont montré qu’à ce stade, Le nombre toi::al de racines par talle
étair comparable sur les deux ,trai tement s ; mais, du fait d’un rythme de talLage
plus rapide sur le labour, le nombre total. de racines par poquet était plus
élevé.

---

59. -
Tableau no 10 : Nombre de racines de mil par poquet et par talle au stade
récolte, avec et sans Labour
Ï-----
I
1
Ï
Témoin
I
I
I
Labour
I
I
I
. Erreur
I
!
*
I ' Erreur-!
I
! Moyenne
! standard
! Moyenne
! standard !
I
I
I
(SI
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!
-
-
I
I
I
I
!
(s)
4
! Nombre de pieds par poquet
l
3
I
I
.
3
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l
I
I
I
I
I
I
,---
I
I
I
1
!
-1
! Nombre de taLLes par poquet ! 11
I
.
3,7
i 10 . 3,0
I
!
I
I
l
I
!
R
-
-
-
I
I
i Nombre total de racines
!
I
!
. 262
I

i 63 !
265 ! 51
i
l par poquet
I
I
I
I
R
-
-
-
t
I
I
!
I
-R
! Nombre de racines par taLLe ! 26
I
.
9,7 ! 27
i
7,4
i
R
1
I
I
I
R
-
-
l
R
I
I
I
-1
i Poids des pailles par poquet
1
i
I
i
230
i
; (en gI
.
I
566
1
211
I
630
I
1
-
-
I
I
I
-R
i Nombre de taLLes fertiles ; 6 ;
2 7
i
6
;
2 I 6
;
I par poquet
I
I
1
I
1
I
--
3.3. - Evolution du front racinaire au cours du cycle
L'évolution du front racinaire est représenté sur La figure no '17.
Contrairement A L'arachide, cette évolution se poursuit tout au Long de La
végetation. Malgré des résultats assez hétérogènes, on peut distinguer trois
phases légèrement distinctes : on assiste à une augmentation de La vitesse
d'avancement à partir du quinzième jour, puis à une diminution de cette vitesse
à partir du quarante cinquikme jour. Par ailleurs, il n'y a apparemment pas
d'effet du Labour. C'est pourquoi, nous avons calculé les ajustements avec
L'ensemble des points témoin + Labour.
Nous avons vu qu'en tout début de cycle, c'est d'abord Le système
racinaire seminal. qui se développe, mais celui-ci reste superficiel ; le sys-
tème racinaire adventif commence à apparaître vers Le dixième jour et sa profon-
deur va rapidement dépasser celle du système séminal. Cependant, après quinze
jours de végétation, La profondeur du front racinaire est encore faible : elle
est comprise entre 20 et 30 cm, La vitesse d'avancement du front est donc de
1,s à 2 cm/jour au moment de La Levée.

---

90. -
A partir du quinziéme jour, la courbe obtenue peut Ctre assim"lée
à deux droites :
- 15-38 jours : Z ?? : 3,33 t - 23,8
n =: 28
r = 0,980
- 45-90 jours : Z = 1,22 t + 66,9
17 = 26
r = 0,750
L'évolution du front racinaire entre L'apparition des racines de
tal.lage et la rkcolte (15-90 jours) peut aussi s"ajuster avec un coefficient de
corrklation hautement significatif à une fonction logarithmique :
Z = 85,12 ent - 208
n = 54
r2 = 0,,955
F = 1080
A partir du quinziéme jour, lorsque Le système adventif dépasse le
systkme séminal, iL y aurait donc une réduction progressive de la vitesse d'avan-
cement du front jusqu'à La récolteb,
avec un point d'inflexion situé vers I.a
moit-ié du cycle. Au début, cette vitesse est de 3 à 3,5 cm/jour, elle est donc
plus rapide que celle de l'arachide. La profondeur du 'I:ront racinaire passe
ainsi de 20-30 cm le quinzième jour à environ 120 cm Le quarante cinquième jour.
Ensuite et jusqu'b la récolte, la vitesse n'est plus que de 1,s à 1 cm/jour et
la profondeur maxjmake de l'enracinement atteint en moyenne 180 cm en fin de
cycle. Cette diminution de la vitesse d'évolution du front correspond à La ,fin
du stade monta,ison et à l'approche de l'apparition des premiers épis (vers le
cinquantième jourZ1.
Dans nos conditions, l'enracinement du mil reste superficiel au
cours des quirrzle premiers jours, mais dans la seconde moitié de son cycle, il
prospecte une profondeur de sot importante.
Les, profondeurs maximalles d'enracinement citées dans la Littérature
sont tr&s ~varialbles. D'après KANIT'KAR (19441, en Inde, le systènie racinaire du
mil. est LimitC (à '120 cm même en sol profond. Par contre, BEGG et a1 (1964.1
trouvent des racines jusqu'à 360 cm. Finalement ce sont des résultats obtenus
en Austra 1 ie (W'ESTELAAR et NORMAN, 19601, avec une profondeur maximale de 160 cm,

---

9 1 . -
qui ‘se rapprochent le plus de ceux obtenus au Sénégal. Cette caractéristique
du système racinaire parait donc très dépendante des conditions de milieu et
des variétés.
Mais, la profondeur maximale de l’enracinement ne correspond qu’à
un potentiel de réserves hydriques et minérales dans le sol disponibles pour
1.a p l a n t e ; Le pouvoir d’extraction réel de L’eau et des éléments minéraux va
dépeIndre de la colonisation du sol dans les différents horizons, ce que nous
iillOflS examiner par la suite.
3 . 4 . - Evolution du poids de matière sèche totale des racines et du rapport
parties aériennes/racines
_-
Avant d’étudier La répartition de l’enracinement dans le profil,
nous allons examiner l’évolution du poids total de matière sèche des racines au
‘JOUGS du cycle. Entre la germination et le quinzième jour, Les poids totaux des
parties aériennes et des racines sont très faibles : le huitième jour, Le poids
>ec des racines est de quelques milligrammes par poquet. Le poids sec des parties
aériennes n’est guère plus important. Les poids de matière sèche sont très
variables d’un pied à l’autre en fonction des conditions de milieu, de la rapi-
dité de la germination et même semble-t-il de leur position initiale à I’inté-
rieur du poquet.
Nous avons donc pris comme point de départ de I’évoLution de La
croissance de l’enracinement Le quinzième jour, soit quelques jours après le
3éma ri age.
A partir du quinzième jour, la croissance des racines exprimée en
grammes de matière sèche par mètre carré (ou par poquet de 3 pieds) suit une
courbe en S (figure no 18) dont L’allure est comparable à celle de l’arachide.
Entre quinze et cinquante jours, l’évolution du poids sec des racines s’ajuste
aussi à une fonction exponentielle
de type : x = xoert
Témoin P = 0,OlUe 08’48t
n= 1 7
r2 = 0 , 9 5 6
F = 335
L a b o u r 1 = 0,011e 0’163t
n= 16
r2 = 0,939 F = 219

---

92" -
La vitesse d"augmentation du poids des racines est donc plus rapide
avec labour qu'en absence de Labour. A partir du cinquant,ième jour (apparition
des premiers epis.),
La croissance pondéraLe des racines devient très faibLe avec
labour, avec même une Légère diminution du poids de matiere sècrie en fin de
cycle ; tandis que, sur Le témoin, La croissance se poursuit Lentement jusqu'à
La recolte. En fin de cycle, la différence entre les deux traitements devient
négligeable. La biomasse racinaire est alors de 37 grammes par cloquet (so'lt par
2%
m ,) avec Labour et de 34 grammes sur Le témoin.,
Les poids des parties aériennes de mil su ivent eux aussi une courbe
en S class ique mais la phase de croissance rapide est moins accesntuée et se
prolonge p Lus longtemps que celle des racines. La croissance pordérale de
L'appareil
végétatif s'arrête au moment de La floraison, entre Le soixantième
et Le soixante dizième jour (fjgure no 18).
MaLgré une assez forte hétérogénéité des resultats, L'évolution du
rapport poids sec parties aériennes/racines (PA/R) parait comporter plusieurs
phases (figure 11~ 19) : une phase d'accroissement entre La Levée et Le vingt
cinquième jour qui correspond a La phase de tallage,, une phase de stagnation
entre Le vingt cinquième jour et Le cinquantième jour qui correspond à La période
de croissance très rapide de L'enracinement, puis une nouveLLe phase d'augmen-
tation entre Le cinquantième et le soixante cinquième jour Lorscue L'appareil
racinaire a presque atteint son poids maximum, tandi s que L'appareil végétat‘if
continue de se déveLopper et de se Lignifier : ensuite,, en fin de cycle, une
nouvelle phase de faible augmentation. Si L'on tient compte de L'ensemble des
parties aé:riennes (pailles + organes reproducteursI,,, La phase d'augmentation
rapide du trapcort parties aériennes/racines se prolonge jusqu'à La récolte. En
fin de cycle, Le poids de matiere sèche des racines est très faible par rapport
au poids des partles aériennes. Toutefois, 11 ne s'ag11:: Là que d’une ten~dance,
Les résultats de chaque prélèvement individuel sont hetérogènes, Les conditions
édaphiques paraissent jouer un rôle non negligeable,,.
en particulier L'hu!midité
du sol.
3. !5 . .- Répartition du poilds sec des racines en fonction de la profoindeur
--me
.---
-
-
-
-w-q.
SLr La figure no 20, o'n peut suivre L'évoLution des poids secs des
racines à differentes profondeurs du sol, au cours du cycle de La plantle. Les
différences
maximales importantes entre témoin et Labour observées jusqule vers
Le cinquantièm'e jour se retrouvent assez bien dans chacun des horizons.

---

15
3 0
SS
-
”
*
aprës s e m i s
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101
150
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e n t r e ISetWj 2 =BS,V I n t - 208
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Fig. no 17 Evolution du
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front racimire
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P o i d s des parties oérienms e n g/n+
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1’
PARTIES A E R I E N N E S
(liges + f e u i l l e s /
N o m b r e d e j o u r s
75
9 0
Pbids d e roches e n g/m2
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RACINES
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Nombr& de jours
6 0
90
Fig.
- - -in? 18 Evolution du poids sec total des racines de mil-
Souna
-m et des parties aériennes des pieds prélevés en g/m’
I-
avec 1 paquet de 3 plantes par rn’
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- -

---

0L-l-t------
I
1
15
30
45
60
75
Fig.
I- - n-”
- 1~)
Evoluf ion
u rapport poids sec: parties
- - -
-
-
-
aériennes /racines du mil.
--_II_..--
Souna.

---

En début de cycle, et pendant la période où La croissance racinâire
est très rapide, Les profils de densités racinaires sont assez fluctuants et
il, est difficile d'en tirer un profil type à un stade donné. A partir du soixan-
.:ième jour, les profils racinaires sont moins variables. On observe que la plus
grande partie de La masse racinaire se trouve dans Les horizons Les plus super-
.Ficiels (tableau no 11 et figure no 21).
Jusqu'à cinquante jours, L'effet du labour se fait sentir sur L'en-
semble du système racinaire (tableau no 12). A partir du soixante cinquième jour,
-orsque le système racinaire a atteint son développement maximum, le labour a
un effet sur la densité racinaire entre 0 et 30 cm et en profondeur à partir
de 100 cm. L'effet moyen du labour sur La masse racinaire diminue fortement vers
La fin du cycle de la plante, comme nous l'avons déja vu.
3.6. - Evolution de La longueur totale des racines au cours du cycle
Comme La courbe d'évolution du poids sec total des racines, celle
de l'évolution de la longueur totale du système racinaire en fonction du nombre
de jours (tableaux annexe no Y ét 10) s'ajuste assez bien entre quinze et vingt
jours, à une fonction exponentielle de type x = xoe rt , avec r représentant La
IJitesse de croissance relative (CHAMPAGNAT, OZENDA et BAILLAUD, 1969).
Témoin L = 0,287e 0,161t
n = 15
r2 = 0,966
Labour L = U,515e @,159t
2
n = 15
r
= 0,974
Si I'on compare les vitesses de croissance relative exprimées en
/poids de matière sèche (paragraphe 2.4.) et en longueur, on s'aperçoit que,
comme pour l'arachide, tes valeurs enregistrées en prenant Le critère Longueur
sont légèrement supérieures au critère poids sec. L'accroissement de La longueur
ost donc plus rapide que celle du poids sec ; cela est dû, semble-t-il, à une
augmentation de ta finesse moyenne des racines, comme nous be verrons plus Loin
grâce à la caractérisation du diamètre moyen.

---

94. -
"ableau n" 1" : Repartition des racines dl' miI dans :>rof i:
le sol er> fonctror~ <du nisleau de profondeur
'en mo de racines oar dm3 ';e Soi>
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entre 65 et 90 jours
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I
I
I
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I
I
I
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I.---,---.Lly_,
- - - -
-
-
Tableau no 12 : Eff,et du labour sur la densitk racinaire dans le profit du sol en % des
différences Labour,-Témoin
I-----
--
-‘-Ï
I
I

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I
l

34
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! entre 65 et 90 :iours;
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1
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f’WtiS s e c d e s f o c i n e s M mg/&
(00
I$l
3pO
__________o-- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - *
. #e-e---
e n c m 121
!!~II. nz
-- 21 Profifs racinaires mil à la floraison ef à la récdle
avec et sans labour

---

Poids SOC d e s
rOCilNS
Poids sec des roches
en gh?
/+-
fI =.
e n Q/n2
‘.
1’
.
If
‘. \\
/
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I
4
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0 - zocm
20- 4Ocm
/ -. -.. ,/’
I
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I
II
0’
,P--- -.-/
2
i *’
/’

ybre d -&,y
e

jours-
/
+/
/
/
/I
i
,
30
60
90
30
60
90
P o i d s SM d e s r a c i n e s
Poids s e c d e s r a c i n e s
e n g/mJ
e n g/mJ
SO- 6ocm
4
60 - 1OOcm
3
2
hRbIV!
dc
j-J o
u
r
s
30
60
poids WC &S racines
Poids s a d e s r a c i n e s
en Q/n*
e n g/m*
Ls
t
/
1.0
1.0
0.6
140 - BO cm
17.5
9.4
0.2
/
6 0
f3g.G
-
- 20
Evolution du poids total des racints de mil Souna
dans les différents horizons en
- g/nfavec 1 met de 3plantes/m’

---

95. -
Entre trente et CinqUante
jours, on assiste à une phase de crois-
sance très rapide puisque La Longueur totale des racines passe de 50 à
'1500 m/m2 sur Labour et de 30 à 1000 m/m2 sur Le témoin. A partir du cinquan-
.:ième jour, La Longueur totale des racines continue à augmenter mais moïns
rapidement,
surtout sur Labour. A La récolte, La Longueur totale du système
racinaire atteint en moyenne 2750 mImi sur Le témoin et 3000 m/m2 sur Labour
(tableau no 16).
L'effet du Labour sur La longueur de L'enracinement se fait sentir
dès Le début du cycle (tableau no 131, plus tôt que sur le poids de matière
sèche : il semble donc y avoir un effet de la technique sur Le degré de finesse
des racines.
Tableau no 13 : Evolution de La Longueur totale de l'enracinement du mil
-.
au cours du cycle en m/m2
!
1
I
I
1
Stade de végétation
I
.
Témoin !
Labour !
I
I
I
I
I-
1
I
I
I
15 jours début tallage
I
.
4
I
5
i
I
I
20 jours
8
;
17
;
I
I
1
24 jours
I
12
i
25
i
!
1
1
30 jours
29
;
57
i
I
1
50 jours début épiaison
!
1030
I
1497
i
1-1
1
1
90 jours récolte
2748
;
3020
;
I
I
La Longueur totale des racines de mil est donc encore très ,faible
jusqu'au trentième jour, nettement plus faible par m2 de culture que celle de
L'arachide (environ 250 m/m2 Le trentième jour).
Toutefois,
si L'on ramène Les valeurs à la longueur par pied,
celles-ci deviennent comparables (de 15 à 20 mètres par pied le trentième jour,
en présence de Labour).
Par contre, en fin de cycle, La Longueur totale des racines par pied,
et même par unité de surface cultivée, est nettement supérieure, ce qui traduit
une meilleure colonisation du SOL par les racines de mil.

---

96. -
Nous allons maintenant examiner comment se repartit cette coloni-
sation dans Le profi 1.
3.7. - Répartition de La Longueur totale et de La distance moyenne entre
m e -
- e - - d - - - - - - .
.-m-e
-
-
les racines en fonction de la proffondeur
- -
- - - - -
3 . 7 . 1 . - :Longueur totah
.----_----.--
L.es profils racinaires moyens exprimés en m/dm3 et par tranches de
SOL de dix centimètres apparaissent sur la figure n" 22.
En début de cycle, la colonisation se fait surtout dans les 21) pre-
miers centimktres . Aux stades début épiaison et récolte, la Longueur des racines
par dm3 de SOL diminue rapidement dans Les quarante premiers centimètres, moins
rapidement toutefois que dans le profil racinaire du poids de matière sèche.
Entre 40 et 100 cm, Le gradient est plus faibLe.
Jusqu'à L'épiaison, on observe un effet du Labour sur toute La pro-
fondeur de sol. colonisée ; par contre, en ffrl de cycle, celui-ci ne se fait
plus sentir qu'en profondeur.
La Longueur des racines par unité' de volume de sol est un meiLLeur
critère pour apprécier la coLonisaItion de ceLui-ci.
Le calcul DDE la distance
moyenne entre Les racines qui découle directement du critère précédent permet
d'avoir une évaluation encore pLcr3 précise de cette colonisation ; c'est pour-
quoi ,> Les résultats précédents ont été repr'ls en Les exprimant sou3 cette forme.
3 . 7 . 2 .
- Distances moyennes entre les racines
_--_--- _--..---l_-l-.__ll_..
L'évolution, dans Le temps, de La distance moyenne entre Les racines
.3 différentes profondeurs pendant l.a période de végétation du mil, est repré-
sentée sur Les figures no 23 et 24..
Aux stades tallage , élpiaison,
et récolte nous avons' tracé Le profi 1
de d:istances moyennes entre les racines. L'évoLution est rapide jusqu'à 50 jours.
Au trentième jour après Le semis (tallage),
l.a colonisation du s,oL est encore
fa7bl.e en dessous de 20 cm ; Le3 distances; moyennes entre les racines dépassent
rapidement des valeurs de 15 à 20 cm et, mébme dans L"horizon superficiel O-10 cm,
les distances entre racines sont supérieure3 à 5 cm.,,

---

vProlbndeur en cm
<
4
I
longuwr en m/dn? & sol
.
_--.- ,--Il
_#--
SOj Ilin moniaism -dibui ipiaison I
Profondeur en cm Ir l
.
90 j Iricolte)
Prolondcur e n c m
Fig. ns 22 : PndïIs rocïnaires du mil : longueur des racines
-
-
en r/dm3 de sd

---

CO-60~
\\
204Ocm
\\
\\
*
\\\\
\\
I
*
I
\\
\\.
\\ :
100 - 14Ocm
* . . . . ...” . . . . . . . . . . . . * . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..-....................
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-
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10
20
30
40
SO
60
90
Fig.
-, ni!
- 23 Evolutii
mm
de la distance moyenne entre les racines
de mil en
-
-
crnpar niveau, deqrobndew en fonction du stade de

---

Ois tance moyenne
pntre mcines (cm)
40- 6OCm
I
60-IWcm
\\.
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O-20 cm
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\\I----w- .-.-.-.-'w.-.-m*-
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\\"
-I----------I
. ..- *
dlc jours apris
m.nr
-a 24 Evolution de la distance moyenne entre les racines
de Cl par niveau de profondeur en fonction du
-w
stade de
végétation (labour
-
1

---

97. -
Par contre, au début de l'épiaison, la colonisation du sol. est bien
meilleure dans Le premier mètre. Sur Le témoin, Les distances moyennes entre
-acines varient seulement de 2 à 6 cm entre 0 et 100 cm de profondeur. Sur
Labour, elles restent inférieures à 6 cm jusqu'à 120 cm.
Dès Le cinquantième jour, Le système racinaire du mih colonise donc
.très bien Le SOL jusqu'à plus de 100 cm de profondeur, contrairement à ce que
pourrait Laisser croire la répartition du poids de matière sèche des racines
(figure no 25) ; en effet, en profondeur, Les racines plus jeunes ont un pour-
sentage de matière sèche moins important.
Entre Le stade début épiaison et La récolte, La colonisation devient
~Lus Lente dans Le premier mètre, surtout en présence de Labour, tandis qu'en
Dessous de 120 cm, elle est assez nettement améliorée.
Le début de L'épiaison apparait donc comme un point caractéristaque
dans L'évolution de La colonisation du SOL par Le système racinaire ; c'est Le
stade où celle-ci a presque atteint son maximum dans Les 120 premiers centimè-
très et permet une très bonne utilisation des réserves hydriques sur cette pro-
fondeur, comme cela a d'ailleurs été observé grâce à des suivis de profils
hydriques. Or, ce stade correspond au début de La période où Les besoins en
eau sont Les plus, importants, de L'épiaison jusqu'à La fin floraison (DANCETTE,
19731, et où L'incidence d'un stress hydrique sur Le rendement final est Le
plus grave.
Grâce à sa bonne colonisation du SOL en profondeur, La variété de
miL étudiée est donc bien adaptée à des zones où La pluviométrie est aléatoire
mais où Les sols sont profonds.
3.8. - Variation de La densité racinaire en fonction de La distance par
rapport au pied
Au stade récolte, comme pour L'arachide, nous avons essayé d'évaluer
Le gradient de densité racinaire en fonction de La distance par rapport au pied
de mil.
Pour cela, sur un pied de mil semé normalement (1 m x 1 m) et situé
dans une parcelle sans pieds manquants, nous avons séparé Les monolithes
habitue!s de 1 x 1 x 0,lO m, en 25 parallélépipèdes prélevés et traités sépa-
rément.

---

9 8 . -
l-es résultats des mesures de poids sec
d e racirtes (en g/dm% e t
des distances moyennes entre tes racines ,sont prkentés sur L.es figures n’> 26
et 27.
- densité racinaire (exprimée I[?n g/dm3 de sol)
Dans les horizons de surface,,. on note un gradient import:ant
du t’entre de poquet jusqu’à une distance de :Xl cm de celui-ci. Par contre.,, en
dessous de 20 cm de profondeur, 1-a réparti t:ion horizontale parait homogène,
- distance moyenne en#tre Les racines (exprimée en cm)
Le gradient existe toujours à proximité du poquet., mais il est
beaucoup moins accentué que celui du poids de matière sèche des racines. I-a
difference entre les deux critéres est due $2 la présence, autour du poquet,
d’une couronne constituée d’un’e grande quantì té de racines principales qui
partent de céG.ui-ci et dont Ce po’ids par unité de longueur est très supérieur
à la moyenne.,
Plais nous avons vu que La disrawe moyenne entre les racines est
un mei 1 leur cri t’ère pour apprécier la colonisation du sol par celles-ci. On
peut considérer, qu’au delà d’un “boL” situ+ immédiatement sous le poquet,,, la
colonisation du sol par Les racines est assez régulière pour une même profondeur
quelle que so-it La distance par rapport au pied.
L.orsque le système racinaire a atteint ,son plein développement, à
l a +Cotte mais aussi dès Le stade épiaison
d’après ce que nous avons vu
préc~~demment,
les possibi lités d’uti lisat-ion des réserves hydriques et minéraies
du sol si tuées au mi lieu de 1 ’ inter ligne parai ssent donc presque aussi bonnes
que sous Le pied.
3 . 9 . - ElvoLution de La moyenne et de 1
- - - - - -
‘kart type de La population des
~-.~I--~-.-_---~Y-
-,-
diamètres en:Fonction de la profondeur et du stade de végétation
-
-
.
-
-
-
-
-
-.
C:omme dans L’étude de L’enracinement de L’arachide, nous avons cal-
culé les valeurs des diamètres moyens des échanti lions de racines prélevées à
partir des mesures de la longueur tota1.e et de la surface diamétrale. Nous avons
aussi calcul(! Les écarts types des populations de diamètres indïrectement à
partir du vol.urne, de la longueur totale et du diamètre moyen.
Les résultats figurent dans le tableau no ‘14 et ta figure nc 28.

---

Oisiunce mqpnne
entm rmheslim cmf
--
lW-
m-
-a
l/O-
---+,,
160-
f
rm-
--- ---w
tProfondeur 8n c m (2)
Distance moyenne entre racines (en cm/
0
20-
Ii-.
40.
60-
80-
lOO-
lZO-
NO
Pfotondsrlr e n c m (2)
Fig.
- - nL
- 25 Profils de distances moyennes entre les racines-
de mil ii 34, !iOet 9Oj

---

~Oiskunce entre quotfe pieds
I
4 17is tance entre deux pieds
0-rocn
I
!
\\
, lO-2Ocm
.Y-------.
\\
,/
/ e - c -
1
Oistot?ce pa rupport au centre du pied fcm /
-
-
-IV
W
2 0
.w
40
5 0
6 0
Fig.
-- II?
cm 26
Densité
.a
rhrtWeeg/dm3)du
-
-
m-1
mil en fonction
-,
de
la profondeur et de la distance
a-

-m-w.- par rapport ou pied
--,-
(stade récolte . 1

---

entre racines
@stance entre deux pieds
$Oistam entre quatn pi&
/’
/
/
/
1’
/
/
/
ro-2oc”,/’
Oistonce par rapport ou centre du pied km)
e
0
Flg n-
.
27
bstances moyennes entre racines de mil ‘en fonc-
tion de la profondeur et de la distance par raBport au pied
(stade de récolte 1

---

rProllm&ur km)
Fig. rr"
-
<mm -s
~8 Evolution du diamètre moyen des racines de
_ .
mil
entre 301 et 9Oj avec et sans labour (en mm 1

---

TabLeau no 14 I ~vo!ution du diamètre moyen des racines de mil (en mm) et de L'écart type de La
population des diamètres en fonction du stade de végétation et de La profondeur
I
I
I
:Stade de végétation:
30 jours CtaLLage)
I
50 jours (début épiajson)
;
90 jours (récolte)
I
I
1
I
I
I
Traitement
i
Témoin
;
Labour
i
Labour
i
I
Témoin
;
Témoin
;
Labour
;
!Diamètre!
Ecart !Diamètre! Ecart
!Diamètre! Ecart
!Diamètre! Ecart
!Diamètre! Ecart
!Diamètre! Ecart !
:Profondeur en cm
! moyen !
type ! moyen
! type
! moyen
! type
! moyen
! type
! moyen
! type ! moyen
! type !
I
I
I
1
I
I
I
I
1
I
I
I
I
I
I
O-20
I
0,71
i
0,26 1
0,61
i
0,44 I
0,23 i
0,30 i
0.30 1 0,30 i
0,21
I
I-I,26 i
0,22 I
0,34 i
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
l
!
I
1
I
I
I
1
I
I
I-
I
I
I
I
20 - 40
! 0,58 i
0,21
i
0,45 i
0,27 i
0,34 I
0,24 i
0,33 I
0,21
I
0,26 i
0,15 I
0,19 I
0,25 i
I
I
1
I
I
I
I
I
I
I
1
1
I
I
I
I
1
I
I
I
I
1
1
I
I
I
I
l
1
40-60
I
0,43
;
0,09 I
0,45 I
0,19 i
0,42 i
0,12 I
0,37 i
0,16 i
0,21
I
0,18 i
0,18 i
0,23 I
!
!
I
I
I
I
I
1
I
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I
I
I
I
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I
I
1
I
I
I
I
I
I
I
I
1
I
60 - 80
i
I
I
I
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0,16 i
0,41 i
0,22 I
0,24 i
0,20 I
0,17 I
0,21
I
I
I
1
I
I
I
I
I
1
I
I
l
I
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I
l
I
1
I
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I
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I
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I
1
I
1
I
80 -100
i
1
I
I
! 0‘43 i
0,17 i
0,42 i
0,20 i
0,30 i
0,15 i
0,24 i
0,21
I
I
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l
I
!
I
I
I
I
I
I
I
I
l
I
I
I
I
I
I
1
I
I
I
I
1
I
!
!
100 -120
i
I
I
I
I
!
I
l
! 0,33 I
0,15 i
0,20
! 0,20 I
I
I
1
I
I
I
l
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!
1
l
I
I
l
9
9
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I

---

100. -
Afin de fac.iLiter l'évaluatioln de la dispersion des diamètres, nous
avons aussi catculé,à partir des valeurs précédentes,les rapports écart t'ype/
diamètre moyen (tableau no 15).
Tableau no 15 : Evolution du rapport écart type/moyenne des diamètres des
-
-
racines de mi 4 en font tiion du stade de végétation et de
la profondeur.
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-
-
-
-----.--.-
-
-
I
i 30 jours (tallage)j
'X1 jours
!--
90 jours, !
- - - -
. (dé&Jt é.yiaison) !
(récolte) .I
-
-
-
-
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Labour i
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Témoin i
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0,37
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0,72 I
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1,24 !
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I
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I
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L---_-
--2
En début de cycle, le diamètre moyen des échantilLons est assez
élevd en surface,, mais diminue avec la profondeur ; il passe de 0,65 mm environ
del0 cm, à O,r.5 mm à 50 cm, ce qui semble correspondre au défilement des racines
principales. CI 50 jours, Le diamètre moyen ;I 10 cm de profondeur a une vakeur
comprise entre 0,,20 et Cl,30 mm. Les diamètres moyens augmentent ensuite lf!gè-
rement jusqu'à 50 cm pour atteindre 0,4 mm. En fin de cycle, Le diamètre moyen
des racines se situe aux environs de 0,2 mm clans le premier mètre. En dessous,
du fait du faible développement racinaire, Les mesures deviennent peu précises.
On assiste donc, comme pour L'arac:hide, à une diminution du diamètre moyen des
échantillons de racines prélevées au cours du cycle, ce qui correspond à une
augmentation de La proportion de racines fines. Pour un même stade, il semble
que 1-e Labour ait pour effet dle diminuer Légkrement Le diamètre moyen de t'en-
racinement,
mais les différences sont très faibles.

---

101. -
Au tallage (30 jours), l'écart type des diamètres est nettement
inférieur à la valeur du diamètre moyen. Entre 40 et 60 cm de profondeur, il
est mGme très faible. A l'épiaison, l'écart type des diamètres diminue avec
la profondeur, alors que La valeur du diamètre moyen augmente, ce qui montre,
qu'a ce stade, l'enracinement n'est bien ramifié que dans les horizons de sur-
face (entre 0 et 40 cm de profondeur). A la récolte, Les écarts types calculés
sont comparables à ceux obtenus à L'épiaison. Comme le diamètre est plus faible
en profondeur à partir de 40 cm, cela indique que Le degré de ramification des
racines situées en profondeur a augmenté entre l'épiaison et La récolte.
L'effet du Labour sur le degré de ramification est surtout marqué
en début de cycle (jusqu"à 30 jours) ; ensuite il est plus faibl.e et ~LUS
irréguliter.
Il se confirme donc , qu'en début de cycle et jusqu'aux environs du
trentième jour, L'enracinement est surtout constitué de grosses racines prin-
cipales peu ramifiées ; ensuite, entre Le trentième et Le cinquantième jour,
ba forte augmentation de La Longueur totale des racines correspond surtout à
l'émission d'un fin chevelu racinaire à partir de ces racines principales, ce
qui a pour effet de faire baisser la valeur des diamètres moyens des échantillons
de racines et d'augmenter La dispersion de ces diamètres. Cette ramification
parait se faire d'abord à partir de la surface, mais à La récolte, concerne
l'ensemble du profil dans Le premier mètre.
Les différentes mesures réalisées à plusieurs stades de végétation
permettent de conclure que, comme pour L'arachide, l'évolution du poids sec
total ou de La Longueur suit une courbe classique en S.
Entre La germination et Le début de tallage (15 jours), c"est Le
système séminal qui domine ; celui-ci reste peu profond. A partir du quinzième
jour et jusque vers le trentième jour c'est à dire pendant La pilus grande partie
de La phase de tallage, on assiste à l'émission et à L'élongation de nombreuses
racines adventives ; Le front racinaire progresse rapidement (3,,5 cm/jour>,
mais ces racines de diamètre important (de l'ordre du millimètre) restent très
peu ramifiées, la
Longueur totale reste faible : elle est d'environ 50 m par

---

102. -
poquet le trentième jour. Du quinzième au trentième jour, l'augmentation de la
longueur totale est donc en moyenne d'un peu plus de 3 m par jour,
Entre la fin du talllagie (30 jours) et le début de l'épiaison
(50 ;jours),
Le front racinaire continue de progresser mais IJII peu moins vite.
Par contre, à partir des racines principales, on assiste à l'émission de trks
nombreuses racines fines, ce qui est bien caractkrisé par la 'diminution ade ila
vaLeur moyenne et par l'augmentation de l'écart type des populations des racines
prélevées. Le nombre des apex racinaires augmente donc fortement, ce qui
entraine une augmentation extrémement rapide de La Longueur totale, qui, en
présence de Labour, croit de plus de 70 m/:jclur en moyenne, pour atteindre
1500 m par poquet: Cou par m2') au début de I'éGpiaison. A ce stade, Le pro,fil de
sol. est bien colonisé dans le premier mètre CI~ les distances moyennes entre
racines sont partout inférieures à 6 cm.
Ensuite,
à partir du début floraison (55-60 jours), L'évolutioln du
système racinaire est nettement ralentie. Le front racinaire continue de pro-
gresser mais plus lentement, el: La profondeur maximale de l'enracinement atteint
en moyenne 180 cm en fin de cycle. L'augmentation de La colonisation du SO~L se
fait surtout en dessous de 120 cm.
Pendant Les quinze à vingt premiers jours du cycl.e, l'enracinement
du mil. reste superficiel ; il est nettement moins profond que celui de Inarachide,
mais le nombre de plantes par surface Cult:ivée et la production de matière sèche
des parties aériennes est aussi beatJCOlJp moins forte.
Lorsque les besoins en eau du mil deviennent importants à pa,rtir
de ta fin de La montaison, 1 'enracinement prospecte très bien l.e profil de SOL
sur pI.us d'un mètre oil, compte tenu des faibles distances entre les racines,, il
doit pouvoir uti 1 iser presque entièrement I.es réserves hydriques dites utiles
(situées au-dessus de point de flétrissement permanent).
I V . - DEVELOPPEMENT DU SYSTEME RACINAIRE DU SORGHO AVEC ET SANS TRAVAIL IDU SOL
-
-
-
-.------
.-.
- - -
Le sorgho est une autre graminée céréalïère dont la morphologie est
trés proche de tel. le du mil. La taille est ~LUS ou moins grande suivant Les
variétés. Nous avons étudié ici une variété demi-naine améliorée (63-18) de

---

103. -
180 CM de haut, donc de taille légérement inférieure au mil, et une variété de
haute taiille 4 mètres (variété congossane) dont Le cycle est nettement plus
long ICI40 jours>.
Le mode de culture est comparable à celui du mit, avec un
semis en poquets suivi d’un démariage.
L’espacement entre les poquets est de 1 x 1 m, comme pour Le mil,
ce qui facilitera les comparaisons. Toutefois,
Le sorgho a été cultivé sur un
sol un peu plus argileux, q ui correspond mieux à celui de sa zone de culture
habi tue1 Le.
Nous rappelons que Le système racinaire du sorgho, comme celui du
r i z pluv!al,
a été étudié lorsque nous ne disposions pas des techniques de
mesures de la longueur et du diamètre des racines. L’enracinement a donc éte
caractérisé à partir du nombre de racines principales et du poids de matière
sèche des racines.
4 . 1 . - Germination et début de cycle
Les caractéristiques de La croissance du sorgho en début de cycle
se rapprochent beaucoup de cet les du mi 1. Lorsque les conditions d’humidité
sont favorables, la racine séminale apparait 24 heures après le début de la
germination. Elle a un diamétre moyen de 1 mm environ, et sa cro$ssance est
assez rapide, avec un géotropisme positif prononcé. Au bout de 48 heures, la
radfcule a 2 à 3 cm ; elle est déjà pourvue de poils absorbants.
Soixante heures environ après le début de la germination, La plan-
tule sort de terre. Après 3 à 4 jours,
La première feuille végétative commence
à se développer, tandis que des radicelles apparaissent sur la racine séminale
qui mesure 5 à 6 cm ; elle a généralement une direction vertica1.e si les condi-
tions physiques du SOL sont favorables.
Au stade deux feuilles végétatives (6 jours), la racine séminale
mesure une dizaine de centimètres et possède toujours un diamètre d’environ
1 mm. Dans sa partie basale, etle commence déjà à prendre une couleur brun
rougeâtre (pigments anthocianiques). La racine séminale est pourvue de ramifi-
cations uniquement dans sa partie basale ; celles-ci font au maximum 2 à 3 cm.

---

‘104. -
Les premiers prélévements de plantes ont eu Lieu 21 ce stade., IOrr
n’observe aucune différence pondérale entre Les deux tra7tements témoin et
Labour, sur les racines comme sur Les part7es aériennes. La plante dépend encore
principalement des réswrves de la graine qui ne sont pas complètement épuisées.
Par contre, il existe une différence significative en ce qui concerne la Lon-
gueur moyenne de la racine séminale (tableau no ‘15).
Tableau 11' 15 :
-
-
Caractéristiques des racines et des Part:ies ,aérienne,s
de
sorgho 63-18 au stade Levée,
m---
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1
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! Poids sec des palrties aériennes en
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1
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I
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I
! Poids sec des racines en gm/plante
I
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I
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1
I
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-
-
I
- Ï - - - - - - -
l
I
! Hauteur dees part-es aériennes en cm
I
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I
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-
-
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I
-
Ï
-
-
-
- Ï
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! Longueur de la racine séminale en cm
I
6,9a
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9,6”
i
I
I
I
I
-
-
-
-
--_--_--m-.P
-
-
-
(1) Les chiffres surmontés d”une même Lettre ne sont pas significativement
différents entre témoin b?t labour a.~ seuil de 0,05 (test t).
La première racine adventive apparait au niveau du collet, juste e n
dessous de la surface du SOL,
Lorsque La plante est au stade trois feui L les,
c’est à dire dix jours environ après Le début de La germination.
Au douzième jour, La graine est complètement vidée, Les premiikres
raci:?es advenziv’es (2 à 6) ont une crojssance rapide, elles peuvent atteindre
10 CI~ de Long. Ces racines prennent au départ une direction presque horizontale;
puis,. Lorsqu’ei. Les ont quelques centimètres, une direction oblique. El Les ne
possédent pas ou très peu de racines secondai res mais sont par contre ablon-
damment pourvues de poi 1s abso’rbant s.
AIJ stade tal.lage (30 jours) r 1.’ enracinement est encore très peu
développé ; La plante est en pleine phase d’initiation de nombreuses racines
à partir des premiers noeuds de chacune des .talLes.
Le système racinai re sémi na 1
ne rIeprésente plus qu’un très faibl-e pourcentage de L’enracinement total, il
est de plus en plus difficile à reconnaître.

---

105. -
4 . 2 . - Evolution du nombre de racines adventives primaires par poquet et-
par talle
---II.
4.2.1. - variété 63-18
------.--
L’émission des racines adventives au cours du cycle a une allure
générale de courbe en S (figure no 29) comme les courbes de croissance. Toute-
.Fois, entre le trentième ‘et le soixante quinzième jour, l’évolution dans le
temps du nombre total. de racines adventives primaires par plante peut s’ajuster
ii une fonction du premier degré :
T é m o i n N = 3,74t - 77,s
n = 12
r = 0 , 9 4 8
Labour
N = 6,17t - 140,6
n = 12
r = 0 , 9 7 0
La comparaison des coefficients de régression de ces deux droites
met b!en en évidence L’effet du labour sur le rythme d’émission des racines.
Si l’on considère le nombre de racines primaires par talles
(tableau no 161, on observe une augmentation entre les stades de tallage et
d’épiaison puis une stabilisation. Le labour a un effet assez marqué au début
de cyscle,, puis celui-ci devient négligeable.
‘Tableau no 16 : Evolution du nombre de racines par talle du1 sorgho
( v a r i é t é 63-18)
Ï - -
l
I
l
-7
I
; Tallage
i Montaison
;
Epiaison
;
R é c o l t e ,
I
I
32j
;
50j
;
75j
;
?lOj
;
I
I
I
I
I
!
! Témoin
I
7
I
21 !
36 . 40
1

i
I
I
1
l
I
I
I-
I
I
1
I
I
! Labour
I
13
I
22
I
41
I 40
I
I
I
I
,-
!
I
!
4.2.2. - Variété congossane
On dispose de résultats, uniquement en fin de cycle,, au stade
grains I.ajteux et sur sol labouré (tableau annexe no 24).

---

106. --
A ce stade,. le nombre total de racines par p!ed est de 262, donc
inferieur 2 C(elui de la variété 613-18 ; majs,, du fait d’un tallage moins
important,
le nombre de racines par taLle (57) est plus grand que celui de la
variété 63-18
4 . 3 . - Evolution du front racinaire au cours du cycle
-
-
- - - - - e . -
-
4 . 3 . 1 . - variété 63-18
La progression du front racinail-ri! est régutiére et continue jusqu’à
la fin du cyc1.e ; elle n’est pas tout ti fait Linéaire (figure no 30) et peut
s’ajuster à une courbe du second degré (y = ax 2 + bx + CI en fonction du temps
(t nombre de jours après Le selmis , dont la courbure (a) est cependant très
f a i b l e :
T é m o i n
21 = 0,005t2 + 1,422t ... 2,397
n=
6
r2 = 0,,990
F - 147
Labour
2: = 0,006t2
+ 1,689t -- 1,155
n =
6
r2 = 0,,963
F = 39
On remarque que la Vit:esse de progression au départ Cb), est
légèrement plus grande en présence de labour,, En fin de cycle, le front atteint
seulement 110 cm de profondeur sur labour et 90 cm sur témoin.
4 . 3 . 2 . - Variété congossane
--~--
- -
Au stade grains laiteux (120 jours) et sur labour, la profondeur
maxirnale des racïnes est de 130 cm (tabLeau annexe no 25). Le système rac’inaire
de cette variété parait donc legèrement p1.u:; profond que celui de la varieté
63-113 mais les vitesses de progression sont cependant très proches : 110 cm
à 110 jours pour la variété 63-18, et 130 cm à 120 :jours pour la variété
congossane.
Sur les deux variétés étudiées,
L’enracinement est nettement moins
profond que celuï du mi 1.

---

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Témoin
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112 Nombre de jours
Fig.$ 29 Evrdution du nombre de racines par pied du
- --
lobour t:- 1,155 + l,689t-0,1?06t2
n:6
r2 =0,963
F--39
limain 2 : - 2,397 ??i, 422 t - O#S tz
a - 6
r3 E 0 , 9 9 0 F:I~?
komdeur M cm 12)
ljg.@ 30 Evolution du frori racinairc du Sorgho 63 18

---

fWds sw d e s parrks ainhm e n g/pèd
+-----___-_-_-+
//
//
P a f lies oirienneo
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16
3 2
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Poids sec des racines
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Racines
1 6
32
48
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112 Nombre de jours
F~.J$. 3.1 Ewlutim du poids sec des racines et des parties
gérïmms des pieds prélevés (en g&ieke-qho63-48

---

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16
3,t
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64
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112 Nombre dr jours
Fig. In:
- - - 32 Evolution du rapport poids sec
- - - m -
parties aériennes/
racines dlu Sorgho
m-
6318
- - (ii la récdte
mm
: avec et sans épis 1
-
-
..--_-.-

---

107. -
14.4. - Evolution du poids de matière sèche des racines et du-rapport ooids
parties aériennes/racines
-
-
4-4.1. - Variété 63-18
L'évolution du poids de matière sèche des racines de sorgho est
repré'sentée dans le tableau annexe no 22 et la figure no 31. En début de cycle
et jusqu'au trentième jour, L'enracinement du sorgho est très peu développé ;
puis, on assiste à une phase de croissance très rapide jusqu'au cinquantième
jour (montaison). Le poids total de matière sèche des racines continue ensuite
à augmenter entre Le cinquantième et Le soixante quinzième jour, mais à un
rythme moins rapide. On observe des différences importantes entre les résultats
obtenus sur labour et ceux obtenus sur le témoin. Si l'on excepte la période de
Levée, pendant Laquelle iL n'y a pas de différence, le Labour augmente le poids
totaL des racines de 50 à 60 % par rapport au témoin, à chacun des stades de
végetation. Sur le témoin, Le maximum de poids total de racines obtenu est de
63 glm2, tandis que sur Labour il atteint 94 g/m*.
Le rapport entre poids sec des parties aériennes et celui des
racines (PA/R) augmente faiblement jusqu'au cinquantième jour. Au stade mon-
taison, La valeur du rapport PA/R est de 2,5 sur Le témoin et de 4 avec labour,
puis, il augmente fortement entre Le cinquantième jour et le soixante quinzième
jour (épiaison) ; Lorsque L'enracinement a terminé sa phase de croissance rapide,
il atteint une valeur comprise entre 12 et 15 (figure no 32).
En fin de cycle,
il se stabi Lise, ou même régresse légèrement, si l'on ne tient compte que des
tiges et des feuilles. Si l'on ajoute Le poids des épis, le rapport augmente
jusqu'à ta récolte.
Le rapport PA/R parait légèrement plus éLevé sur le traitement
Labouré, ce qui traduit un effet du labour plus important sur La masse des
parties aériennes que sur celle des racines, surtout vers ta fin du cycle.
Dans d'autres conditions, en culture sur sable et en serre,
ABDEL.LATIF, NOUR et WEIBEL (1978) trouvent un rapport PA/R de 2 pour des plantes
âgées de trois semaines. De Leur côté, en aquiculture, JORDAN, MILLER et MORRIS
(1976) ont obtenu des valeurs de 2 à 4 pour des plantes âgées de 60 à 75 jours
avec des racines primaires dont La plus grande longueur est de 70 à 90 cm ;
enfin, pour des plantes au stade 15 feuilles (3 mois), un rapport PA/R de 4
environ, est enregistré par BUR, MORARD et BERDUCOU (1977).

---

'108. -
Ces quelques chiffres s'accorderIt finalement assez bien avec ceux
que nous avons obtenus entre la Levtie et Le cinquantième jour, si L'on considère
qu'il s'agit des variétes dont Le cycle est plus Long que ceLu? des varietés
Locales.
4.4.2. -
_’
Variété _
..>
corqos5anc
En fin de cycle, Le poids total. des racines de La variété congossane
qui est de 122 g/m 2 (tableau annexe no 161, est Légèrement supérieur à celuf
de La variété 63-18. Comme Le poids sec des tiges + feuilles est plus faible
sur La variété à hautes tiges, du fait d'un tallage deux fois moins important,
Le rapport PA/R de 10,3 est nettement inférieur à celui de La variété 63-18
(14,1’ à La récolte).
L'enracinement de La variéte à hautes tiges de format traditionnel
parait donc être mieux développé que celui de La variété amébiorée. Nous allons
maintenant examiner comment se répartit La masse des racines dans Le profil
de SOL.
4.5. - Répartition du poids sec des racines en fonction de La profondeur
-
-
v - - - - - . - - - - w - -
- , -
La répartition du poids sec des racines en fonction de La profondeur
a été étudiée au stade grain
Laiteux. Elle est représentée sur La figure no 33
et dains Le tableau no 17.
Tableau no 17
-
- : Répartition des racines de sorgho dans Le profil de SOL
en fonction du niveau de profondeur (en mg de racines par
dm3 de sol> au stade grain Laiteux : 90 jours après
semis pour 63-'18 -- 120 jours pour congossane
------*--.--.-
-
-
-k-
1
Ï----
l
Variété 63-18
; Variété congossane ;
9
I - - - -
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--
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1
I
I
I
1
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Témoin
I
Labour
;
Labour
I
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I
! racinaire ! total
! racinaire ! total
! racinaire ! total !
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I
1
I
I
I
I
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I
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i 317
i
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1
I
I
1
I
I
1
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I
I .----ï----------- ----IF
I
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I
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i
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i
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i
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i
8,3 i
1
I
I
I
I
I
I
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-,_I_
1-
I
-
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I
-
I
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P 60
-
100
I
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I
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i
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i
2,2
i
10,3
I
3,8 I
F
!
I
I
I
I
I
I
-- --
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F
I
I
I
I
I
I
I
! 100 - 130 I
I
I
1
I
2,2
I
0,6 i
i
I
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I
I
I
I
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-- .- ---- -.. --.--.-
- - .--- - -.....-. _- -_-- ..--..
_.-- ,“._” .^-.: .__ .__
.
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___:

---

Poids roches en mg/dd de sol
500
- Témoin
Ic---- -* l0hour
Poids roches en mg/dn? de sol
5
r5
2!5
35
VA&! CDUCOSSUC S T A D E REt@l TE CRAH lAITEUX Il2Oj J
45
S S
i1”
:r
65 ‘/
7s
35
95.
115;
125:
1 kofondeur I~I cm (rd
Fiq.
--m nf 33
Profils racinaires sorgho (Var: 63-18 et coqosmne)
en fin de cycle (en mg de racines par dm3 de sol )

---

109. -
Tableau no 18 : Effet du labour sur la densité racinaire dans le profil
de sol de La variété 63-18 au stade grain Laiteux (en %
des différences Labour-témoin)
I
l
I
! Profondeur (cm) !
Effet du Labour en %
!
I
I
I
1
I
-1
I
O-30
I
+ 28,6
I
I
I
l
I
I
Y
4
30 - 60
I
+ 17,3
I
4
I
r
I
I
I
1
60-100
i
+123,5
r
I
I
u
Comme pour les autres espèces étudiées, La plus grande partie de
la matière sèche des racines de sorgho est Localisée dans les trente premiers
centimètres.
Le Labour a pour effet d'améliorer nettement La densité racinaire
Cmg,ldm3) dans l'horizon de surface et en, profondeur en dessous de 50 cm
(tableau no 18). La comparaison des deux variétés fait ressortir que, non seu-
Lement La profondeur de L'enracinement est supérieure chez La variété congossane,
mais Le poids de matière sèche en dessous de 60 cm est aussi trés nettement
amélioré. Si La morphologie des racines est comparable sur les deux variétés,
comme cela semble être le cas d'après des observations réalisées sur Les échan-
tiltcjns de racines prélevées, cette augmentation doit correspondre 2 une bien
me7LLeure colonisation du sol chez La variété congossane, sur L'ensembLe du
profil, mais particulièrement en profondeur. Cette variété de format plus
tradi tionnel
parait donc, à un même stade de végétation, mieux adaptée &
L’uti lisation des réserves hydriques et minérales des couches profondes du SOL,
qlJt? 1. a variété 63-18, sélectionnée pour sa meilleure productivité, son cyc le
PLIJS
court et sa taille plus réduite.
Les différents résultats obtenus permettent de conclure que l'évo-
lution du poids total de matière sèche des racines de sorgho (variété 63-18)
suit une courbe en S,comme pour les autres espèces étudiées précédemment, tandis
que La progression du front racinaire se prolonge jusqu'à La récolte à une
vitesse presque constante. En début de cycle, il y a surtout une émission de
racines principales adventives qui restent peu ramifiées. Puis, vers La fin du
tallage et La montaison, L'émission des racines à partir du plateau de tallage

---

110. -
et 1 ‘évolution du front racinaire vers La profondeur se poursuivent, mais on
assiste surtout à une augmentation spectacuI.aire de Ca masse t8otal.e des racines.
Le poids sec total des racines passe ainsi,, en 2C jours, de 2,s à presque 75 g
par plante sur sol labouré. Ceci correspond à une ramification int:ense des axes
principaux.
Entre la montaison et I’épiaison, L’&~O i. ut ion du poids total des
racines est devenue plus lente,. Aprlès La floraison, le nombre de racines adven-
tives primaires et le poids sec total des racines se stabilisent (100 g environ
de poids sec de racines par plante sur sol laibouré) ; seul, le front racinaire
continue de progresser pour atteindre, k La récolte, La profondeur maximale de
110 cm.
Au stade grains Laiteux (120 jours), la variété congossane de cycle
plus Long a, par rapport à La variété 63-10 au stade récolte (110 jours), un
nombre de racines par talle et une profondeur d’enracinement supérieurs. D’autre
part,
le poids sec total. des racines est pI.us important pour une production de
matiére sèche des parties aériennes inferieur’e,
avec en partjcul-ier plus de
racines en profondeur si l’on compare les deux variétés au stade grains laiteux.
La variété congossane iparai t donc posséder un systéme racinaire
mieux développé et mieux apte ài util.iser les réserves hydriques et minérales du
sol que La variété améliiorée 63-18. Nos résultats ne permettent: cependant pas de
concl.ure définitivement sur ce poimt.
Une caractérisation plus fine des systèmes
racinaires,
à /plusieurs stades de !végét.ation,
serait nécessaire pour comparer
valablement ce,s deux variétés de cycle différent I
Par contre, ‘11 apparait que le I.abour améliore nehttement
chacune
des caractéristiques étudiées du S:ystème racinaire du sorgho.
v., - DEVELOPPEMENT DU SYSTEME RACINAIRE DU RIZ PLUVIAL AVEC ET SANS TRAVAIL
-
.---p-e
-,-
DU SOL
-
-
-
Le riz pluvial est une céréale dont la morphologie des parties
aériennes est très différente de cetLes du mil. et du sorgho étudiées précédemment,
en particulier la taille, ce qui entraine une densité de semis plus importante.

---

111. -
Le riz pluvial se définit comme un riz cultivé sur un sol exondk
et dont Les besoins en eau sont couverts uniquement par les pluies, par oppo-
sition au riz aquatique cultivé dans un sol surmonté d'une lame d'eau plus ou
noins permanente. Les variétés qui correspondent à ces deux types de culture
sont en général très différentes. Seul le système racinaire du riz pluvial
sera ktudié ici. Toutefois, même entre les variétés de riz pluvial cultivées
dans des conditions identiques, il peut exister des différences marquées (NICOU,
!SEGUY et HADDAD, 1970). C'est pourquoi, nous avons suivi le développement des
systèmes racinaires de trois variétés sélectionnées, choisies parm4 les mieux
adaptkes au milieu dans lequel elles ont été cultivées ; i 1 s'agit des variétés
I KONG PAO, 63-83 et IGUAPE CATETO. Le semis a été réalisé en poquets espacés
de 30 cm les uns des autres et démariés à un pied : la densité de population
est donc de onze plantes par m '. Le nombre de racines adventives primaires et
le poids de matière sèche obtenus seront donnés en valeurs par plante pour
faciliter ha comparaison avec les autres céréales étudiées précédemment.
Nous présenterons d'abord Les résultats de la variété 1 K P,
d'origine asiatique, à pailles courtes (80 cm1 et à cycle de 110 jours, puis
nous Les comparerons à ceux des variétés 63-83 et IGUAPE CATETO dont plusieurs
1:aractéristiques sont identiques, en particulier le cycle (120 jours) et la
hauteur des pailles (120 cm).
5i.l. - Germination et début de cycle
La germination dure environ trois jours. Le système racinaire issu
de la graine comprend trois racines : la racine séminale proprement dite qui
iipparait d'abord, puis deux racines au niveau du noeud scutellaire (ROY, 1967).
Ilès Ies quatre ou cinq premiers jours qui suivent la levée, des racines adven-
-:ives apparaissent sur Les premiers noeuds de La plantule.
Le système séminale se ramifie très vite ; par contre, les racines
ndventives restent dépourvues de radicelles pendant plusieurs jours. Par la
suite, un fin chevelu racinaire va se développer, la quantité dépendra des
jlariétés et des caractéristiques physiques du sol, mais, en général, elle sera
abondante.

---

1 1 2 . -
En dtlbut de cycle, la vi tesse de croissance du système séminal est
faibl.e, de l’ordre de 1 cm/jour ; Les racines sont blanches, ce caractère se
maintiendra tout au long du cycle.
Au moment de Ca levée, i C n'a par; de différences faci Lement d’i scer-
nables entre Les enracinements des trois variétés étudiées, lni d’effet marqué
du labour.
5 . 2 . - Evolution du nombre total de racines adventives primaires par pied
-
-
- - - .
-
-
-
et par talle au cours du cycle de La plante--.
5 . 2 . 1 . - Variété 1 KONG PAO
-
-
En présence de labour (figure n’” 34, tableau no 19) et dans les
conditions de culture ét:udiées (semis en paquets et démariage à une plante/
paquet),
le nombre de racines émises entre le qujnzième et Le Soi:xante cin-
qui ème jour, soit du début du tall.age a la fiin de La montaison, est en moyenne
de 11 racines par jour et par plante. L’émission des racines s’arrête ver’; la
fin ade la montaison. Unle plante en compte alors en moyenne ~LUS de 500 claw
nos candi tions de culture. En fin de cycle, ion assiste à La disparition d’un
certain nombre de racines, ce qui correspond à une régression du nombre dfiz
talles, puisque le nombre de racines par ta1l.e reste constant (tableau no 191.
En absence de labour, l’émission des racines est de 4 par pl.ante
et par jour en moyenne soit nettement moins qu’avec Labour. Par contre, la
formation de racines adventiwes se prolonge plus tard, jusqu”après la floraison.
Leur nombre total des racines est t:oujours nettement infkrieur à celui des
plantes cultivées sur Labour, p articulièrement
alJ stade montaison. Néanmoins,
si l’on considère le nombre de racines par taILe (tableau n” 19), celui-ci
reste constant tout au Long du cyCl.e, (ii part’ir du trente deuxième jour. Oln
compte alors environ 20 racines p,ar ta LLe,
soit la même valeur que les résultats
obtenus sur Labour. Finalement, Ile nombre de racines nettement supérieur des
plantes cultjvées sur labour par rapport à UII témoin sans travail du sol.,
correspond seulement à une différlence importante dains le nombre de talles par
plante.

---

M#Abre d e
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par plante
t
Mm~bre d e roches
par planre
mt
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II
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IKP
,/
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I
1 GUA P E
*
Témoin
+ l a b o u r
Fig.
-< In?
-
34 Worbre de racines par
p i e d d e r i z
pluvial (vac 1 RP- 6383 - NillAPE 1

---

1 1 3 . -
Tableau no 19 : Evolution du nombre de racines par plante et par talle
-
au cours du cycle du riz pluvial
_1---
T---
I
I
I
IKP
;
63-83
;
IGUAPE CATEC
1
I
1
Variétés
I
1
! Labour i T é m o i n i Labour i
I
; Témoin ,
T é m o i n i Labour ;
-
-
-
-
-
-
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I
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I
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i
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i
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i
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I
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; (15 j o u r s )
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I
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1
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I
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I
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i
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I
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!
259 i
plante
l
; (65 jours)
I
I
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I
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1
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I
I
I
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I
I
!
I
! grain laiteux
!
323 i
536
i
196
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413
!
280 i
421
I
I
! (92 jours>
I
1
I
1
I
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I
1
I
I
I
I
I
I
1
-1
1
! Récolte(llOjours> !
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i
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I
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i
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I
368
i
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I
I
I
I
I
I
I
I
-
-
-
-
-
I
I
I
!
I
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I
1
I
I
!
TaLLage
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9
i
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10
I
I
I
I
I
I
I
I
1
I
-
-
I
I
I
1
I
I
1
I
I
; Nombre de
; Montaison
1
18
i
21
i
39
i
26
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28
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I
,racines pa.r ; (65 j o u r s )
I
l
I
I
I
I
I
-;---
I
taLLe I-Fin floraison
I
1
1
I
1
I
l
! grain Laiteux ! 20 ! 20 ! 38 ! 29 ! 34 !
:33
0
I
! (92 jours>
I
I
I
l
!
!
l
-
-
-
I
1
I
I
I
l
I
I
l
I
I
I
!
Récolte(‘ll0 jours>!
13 ! 20 !
- . 35 !
- . 28 !
I
I
I
I
I
I
I
I
1
-^--.
5 . 2 . 2 . - Variétés 63-83 et IGUAPE CATETO
La période d’émission des racines se prolonge plus Longtemps que
ce!le de La variété 1 K P, sauf sur la variété 63-83 sans travail du SOL, pour
laquelle Les conditions de végétation ont été mauvaises, avec en particulier
pour conséquence un arrêt précoce du tallage (figure no 34).
Ent#re Le début du tallage et La montaison (65 jours), il. apparait
en moyenne de 5 à 7 racines par jour sur Les variétés 63-83 et IGUAPE CATETO
cultivées avec labour, tandis que, sur le témoin, le rythme d’émission des
racines est deux fois moins rapide. Ces valeurs sont inférieures à celles
obtenues sur La variété 1 K P surtout avec: labour,

---

1’14. -
Par contre, on observe (tableau no 19) C~E! l e nombre de racines
par talle des deux variétés 63-83 et IGUAPE est supkrieur à celui de La %vari(5té
1 K P. Le labour a plus d’effet sur Le nombre de tables que sur le nombre total
de racines,
ce qui fait que le nombre de racines par talle des variétés 63-83
et IGUAPE est plus faible sur Labour que sur Le témoin, surtout en début de
cycle.
IL existe donc des différences souvent apprkciables entre l e s
variétés. Avan.: d’en tirer des ensi?ignements,
i 1 reste cependant à en mesurer
les conséquences sur la profondeur de l’enracinement et la masse totale des
racines.
5 . 3 . - Evolution du front raciinaire au cours du cycle de la plante
-
-
-
-
-
-
5.3.1. -' VariCté I KONG PAO
_-------_--_I..~
On observe que La vitesse de progression du front racinaire est
,d’abord relativement rapide pendant La phase de tallage,,. jusqu’au trente deuxième
j o u r ; à ce stade, la profondeur del L’enracinement est de 36 cm sur Labour et
de 20 cm à 25 cm sur témoin (figure no 35 et tableau no 20). Ensuite, l e front
racinaire continue de progresser jusqu’à La fin du cycLtir, mais extrèmement
lentement pour atteindre 40 cm sur labour et 25-30 cm sur Le témoin. En fait,
Le sys,tème racinaire de la Vari!été 1 K P a presque atte7nt sa profondeur maxi-
mate aprés 30 ,i 35 jours de végétation, et, même sur labour, il reste toujours
superficiel..
Tableau n” 20 :
-VI_-
Effet du Labour sur La profondeur dle “enracinement
du riz pLuvia (en cm)
-.a-----
---_
..---.-
I
----Ï-
I K P
;
,,-,Y7
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CATETO
;
I
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- - - -
1
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iTémoinjL.abour;
!Diffkrencej
(test t) ! Labour
,
!Témoin!Labour!
I
I
I
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1- 1 - - m - - - . -
I
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1
1
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1
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i (65 jours>
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I
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tleux (92jours) ;
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---

14
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36
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VARIElE 6343
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Nombre d e j o u r s (t)
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VARIETE lut *
”
‘alondeur (11 e n c m
-
limain
Polondeur lzI e n c m
e-- ----tt &bwr
Fig.#
- - 35 Evolution du fret rociraïre
du riz pluvial (variétés 63-83 ) 1 K P , IGUAPE )

---

115. -
5.3.2. - Variétés 63-83 et IGLIAPE CATETO
- - - - -
-
L’allure qénérate des courbes d'évolution de La profondeur
d e L'enracinement des variétés 63-83 et IGUAPE CATETO est comparable à ce L LC?
de La variété 1 K P (figure no 35).
Les résultats obtenus sur te témoin de La variété 63-83 n'ont pas
été retenus, l'enracinement reste très superficiel pendant La première moitié
du cyc Le, à cause de difficultés de levée et de croissance dues à des mauva-ises
conditions de cuLture. On notera seulement, qu'en fin de cycle, les racines
atteignent une profondeur moyenne de 35 à 40 cm.
Jusqu'au trentième jour, les évolutions du front racinaire des
var étés 63-83 et IGUAPE sont comparables à celles de La variété 1 K P. Ensuite,
des différences apparaissent : les variétés IGUAPE et 63-83 ont des systèmes
rat naires plus profonds. En fin de cycle, La profondeur maximale de L'enraci-
nement de L'IGUAPE atteint 45 cm et 55cm pour la variété 63-83.
Le travail du SOL a un effet marqué sur toutes les variétés. Le‘;
différences dues au Labour sont en général plus importantes que Les différences
variétales, bien que celtes-ci ne soient pas négligeables.
La profondeur de L'enracinement du riz pluvial apparait donc coInme
très faible dans les conditions expérimentales de l'étude. Les valeurs les
plu!3 importantes (55 cm) sur la variété 63-83 cultivée avec Labour sont très
inflirieures à celles généralement observées en Côte d'ivoire. Dans ce pays
L'évolution du front se prolonge jusqu'à la récolte (REYNIERS, KALMS et
RIDDERS, 1976) et atteint des valeurs comprises entre 55 et 100 cm de profon-
deur (PICARD et .JACQUOT, 1976 ; REYN:IERS, KALMS et RIDDERS, 1976). Mais ces
résuLtats ont étk obtenus dans des milieux et avec des variétés différentes,
on ne peut donc pas préciser si les modifications du comportement du systëme
racinaire en profondeur sont dues aux propriétés du sol ou aux variétés.
5.4. - Evolution du poids total de matière sèche des racines au cours du
II
cycle de La plante
-
Les résultats sont exprimés en grammes par plante (figure no 36 et
tableau no 211.

---

116. -
5.4,1.
- \\r,lriet+ 1 KONG PAO
..~. _ ..---^-------.--.
Er absence de travai I du sol profond,. La croissance de la matière
sèche du système racinaire est Linéaire, entre Le début du talllage et La
récolte (110 jours) le poids sec total des racines est alors d'un peu plus' de
5 g/ptante..
Sur labour, la cro?ssance est pLuIs rapide, surtout vers La firi du
ta 1. ICI ge, entre Le trente deuxikme et Le soixante cinquième jour; dès ce stade,
ie poids sec du système racina:ire a presque atteint sa valeur maximale (erlvlron
7 g/planteJ.
C'est au cours de la montaison que l'effet du Labour est le plus
marqué (plus de 100 %E.
Tableau no ;II : Poids sec total des racines des variétés 1 K P, 63-18
-
-
et IGUAPE CATETO aux différents stades de végétation
(Yen g/ptante).
I
I
1
I
I K P
I
I
63-83
;
IGUAPE CATETO ;
--
-
-
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I
t
I
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Labour ;
Témoin ;
Labour ;
Témoin i
Labour ;
Y
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1
1
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1
1
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15 jours !
0,,027
i 0,022
i 0,030
I 0,033
i 0,022
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0,036
I
Y
I
I
I
1
I
1
I
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----.
-
-
I
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- - i - - - -
1
I
!
32 jours
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_ ----.--.-

-
-
-
-
-
5.4..2.
- Variétés 63-83 et IGIJAPE CATETO
-
.-- ~----..
Comme pour La variété 1 K P, La croissance racinaire du témoirc est
linéaire entre le début du tall.age (15 jours) et la récolte Cflgure no 36). Les
valeurs obtenues sur l.a variétk IGUAPE sont assez comparables 2 celles de la
varikté 1 1: P ; ceLLes de La variété 63-83 sont anormalement basses.

---

P o i d s devociim e n g/plonte
hith d6R&Ws M g/p~OOb
lu
11
7.!
25
---+-----
+
+--cc--
I K P
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6 3 6 3
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1.5
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I K P
63 83
P o i d s d e s roches e n g/plonlc
p o i d s des rocines e n g/plmte
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15
32
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NOVENNE 3 V A R I E E S IKP-638) - 16UAPE
c-----
lirnoin
.------.
Labour
Fig.nt 36
-
-
Evolution du paids de matière séche des racines.
de riz pluvial bar: IKP- 63834iUAPE)

---

1 1 7 . -
Les résultats obtenus sur Labour sont un peu plus irréguliers ; il
5,embl.e cependant que la période de croissancle racinaire se prolonge un peu ~:LUS
tard que celle de la variété 1 K P.
En fin de cycle, l. e poids sec total. des racines par plante est
0 ‘envi ron 8,5 g pour La variét é 63-83 et 10 g pour IGUAPE, si l’on fait La
froyenne d e s résult:ats obtenus aux stades grain laiteux et récolte. Ces deux
variittés ont donc une producti on de matière sèche de racines supérieure à La
variété I K P.
On observe par ailleurs , qu’à partir de la fin du tallage, L’effet
du Labour est toujours très marqué.
Nous allons maintenant examiner le comportement des parties aériennes
et l’évolution des rapports entre les parties aériennes et les racines.
5 . 5 . - Evolution du rapport parties aériennes/racines au cours du cycle
de Ia plante
--_y-
5.5.1.
- VariCt6 1 KONG PAO
-.--.----- - - -
La courbe d’évolution du poids sec des organes végétatifs (tiges
+ feuil Les) des pieds prélevés, a une allure globalement comparable à celle
des racines (figure no 37).
Sur Labour, les valeurs du rapport PA/R augmentent régulièrement
entre Le début du tatlage (15 jours) et le stade grain laiteux (95 jours) ;
elles. passent de 1,5 à 10 (figure no 38). Sur Le témoin, ce rapport est d’abord
constant en début de cycle avec une valeur moyenne de 1,5 , puis augmente
jusqu’à une valeur de 8 au stade grain
laiteux (92 jours). En fin de cycle,
le rapport PA/R parait se stabiliser sur les deux traitements (figure no 38).
5.5.2.
- Variétés 63-8.3 et IGUAPE CATETO
-..-- ----+-y-
En tout début de cycle (15 jours>, le rapport PA/R des deux variétés
63-83 et IGUAPE CATETO est faible et comparable à celui de L’I K P. Ensuite,
Le rapport augmente mais reste généralement Inférieur à celui de La varjété IKP.
En fin de cycle, les valeurs sont de 6 environ sur les deux variétés cultivées
avec labour. Sur Le témoin, Le rapport PA/R est en moyenne de 4,5 sur La variété
63-83,
tandis que sur La variété IGUAPE, i I reste toujours faible (3 environ).

---

‘1 ‘1 8 . -
On observe donc des différences marquées entre la variété 1 K P et
les deux a:Jt res, ce qui pourra,it expliquer en partie !a pkus grande sensibi 1 i té
de la variété 1 K P à des stress hydriques.
Le labour a aussi pour effet d’augmenter Le rapport PA/R, comme
nous l’avons c1’a.i 1 leurs déjà noté sur chacune des autres espèces étudiées
Dans le cas du riz pluvial et des autres céréales, IL’effet du labour plus
important sur le poid’s sec des parties aeriennes qu’e sur celui des racines ne
peut s’expliquer, en première amalyse, que par 1 ‘intermédiaire des racines :
mei 1 Leure extraction racinaire de L’eau et des éléments minéraux en présence
de labour grâce a leur morphol’ogie ou leur fonctionnement. A cet égard, la
répa,rtition des racines dans le profil et: la coConisation des couches plus
profondes que nous allons maintenant examiner,
peuvent jouer un rôle important,
surtout pour Le riz pluvial dont Le front racinaire reste toujours superficiel,
et qui est trl?s sensible au stress hydrique.
5.6.
- Evolution du poids sec des racines en fonction de la profondeur et
-
. - - e - P - - - - , - .
-
-
du stade de végétation
s--m
La profondeur maximale de L’enracinement fluctue en fonction de I.a
variété et du travail du sol entre 30 et 55 cm. En dessous de 30 cm, la densité
racinaire est toujours faible, et,, avec la methode de prélèvements de racines
par cylindres., uti Lisée ici, les résultat,s
sont très hétérogènes. A cause de
cela, et aussi pour des raisons matérielles, on s’est Limité à l’étude de La
variation de ta densité racinaire entre 0 et 30 cm. Les prélèvements ont: été
réalisés sur une culture semée en lignes à 40 cm d’écartement.
5.6,. 1. - Variéte 1 K P
---_---
EII présence d’un Labour,, à 20 cm environ, Le profi 1 racinai re ex,pri-
mé en g/dm3 de sol peut être assirni I.é à une droite (figure no 39) aux trois
stades de vég’ktation étudiés :: tallage (37 jours>, montaison (62 jours> et flo-
r a i s o n (81 jaJrs>. L e gradienr: d e
densité ra#cinaire en fonction de La
profondeur est donc toujours régulier , mais La pente de la droite est varialble.
En début cle cycle, elle est faibl’e :: I.a densité racinai re passe seulement de
0,4 g/dm3 entre 0, et 10 cm à CI,2 lg/dm3 entre 20 et 30 cm.

---

P o i d s P A e n g/plonte
Iiigc:: + feuilles /
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I K P
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ItbidsPA en g/plantef ti#s b feuilles)
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7s
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Fig n
-
37
Enracinement du riz pluvial: évolution du poids
? ? ? ‘L
de matière séche des parties aériennes des pieds préleves
(var. 1 K P, 6383, IGUAPE 1

---

6.
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f 38 IEvolution du rapport
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racines du riz pluvial (ariétéd KP - m, 83 - IGUAPE 1

---

46
0,s
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Oensité rocinoire g/dm3 de sot
???
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30*Profondew en cm
0
42
64
0.p
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1.2
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Densité rocinoire g/d& d e s o i
JO+Profondeur e n cm
0
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0;’
0:6
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18.2
Donsiti r o c i n o i r e e n g/dm3de sot
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30.
3 0
Profondeur en cm
P r o f o n d e u r e n c m
;c
Fiq,n’- 39
Profils racinaires des variétés de riz pluvial
- -
I K P , 6383 et
-
-
IGUAfT à 37-62 et 81 jours avec labour

---

10
IAllACE137j)
20
30. Profondeur en cm
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30. Profondeur en cm
42
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Donsif rocinoire en p/dm3 de SOI
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- - - - • V o r . i K P
- Vur. 6 3 0 3
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Profondeur en cm
o
Fig-
- n-
- 40
Profils racinaires des variétés de rîz pluvial
1 K P, 6383 et IWAPE à 37 - 62 et Qljours sans labour

---

knsitk racinoire en
g/d& d e s o l
12,5
IOJ
a,75
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0,25
L OensitC rocinoire e n
g / dm3 de sot
0,75
0,so
0,25
a-5
I
I
50
7.5
100 &M#m dr jours après le semis
,Oensiti ra c i n a i r e en
12,s
g/dd d e S O I
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475
0,50
-
-
Gmoin
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l&ur
0,25
---.
I
2 s
I
SO
7.5
IW Nanbre de jours oprCs Ile semis
Fig.n’ 41
-.- ..-
Evolution de la densité racinaire en
3
. - -
g/da du
riz
- - -pluriel
m - -entre 0 et 1 cm (variétés 1 K P , 63 83, IGUANE
- - - )

---

119. -
Au stade montaison, et surtout au stade floraison, Le gradient de
censïté racinaire est nettement plus accentue. Cette densité racinaire est de
1 g/dm3 entre 0 et 10 cm à La floraison, alors qu'elle n'a pas beaucoup varie
cepuis le stade tallage dans l'horizon 20-30 cm. En début de cycle, Le système
racinaire de La variété 1 K P colonise rapidement l'horizon 20-30 cm, puis
l'augmentation du poids sec des racines se fait surtout dans Les horizons de
surface. On assiste donc a une progression rapide du front racinaire comme nous
l'avons vu précédemment ; celui-ci atteint rapidement l'horizon 20-30 cm, mais
la colonisation réelle et intense du sol ne se produit que plus tard.
En absence de labour, avec seulement un grattage superficiel du sol
sur 5 à 8 cm, les profils racinaires sont assez différents : à chaque stade, le
gradient en fonction de La profondeur est d'abord important entre les horizons
O-10 cm et 10-20 cm, puis plus faible entre 10-20 et 20-30 cm où il y a toujours
*:rès peu de racines (figure no 40). Cela correspond, on le rappelle, à une
vitesse d'avancement du front plus lente qu'en présence d'un Labour. Les racines
prospectent donc surtout La couche de sol la plus superficielle, au détriment de
-a colonisation potentielle (profondeur du front racinaire) et réelle (densité
-acinaire) des horizons de profondeur.
Finalement,
entre 0 et 10 cm, les différences entre traitements,
témoin et labour, sont toujours faibles (figure no 41). Par contre, entre 18
et 30 cm, l'effet du Labour est spectaculaire (figure no 42). Ainsi, aux
stades tallage et floraison, l'amélioration moyenne de la densité racinaire
grâce au labour est de 150 % dans l'horizon 10-30 cm.
5.6.2. - Variétés 63-83 et IGUAPE CATETO
--..--
-
-
-
Les différentes observations précédentes se trouvent en général
confirmees sur Les deux variétés , en particulier l'effet du labour sur la colo-
nisation de la couche 10-30 cm.
Les différences variétales sur la production de matière sèche totale
des racines, observées précédemment, se répercutent sur La densité racinaire
de chacune des trois couches de sol étudiées.

---

1 2 0 . -
Le labour a donc un effet marqué sur La masse totale des racines
mais il assure aussi une colonlisation nettement améliorée des horizons dle pro-
fondeur en dessous de 10 cm, sur chacune des variétés étudiées. La colonisation
des horizons de profondeur de la variété II K P est infërieure à celle des deux
varitités,
Dans les conditions de milieu air le riz pluvial a été cultivé, le
systéme racinaire se différencie nettement des autres espèces étudiées par sa
faible profondeur. Cette profondeur du front racinai re est par ailleurs nette-
ment inférieure à ce1l.e enregistrée dans d’autres conditions ; c’est ainsi,
qu’en Côte d’ Ivoi re, elle peut atteindre un mètre avec, il est vrai, des sols
et des variétés différentes.
Toutefois, le poids sec total des racines est quand même important.
En présence d’un travail du sol.., il varie de 7 à 12 g par plante suivant les
variétés,
soit de 80 à 130 g par m2* Ces valeurs ne sont que légèrement infé-
rieures à celles enregistrées en C(ôte d’ivoire. Il n’a
pas été possible de
caractériser les valeurs de longueur totale des racines au moment de cette étude.
Des mesures récentes mais plus ponctuelles,
réalisées sur la variété 1 K P avec
labour donnent des va leurs de distances moyennes entre les racines de 0,fi cm,
0,7 cm et 1,5 (cm respectivement dans tes horizons O-10, 10-20, et 20-30 cm.
Le système racinaire du riz. pluvial est donc très superficiel mais
le sol est très bien colonisé dans les horizons de surface, au moins lorsqu’il
a été labouré. En effet, l’influence du Labour est très spectaculaire sur cha-
cune Ides caractéristiques du systèrne racinaire, sauf le nombre de racines adven-
tives primaires émises à partir de chaque ,talI.e qui parait être une caractéris-
tique plutôt liée à La variété,
La variété 1 KONG PAO a une profondeur d’enracinement plus falible,
et un poids total (de matière sèche du systkme racinaire inférieur aux autres
variétés,
en particulier dans les horizons plus profonds, pour un poids de
matière sèche des parties aériennes comparable. Le développement du système
racinaire pourrait donc à lui seul expliquer la plus grande sensibilité de la
variété 1 K P :I des arrêts momentanés des pluies, comme cela est généralement
observé.

---

min& e n g/dfn’
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6383
r o c i n o i r e m g/dm’
knsité rocinoire e n
g/dm’
Fig. nz 42
-
-
Evolution de la densité minaïre en g/d&ntre
10 et30 cm 1 vari&s IKP-6383~IGUAPE)

---

VI. - CONCLUSION
Les différents critères retenus ont permis une bonne caractérisa-
tion des systèmes racinaires des quatre espèces étudiées.
Les mesures du front racinaire, du poids sec et de la Longueur
totale des racines à différents niveaux dans le sol sont, a cet égard, parti-
culièrement intéressants pour juger de la colonisation du SOL par les racines.
Pour chacune des espèces étudiées, on retrouve quelques similitudes,
par exemple, Les allures des courbes de croissance. Mais on remarque aussi,
comme on pouvait s'y attendre, de nombreuses différences dont L'importance varie
d'aiLleurs suivant les critères utilisés. IL parait donc intéressant, pour
chacun des critères de caractérisation des systèmes racinaires, de comparer les
principaux résultats obtenus sur les différentes espèces et d'examiner Les 'con-
séquences que ceLa peut avoir dans certains aspects de l'agronomie au SénégaL.

---

1 2 2 . -
QUATR 1 EME PARTI E:
--. .- _---
----.-
DISCUSSION - CONCLUSIONS
I..~ --._--_~_

---

123. -
1. - INTRODUCTION
La connaissance que nous avons maintenant de plusieurs caracté-
-istiques des systèmes racinaires sur chacune des principales cultures annuelles
du Sénégal va nous permettre de Les comparer et donc de mettre en relief Les
d i f f é r e n c e s .
Cette étude ayant été réalisée en deux conditions de travail du sol :
témoin et Labour, nous pourrons aussi comparer Les effets du travail du SOL sur
Les systèmes racinaires de chacune d’entre elles.
Les conséquences que nous en tirerons porteront sur les possibi-
Lités d’alimentation hydrique et minérale des espèces dans les conditions de
milieu du Sénégal, sur L’intérêt agronomique du travai L du sol dans ce pays et
sur Le rôle que peuvent avoir les systèmes racinaires dans Le bi Lan organique
d u sol.
I I . - COMPARAISON DES SYSTEMES RACINAIRES DES DIFFERENTES ESPECES
Nous commencerons par comparer Les espèces suivant Le critère de
poids total de matière sèche qui est le plus couramment utilisé, et Le rapport
entre Le poids des parties aériennes et celiiii des racines. Les résultats ont
été ramenés à la production par mètre carré de surface cultivée après labour
et avec des densïtés de plantes suivantes :
- Mi L et sorgho
:
+l p o q u e t p a r m2
- Arachide
.
.
15 p l a n t e s p a r m*
- R i z p l u v i a l
: 1’1 p l a n t e s p a r m2
Nous examinerons ensuite L’évolution du front racinaire et La
r é p a r t i t i o n d e s r a c i n e s d a n s l e p r o f i l d e SOL c h e z l e s d i f f é r e n t e s e s p è c e s .
Pour a1 Iéger le propos, La comparaison des espèces se fera en
conditions de culture sur sol labouré. Les différences de comportement avec
et sans travail du SOL seront examinées plus Loin.

---

'124, -
82.1. - Poids total des racines
-
-
..---.
de culture
L’f?VOLlJtiOr)
du poids total des racines par m* au cours du cyci.e
est rappelée pour chaque
espèce
dans La figure no 43. Les courbes de
croissance sont assez différentes. Le riz pluvial et L'arachide dont Les den-
sités de semk sont Les plus fortes produisent, en dl6but de cycle, une quantité
de racines superieure au mit et au sorgho par urbi té de Ijurface, ce qui est
normai. compte tenu du nombre d'appareiLs racinalres plus important. Si l'on
considére Le poids total de racines par plante Le trentième jour, Le classement
n'est plus le même : c'est le sorgho qui a Le poids de racines Le plus important,
avec 2,5 g/oLante,
suivi du riz Cl,5 g/pLanteI,
du miL Cl g/plante) et enfin
de ~.'arachide (0,5 g/pLante).
Chez Le mil et surtout chez le sorgho, La vitesse de croissance
devient trè,s élevée à partir du trentième jour.
u IniL
La phase de croissance rapi 4e s'arrête
te cinquantième jour,
Jn peu plus tard chez Le sorgho. La, croissance pondéipale de L'arachide s'arrête
3~1 raLentit fortement ,j, partir du quarante cinquième jour,. Seul, le riz pluvial
voit donc sa croissance se prolonger jusqu'à La récoLte.,.
Au total, en fin de cycle, c'est Le rïz pluviat et Le sorgho qui
cent Les productions de racines Les plus importantes par unité de surface C~L-
tivée (environ 100 g/m2). Les deux espèces cultivées en sots sableux ont des
productions nettement inférieures, oe 35 à 40 g/m* ce qui. pour l'arachide,
représente un très faible poids de racines par plante.
Cependant,
pour mieux apprécier ces difftitrences, et en tirer des
conséquences st..r Le plan de La nutrition de La pLante, -il faut tenir compte du
idéveloppement des parties aériennes.
2 2
. a - Relation entre le poids des parties aériennes et celui des racines
--e--m
- l - - - - I d - -
- - .
- - -
Les résultats synth'étiques sont rappelés sur La figure no 44. Il
apparait que, dès Le début du cycle, Le rapport PA/R devient rapidement élevé
chez Le mil et L'arachide,
tandis qu'il res.te nettement plus faible sur les
deux espèces jusque vers Le quarantième jour. Ces résuLtats peuvent surprendre,
car Le mit et l'arachide sont jlzstement les espéces qui subissent plus fréquern-
ment Les irrégularjtés de La pluviométrie en début de cycLe ; cela correspond
.i un démarrage rapjde de la végétation du miL et de L'arachide.

---

Poids sa total des rocints
en g/&dt culture
90
610
70
60
--e.-- --------
Arachide hative : 15 plants /mi
- - - - Mil: lpoquet/mz
1
/’
..***...*.
Sorgho 63t8 : lpoquet /mz
./’
/::
.’
-a-
Riz pluvial moyennes de trais vuriitës :IV, 638otIWE
II poqurts /m’
NDIRblp de#urs opris te
0
b
b
FiJg..rJ” 45
:Evdutiono& poids total dAa*iire siche des Lines *
I’arachïde, du mTI , du sorgho el du riz pluvial sur sol krbouré’
RuMort par tirs 09riennes /racines
(tn poids I
2 1
_-d----
/H--C
/
/
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Arachide hitiw
/
16
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pli1
//
* --.---+
Sorgho I vur: 63 II
63
II
. . . . . . . . . . . ,*
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
*
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. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
*-*
i4
.-* -
Riz pbvial fvor; 63831
Ii
..** ..-
2 .**
---**--**
Riz p&viot i VOK IKP I
r2
C..--..--
C..--..“-- ..-.-..-_
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8
6
Akmhe dr iours
dr
oror& lo semis
F&.I$ 44 :Evolution du rap_porl entrer k -poids des parties a&ienrws
(tjïs + feuilles) et k poids des racines de #‘arachide, du mil, du sorgho
I-
et du riz pluvial

---

90
m-
610
~ombre de jours après le semis
----*_C.-*-- *---_,_.__.-.-
-
-
Amchide rbbfiw
-,-.m- #il
-0.. a.--
SorgboIvoc 63 r81
-*-
Riz pluvioSl (BN 6383 !
--.e-- R i z pluvialîvor. IKPI
bftmdeur des dernières rocinrs
(en GIR)
Fïgz; 45 :Evolution du front racinairr de l’arachide, du miil, du
-
sorgho et du riz pluvial sur sol labour4
5
0 -110--
q
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10
40,
60s
BO
120
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'N ---.
90 j
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(4èCOI te I
-z - *- .C __
180
-
-
Arochidr
- - - - //;Il
1 Profondeur de sol
Icn cm)
Fi9.EC 46
-
:Profils de distancrs moyennes entre tes racines dArachi&
et de mil dans te sol

---

12'5. -
Ensuite, Les rapports augmentent chez chacune des espèces mais à
des rythmes différents. Dans le cas de L'arachide, l'augmentation est réguLi&re
et modérae du dix,ième jour jusqu'à La récolte ; pendant cette période, La
\\fitesse de croissance des racines n'est donc que Légèrement inférieure à CetLe
des parties aériennes, et la faible production de racines par plante correwond
:I un poids sec des parties aériennes assez réduit. Chez le riz pluvial, le
rapport PA/R dépend des variétés ; il reste toujours faible chez la variété
03-83, tandis que chez la variété 1 K P, l'augmentation est régulière jusqu’au
:;tade grain Laiteux. La valeur du rapport PA/R du sorgho, s'élève rapidement
:I partir du moment où la vitesse de croissance des racines commence à se
ralentir vers Le cinquantième jour (montaison) alors que celle des parties
aériennes continue d'être importante. Le rapport entre le poids des parties
aériennes et celui des racines de mil est toujours supérieur à celui des trois
autres espèces. Il existe, semble-t-il, une phase de stabilisation temporaire
entre le trentième et le quarante cinquième jour, q ui correspond à la période
La ~LUS rapide de La croissance des racines.
Si l'on se réfère au poids sec des racines et à La proportion que
ce 1 les- ci représentent dans la production de matière sèche totale de La plante,
,iI apparait donc que les systèmes racinaires du riz pluvial et du sorgho sont
mieux développés que ceux de l'arachide et surtout du mil.
Mais le seul paramètre poids sec total des racines est insuffisant
pour caractériser la colonisation réelle du sol par le système racinaire. Or,
l:'est surtout ce dernier critère qui permet d'évaluer les possibilités d'alimen-
:ation hydrique et minérale de La plante.
La colonisation du sol par les différentes espéces peut être carac-
térisée à partir de La profondeur de l'enracinement et de la répartition des,
-acines dans le profil.
2.3. - Evolution du front racinaire au cours du cycle de la plante
-
-
La figure no 45 regroupe Les évolutions des fronts racinaires des
quatre espèces étudiées. Le classement de celles-ci est très différent de celui
réalisé à partir du poids sec. Le sorgho et surtout Le riz pluvial, dont les,
woductions de matière sèche de racines sont Les plus importantes, ont des sys-
tèmes racinaires nettement plus superficiels que ceux de L'arachide et du mil.

---

1 2 6 . -
En début de cycle, pendant la phase de pré-tallage,, la vi tesse
d’accroissement du front racinaire de l’arachide (5 cm/jour) est nettement plus
élevii’e que cet le du mi L,, du sorgho et surtout du riz pluvial.. Chez Les céréales,
le système séminal reste superficiel et les racines adventives n’apparaissent
au niveau du collet que huit à douze jours aprés le début de La germination,
tandis que le pivot de ll’arachide a une croissance verticale rapide dès la
germination de la graine.
Après le qu-inzième jour et pendant la phase de tall.age, la vitesse
d’accroissement de La profondeur de sol.. prospec:tée par les racines du mil devient
plus rapide (3,s cm/jour) que celle de l’arachide (2,7 cm/jourI. Après le tren-
tième jour, Les vitesses deviennent comparables jIJsque vers le cinquantième
jour (début épiaison du mil, fin floraison uti I.e de l’arachide). L’élongation
du pjvot de l’arachide s’ arrête alors brusquement à une profondeur de 140 à
150 cm Légèrement plus importante (que celle du mil au même moment.
La progressïon du front racinaire du mil va se poursuivre jusqu’à
La récolte, avec une vitesse redui te (un peu lplus de 1 cm/jourI ce qui va per-
mettre au front racinaire de cette plante de dépasser la profondeur maximale de
l’enracinement de l’arachide vers le soixantiéme jour CfLoraison du mil) et
d’atteindre,
à La récolte, la profondeur moyenne de 180 cm.
Le front racinaire du sorgho prog,resse régulierement jusqu’à la
fin du cycle de végétation, mais nettement mo,irs liite que le mil (1 cm/jour),
pour atteindre 110 cm à ta récolte C:hez La wariété 63-18 de longueur de cycle
pourtant supérieure à celle du mi 1.
Quant au riz pluvial, son enracinement atteint de 30 à 40 cm de
profondeur vers le trentième jour, soit presque autant que celui du sorgho,
mais le front racinaire s’arrête alors a cette profondeur (variété :[ K PI ou
progresse très lentement: pour atteindre 55 cm en fin de cycle (variété 63-83).
La masse totale des racines produite par une culture de sorgho ou
de riz pluvial en plein champ est donc globalement plus grande que celle d’une
culture de mil ou d’arachide, mais elle est localisée sur une profondeur de
sol nettement /plus faibLe -, particulièrement dans le cas du riz pluvial.

---

1 2 7 . -
2 . 4 . - Répartition des racines dans le profil de sol
La colonisation du sol par les racines dans les différents horizons
sera d’abord étudiée en prenant comme critère Le poids de racines par volume
de sol, puisque c’est Le seul dont nous disposons pour les quatre espèces. Le
mi L et l’arachide seront aussi compares grâce aux critères plus intéressants
de Longueur et de distances moyennes entre les racines.
Nous avons fait figurer dans Le tableau no 22 les densités raci-
nai res (en mg/dm31 à différentes profondeurs de chacune des espèces, lorsque
celles-c,i sont en fin de cycle,
Tableau no 22 : Densités racinaires (mg/dm3 de sol) à différentes profon-
deurs et pourcentage du total des racines dans Les
horizons correspondants (en fin de végétation)
I
I
l
I
I
Arachide
i
Mi 1
; Sorgho(63-18) i
R i z p l u v i a l i
; P r o f o n d e u r ;
-
-
I
(en cm) ; Densité i% du: Densité i% du: Densité i% du: Densité i % du:
I
;racinaire~total;racinaïre~total~racinaire~total~racinaire~
t:otaLf
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-
-
-
-
I
I
I
I
I
I
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I
I
I
I
0
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i 65
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i
210
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!
258
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100 I
I
I
I
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I
I
I
I
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I
I
I
I
I
I
I
I
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l
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I
I mesuré ;
l
1
I
I
I
I
I
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-
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I
I
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I
I
I
I
60
- 100
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i 14
i
5,7 I
6 i
3,8 i 2 i
I
I
I
I
I
I
I
1
I
1
I
I
-
-
-
-
-
-
-
1
I
I
I
1
I
1
I
1
! 100 - 150 I
2,6 i 4 i
2,3 i
3 I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
1
I
I
I
I
-7
I
1
I
I
I
1
!
--!
150 - 180
!
1
I
1,,6 !
1 !
l
I
I
I
I
I
1
I
I
I
I
!
I
Pour chacune des espèces, la plus grande partie de La masse des
racines ‘est Localisée dans les trente premiers centimètres, et les différences
enregistrées dans cet horizon correspondent donc globalement à celles observées
précédemment en considérant Le poids sec total.
En dessous de trente centimètres,
la densité racinaire du riz pluvial
n’a pas été mesurée, mais cette-ci doit y être très faible, car entre 20 et 30cm

---

'128. -
de profondeur el.Le n'est déjà plus que (de 50 mg/dm3 et le front racinaire est
situa& entre 40 et 55 cm, suivant l.es variétcis.
EntrIE! 30 et 100 cm, La densité !racinaire
et le pourcentage de racines
d'arachide sont encore assez élevés. La densité racinaire du sorgho est toujours
supérieure à ce l.le du m'El entre 30 et bC) cm,, ma is devient assez faible en dessous
de 60 à 70 cm.,
La profondeur maximale de 1.'enracinement du sorgho (variété 63-18)
est <de 110 cm,, et la proportion de racines situées entre 100 et 110 cm est
négligeable. Entre 100 et 150 cm, les masses de racines de mil et d'arachide
sont comparables, mais faibles. Enfin, en dessous de 150 cm, la densité racinaire
du mil ne représente plus que 1 % du poids total des racines, mais c'est la
seulo espèce titudiée à émettre des rac;ines jusqu'à cette profondeur.
Sur arachide et sur miL, il. a étk possible de mesurer la longueur
totale des racin'es et s.a répartition dans les differents horizons du sol.
OI-, si, comme nous l'avons vu, 11~s poids totaux de racines par m2
de culture sont comparalbles en fin de cycle chez Le mil et l'arachide, il. n'en
est pas de mëme de la longueur totalle qui passe de 1500 m/mL chez l'arachide
à 30130 m/m2 chez le mil,. BL faut attribuer wtte différence à l'influence du
pivot de l'arachide de fort diamètre et très l.ignifié dans les dix premiers
centimètres de sol ; cel.u4- ci reprksente donc une proportion appréciable de la
masse totale du système racinaire (entre 10 'et 20 % en fin de cycle) mais sa
longueur est extrêmement réduite. D'autre part, en dessous de 30 à 40 cm de
profondeur, Le diamètre moyen des racines est plus faible chez le mil, avec des
. ,
dïfferences de 135 à 40 % entre 100 et 120 cn Cpas de mesure en dessous de 120cm).
L~es profils de colonisation du sol obtenus à partir de la longueur
totale de racines par volume de sol. ou,, comme nous L'avons présenté (figure
no 461, sous forme de djstances moyennes entre les racines, sont donc différents
de ceux obterws à partir du poids de racines (tableau no 22).,
E? début de cycle, vers Le trentième jour, la longueur tota(.e des
racines est elqcore faible chez Le mil (57 m/m2> ; elle est bealucoup plus impor-
tante chez L'arachide CI385 m/m2) (ce qui correspond au classement réalisé 'à
partir du poilds sec. L'arachide col.onise nettement mieux le profi 1 que l.e mil
à ce stade (figure no 46).

---

129. -
Par contre, en fin de cycle, le mil colonise mieux le profil (fi,gure
rIo 46) que L’arachide ; les différences sont faibles dans les quatre vingt pre-
niiers centimètres de sol où les distances entre les racines sont partout infé-
rieures ;i 4 cm. En dessous d’un mètre, le mil colonise nettement mieux le sol.
1, La récolte, les distances moyennes entre les racines dépassent 5 cm seulement
en dessous de 140 cm ce qui correspond à une très bonne colonisation du profil.
Au meme s t a d e , les distances moyennes entre les racines d’arachide commencent
;1 dépasser 5 cm à partir d’un mètre.
Les Longueurs totales de racines n’ont pu être mesurées sur les
cultures de sorgho et de riz pluvial.
Cependant, des observations directes faites sur les échantillons
de racines montrent que les morphoiogies et en particulier les degrés de finesse
des racines paraissent assez comparables chez le sorgho et le mil. Compte tenu
des poids enregistrés, on peut donc estimer que la colonisation du profil par
les racines de sorgho est très bonne, et supérieure à celle du mil dans les
soixante premiers centimètres ; par contre, en dessous de quatre vingt centi-
mètres,
La colonisation du sol par le mil parait nettement meilleure. En f7n de
cycle et en présence de labour, la densité racinaire du riz pluvial est plus
cilevée dans les horizons de surface que celle du mi I et de 1,‘arachide ; d’après
des mesures récentes mais plus ponctuelles, on peut estimer que Les distances
moyennes entre Les racines sont inférieures à 1 cm dans Les vingt premiers cen-
timktres de sol chez la variété 1 K P et dans les conditions qui viennent d’être
définies. Entre 20 et 30 cm, Les distances moyennes entre les racines sont encore
de 1,,5 à 2 cm.
A partir des différents critères de caractérisation utilisés, on
peut porter un jugement sur le degré de colonisation du profil par les racjnes.
Au cours du premier mois, ce sont les cultures de riz pluvial et
d’arachide qui colonisent le plus rapidement les horizons superficiels du so1,
grâw à leur densité de plantation plus élevée ; mais l’accroissement de la
profondeur de sol colonisé par
L’arachide est nettement supérieure à celle du
riz. Dans le même temps, La colonisation des horizons de surface est plus faible
I:hez le mil et le sorgho. Entre 15 et 30 jours, La profondeur du front raclnaire
du miI. est beaucoup plus importante que celle du sorgho, et elle se rapproche
progreSsivement de celle de L’arachide.

---

130. -
Pendant le second mois de végétation, on assiste & un accroissement
général du degré de colonisation des horizons de surface, particulièrement chez
le mil. et le sorgho. E:n Idessous de 30 cm, I.a colonisation du SOI est très dif-
férente d'une espèce a l'autre avec une évolution nettement piius rapide du
front racirraire du miL. et de l'arachide, et UII arrêt presque compLet de lk'accrois-
sement du front racinaire du riz pluvial.
Au début du troisikme mois de végétatiorl, c'est à dire à partir de
l'é,piaison,. floraison des céréales et de la phase de formation et de maturation
des gousses de L'arachide, lorsque des stress hydriques ont l.e plus d'incidence
sur la rendement final., Les systèmes racinaires ont presque atteint leur déwe-
loppement maximum.
Les valeurs moyennes enregistrées pendant cette dernière phase du
cycle montrent que Les horizons de sur.face sont très bien colonisés chez Les
4 espèces. Ce niveau de bonne colonisation du profil est Limité au trente pre-
rniers centimètres pour Le riz *et au soixante ou quatre vingt premiers centimè-
tres pour Le sorgho. En deswus,
les syst+mes racinaires de L'arachide et sur-
tout du mil colonisent netteiment miieux le profiL,. En effet, les profondeurs
maximales atteintes par les systèmes racinaires du riz pluvial et du sorgho
sont respectivement de 40 à 55 cm et de 110 cm tandis cwe celle de l'arachide
Pour cette espèce
est de 150 cm et celle du mil est de 160 2)
1180 cm\\la colonisation reste même
trPs bonne en fin de cycle jusqu'à, La cote 140 cm. L'arachide et surtout le mit
parasissent compenser Leurs plus faiibles masses totales des racines par une
prospection nettement meilleure des horizons de profondeur.
Il apparait que ces différences jmportantes vont avoir des consé-
quences dans Les possibilités d'utilisation par la pLante des réserves hydriques
et minérales du sol, ce que nous al.lons examiner par La suite.
I I I . - EFFETS DU LABOUR SUR LA CROISSANCE RACINAIRE DES ESPECES ETUDIEES
-
-
- . - - - w - - P--b.
-.
L"étude des systèmes racinaires déveloplpés dans le sol avec et
sans labour a permis d'étudier l'influence de la technique sur la croissance
racinaire ; cet effet du travail du sol parait différ'ent suivant les espèces,

---

1 3 1 . -
ce qui pourra aussi avoir des conséquences agronomiques importantes, en part-i-
culier du point de vue de l’alimentation hydrique et minérale des cultures.
3.1,
- Arachide
Sur arachide, Le labour a un Léger effet sur la croissance du pivot
en profondeur pendant les cinquante premiers jours. A 50 jours, la profondeur
nlaximale de l’enracinement passe ainsi de 130 cm sur le témoin à 145 cm sur
labour mais cette différence disparait ensuite.
L’influence sur le poids total dles racines est peu marquée, sauf
\\ters le trentième jour.
En présence de labour, Le système racinaire entame
c-a phase de croissance rapide plus tôt, mais comme celle-ci s’arrête aussi
avant celle du témoin, Ces différences deviennent négligeables à partir de
550 j o u r s .
Toute-fois, la répartition des racines dans Le profil parait alors
asse.z différente : en surface, jusqu’à 30 cm de profondeur, il n’y a pas ou peu
d’écarts ; entre 30 et 50 cm, La densité racinaire parait même supérieure sur
Le témoin ; mais en dessous de 70 cm, Le système racinaire est mieux développé
lorsqu’il y a eu un travail du sol.
Si l’on considère la Longueur totale des racines, on peut faire à
peu près Les mêmes observations qu’avec Le paramètre poids sec, mais les diffé-
rences tkmoin-labour semblent un peu plus sensibles. Entre Le trentième et Le
quarantième jour, c’est à dire en pleine fLaIraison, L’effet du Labour sur l.a
.ongueur totale peut aller jusqu’à 60 %. Au soixantième jour, elle n’est plus
que de 17 % et devient négligeable en fin de cycle. Au total, Lorsque Le terrain
Ci été labouré, La colonisation du SOL par Les racines est toujours supérieure
1-n profondeur (en dessous de 50 cm Le trentième jour et de 80 cm à partir du
soixante cinquième jour>, tandis qu’en surface, l’effet se fait seulement sentir
#dans La première moitié du cycle végétatif.
3 . 2 . - Mil
Le Labour ne parait pas avoir d’influente marquée sur La vitesse de
progression du front racinaire. En ce qui concerne Le poids total de matière
sèche et La Longueur totale des racines par pied, on observe que Les valeurs de

---

‘132. -
ces paramètres,, après avoir ktét peu différentes pendant la phase de la levrie,
deviennent très supérieures ebn présence de I.abour pendant le t.al lage ; cette
technique peut alors doubler Le poids et I.a longueur.
La vitesse de cro7ssance est donc nettement plus rapide avec labour
pendant cette période. R 1 ‘épiaison, les di f fkrences de longueur totale sont
encore importantes (50 %) tandis que CeI.le!;
de poids se’c sont Légèrement plus
f a i b l e s (40 %),, p a r c o n t r e , 21 ta r é c o l t e , les différences deviennent négL.igea-
bl.es.
Du début du tallaige jusqu’a L’kpiaison, L’effet du labour sur le
poids total des racines et sur La longueur totale se traduit par une meiI.leure
colonisation de L’ensemble du prof il. de soc. f’ar contre, en fini de cycle,, les,
différences sont devenues faibl.es dans Les quatre vingt premiers centimètrles
de sol. En dessous de ccttc cote et jusnu’aux dernières racines, (150-180 cm),
L’effet du labour est important
, ce qui entra?ne, dans ces
hori rons, une colonisation bien meiI.leure et donc des possibilités d’util.isation
des réserves h,ydriques nettement am@liorPes.
3-3. -’ Sorgho
-
-
Il. existe une inf luencle du labour sur la’ vitesse d’avancement du
front racinair’e vers la profondeur ; celle-ci est toutefois assez limitée+ 20%.
L’effet sur le
poids tc9taL des racines est nettement pl.us marqué ; i I est
de 50 % environ à partir du taklage et, i-ont rairement au mit, se maintient jus-
qu’à la fin du cycle. A ce stade, Le Labour améliore La densitk racinaire dans
tobt Le profit de sol colonisé,, mais comme chez le mil et l’arachide, ce sont:
surtout Les horizons de profondeur qui connaissent les écarts Les plus marqués
C+ 120 % entre 60 et 100 cm)..
3.4. -- Riz pluvial
-
-
Le labour améliore nettement la vitesse d’avancement du front
racinaire au cours du tallage, entre 15 et 32 jours., Celle-ci passe par exemple
chez la variété 1 K P de 0,7 cm/jour sur le témoin Zb 1,5 cm/jour sur sol labouré.
Les différences de profondeur d’enracinement sont donc: très marquées pendant

---

133 ,, -*
cette période. Ensuite, la progression du front devient extrêmement lente. Les
icarts entre témoin et labour ont tendance à diminuer légèrement mais ils
restent importants jusqu’à la fin du cycle ; ainsi, au stade grain
Laiteux,
l’effet du labour sur la profondeur du système racinaire est de + 50 % en
rroyenne sur les trois variétés étudiées.
Le labour augmente aussi nettement le poids total des racines. Les
cifférences sont faibles en tout début: de cycle, jusnu’au début du tatlage ;
e l l e s augmentent ensuite très rapidement pendant le tallage et la montaison.
P c e s t a d e (65 j o u r s ) , l’effet moyen du labour sur les 3 variétés étudiées
est de + 160 %. Ensuite, la croissance pondérale du système racinaire se ralen-
tit lorsque la plante est cultivée sur sol l,abouré, tandis qu’elle se poursuit
jusqu’à la récolte sur Le témoin. Toutefois, à ce dernier stade, les différences
sont encore très marquées (+ 60 %) .
Le labour augmente nettement la Imasse totale du système racinaire
et sa profondeur maximale ; il améliore aussi La répartition de celui-ci dans
le profil. de sol colonisé. Ainsi, au stade mjontaison, on trouve encore 18 % du
po i ds total du système racinaire dans 1 ‘horizon 20-30 cm lorsque Le sol a été
1 abouré, tandis qu’il n’y en a plus que 8 % sur le témoin.
Chez cette espèce, dont le système racinaire reste toujours super.fi-
ciel,,
le labour a un effet spectaculaire sur la colonisation du sol par les
racines.
Le labour a donc un effet favorable sur chacun des systèmes rac,i-
ruai res étudi 6s; il améliore en particulier la vitesse de croissance en début
de cycle, et la colonisation du sol en profondeur.
IL existe cependant des différences entre les cultures. Ainsi, la
vitesse de progression du front racinaire n’est pas modifiée chez le mil et
asse.z peu chez le sorgho. Par ailleurs,
l’effet du labour sur La masse totale
des racines devient négligeable en fin de cycle chez le mil et l’arachide ;:
on ne trouve alors des différences qu’en profondeur en dessous d’un métre. Chez
1.e sorgho et le riz, l’effet du labour se maintient au contraire jusqu’à la
récolte.

---

Il faut attribuer cet effet à une amélioration de la porosité du
soi. et à une réduction de La rlésistance mécanique du sol à la pénétration des
racines,
car ce sont les deu.x Ipropriéttis physiques du sel qui sont les plus
modifiées par le labour (CHARRIEAU et NICOU, 1971 ; NICOU, 19771. Dans Les SOI.~
sableux mal structurés du Sénégal,
des relations ont d’ailleurs été trouvées
entre la porosité du sol en délnut de cycle et la densité racinaire (NICOIJ e t
THI:ROUIN, 1968 ; NICOU, 1974:), ainsi qu’entre la résistance mécanique du sol
e t 1a d e n s i t é r a c i n a i r e (CHOPART, 19801.
IV. -. CONSEQUENCES ET APPLICATIONS AGRONONIQUES
-
-
-
-
-
- - - -
La colonisation du sol par Les systèmes racinaires et la productiion
tot:ale de racines sont très différentes d’une espèce à l’autre et le travail
du sol a une influence variable mais généralement marquée. Nous allons examiner
Les conséquences que cela peut avoir au Sénégal sur les possibi Iités d’alimen-
tat:ion hydrique et minérale de La plante, sur te rô1.e du travail. du sol et sur
Le bilan organique.
4.1. -- Influence de L’enracinement sur les possibi Li tés d”alimentat,ion
-
-.---1---.-m-.--.---
- -
hydrique et minérale et adaptation des systèmes racinaires des espèces étudikes
m
-
-
-
-
-
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-
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-
-
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-
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- --,---
à l’utilisation de l’eau et des éléments nutritifs du sol
-
-
-
-
-
-
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- -
.---
4.1,,1.
- DGfinition d'urlEofi1 racinaire id4al. eur l'alimentation
-.- I_----_I~-- -----.
hydrique et minérale des cultures pluviales a’u Sfkéqal
"I_ -_~-_-_
.--I..---I--.--.---.--ll.-l_i<---_
Nous avons décrit dans la première partie, Le rôle que jouent les
racines dans tes processus d’alimentation hydrique et minérale de la plante,
ce qui nous a permis de souLigner La nécessité d‘un développement suffisant
des systèmes racinai res, surtout Lorsque Le niveau de richesse chimique du SOI
e s t f a i b l e e t l a pluviométrie ïrréguiikre,
comme c’est. le cas au Sénégal. Dans
ce pays,
en Condit:ions de culture de plein champ, deux: caractéristiques du
système racinaire paraissent conditionner fortement les possibilités d’appro-
visionnement en eau de la plante :
La vitesse de progression du front racinaire,
et le degré de col.onisation du sol par les racines.

---

135. -
Vitesse de proyrc:ssion du front racinaire
Une vitesse rapide de progression du front racinalre en début de
cycle permet à la plante de dépasser au plus tôt la zone de sol la plus soumjse
à l’évaporation entre deux pluies. Cette caractéristique est aussi importante
p a r I.a s u i t e , car le front racinaire règle la profondeur et donc le volume du
réservoir d’eau utile ; celui-ci représente la quantité potentielle de L’eau
pouvant être mise à La disposition de La plante pendant un intervalle entre
deux plu+es.
Le degrti tic c:oloriisaticm du sol
p-p---.-
Le pouvoir réel d’extraction de l’eau à différents niveaux dans Le
sol dépend de ta colonisation de ceux--ci par Le système racinaire, c’est à dire
ces distances entre Ces racines (MAERTENS et coll., 1974). En effet, ces auteurs
cnt montré que, lorsque Le sol est bien colonisé par Les racines, celles-ci
pouvaient utiliser Les réserves jusqu’à une humidité faible correspondant 81 de
l’eau fortement retenue par Le sol, tandis que, lorsque le sol est moins bien
colonisé (horizons plus profonds, espkces à enracinement moins bien développe),
les profils d’asséchement maximum correspondent à des humidités nettement plus
(#levées.
Par a.i I leurs, une expérience menée sur riz pluvial en lysimètres
nous a permis de montrer que, Lorsque seul un tiers du système racinaire total
c3e trouve dans une couche de sol humide pourtant constamment réapprovisionnée,
celui-ci ne parvient pas à subvenir aux besoins en eau de la plante (CHOPART
et NICOU, 1 9 7 6 ) .
La se’Jle présence de quelques racines dans une couche de sol est
donc insuffisante. C’est Le degré de colonisation du SOL par Les racines qui
correspond le mieux aux possibilités réelles d’utilisation des réserves poten-
.:ielles (déterminées par la profondeur maximale atteinte par les dernières
racines à un moment donné).
Or, en conditions de culture dépendant uniquement d’une pluviométrie
irrégulière, les couches Les plus superficielles vont être souvent plus ou
moins desséchées par l’évaporation ainsi que par la consommation de la culture
(et celle des adventices). Les racines devront donc puiser L’eau nécessaire
ijans Les couches plus profondes.

---

136. -
ces considérations nous amknent à conclure que, dans les sols
sableux du Sénégal (filtrants et à faibles réserves d’eau utile par volume del
S O L , mais profonds),
l e systéme racinaire idéal pour assurer l’alimentation
hydrique de La plante doit posséder Les caractéristiques suivantes :
- grande profondeur,
- très bonne colonisCation du sol par les racines, répartie régu-
lièrement sur tout le prof i L.,
En ce qui concerne l’alimentation minérale, il faut tenir compte
du fait que la richesse du sol en ‘éléments nutritifs, est plus importante en
surface, surtout en terrain fertilisé. Toutefois, dalns les sols du Sénégal,
dont le profil. pédologique est généralement: assez peu différencié, les teneurs
en éléments nutritifs sont faibles en profondeur, malis non nulles.
Les nitrates,
comme nous 1 ‘avons vu, acc:ompagnent
Les flux hydriques
pour parvenir aux racines ; I.e profi 1. racïnaire idéal correspond donc à celui
de l’eau. Une bonne colonisation en profondeur est d’ailleurs particulièrement
importante,,
car ceux-ci sont rapidement entrainés par les flux hydriques verti-
caux dans Les couches plus profondes ; les racines doivent donc: pouvoir les
intercepter à différents niveaux dans le sol.
Le phosphore et I!e potassium migrent vers les racines, par d!ffusion
et mass f low, sur des distances réduites (de l’ordre du millimètre pour Le
phosphore et du centimètre pour le potassium). On observe que, dans une couche
de sc,l bien colonisée par les racines, le volume de sol pouvant réellement par-
ticiper à I’alimentation de la plante en phosphore est faible. Si, par exempke,
les distances moyennes entre racines sont de 1 cm, I.e volume de SOL pouvant
réellement participer à L’alimentation en phosphore représente moins de 4 % du
volume total (calculs réalisais avec un diamètre moyen des racines de 0,2 mm)..
En cuLture de plein champ, le volume de sol pouvant participer à
l’alimentation en phosphore est toujours inférieur au volume total. Tout#es con-
dit ions étant égal.es par ai 1 leurs,
i L est directement proportionnel à la lon-
gueur des racines..

---

1 3 7 . -
Pour Le potassium, ce n’est que lorsque les distances moyennes
entre tes racines dépassent 2 cm que le volume de sol pouvant participer à
l’alimentation sera inférieur au volume total, mais nous avons vu que c’était
swvent le cas chez les plantes étudiées, surtout pendant la première moitié
dJ c,ycle.
Pour assurer une bonne alimentation de la plante en phosphore et
aussi en potassium, le système racinaire devra donc coloniser rapidement le
profit de SOL dans les horizons Les mieux pourvus en ces éléments, c’est à dire
généralement dans Les horizons de surface. Ceci correspond donc à une répar,ti-
tion différente de celle souhaitée pour l’alimentation hydrique.
Cependant,
la disponibilité des kléments minéraux et la possibilité
d’extraction de ceux-ci par la plante dépendent étroitement de l’humidité du
sol et des flux d’eau dans le sol et les racïnes. Or, dans les conditions de
culture p luvia te au Sénéga 1, les horizons de surface se trouvent souvent à des
humidités faibles dans les intervalles entre deux pluies ; l’alimentation minérale
doit alors se faire dans les horizons plus profonds restés humides.
Finalement,
le profil racinaire ,idéal pour L’alimentation minéra1.e
des cultures pluviales au Sénégal rejoint donc celui défini pour l’alimentation
hydrique,
c’est à dire :
- vitesse rapide d’avancement du front racinaire et profondeur
maximale de l’enracinement importante, atteinte
au moment où les besoins en
eau deviennent élevés,
- colonisation rapide et intense par lesracines de Ilensemble du
rtrof ‘i 1 de SOI, aussi bien en surface qu’en profondeur.
Par a-i I leurs, la masse totale de matière sèche ainsi produite ne
doit quand même pas être trop importante pour ne pas concurrencer La production
des parties aériennes. A cet égard, des racines de faible diamètre sont, pour
un meme poids, beaucoup plus intéressantes que des racines plus grosses. Elles
le sont, du point de vue de la prospection du milieu et du volume de sol pouvant
réellement participer à l’alimentation hydrique de la plante qui, comme nous
I ‘avons vu, dépendent de la Longueur des racines et des distances les séparant.
Elle<s le sont aussi du point de vue de L’absorption proprement dite, qui dépend

---

plus particulièrement de la surface d’absorption (surface développée des raciines).
En effet, pour un même volume de racines, cette surface est plus grande lorsque
le tliamètre e s t p l u s f i n .
4.1.2. - Adaptation des systc>mer; racirxairc.s Ct tndiés 3 .l 'utilisation de
_---.-- _.-_-.- .--__ _-.----.__- ..-_ _ ._...- -_--.- -..- .-.__- _-----.-----
l'eau et des 61éments nutritifs du sol
..-..--~-_--_--_--_~.----_.----_--
. ,
L e p r o f i l racinair$‘a:ant
a i n s i é t é d é f i n i , il r e s t e àvoir d a n s
quelle mesure les systèmes racinaires des espèces étudiées se rapprochent de
e l u i - c i .
4.:!.2.1. - Utilisation de l'eau
L’évolution des besoins en eau des différentes plantes au cours de
leur cycle est assez bien connue à ta sui te de travaux de DANCETTE (1977-1979).
Tableau no 23 : Evolution de L’ETM moyen en mml’jour sur arachide, m!l e t
riz pluvial (d’après DANCETTE, 1977-1979)
---1_
-,-
Ï-----
-Ï--
I
-i---- ‘----Ï--
1
T
Nombre de jours i 0 _ 2O
I
;
.
20-40 i 40-60 i 60-80 i 80-100 i 100-120 i
i
après le semis ;
I
I
I
I
I
!
! Arachide
(Bambey)! 3 !
4 ! 5 ! 5 ! 4 !
I
I
I
l
1
I
1
I
I
-
-
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I
-Ï----
-i-- - - - Ï - - - - - - Ï
I--I
I
! M i k (BambeyI
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2
i 5
i 6
i 5
i 4
i
I
I
I
I
I
I
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I
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-
-
-
-
--------Ï---
-
-
-
-
Ï
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-
-
- - Ï - - - - - - - - - - Ï - - - - - - - -
I
I
: Riz pLuvaa1
;
!
2
I
i
CCasamance)
;
3,5
1 6
I 5
I
3,5
I
3,5
!
I
I
I
I
I
I
-
-
-
-
-
-
-
IP-.-----_-.-k._I<
-,--
IC s’agit toutefois des besoins en eau maxima, en conditions d’at.i-
mentation hydrique non limitante,
avec éventuellement irrigation de complément.
En debut de cycle, et surtout pour tes plantes à grands écartements, Les valeurs
mesurées comprennent une forte proportion d’évaporat:ion sol nu, et peuvent être
réclui tes sans trop de dommage pour la plante.
Il n’en est pas de même aux stades
épi ai son, “lorai son, remplissage des grains de céréales et formation-remplissage
des gousses d”arachide où une réduction de plus de 20 2: de ces besoins en eau a
une grave -incidence sur le rendement final *

---

139. -
Grâce à La progression rapide de son pivot et à une colonisat ion
c>récoce des horizons de surface, l'arachide parait assez bien adaptée à 1 'util Li-
sation des réserves hydriques du sol pendant la premihre moitié du cycle. Entre
Le quarantiéme et le soixantième jour, lorsque Les besoins en eau Sont Les PLus
importanl:s et qu'un stress hydrique peut être le plus dommageable, Le système
racinaire colonise bien le sol sur 80 à 100 cm. La réserve d'eau utile est donc
cle 70 mm environ, en SOL sableux de Bambey. !Si L'on part d'un profit a La Capa-
cité de rétention, cela Lui permet donc de végéter nendant deux semaines sans
n dessous d'un mètre,
F,Luie grâce aux réserves comprises entre 0 et 100 cm. bien que La profondeur de
%
l'enracinement atteigne 150 cm, L'utilisation de L'eau est faible, même en cas
c'épuisement des réserves de surface, et surtout en absence de travail du sol
(CHORART, NICOU et VACHAUD, 1979).
Chez cette espèce, il y aurait donc un intérêt à améliorer/ par la
séLection,La colonisation du SOL entre 100 et 150 cm, et aussi à retarder l'arrêt
précoce de La croïssance du pivot.
Mil
Le front racinaire reste superficiel pendant Les vingt premiers
jours du cycle, mais, du fait des'très grands écartements entre poquets, les
besoins de La culture sont faibles et les valeurs d'ETM mesuréesreprésentent
surtout de L'évaporation SOL nu.
Lorsque Les besoins en eau deviennent importants vers Le trentième
jour,, Le front racinaire est déjà à 80 cm, mais La colonisation du profil est
encore faible. La plante parait alors assez dépendante d'un approvisionnement
régulier en eau. A partir du cinquantième jour, c'est a dire, à L'approche de
l'épiaison et au début de La phase La plus sensible au manque d'eau, Le systéme
racinaire colonise bien Le sol sur un mètre de profondeur, au moins Lorsque Le
C~OL a éte Labouré ; en effet, à ce stade, L'effet du Labour est encore très
marqué. Au début de L'épiaison, Le profiL racinaire du mil parait donc, comme
l'arachide, assez bien adapté à L'utilisation des réserves dans Le premier metre
de sol, lorsque le terrain a été kabouré.

---

1 4 0 , -
Le front racinaire va ‘ensui te C:ontinuer G progresser jusqu’à l’a
f-in du cycle pour atteindre 780 cm, avec une très nette amélioration de I.a
colonisation des horizons profonds entre ?OC) e1 140 cm. La réserve d’eau utile
est alors importante.
En f-in de cycle, le mi 1. parait c’onc se rapprocher du prof i 1 idéal ;
i 1. serait néanmoins souhaitable d’augmenter la vitesse de croissance en début
de cycle et la colonisat!on du sol en profondeur au début de ta phase de plus
grande sensibi ti té à la sécheresse.
Sorgho
._A-_
NOIJS ne disposons; pas de données f7ables sur les besoins en eau du
sorgho ; i 1 est probable qu'iLs sont du même ordre de grandeur que ceux du mi 1
Pendan#t Les trois mois dv cyc:Le de c:e dernier.,
Le système rac-inalire est nettemeki’l: plus superficiel que celui du
mil, surtout en absence de travai 1 du sol. M&ie en fin de cycle, la profondeur
de sol coloniske ne dépasse pas 110 cm pour 113 sorgho à pai L les courtes et
130 cm pour le sorgho à pailles hautes et A très Long cycl.e. Par contre, dans
tes trente à quarante premiers centimètres,, La colonisation est très intense ;
Le système racinaire du sorgho est donc beaucoup moins apte que celui du m,iL à
ut:i iiser l’eau des couches profondes dL SOL,
S[:e qui peut expliquer en partie sa
préférence pour des sols plus argi lieux dont les rkserves utiles sont plus impor-
tantes,
et sa mauvaise
adaptation a’ux sols ~jabteux (dior) des zones de c.uIltures
du mi 1.. Il serait très intéressant d’augmenter la profondeur de sol coloni:jé.
II faudrait surtout que tes variétés, nouvettec;,
plus performantes du point de
vue potentiel de rendement, de cyc1.e ptus court et à mei tteur rapport grains/
pai ! tes n’aient pas, par ai 1. Leurs, des systèmes racinaires moins bien développés
que tes variétcis actuelles ; ce qui semble êtr,e te cas de la variété améliorée
demi-naine de sorgho (6 3-18) par raplport à la variété plus traditionnelle ;1
hautes tiges (congossane).
Riz pluvial
- -
Le système racinaire du riz pluvial prospecte assez rapidement tes
trente premiers centimètres du sol ; tes possibilités d’alimentation hydrique
sont donc relativement bonnes en dkbut de cycle. .Ainsi, sur sol beige, il dispose

---

1 4 1 . -
d’une réserve en eau utilisable de 40 mm environ sur 30 cm de sol, ce qui devrait
théoriquement lui permettre de supporter un intervalle de 10 jours entre dew
p l u i e s . E n f a i t , c’est Loin d‘être Le cas,
c:ar la réserve en eau facilement
SJtitisabte est nettement plus faible que la réserve en eau utile. Ensuite,
lorsque les besoins en eau s’élèvent, La profondeur de sol colonisée et donc. Les
réserves n’augmentent que très faiblement ; la plante est extrêmement dépendante
Id”un approvisionnement régulier en eau, particulièrement aux stades épiaison e t
floraison. Un arrêt des pluies de quelques jours peut alors avoir pour consé-
quence une réduction importante du rendement.
Du fait de son système racinaire très superficiel, le riz pluvial
parait être parmi les espèces étudiées, ceCILe qui peut tirer le plus de bénéfice
d’une amélioration de la colonisation du sot, par les racines. L’effet du Labour
est spectaculaire dans Le milieu physique sénégalais, et cette technique parait
indispensable au bon déveioppement de La plante. Des études sont aussi entre-
prises, surtout en Côte d’ivoire,
en ce qui concerne l’amélioration, par voie
génébtique, du système racinaire et de la tolérance à la sécheresse.
4.1.2.2.
- U t i l i s a t i o n d e s tSl.éments n u t r i t i f s
Au Senéga 1, l’évolution des besoins des plantes en éléments miner-aux
au cours du cycle est mal connue ; on dispose surtout des valeurs de mobilisations
totales à La récolte.
De meme,
l’adaptation des systèmes racinaires à I’utitisation d e s
éléments minéraux est difficile à définir, car les phénomènes sont Complexe~s et
Leur étude n’a pas encore été abordée au champ.
On peut toutefois remarquer que les systèmes racinaires du sorgho
et du riz pluviat dont la colonisation est très intense en surface pendant la
seconde moitié du cycle, doivent permettre à la plante de très bien utiliser les
réserves dans Les vingt premiers centimètres de sol.
Le miL et l’arachide colonisent moins bien La couche superficielle
plus riche ; ils sont par contre mieux adaptés à L’utilisation des éléments
minéraux en profondeur, en cas d’assèchement du profil en surface.
En ce qui concerne le riz pluvial, dont l’enracinement est tres
superficiel et dont les besoins en eau totaux sont nettement inférieurs à la

---

1 4 2 . -
pluviométrie,
il y a un risque élevé de lixiviation des ébéments fertilisants
mobi Les en dessous de la zone d’extension racinaire. Il est dlonc préférable,
après un précédent riz pluvial, de cultiver ,de 1 ‘arachide ou du mil qui pourront
utiliser une partie de ces éléments entrainés en profondeur.
4.2.
- E f f e t s agronomique$ d u t r a v a i l diJ s o l
-
-
-
-
-
-
--.I_
Dans les sols sableux du Sénéga 1 , mal structurés et à faible poro-
si té, de nombreux auteurs ont mis ent évidence un effet favorable du labour sur
te rendement des culturels. Les prernières études ont été menées par TOURTE: ~(1951>,
mais c’est NICOU ‘qui a realisé les travaux les plus nombreux et les plus complets
dans ce domaine. Cet auteur a réalisé une synthèse de l’ensemble des résultats
disponibles CNICO’U, 19771, d’ou nous avons tiré les effets moyens du labouu-
dans les sots exondés du’ Sènéga 1 (Labour sans enfouissement de ma tiere organique) :
-- Mil
+ 19 %
-- Arachide
+ 24 %
-- Sorgho
+ 24 %
-- Riz pluvial
+1103 %
Les Labours sont, en général, réalisés en traction bovine, avec des
petites charrues qui travaillent entre 15 et :!Cl cm de profondeur.
Des travaux du sol plus superf+cïeLs réalisés avec des instruments
à dents ont des effets beaucoup plus réduits (NICOU, 1977).
Le L.abour modifie clertaines prooriétés du sol ce qui peut en partie
e x p l i q u e r c e s [)LU!S-ValUes :
Economie de 1 'eau
-
-.
Le Labour, en augmentant la rugosité du sol et sa porosité, ameliore
Les capacités d’infiltration de l’ebau et réduit donc Le ruissellement au moins
en début de saison des pluies. Celai a pu être vérifie grâce à des profils hydri-
‘ques sur sol nu après Les premières, pluies CCHOPART, 197’51 et grâce à des
mesures de ruissel Lement dans des dlisposi tifs prévus à cet effet CCHARREAU,19691.

---

1 4 3 . -
D’autre part, le labour, Lorsqu’il est réalisé en fin de saison des
pluies (labour de fin de cycle), a pour eff’et de détruire trl?s efficacement les
adventices et de provoquer un assèchement r.apide de La couche de sol travaillée ;
cet Le-c’l sert alors de “mulch terreux” et protège de l’évaporation les réserves
hydriques résiduelles stockées dans tes couches de sol plus profondes.
En f-in de saison sèche, des différences de stocks d’eau de plusieurs
dirai nec; de millimètres sont généralement observées entre un soi témoin et Jn
traitement labour de fin de cycle ce qui, en cas de sécheresse, peut avoir ,Jn
effet très favorable sur la culture suivante (NICOU et CHOPART, 1977 ; CHOPART
e t c o l t , , 1979).
Activité? hiolog%w
---
- - - -
En augmentant l’aération du sot, le labour améliore L’activité
symbiotique des Légumineuses ; celle-ci commence en particulier plus tôt CWEY
e t OBATON, 19781, D ' a u t r e p a r t , la minéralisation de L’azote organique est plus
a c t i v e (NICOU, 1’377) L
Utilisation dés r<;st'rvt>s hydriqws cd minérales
-____-
--------_--
Nos résultats démontrent que le labour a un effet très marqué sur
la croissance des systèmes racinaires. Cette technique améliore en particulier
Leur vitesse de croissance en début de cycle et la colonisation du SOL en pro-
fondeur ; elle permet ainsi aux systèmes racinaires de se rapprocher du profil
idéaL. défini précédemment.
L'effet du labour s'explique donc, aussi et surtout, par une amé-
lioration des possibilités d'alimentation hydrique et minérale. En ce qui con-
cerne l'eau, on dispose d'ailleurs de résul.tats montrant une meilleure utili-
sation des réserves profondes en cas d’asséchement des horizons superficiels ;
ces résultats concernent chacune des espèces étudiées, arachide (CHOPART, NICOU e t
VACHAUD, 19791, mil (CHOPART et NICOU, 19761, sorgho (CHOPART, 19701, riz
pluvial (NICOU, SEGUY et HADDAD, 1970 ; CHOPART et NICOU, 1976).
Les résultats présentés dans cette étude quantitative de la morpho-
logie et de la croissance racinaire des plantes avec et sans labour, permettent
de mieux comprendre le rô1e de cette technique dans les conditions de sol

---

144. -
sableux et sabla-argi I.eux, et son intérêt agronomique pour arnél.iorer l'utillsa-
tion des reserves; hydriques et min&ales du sol. Bien sûr, en augmentant Le
développement des. parties végétatives, le l.abour augmente aussi les beso,ins,
mais cette augmentation 'des besoins parait moins que proportionnelle à l’aug-
mentation de La végétation (CHOPART,, NICOU et VACHAUD, 1979>,,
Cette technilque pose cependant les prob(.èmes de vul.garisation en
milieu rural (NICOU, 1974 ; CHOPART,, 19781 et des solutions de remplacement
sont actuellement envisagées,, I:l convient cependant de bien vérifier que les
nouvelles techniques cul.tural.es ne conduisent pas à une réduction des effets
sur les systèmes racinaires, comme c'est Le cas par exempte des techniques de
paillage du sol avec travail minimum de cel.ui-ci (CHOPART et cc~ll., 1979:).
Par ailleurs, Lorsque l’agriculteur ne peut labourer qu'une partie
de son exploitation et qu'il doit 'donc faire un choix, le labour devra se faire
avant le riz pluvial, si cette culture est Pr#ésente dans La rotation.
4.3. - Apport au sol de matière organique
-
-
- - - - - - - _ _
Après la récolte dE!s parties aériennes, la masse de matière orga-
nique provenant des systemes racinaires qui t-lestent dans le sol. est de 350 à
400 kg/ha pour le mi 1 et l'arachide,, de 800 à 1000 kg/ha pour l.e sorgho et de
800 à 1200 kg/ha de matière sèche pour le riz pluvial.
II. s'agit là des valeurs de masse racinaire mesurées en fin de cycle.
Les valeurs réelles d'apport de matière organique peuvent être légèrement supé-
rieures, par suite de La dégtinérescence d'une partie du syst&me racinaire en
cours de végétation;mais, chez les espèces annueLles à cycle court, les diff&
rentes doivent être peu importantes. L”existeince d'exudats racinaires, dont
l'étude n'a pas été abordée, peut aussi augmenter l'apport de matière organjque.
Cette matière organique en proven.ance des racines est très inti-
mement liée au sol. Les quantirtés sont faibtes, mais non négligeables, et eLl.es
sont apportées regulièrement après chaque culture.
Le riz pluvial parait à cet égard plus intéressant que Le mil ou
l'arachide. La masse des racines de sorgho laissées dans Le sol. est aussi
appréciable ; mais celles-ci libèrent en fjn (de cycLe, et après La récolte,
des composés toxiques qui ont un effet défavorable sur la culture suivante
(CHOPART et NICOU, 1974 ; NICOU, 1’976 ; BURGO:S LEON et co11.,1977).

---

145. -
Dans des terrains pauvres et dans lesquels on n’apporte souvent
aucune autre forme d’enrichissement organique, cela peut avoir une Cert:aine
-incidence sur le statut organique du sol qu’il serait intéressant de préciser.
La vitesse et Le mode d’évolution des matières organiques dans le
sol (coefficients isohumiques) n’ont pas été déterminés avec précision dans le
mil.ieu où nous avons travaillé. On sait seulement que cette évol.ution est
rapide et qu’elle est orientée essentiellement vers la minéralisation. Ainsi,
dès Le début de la culture suivante, les rat ines ont presque complètement dis-
paru dans Le profil culturat.
Le labour, en améliorant l’activ ité biologique du SOL~ accélère Ca
vitesse de minéralisation de La matière organique. Dans le cas de rotations
faisant entrer Le sorgho et le riz pluvial, cela peut être en partie compensé
par l’effet du labour sur l’augmentation de La production des racines. Par
contre, dans les zones de cultures du mil et de L’arachide (sots les pkus
sableux), cet effet du labour sur la masse totale des racines en fin de cycle
est t:rès faible. Dans ces sols, il est donc encore plus nécessaire qu’ailleurs
d’assocjer un apport complémentaire de matière organique 6 la .technique du
labour.

---

'146. -
CONCLUSION GENERALE
- - -
--..---_.
Les techniques de prélévement et de Cara#ctérisation d'échantillons
de racines que nous avons utilisées ont permis d'avoir une meilleure conna-is-
sance des systemes racinaires des principales cultures au Sénégal. Certains
paramètres ont été mesurés sur chacune des espèces : le poids de matière séche,
la profondew du front racinairle,
la répartit-ion des racines dans le profil.
D'autres ont pu être Caractéris#és en cours d"Ptude, par l'adaptation de techni-
ques de mesure Ilongueur totale - distances moyennes entre les racines et
diamètre moyen des racines) ou par l.a mise au point d'une méthode (écart type
des populations de diamètre). Ce dernier paramètre, associé au diamètre moyen,
donne des indications intéressantes sur le degré de ramifïcation des racines.
Grâce à ces nouveaux critères, Les systèmes racinaires du mi 1 et de l'arachide,
les deux espèces les plus cultivéesy
ont pu etre caractérisés encore plus
finement.
L'etude quantitatiw de la cro+ssance et de La morphologie des
systèmes racinaires de chacune Ides espèces a permis de faire ressortir des
différences trks importantes, en particulier en ce qui concerne la vitesse de
croissance,
La profondeur de sol colonisé et le degrk de colonisation de celui-ci.
On peut aiwi mieux déterminer les, possibilités d'utilisation des
réserves hydriques et minérales du sol par chalcune des espèces, en fonction du
stade de végétation. Dans les sols profonds, ceci permet d'évaluer avec plus de
précision les réserves d'eau utile qui dépendent du développement des systkmes
racinaires,
et donc de calculer, ou de simuler, le bilan hydrique dans de meil-
leures conditions.
Les résultats obtenus concernant La colomisation par les racines des
dif,fé;-ents horizons du sol avec les critères :: Longu8eur totale, distances
moyennes entre les racines, diamètre moyen,, surface (de contact sol racines (en
combinant longueur et diamètre> peuvent aussi permettre d'évaluer le volume de
sol rtiellement utilisable pour chacun des principaux éléments nutritifs, en
tenant compte des distances de migration propres à c'hacun d'eux.

---

147. -
Les modalités de l'utilisation de l'eau et des éléments minéraux
p,3r Les plantes cultivées en plein champ, et en particulier le rôle des systèmes
racina-t t-es dans ce domaine (extraction racinaire) n'ont pas encore été SUffiSam-
mznt étudiés au Sénégal. L'une des raisons principales en était le manque d'in-
fe3rmat1ons
précises sur le développement des systèmes racinaires. Ces études
paraissent pourtant trés importantes pour arriver à une utilisation optimale
des faibles disponibilités en eau et en éléments minéraux, en améliorant Leur
efficience et en limitant Les pertes, par évaporation ou percolation de L'eau,
et par lixiviation des éléments minéraux.
Ce thème va maintenant être abordé sous forme de recherches pluri-
disciplinaires sur une même expérimentation, et les acquis en matière de
croissance des systèmes ra,cinaires, et de méthodes de caractérisation d'échan-
tillons de racines seront très utiles.
Les rr+sultats présentés concernent des conditions de cultures plu-
viales. Pour les mêmes espèces<et dans les mêmes sols, ils peuvent aussi être
appliqués 2 La culture sous irrigation par aspersion , qui commence à apparairre
au Senégal. En culture irriguée, L'efficience de l'eau doit être la meilleure
Ftosslble pour rentabiliser La technique, et les doses d'irrigation devraient
tenir compte du volume de sot bien colonisé par les racines.
En fin de cycle, la connaissance du poids total de matière sèche
cies racines par unité de surface cultivée nous donne une idée plus précise de
["apport de matière organique au sol que représentent les organes souterrains.
Cet apport annuel, différent suivant les espèces, est faible, mais il pourrait
avo<r une certaine influence sur le bilan organique en absence de toute autre
restitution régulière.
Pour l'arachide, le mit, le sorgho et le riz pluvial,, il reste
encore à étudier plus complètement Les variations des systèmes racinaires en
.'onction du type de milieu et de certaines conditions comme l'humidité et le
pH (toxicité aluminique). IL faut aussi préciser les différences variétales,
particulièrement dans te cas du riz pluvial, car, pour cette cuL,ture, il existe
maintenant de nouvelles variétés. II reste enfin à aborder L'étude d'autres
'espèces cultivées au Sénégal : le soja, Le mais et le niébé. Certaines caracté-
ristiques du système racinaire du cotonnier sont déjà étudiées par un agronome

---

1 4 8 . -
plus particulièrement spécialisé dans cette culture,. Ces travaux à complkter ou
a entreprendre pourront bénéficier de I’acwis méthodologique.
Les méthodes de prélèvement qu-i ont été employées peuvent êt’re
considérées comme des techniques de référence, mais e L les sont très lourdes et
perturbent I e sol. Nous prévoyons de comparer I.es résultats ainsi obtenus et
ceux provenant de méthodes ~LUS légt5res (injection de phosphore radioactif ou
carottages verticaux de faibles volumes de sol). IL reste à mettre au point les
modalités exactes de réatisation pour les différentes plantes, sauf Le ris
pluvial, pour lequel I.a technique d’injectiatn du 32F est déja au point grâce
aux ‘travaux réalisés par L’IRAT et L’ORSTOM en COte d’ivoire.,
Si, après comparaison avec les Gthodes de référence, les rkultats
obtenus sont assez précis, on pourra a,insi diéterminer certaines caractéristiques
des systèmes racinaires sur des dispositifs expérimentaux qu-i n’autorisent pas
de perturbation du mi Lieu.
Les études des systèmes racinaires des principales plantes cultivées
sous pluies a~ Sénégal. ont déjà fai,t l’objet d’appl:ications agronomiques.
CeLIes-ci devraient être encore plus nombreuses dans un proche avenir ; notamment
en ce qui concerne Les modalités de l’alimentation hydrique et minérale des
plantes au champ, et Le choix de techniques wLturaI.es assurant une meilleure
adaptation des cultures au mil’ieu.
Etles pourront a-însi apporter leur contri-
bution à la nécessaire augmentation de La productiv’ité de l’agriculture séné-
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