REPUBLIQUE DU SENEGAL --------------------- ...
REPUBLIQUE DU SENEGAL
---------------------
MINISTERE DU DEVELOPPEMENT RURAL
Institut Sénégalais des Recherches
Agricoles (ISRA)
Département de Recherches sur les
Productions et la Santé Animale
--------------------------------
Laboratoire National de 1'Elevage
et. de Recherches Vétérinaires
BP 2057
DAKAR-HAKN
I ETUDE DE L'ARRIERE EFFET D'UNE CULTURE DE LEGUMINEUSES TROPICALES I
SUR LA PRODUCTION ET LE PRELEVEMENT D'AZOTE D'UNE GRAMINEE
". - .._ -
_ _
.
_
REF 3-O 74 /CF
DECEMBRE. 1989

.
SOMMAIRE
c
l- INTRODUCTION
2- MATERIEL ET METHODES
3- RESULTATS
4- CONCLUSION
l- INTRODUCTION
L'objet tif de
cet
essai
était
d'es t i me r
,
contribution d'un certain nombre de légumineuses tropicale:
dans l'enrichissement du sol en azote.
Pour
celà,
l'essai
s'est déroulé pendant plus de deux annees et comprenait deus
phases:
-Dans un premier
temps
les
légumineuses
furent
emblavées et leurs productions de matière sèche mesurées.
-Puis,
dans
un deuxième temps,
les légumineuses
furent remplacées par une graminée tropicale (Panicum maximum)
dont la production de matière sèche et la teneur en matière
azotée totale ont traduit l'enrichissement du sol en azote.
2- MATERIEL ET METHODES
2-1- HATEBIBL VEGETAL
._
-_
Di-x-légumineuses tropicales ont été testées:
. -. _ _ ..__ -..
--.- -1- -. .- ____.
l- Alysicarpus vaginalis .'
-_-_
2- Clitoria ternatea
3- Macroptilium atropurpureum
4- Macroptilium lathyroïdes
5- Desmanthus virgatus
6- Stylosanthes guianensis (cv Cook)
7- Dolichos lablab
8- Tephrosia purpurea
9- Vigna unguiculata (var.6635)
10-Cajanus cajan
Dans la deuxième
phase de l'essai,
la graminée
Panicum maximum (var.Cl) a été utilisée.
2-2- SITE DE L'EXPEBItfBNTATION
L'expérimentation a eu lieu à la ferme de Sangalkam
dans la zone est de la parcelle MS.4, précédemment occupée par
du Ray-grass d'Italie, du niébé (var. 5lougne) et du tournesol,
le tout occupant une surface de 2000m'.
Le sol est du type Niayes c'est à dire riche en éléments fins
et 8 bonne capacité de rétention.
L'irrigation fut telle que 1'ETP fut entièrement couverte à
raison de deux arrosages par semaine.

3
z-3- MSE EN PI.ACE ET CONIIUITH I)F: 1. ' b.:r:tAi
b
Première phase
* Préparation du terr:li~i
Passage au r~ot,avnt.or~ 511 i L i ,!'CIII labour profond et
d'un discage croisé.
* Fertilisation 20-33-50 stlivie tl'\\i~~ helxsage.
* SE:mis des légumineuses: dl1 IG au 20 juin 1988
l-
Alysicarpris i-aSiilailis:
semis en lignes (écartement
30 cm,
profondeur 1
cm 1 de
graines
préalablement
décortiquées. Dose de llkg de graines/ha.
2-
Clitoris ternata: semis en lignes (écartement de 30
cm, profondeur 1, 3 à 4 cm) de graines dont la dormante fut
levée par trempage dans l'eau pendant douze heures, suivi
d'une congelation à -15°C pendant 12 heures. Dose de 5kg
de graines/ha.
3-
Macroptilium
atropurpureum:
semis
en
lignes
(écartement de 30 cm,
profondeur de 1,5 à 2,5 cm) de
graines trempées dans HzS04 concentré pendant 25 minutes.
Dose de 6 kg de graines/ha.
:j -
Macroptilium
la thyroïdes:
semis
e n
lignes
(écartement de 50 cm, profondeur inferieure à 1,5 cm). La
levée de dormante est réalisée par trempage dans de l'eau
à ébullition, pendant 20 minutes suivi d'un rinçage puis
--
.
.
._.
-d'un séchage.
. . . Dose
-
de- 1.5 kg de graines/ha.
z - -..--
5-
Desmantus virgatus:
semis en lignes (ecartemëfit dë-'
50 cm, profondeur 1,5 cm) de graines dont la dormante est
levée par trempage dans HzS04 concentré pendant 8 minutes,
Dose de 5 à 7 kg de graines /ha.
6-
Stylosanthes guianensis (var.cook): semis en lignes
(écartement 30 cm, profondeur 1,5 cm) de graines dont la
dormante est levée par immersion 2 minutes dans de l'eau à
85'C. Dose de 10 kg de graines /ha.
7-
Dolichos lablab:
semis en lignes (écartement 50 cm,
profondeur 1 cm) à une dose de 20 kg de graines /ha
8-
Tephrosia purpurea: semis en lignes (écartement 50
cm, profondeur 2 cm).
9-
Vigna unguiculata var. 6635: semis par poquets (2 à
3 graines par poquet, écartement de 50 cm, profondeur de 2
cm}.
10-
Cajanus cajan:
semis par poquets
(2 graines par
paquet , écartement de 50 cm, profondeur de 2 cm).
ll-
Panicum maximum: semis en lignes (écartement de 30
cm1 profondeur 1 cm). Dose de 3 kg de graines /ha.
* Coupe des légumineuses: 2 juin 1989

3- RESULTATS
3-1- PRODUCTION DE UATIERE SECHE
Les tableaux complets de résultats se trouvent en annexe 1.
Les rendements exprimés en tonnes de matière sèche par hectare
sont également donnés dans la figure 1:
Flguml:
PRCDUCTION FOLIAIFIE CUMULEE
DE PANICUM hMlMUM
i
_. -

Vigne CejanuDdiWlethy SephmM.atroplEMCI DemaStybaAJydcaClibxi
Legui-ilnwses anterieures
L'analyse de la variante
(annexe 2) nous montre
qu'il existe un "effet légumineuses" hautement significatif
(F calculé (6,481 > Fssx
cL8W: toutes les especes testées
ici ne
provoquent
donc
pas le
même
arrière
effet. La
comparaison des moyennes (grâce au procédé de Tukey) a permi
de définir quatre populations
statistiques distinctes (soit
ici des groupes de moyennes homogènes), qui se recouvrent
partTellement.
Les resultats sont donnés dans la figure 2.

.
.
I)C~I\\ ii:me phase
c
* 1 ;I!I;,L11.‘ à la houe.
* Implantation du Panicum maximum: du 12 au 15 juin 1989 par
buutur-ixt:e tous les 30 cm sur la ligne et entre les rangs.
* Rillage et. rempl.acemetît des manquants:
- du 22 au 2-I juin 1989
- du 7 au 10 ,juil.Let 1989
- 26 juillet 1989
* Récolte du Panicum masimum (4 coupes)
- 31 juillet 1989
- 31 août 1989
- 29 septembre 1989
- 31 octobre 1989
2-4- DISPOSITIF
Six blocs de Fisher sans répétition:
Chaque bloc contenant douze parcelles de 18 m2 (d ix parce Iles
de
légumineuses,
une
parcelle de
Panicum
max-imum et
une
parcelle vierge qui servira de témoin) séparees par une allée
de 1 mètre.
2-5- RIMAB~UES
-
.
-
* Aucune mesure de la production des ‘.légumineuses n'a kté ~--
effectuée.
* Le bloc ne6 a été abandonné au cours de la deuxième phase de
l'essai, car il était trop envahi par les adventices.
* Les six parcelles de Panicum maximum, mises en place en même
temps
que
les
légumineuses,
n'ont
pas
été
labourées ni
réimplantées
avec
des
boutures de
Panicum,
mais
laissées
telles
qu'elles
étaient
dans la
première
partie de
l'expérience.
* Aucune analyse quant 5 la teneur en azote n'a pour l'instant
été réalisée, faute de moyens.
* Les résultats qui suivent prendront donc seulement en compte
les mesures de masse foliaire du Panicum maximum.

.
3-2- VARIATION DE LA PRODUCTION DK MASSK FOLIAIRK DK PANICUH MAXIMUM
La variation par rapport au temoill de la pi.~(lui.: , .:i,
foliaire du Panicum
maximum
(en hlS/ha) ei:
fonct iolt dp liI
légumineuse antérieure est donnée par la f.igure 3.
Flgur.3:
ARRIERE-EFFET D’UNE CULTURE
DE LEQUMINEUSES TROPICALES
Varistim de 18 ptcd. fdiaire de Pmx
K!O%-
i-
. . .._
_
LEGUMItiEh3ES ANTERIEURES
Ceci traduit assez clairement l'arrière effet de
chaque légumineuse. L'analyse de cette figure montre (comme
précédement)
l'interêt d'une culture de Signa unguiculata et
de Cajanus cajan avant
la mise
en place d'une culture de
Panicum
maximlum (après
quatre
coupes,
augmentation
des
rendements de
86% et
52%
respectivement
par
rapport au
témoin).
Pour
Dolichos lablab,
Macroptilium lathyroïdes et
Tephrosia purpurea l'amélioration des rendements est moindre
(de
33 à 14%) mais reste appréciable (4,6 à 1,9 T MS/ha,
toujours sur quatre coupes).
Quant aux autres légumineuses,
elles ont peu d'effet (positif ou négatif) sur le comportement
ultérieur de Panicum maximum .

F@roP:
CïMPARAISON DES MOYENNES
Alysicarpus,......(l2.2j
Stylomthes....(l2,9)
Desmanthus,,,.,,( 13,lI
TEMOIN...,.-.a.( 13,9)
Definition dee 4 populationa
*
..- -- -.. .^ ..__
..-
Ceci permet de mettre en évidence deux légumineuses
dont les moyennes sont significativement différentes de celles
du témoin:
Vigna unguiculata et Cajanus cajan (respectivement
25,9 et 21,2 T MS/ha contre 13,9 T MS/ha pour le témoin) qui
forment la première population. Toutes les autres lég\\imineuses
ne sont pas significativement différentes du témoin. On peut
toutefois
noter
que
parmi
celles-ci,
Dolichos
lablab et
Clitoria
ternatea
ont
des
résultats
significativement
différents
(18,6 e
t
11,4 T
MS/ha,
puisque
ces
deux
légumineuses appartiennent à deux populations distinctes).
On note
également un
"effet
bloc"
puisque
les
rendements augmentent progressivement quand on passe du bloc 1
au bloc 5. Ceci. est dii en fait à la nature du sol (sableux au
niveau du bloc 1 puis de plus en plus argileus jusqu'au bloc
5).

8
3-3-
COHPOlZTKMENT
DKS
PArlCKLLES
DK
PANICUH
HISES EN
PLACE
DANS
LA PREHIKEE PHASE DR L'ESSAI
Comme il a été dit en remarque, ces parcelles n'ont
pas été traitées dans les mêmes conditions que les parcelles
de légumineuses ou de témoins étudiées précédemment.
Elles
n'ont pas été labourées ni réimplantées en boutures de Panicum
maximum mais laissées telles qu'elles étaient dans la première
phase de
l'essai
(semis en
lignes,
3 kg de
graines à
l'hectare).
Afin de pouvoir comparer
les
résultats de ces
parcelles avec les autres, il est nécéssaire de considérer la
première coupe des parcelles de Panicum (31 juillet 89) comme
hune
coupe
de régularisation.
De même les résultats
seront
exprimés en tonnes de matière sèche par hectare et par coupe
(figure 4).
Fbrt4:
f%OWTlON FOlM?E DE
PANICUM hlAXMlJM
Vigne C+wX4oh M.lathTsphraMatroTernolnDesm&~m Alyio Uibrl pANIc
Legumineuses anterieures & Panicum
On remarque que le Panicum (agé de seize mois lors
de la quatrième coupe et qui n'a subi aucun amendement) est
logiquement classé en derniere position avec une production de
2,7 T MS/ha.coupe
soit 1,3 fois moi.ns que le témoin (3,5 T
MS/ha et par
coupe)
et 2,4 fois moins qu'une culture de
Panicum précédée par Iyigna unguiculata (6,5 T MS/ ha et par
coupe).
Cette perte de rendement montre l'effet du Panicum
maximum dans
l'épuisement
des
sols
d'où la
nécessité de
recourir à une fertilisation ou a un enrichissement du sol
grâce à une culture de légumineuse préalable (niébé ou pois
d'angole de preférence comme il a eté montré précédemment).

4- CONCLUSION
b
Même si toutes les données concernant ,.c-t. c's:-i-1. >
sont pas encore disponibles
(notamment la teneur e 11 t1.i: i.,:.
échantillons de
Panicum
maximum), on
peut
tout d, ii,;~::;c~
remarquer qu'il existe une variabilité de réponses e Il t- 1‘ e : Cl s
légumineuses. Ainsi, parmi les dix légumineuses testees, dct~s
ont un arrière effet très bénéfique sur la production Yoliaire
de Panicum:
VigI2a unguiculata et Cajanus cajan. Trois atitres
paraîssent avoir un arrière effet positif:
Dolichos lal.~li~O,
Macroptilium lathyroïdes et Tephrosia purpurea *
Les
z itiq
dernières légumineuses testées n'ont apparemment aucun effet
(Macroptilium atropurpureum,
Desmanthus virgatus, Stylosarlthes
guianensis, Alysicarpus vaginalis et clitoris ternnt,ea).
Pour compléter cette étude,
il serait intéressant
de mesurer la quantité d'azote (et même d'autres éléments
minéraux) laissée dans le sol par les différentes légumineuses
(par
exemple,
à l'aide
de parcelles
amendées à
plusieurs
niveaux
azotés
formant
une
gamme
étalon), ou
bien en
procédant à
une
analyse
pédologique). On
pourrait
ainsi
connaître plus précisemment
l'arrière effet d'une culture de
légumineuses tropicales.

c
ANNEXE 1
PRODUCTIO!G CUMULEE DE Mk\\T IERES SECHES DE PANICUM MAXIMUM EN
FONCTION DES COUPES (en T hlS/ha sur 3 coupes )
COUPES
Légumineuse
moyenne.par
antérieure
I
II
III
11
coupe
Vigna
590
12,2
21,4
25,9
695
Cajanus
3,2
850
17,0
21,2
5,3
Dolichos
2,5
7,2
15,8
18,6
497
Macropt.1.
2,1
632
12,8
16,3
491
Tephrosia
290
691
12,2
15,8’
490
Macr0pt.a.
292
690
11,G
14,G
3,7
TEMOIN
195
591
10,5
13,9
335
Desmanthus
198
591
10,3
13,l
393
Stylosanthes
194
499
935
12,9
3,2
Alysicarpus
1,5
4,6
934
12,2
391
Clitoria
1,9
593
889
11,4
299
PANICUM
296
693
831
.2 ,.7-

: _
11
c
ANNEXE 2
PRODLCTION CUMULEE DE MATIERES SECHES DE PANICUM MAXIMUM EN
FONCTION DES BLOCS (en T MS/ha)
Légumineuse
BlOC
Bloc
Bloc
Bloc
Bloc
total
moy
antérieure
1
2
3
4
5
Vigna
16,4
26,7
27,0
32,3
27,l
129,5
25,9
Cajanus
17,3
28,2
10,5
30,5
19,4
105,9
21,2
Dolichos
4,5
17,7
16,2
18,6
35,7
92,7
18,6
Macro.1.
519
11,9
11,6
21,7
30,2
81,3
16,3
Tephrosia
799
17,3
13,3
16,4
24,0
?8,9
15,8
Macro.a.
9,7
10,6
10,3
20,o
22,l
72,7
14,6
TEMOIN
12,l
3,8
11,9
23,8
17,9
69,5
13,9
Desmanthus
4,5
10,4
10,8
16,2
23,6
65,5
13,l
Stylosanthes
5,l
10,8
15,4
17,l
15,9
64,3
12,9
Alysicarpus
7,3
5,2
12,0
17,5
19,3
61,3
12,2
Clitoria
7,6
898
934
19,2
12,2
57,2
11,4
I-TOTAL
98,3
151,4 148,4 233,3 247,4
878,8
?
;.
TABLEAU D'ANALYSE DE LA VARIANCE DU TABLEAU 2
Origine de
somme
ddl
Variante
F
E-9 5 %
Fgg%
la variation
des carrés
talc.
Totale
3276,05
54
Légumineuses
1435,OL
10
143,50**
6,48
2,08
2,80
Blocs
954,99
4
238,75**
10,78
2,61
3,83
Résiduelle
886,05
40
22,15
COMPARAISON DES MOYENNES DU TABLEAU 3: TEST DE TUKEY
g95x(11,40)= 1,74
sx moy. =(22,15/11)'i2= 1,42
w= 4,74*1,42= 6,73