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1;-c*( 5 L&(i,b
Revue Sénkgalaise des Recherches Agricoles et Halieutiques - Vol. 1 - no1 - 1988
ETUDES PRELIMINAIRES SUR QUATRE ARBRES
FIXATEURS D’AZOTE
PAR
Ousmane DIAGNE *
RESUME
A cause de la destruction des forêts pour les besoins agricoles, il y a une
dégradation continuelle des sols. Pour reforester , il est nécessaire d’utiliser
de8 arbres qui peuvent croître rapidement sur ces sols dégradés. Heureu-
sement, de tels arbres existent : ce sont des arbres fixateurs d’azote (AFA).
Nous avons étudié quatre espèces d’ AFA : Prosopis africana, Prosopis
julifi’ora, Albizia lebbeck et Leucaena leucocephala.
Prosopis ajricana et Albizia lebbeck ont été bien nodules dans les sols
du sud du Sénégal tandis que Prosopis julijï’ora et Leucaena leucocephala
ne l’ont pas été.
Des souches de Rhizobium ont été isolées de ces espèces d’ AFA et leur
spectre d’hôte déterminé. Leur aptitude à fixer l’azote a été estimée au labo-
ratoire
SUMMARY
Due to forest destruction for agricultural purposes, soils are being conti-
nuously damaged. TO reforest, it is necessary to use trees capable of growing
rapidly on these damaged soils. Fortunately, such trees do exist : nitrogen
fiiing trees.
Four species of nitrogen fixing trees have been studied : Prosopis afri-
cana, Prosopis juliflora, Albizia lebbeck and Leucœna leucocephala.
Prosopis africana anddlbizia lebbeck have been successfully nodulated
* Chercheur de 1’I.S.R.A - Direction des Recherches sur les Productions Forestikes
37
in southem SenegaI soils, whereas Prosopisjulifora andLeucœna leucocephala
have not.
Rhizobium clones of these species have been isolated and their host charac-
teristic determinated. Their ability to fix nitrogen was estimated in the labo-
ratory.
RESUMO
Devido a destruiç%o das florestas para satisfazer as necessidades agi-kolas,
existe uma degradaç& continua dos solos. Para uma repovoaç% florestal, 6
preciso utilizar &Ores que possam crescer rapidamente nestes solos degra-
dados. Felizmente, tais 6rvores existem : sâlo 6rvores fixadores de azoto (AFA).
Viemos estudando quatro espécies de AFA : Prosopis @ricana, Prosopis
juliflora, Albizia lebbeck e Leucœna leucocephala.
Prosopis africana e Albizia lebbeck foram noduladas com sucesso nos solos
do sul do Senegal, enquanto que Prosopis julifora e Leucœna leucocephala $60
foram.
Talos de Rhizobium foram isolados destas espécies de AFA, e determinou-
se o sen espectro de hkpede. As suas aptid&s a fixar o azoto forant avaliadas em
laboratOri0.
INTRODUCTION
L’étude des arbres fixateurs d’azote (AFA) repond à la prtkcupation des pays tro-
picaux et subtropicaux de trouver des arbres capables d’augmenter la production en bio-
masse suceptibles de contribuer B la lutte contre la degradation continuelle de leurs sols.
Les AFA ont l’avantage de s’adapter aux conditions écologiques assez rudes des pays
soudano-saheliens, de croître rapidement et surtout d’être peu exigeants sur le plan nutri-
tionnel.
Les AFA non-legumineuses sont l’objet de plusieurs travaux (DIEM et DGM-
MERGUES 1984).
Parmi les legumineuses, le genre Acacia a déjà été tres etudié (ALLEN et ALLEN,
1981). Nous avons entrepris l’étude d’autres 1Cgumineuses arborescentes très utilis6es ac-
tuellement par les services forestiers de la zone soudano-sahélienne dans les campagnes
de reboisement et peu etudiées sur le plan microbiologique.
Les AFA ont besoin pour leur nutrition azotQ de s’associer au Rhizobium qui est leur
endophyte responsable de la fixation d’azote (N2). La fixation a lieu au niveau des excrois-
sances racinaires appelles nodules. Elle se manifeste au niveau de la plante hôte par une
stimulation de la croissance et un meilleur aspect végétatif dans les sols déficients en azote.
Nos recherches préliminaires ont porte sur l’étude de la nodulation de quatre AFA :
Prosopis africana, Prosopis julifiora, Albizia lebbeck et Leucaena Ieucocephala.
L’objectif de ce travail est oriente d’abord vers le piégeage et l’isolement de souches
de Rhizobium à partir de plusieurs sols du sud du Senegal, puis vers la sélection de souches
effectives et de plantes-hôtes.
MATERIEL ET METHODE
Matériel végétal
Les graines des plantes que nous avons étudiées ont été prélevées dans différentes sta-
tions de recherches du Centre National de Recherches Forestières de Dakar. Il s’agit des
38
graines de :
Prosopis @icana :
Forêt des Bayottes-Avril1982
Prosopis julijlora :
Saint-Louis-Mars 1979
Albizia lebbeck :
Bandia - Janvier 1981
L..eucaena leucocephala :
Yoff - Juillet 1980.
Sols utilisés
Les sols utilises au cours des piégeages de Rhizobium ont ont été pr&levés entre 5 et
15 cm de profondeur. Il s’agit de sols provenant de la forêts nautrelle, prelevés dans dif-
fkrentes localités du sud du Sénégal, a savoir : Diouloulou, Djibklor, Bayottes, Dabo et
Botou.
Ce sont des sols essentiellement sableux (60 a 80 %),,pauvres en azote (0,055 %) et
déficients en phosphore assimilable (12 ppm de P, 03.
Dans les expériences de testage de souches de Rhizobium nous avons utilise du sol de
Ia localiti de Cambérene, constitue surtout de sable (98 %).
Méthode de prégermination des graines
Les graines ont été d’abord stérilisées superficiellement par immersion dans H$O,
concentre puis rincées abondamment dans de l’eau stérile. Les temps d’immersion sont
variables selon les espèces végetales : Prosopis africana (2h) P. julifora (15 mn) ; Albizia
lebbeck (lh) ; Leucaena leucocephala (30mn).
Les graines ont été ensuite transférées aseptiquement pour être mises a germer dans
un plateau contenant du sable stkilisé à l’autoclave pendant lh a 120 c. Les r6cipient.s de
germination ont et.6 places a l’obscuritk dans une pièce a 30’~.
Méthode de piégeage
Nous avons utilise des sachets en polyéthylène de 24 cm x 11 cm perces de quatre trous
à la base. Ces sachets ont été remplis aux 3/4 de sol provenant des cinq stations de
prélevement précit6es. Une couche de 3 cm d’épaisseur de billes de polystirene a été
déposée à la surface des sols pour conserver leur humidité et diminuer les risques de
contaminations.
Les plantules-pieges ont été apportées dans les sachets par repiquage après préger-
mination des graines. Dans chaque sachet, nous avons repiqué trois plantules à raison de
cinq sachets par esp&ce végétale. Au total il y a eu alors quinze I-épétitions par traitement.
Les plantes ont et6 maintenues en serre à tempkature ambiante (25 à 30 C) et sous
Mairage naturel. L’arrosage a été fait tous les jours avec de l’eau de robinet.
Isolement de souches de Rhizobium
Le milieu d’isolement utilisé est le milieu classique a base d’extrait de levure et de
mannitol YEMA (VINCENT, 1970). Cependant, il est a noter que le développement de
différentes souches de Rhizobium est influence par le pH du milieu de culture (HAL-
LIDAY et SOMASEGARAN, 1982).
Les nodules issus du piégeage ont et6 desinfectés a l’alcool 90 C puis a l’aide d’une
solution de Hgcl,. Après rinçage à l’eau stérile, les nodules ont 6té coupes et une suspen-
sion du tissu central a et6 prélevtk puis &al&e sur une boîte de Pétri contenant du milieu
YEMA.
Apres incubation à l’étuve à 30 C, les colonies formées ont et6 repiquées pour vérifier
leur purete.
39
Culture des plantes dans les tests d’infection
Pour confirmer l’appartenance des souches isoltks au genre Rhizobium, nous avons
élevé les plantes dans des tubes de GIBSON (1963). Ces tubes contiennent du milieu
nutritif JENSENgélosé autoclave à 120 C pendant 20 mn puis incliné. Ils ont été incubés
dans une pièce à 27°C sous un éclairement de 20 000 lux pendant 16h par jour.
Dans les tests de nodulation sur sol stérilisé, nous avons utilisé des pots en plastique
de 6 cm de diamètre. Ces pots ont été remplis d’un melange de sol et de coques d’arachide
préalablement stérilisées à l’autoclave pendant 1 h à 12OT.
Apres pregermination, les plan tules ont été repiquées dans les pots au nombre de trois
par pot avec trois pots par traitement, d’où neuf répétitions au total.
Nous avons apporte tous les mois dans chaque pot 25 ml d’un milieu nutritif
HOAGLANG dilué au 114 et sans azote. L’arrosage journalier a éti fait avec de l’eau de
robinet. Une couche de gravier fin a été déposée dans les pots pour diminuer I’évapo-
ration. Le dispositif est place en serre à la temperature ambiante (voir Figl : methodes
de culture).
Fig. 1A : Cul!ure en tube ( tube de GIBSON)
(1963 )
40
Contrôle du pouvoir de fmation de l’azote
A partir des cultures solides conservées dans des tubes, nous avons prépare des cul-
tures en milieu YEMA liquide correspondant à une population bactérienne de 109 bact./
ml. Ces cultures ont servi d’inoculum. L’inoculation aéte faite dans les tubes sur des plants
âgés de deux semaines. Dans le cas des cultures en pot, sur sol sterilisé, pauvre en azote,
l’inoculum est apporte dans le trou de repiquage en même temps que les plantules.
Pour estimer l’effet de l’inoculation, nous avons a la fin des expériences :
mesure le poids sec des nodules
l
mesure le poids sec des parties aériennes
l
. fait le dosage d’azote des parties aériennes.
Pour cela, les plantes ont été depotées à la fin des expériences, les nodules ont été pre-
levks, lavés et mis à sécher a l’etuve B 65°C pendant 48 h avant d’être pesés.
Les parties aériennes des plantes ont été mises à sécher à l’etuve à 65 C pendant 72h
avant d’être peskes. Ensuite elles ont été broyées puis minéralisées après addition de H$O,
concentre. Le dosage d’azote a été effectué selon la méthode de KJELDAHL (JACKSON,
1958).
Nous avons soumis nos résultats a l’analyse statistique a plusieurs variables (DUN-
CAN, 1955).
RESULTATS
Piégeage de Rhizobium à partir de sols du Sénégal
L’expérience qui a porte sur les quatre espèces étudiées a dure trois mois. Les observa-
tions sur la nodulation de ces espkces sont consignées dans le tableau 1.
Ce tableau montre que Prosopis africana et Albizia lebbeck sont nodules dans tous les
sols utilisés. En plus, la nodulation de ces espèces dans le sol de Djib&lor est relativement
faible (1,l à 1,3 nodule/plante) par rapport aux autres sols. Par contre Prosopis juliflora
et Leucaena leucocephala ne sont pas nodulés dans les sols utilises.
Ces résultats montrent que P. africana et A. lebbeck sont largement nodules dans les
sols préleves du Sud du Sénégal. Leur introduction dans ces sols ne nécessite pas alors une
inoculation de Rhizobium.
Prosopis juliflora et leucaena leucocephala peuvent être considéres comme des
plantes spécifiques vis-à-vis de la nodulation. Leur introduction dans les sols du Sud du
Sénégal utilisés, nécessite une inoculation par un Rhizobium effectif.
Les observations faites sur les nodules issus du piégeage ont montré que la plupart des
nodules de P. africana sont de petite taille et t&s peu colorés alors que ceux de A. lebbeck
sont généralement de grande taille (0,5 à lcm de diam&re), ramifies et légèrement teintes.
L’isolement des souches deRizobium a montre que les deux esp&es végétales peuvent
être nodulees par des souches à croissance lente et par des souches à croissance rapide.
Cependant et en général P. @ricana est nodulé par des souches a croissance lente et A.
Iebbeck par des souches a croissance rapide.
Tableau 1 : Nodulation de P. africana, P. julifora, A. kbbeck et L. leucocephaala
dans différents sols du Shégal.
Les chiffres dans les pamthèsa indiquent le nombre de plantes testés.
I
O R I G I N E
DES
SOLS
I
1 DIOULOULOU
DJIBELOR
BAYOTTES
Plante piège
Plantes
Nodules/
Plantes
Nodules/
Plantes
Nodules/
nodlllées
plant
nodul&zs
plant
nodulées
plant
P. africana
8(15)
3,12
10 (15)
1,Ol
1405)
221
15 (15)
4
12 (15)
3,4
P. juli@m
0(15)
0
0 (15)
0
0 (15)
0
0
0
O(15)
0
A. lebbeck
12( 15)
1,75
10 (15)
1,30
12 (15)
3.33
15 (15)
4,60
12 (15)
3,38
L. leucocephala
0(15)
0
0 (15)
0
O(15)
0
O(15)
0
O(15)
0
42
Rt%ultats des tests d’infection
L’exphience a duré quatorze semaines. Les résultats obtenus sur le poids sec des no-
dules sont représentés sur la fig. 2.
Poids sec
des nodules
mg’
20
Fig. 2A : P. afnkana
1c
L
f
-
1
o P~Q Pal Pas Al4 Pa7 A l s P a s Al2 97; T
Souches de Rhizobium
Poids sec
des nodules
mg/@
1 0
Fig. 2B : P. julifora
i
2-
0
I
O R S Ai2 A l , Pal Pa3 A l 4 Pas Ais Pa7 P a s Allo CB
T
911
Souches de Rhizobium
Figure 2 : Nodulation de p. africana (2A), P. juliflora (2B), A. kbbeck (2C) et
L. kucocephala par les souches de rhizobium isol6es de sols du Sénégal
Chaque valeur reprknte la moyenne de 9 r6pétitions
43
Poids sec
des nodule:
mg / ~1
3(
x
Figure 2C : PA. kbbeck
Pas A l , l
T Souchesde
Poids sec
Rbizobium
des nodules
mg/pl
8 1
,
Figure 2D : L. leucocephak
2-.
I 1 . . . . . _ . .
0
;l,S Pa3 P a , A l , A l ,, Pas Ais Pa, Ais Pas Allo C B
T Souches de
Rhizobum
Figure 2 : Nodulation de P. africana (2A), P. julijlora (2B), PA. kbbeck (2C) et
L. kucocephak (2D) par les souches de rhizobium isolées de sols du Sénégal
44
Ces résultats montrent toutes les souches isolées nodulent P. ufCcuna et A. lebbeck
alors que P. julifloru etL. leucocephalu ne sont pratiquement pas nodules par ces souches.
Ces observations ne sont pas surprenantes, elles confirment les resultats du piégeage
qui ont montré que les sols à partir desquels ont été isolées les souches testkes, ne ren-
ferment pas de Rhizobium nodulant P. juliflora et L. leucocephala. Nous avons remarqué
que les deux meilleures souches sur P. ufricunu ont Cte isolees d’A. lebbeck et que la meil-
leure souche sur cette dernière a été isolee de P. afrcana.
La capacité d’une souche de Rhizobium à noduler une plante donnée ne dépend donc
que de sa plante d’isolement.
Nous pouvons considérer, au vu de ces résultats, que la meilleure souche à la fois sur
P. africana et A. lebbeck est la souche A16.
Les résultats obtenus sur le poids sec des parties aériennes sont représentés sur la fig.3.
Poids sec
des parties
abriennes
mg/pl
500
Figure 3A : P. africana
100
a
Pal P a s Al4 Pa5 Al2 Ais t,R,S T S o u c h e s d e
Rhizobium
Poids sec
des parties
abriennes
mg/pl
Figure 3B : A. kbbeck
A l , Pa7 AIlO Pa, P
Pas OFiS Ais Pas Al 4 Al2
CB
T Souches de
911
Rhizobium
Figure 3 : Poids sec des parties aériennes de P. africana (3A) et A. Zebbeck (3B)
inoculés avec différentes souches de rhizobium.
Chaque valeur repkente la moyenne de 9 r@&titions. Les traitements
smmontbs de * sont significativement différents du témoin au seuil de 5%.
45
Ces r&ultats montrent que la presque totalité des souches testées augmente signi-
ficativement le poids sec des parties aeriennes de P. ufricana, mais que seules quatre
souches augmentent celui des parties aeriennes d’ A. lebbeck Les deux meilleures souches
sont ici Al 10 pour P. ufricunu et A16 pour A. lebbeck.
Pour P. julij7oru et L. leucocephulu, nous n’avons observé aucune différence signi-
ficative entre les plants inocules et les témoins. Ce n5sultat peut s’expliquer par le fait que
ces plantes n’ont pratiquement pas été nodulees par les souches isolées.
Les resultats obtenus sur la teneur en azote total des parties aeriennes sont reprksent&
sur la fig. 4.
1 5
Poids sec
des parties
abriennes
mg/@
1 0
Figure 4A P. africana
5
L
0
Poids sec
P a s Pas A
ORS T S o u c h e s d e
911
des parties
Rhizobium
.a&iennes
mg/pl 9
Figure 4B : A. Zebbeck
-
- -
-
r Ais Pal ty,S P a s P a s P a s A l 4 Al 3 CB Al,
T Souches de
7 5 6
Rhizobium
Figure 4 : Teneur en azote total des parties akiennes de P. africana (4A) et A. Zebbeck (4B)
inocul& avec diffkrentes souches de rhizobium
Chaque valeur représente la moyenne de 9 répétitions. Les traitements surmontés
de * sont significativement différents du témoin au seuil de 5%
4 6
Ces résultats montrent que la teneur moyenne en azote total des parties aériennes a été
am&ior&e chez la plupart des plants inoculés de P. ufricanu et d’A. lebbeck. La souche
Al 10 peut être considér& ici comme la meilleure. D’une façon globale, les meilleures
souches ont éte celles qui ont donné les poids secs de parties aériennes les plus élevés. Cette
remarque classique montre qu’il y a une correlation positive entre le poids sec des parties
aériennes et leur teneur en azote total.
Nous n’avons observe aucune différence pour P. juliforu entre la teneur en azote total
des parties aériennes des plants inoculés et celle des parties aériennes des témoins. Les
différences ObSerVées chez L. leucocephulu sont nhgligeables.
Ces nZsu1tat.s confirment la non effectiviti des souches isolées sur ces plantes.
CONCLUSION
Les r&.ultats de nos travaux nous ont montre que P. czfricunu et A. lebbeck sont large-
ment nodul& dans les sols du Sud du SéndgaI utilisés. Leur introduction dans ces sols ne
demande donc pas l’apport prCalable de Rhizobium spécifique pour assurer leur nodula-
tion. Toutefois, le sol de Djibélor se dégage comme Ctant intéressant à étudier sur le plan
microbiologique pour essayer d’expliquer la faiblesse relative de la nodulation des espèces
véghales en son sein.
Nous avons par ailleurs remarqué une absence de nodulation de P. julzj7oru et de L.
leucocephulu dans les sols utilisés. Leur introduction dans ces sols nécessite alors une ino-
culation par un Rhizobium effectif.
Les tests de nodulation ne nous permettent pas de dire si les souches isolées sont toutes
différentes ou non. Néanmoins nous avons pu dégager un certain nombre de souches qui
nous semblent les plus effectives sur P. ufricunu et A. lebbecket parmi lesquelles, Pa7 et
Al 10. Ces tests ont mont& aussi que les souches les plus effectives sur une plante donnée
ne sont pas forctment celles qui ontété isolées de cette plante. C’est ainsi que surP. ufricu-
nu la meilleure souche (Al 10) a été isolée d’A. lebbeck.
Ce travail nous a aussi mon& que les sols du Sénégal renferment des souches de
Rhizobium à croissance rapide et que l’inoculation par des souches effectives peut aug-
menter le poids sec et la teneur en azote total des parties aériennes de P. ufricunu et d’A.
Iebbeck dans les sols carencés en azote.
BIBLIOGRAPHIE
1 ALLEN, 0. N., and ALLEN, E. K., 1981. The Leguminosae. A source Book of
Characteristics, Uses and Nodulation. The University of Wisconsin Press.
2 DIEM, H. G. and DOMMERGUES, Y. R., 1984. In vitro production of specialized
reproduc tive Torulose Hyphae by Frankia strain ORS 02 100 1 isolated from Cusuu-
rina Junghuhniunu Plant and Soi1 (submetted).
3 DUNCAN, D. B., 1955. Multiple range and multiple F tests. Biometrics. 11,1-42.
4 GIBSON, A. H., 1963. Physical environment in symbiotic nitrogen fixation. The
effect of root temperature on rently nodulated Trifolium subterruneum plants. Aust.
J. Biol. Sci 16 : 28-42
5 HALLIDAY, J., SOMASEGARAN, P., 1982. Nodulation, Nitrogen Fixation and
Rhirobium strain afmities in the Genus Leucuenu. In : leucaena research in the Asian-
Pacifie Region. Proceedings of a Workshop held in Singapore, 23-26 Nov. 1982. P.
27-32.
6 JACKSON, M. L, 1958. Soi1 Chemical Analysis. Prentice Hall, Inc. Englewood
CIiffs, N.J
7 VINCENT, J. M., 1970. A manuaI for the practical study of root nodules bacteria. 1.
B. P. I-land book n”15. Blacwell Sci. Publications Oxford and Edinburgh.
INSTITUT SENEGALAIS DE
RECHERCHES AGRICOLES
CAHIERS D’INFORMATION
ROLE EPIDEMIOLOGIQUE
.
DES MOLLUSQUES
DANS LA TRANSMISSION
DES TREMATODOSES
HUMAINES ET ANIMALES
AU SENEGAL
0.T DIAW
ISSN 0850-8798
VOL 2 No3
mai 1988
Revue Sénkgalaise des Recherches Agricoles et Halieutiques - Vol. 1 - no1 - 1988
ETUDES PRELIMINAIRES SUR QUATRE ARBRES
FIXATEURS D’AZOTE
PAR
Ousmane DIAGNE *
RESUME
A cause de la destruction des forêts pour les besoins agricoles, il y a une
dégradation continuelle des sols. Pour reforester , il est nécessaire d’utiliser
de8 arbres qui peuvent croître rapidement sur ces sols dégradés. Heureu-
sement, de tels arbres existent : ce sont des arbres fixateurs d’azote (AFA).
Nous avons étudié quatre espèces d’ AFA : Prosopis africana, Prosopis
julifi’ora, Albizia lebbeck et Leucaena leucocephala.
Prosopis ajricana et Albizia lebbeck ont été bien nodules dans les sols
du sud du Sénégal tandis que Prosopis julijï’ora et Leucaena leucocephala
ne l’ont pas été.
Des souches de Rhizobium ont été isolées de ces espèces d’ AFA et leur
spectre d’hôte déterminé. Leur aptitude à fixer l’azote a été estimée au labo-
ratoire
SUMMARY
Due to forest destruction for agricultural purposes, soils are being conti-
nuously damaged. TO reforest, it is necessary to use trees capable of growing
rapidly on these damaged soils. Fortunately, such trees do exist : nitrogen
fiiing trees.
Four species of nitrogen fixing trees have been studied : Prosopis afri-
cana, Prosopis juliflora, Albizia lebbeck and Leucœna leucocephala.
Prosopis africana anddlbizia lebbeck have been successfully nodulated
* Chercheur de 1’I.S.R.A - Direction des Recherches sur les Productions Forestikes
37
in southem SenegaI soils, whereas Prosopisjulifora andLeucœna leucocephala
have not.
Rhizobium clones of these species have been isolated and their host charac-
teristic determinated. Their ability to fix nitrogen was estimated in the labo-
ratory.
RESUMO
Devido a destruiç%o das florestas para satisfazer as necessidades agi-kolas,
existe uma degradaç& continua dos solos. Para uma repovoaç% florestal, 6
preciso utilizar &Ores que possam crescer rapidamente nestes solos degra-
dados. Felizmente, tais 6rvores existem : sâlo 6rvores fixadores de azoto (AFA).
Viemos estudando quatro espécies de AFA : Prosopis @ricana, Prosopis
juliflora, Albizia lebbeck e Leucœna leucocephala.
Prosopis africana e Albizia lebbeck foram noduladas com sucesso nos solos
do sul do Senegal, enquanto que Prosopis julifora e Leucœna leucocephala $60
foram.
Talos de Rhizobium foram isolados destas espécies de AFA, e determinou-
se o sen espectro de hkpede. As suas aptid&s a fixar o azoto forant avaliadas em
laboratOri0.
INTRODUCTION
L’étude des arbres fixateurs d’azote (AFA) repond à la prtkcupation des pays tro-
picaux et subtropicaux de trouver des arbres capables d’augmenter la production en bio-
masse suceptibles de contribuer B la lutte contre la degradation continuelle de leurs sols.
Les AFA ont l’avantage de s’adapter aux conditions écologiques assez rudes des pays
soudano-saheliens, de croître rapidement et surtout d’être peu exigeants sur le plan nutri-
tionnel.
Les AFA non-legumineuses sont l’objet de plusieurs travaux (DIEM et DGM-
MERGUES 1984).
Parmi les legumineuses, le genre Acacia a déjà été tres etudié (ALLEN et ALLEN,
1981). Nous avons entrepris l’étude d’autres 1Cgumineuses arborescentes très utilis6es ac-
tuellement par les services forestiers de la zone soudano-sahélienne dans les campagnes
de reboisement et peu etudiées sur le plan microbiologique.
Les AFA ont besoin pour leur nutrition azotQ de s’associer au Rhizobium qui est leur
endophyte responsable de la fixation d’azote (N2). La fixation a lieu au niveau des excrois-
sances racinaires appelles nodules. Elle se manifeste au niveau de la plante hôte par une
stimulation de la croissance et un meilleur aspect végétatif dans les sols déficients en azote.
Nos recherches préliminaires ont porte sur l’étude de la nodulation de quatre AFA :
Prosopis africana, Prosopis julifiora, Albizia lebbeck et Leucaena Ieucocephala.
L’objectif de ce travail est oriente d’abord vers le piégeage et l’isolement de souches
de Rhizobium à partir de plusieurs sols du sud du Senegal, puis vers la sélection de souches
effectives et de plantes-hôtes.
MATERIEL ET METHODE
Matériel végétal
Les graines des plantes que nous avons étudiées ont été prélevées dans différentes sta-
tions de recherches du Centre National de Recherches Forestières de Dakar. Il s’agit des
38
graines de :
Prosopis @icana :
Forêt des Bayottes-Avril1982
Prosopis julijlora :
Saint-Louis-Mars 1979
Albizia lebbeck :
Bandia - Janvier 1981
L..eucaena leucocephala :
Yoff - Juillet 1980.
Sols utilisés
Les sols utilises au cours des piégeages de Rhizobium ont ont été pr&levés entre 5 et
15 cm de profondeur. Il s’agit de sols provenant de la forêts nautrelle, prelevés dans dif-
fkrentes localités du sud du Sénégal, a savoir : Diouloulou, Djibklor, Bayottes, Dabo et
Botou.
Ce sont des sols essentiellement sableux (60 a 80 %),,pauvres en azote (0,055 %) et
déficients en phosphore assimilable (12 ppm de P, 03.
Dans les expériences de testage de souches de Rhizobium nous avons utilise du sol de
Ia localiti de Cambérene, constitue surtout de sable (98 %).
Méthode de prégermination des graines
Les graines ont été d’abord stérilisées superficiellement par immersion dans H$O,
concentre puis rincées abondamment dans de l’eau stérile. Les temps d’immersion sont
variables selon les espèces végetales : Prosopis africana (2h) P. julifora (15 mn) ; Albizia
lebbeck (lh) ; Leucaena leucocephala (30mn).
Les graines ont été ensuite transférées aseptiquement pour être mises a germer dans
un plateau contenant du sable stkilisé à l’autoclave pendant lh a 120 c. Les r6cipient.s de
germination ont et.6 places a l’obscuritk dans une pièce a 30’~.
Méthode de piégeage
Nous avons utilise des sachets en polyéthylène de 24 cm x 11 cm perces de quatre trous
à la base. Ces sachets ont été remplis aux 3/4 de sol provenant des cinq stations de
prélevement précit6es. Une couche de 3 cm d’épaisseur de billes de polystirene a été
déposée à la surface des sols pour conserver leur humidité et diminuer les risques de
contaminations.
Les plantules-pieges ont été apportées dans les sachets par repiquage après préger-
mination des graines. Dans chaque sachet, nous avons repiqué trois plantules à raison de
cinq sachets par esp&ce végétale. Au total il y a eu alors quinze I-épétitions par traitement.
Les plantes ont et6 maintenues en serre à tempkature ambiante (25 à 30 C) et sous
Mairage naturel. L’arrosage a été fait tous les jours avec de l’eau de robinet.
Isolement de souches de Rhizobium
Le milieu d’isolement utilisé est le milieu classique a base d’extrait de levure et de
mannitol YEMA (VINCENT, 1970). Cependant, il est a noter que le développement de
différentes souches de Rhizobium est influence par le pH du milieu de culture (HAL-
LIDAY et SOMASEGARAN, 1982).
Les nodules issus du piégeage ont et6 desinfectés a l’alcool 90 C puis a l’aide d’une
solution de Hgcl,. Après rinçage à l’eau stérile, les nodules ont 6té coupes et une suspen-
sion du tissu central a et6 prélevtk puis &al&e sur une boîte de Pétri contenant du milieu
YEMA.
Apres incubation à l’étuve à 30 C, les colonies formées ont et6 repiquées pour vérifier
leur purete.
39
Culture des plantes dans les tests d’infection
Pour confirmer l’appartenance des souches isoltks au genre Rhizobium, nous avons
élevé les plantes dans des tubes de GIBSON (1963). Ces tubes contiennent du milieu
nutritif JENSENgélosé autoclave à 120 C pendant 20 mn puis incliné. Ils ont été incubés
dans une pièce à 27°C sous un éclairement de 20 000 lux pendant 16h par jour.
Dans les tests de nodulation sur sol stérilisé, nous avons utilisé des pots en plastique
de 6 cm de diamètre. Ces pots ont été remplis d’un melange de sol et de coques d’arachide
préalablement stérilisées à l’autoclave pendant 1 h à 12OT.
Apres pregermination, les plan tules ont été repiquées dans les pots au nombre de trois
par pot avec trois pots par traitement, d’où neuf répétitions au total.
Nous avons apporte tous les mois dans chaque pot 25 ml d’un milieu nutritif
HOAGLANG dilué au 114 et sans azote. L’arrosage journalier a éti fait avec de l’eau de
robinet. Une couche de gravier fin a été déposée dans les pots pour diminuer I’évapo-
ration. Le dispositif est place en serre à la temperature ambiante (voir Figl : methodes
de culture).
Fig. 1A : Cul!ure en tube ( tube de GIBSON)
(1963 )
40
Contrôle du pouvoir de fmation de l’azote
A partir des cultures solides conservées dans des tubes, nous avons prépare des cul-
tures en milieu YEMA liquide correspondant à une population bactérienne de 109 bact./
ml. Ces cultures ont servi d’inoculum. L’inoculation aéte faite dans les tubes sur des plants
âgés de deux semaines. Dans le cas des cultures en pot, sur sol sterilisé, pauvre en azote,
l’inoculum est apporte dans le trou de repiquage en même temps que les plantules.
Pour estimer l’effet de l’inoculation, nous avons a la fin des expériences :
mesure le poids sec des nodules
l
mesure le poids sec des parties aériennes
l
. fait le dosage d’azote des parties aériennes.
Pour cela, les plantes ont été depotées à la fin des expériences, les nodules ont été pre-
levks, lavés et mis à sécher a l’etuve B 65°C pendant 48 h avant d’être pesés.
Les parties aériennes des plantes ont été mises à sécher à l’etuve à 65 C pendant 72h
avant d’être peskes. Ensuite elles ont été broyées puis minéralisées après addition de H$O,
concentre. Le dosage d’azote a été effectué selon la méthode de KJELDAHL (JACKSON,
1958).
Nous avons soumis nos résultats a l’analyse statistique a plusieurs variables (DUN-
CAN, 1955).
RESULTATS
Piégeage de Rhizobium à partir de sols du Sénégal
L’expérience qui a porte sur les quatre espèces étudiées a dure trois mois. Les observa-
tions sur la nodulation de ces espkces sont consignées dans le tableau 1.
Ce tableau montre que Prosopis africana et Albizia lebbeck sont nodules dans tous les
sols utilisés. En plus, la nodulation de ces espèces dans le sol de Djib&lor est relativement
faible (1,l à 1,3 nodule/plante) par rapport aux autres sols. Par contre Prosopis juliflora
et Leucaena leucocephala ne sont pas nodulés dans les sols utilises.
Ces résultats montrent que P. africana et A. lebbeck sont largement nodules dans les
sols préleves du Sud du Sénégal. Leur introduction dans ces sols ne nécessite pas alors une
inoculation de Rhizobium.
Prosopis juliflora et leucaena leucocephala peuvent être considéres comme des
plantes spécifiques vis-à-vis de la nodulation. Leur introduction dans les sols du Sud du
Sénégal utilisés, nécessite une inoculation par un Rhizobium effectif.
Les observations faites sur les nodules issus du piégeage ont montré que la plupart des
nodules de P. africana sont de petite taille et t&s peu colorés alors que ceux de A. lebbeck
sont généralement de grande taille (0,5 à lcm de diam&re), ramifies et légèrement teintes.
L’isolement des souches deRizobium a montre que les deux esp&es végétales peuvent
être nodulees par des souches à croissance lente et par des souches à croissance rapide.
Cependant et en général P. @ricana est nodulé par des souches a croissance lente et A.
Iebbeck par des souches a croissance rapide.
Tableau 1 : Nodulation de P. africana, P. julifora, A. kbbeck et L. leucocephaala
dans différents sols du Shégal.
Les chiffres dans les pamthèsa indiquent le nombre de plantes testés.
I
O R I G I N E
DES
SOLS
I
1 DIOULOULOU
DJIBELOR
BAYOTTES
Plante piège
Plantes
Nodules/
Plantes
Nodules/
Plantes
Nodules/
nodlllées
plant
nodul&zs
plant
nodulées
plant
P. africana
8(15)
3,12
10 (15)
1,Ol
1405)
221
15 (15)
4
12 (15)
3,4
P. juli@m
0(15)
0
0 (15)
0
0 (15)
0
0
0
O(15)
0
A. lebbeck
12( 15)
1,75
10 (15)
1,30
12 (15)
3.33
15 (15)
4,60
12 (15)
3,38
L. leucocephala
0(15)
0
0 (15)
0
O(15)
0
O(15)
0
O(15)
0
42
Rt%ultats des tests d’infection
L’exphience a duré quatorze semaines. Les résultats obtenus sur le poids sec des no-
dules sont représentés sur la fig. 2.
Poids sec
des nodules
mg’
20
Fig. 2A : P. afnkana
1c
L
f
-
1
o P~Q Pal Pas Al4 Pa7 A l s P a s Al2 97; T
Souches de Rhizobium
Poids sec
des nodules
mg/@
1 0
Fig. 2B : P. julifora
i
2-
0
I
O R S Ai2 A l , Pal Pa3 A l 4 Pas Ais Pa7 P a s Allo CB
T
911
Souches de Rhizobium
Figure 2 : Nodulation de p. africana (2A), P. juliflora (2B), A. kbbeck (2C) et
L. kucocephala par les souches de rhizobium isol6es de sols du Sénégal
Chaque valeur reprknte la moyenne de 9 r6pétitions
43
Poids sec
des nodule:
mg / ~1
3(
x
Figure 2C : PA. kbbeck
Pas A l , l
T Souchesde
Poids sec
Rbizobium
des nodules
mg/pl
8 1
,
Figure 2D : L. leucocephak
2-.
I 1 . . . . . _ . .
0
;l,S Pa3 P a , A l , A l ,, Pas Ais Pa, Ais Pas Allo C B
T Souches de
Rhizobum
Figure 2 : Nodulation de P. africana (2A), P. julijlora (2B), PA. kbbeck (2C) et
L. kucocephak (2D) par les souches de rhizobium isolées de sols du Sénégal
44
Ces résultats montrent toutes les souches isolées nodulent P. ufCcuna et A. lebbeck
alors que P. julifloru etL. leucocephalu ne sont pratiquement pas nodules par ces souches.
Ces observations ne sont pas surprenantes, elles confirment les resultats du piégeage
qui ont montré que les sols à partir desquels ont été isolées les souches testkes, ne ren-
ferment pas de Rhizobium nodulant P. juliflora et L. leucocephala. Nous avons remarqué
que les deux meilleures souches sur P. ufricunu ont Cte isolees d’A. lebbeck et que la meil-
leure souche sur cette dernière a été isolee de P. afrcana.
La capacité d’une souche de Rhizobium à noduler une plante donnée ne dépend donc
que de sa plante d’isolement.
Nous pouvons considérer, au vu de ces résultats, que la meilleure souche à la fois sur
P. africana et A. lebbeck est la souche A16.
Les résultats obtenus sur le poids sec des parties aériennes sont représentés sur la fig.3.
Poids sec
des parties
abriennes
mg/pl
500
Figure 3A : P. africana
100
a
Pal P a s Al4 Pa5 Al2 Ais t,R,S T S o u c h e s d e
Rhizobium
Poids sec
des parties
abriennes
mg/pl
Figure 3B : A. kbbeck
A l , Pa7 AIlO Pa, P
Pas OFiS Ais Pas Al 4 Al2
CB
T Souches de
911
Rhizobium
Figure 3 : Poids sec des parties aériennes de P. africana (3A) et A. Zebbeck (3B)
inoculés avec différentes souches de rhizobium.
Chaque valeur repkente la moyenne de 9 r@&titions. Les traitements
smmontbs de * sont significativement différents du témoin au seuil de 5%.
45
Ces r&ultats montrent que la presque totalité des souches testées augmente signi-
ficativement le poids sec des parties aeriennes de P. ufricana, mais que seules quatre
souches augmentent celui des parties aeriennes d’ A. lebbeck Les deux meilleures souches
sont ici Al 10 pour P. ufricunu et A16 pour A. lebbeck.
Pour P. julij7oru et L. leucocephulu, nous n’avons observé aucune différence signi-
ficative entre les plants inocules et les témoins. Ce n5sultat peut s’expliquer par le fait que
ces plantes n’ont pratiquement pas été nodulees par les souches isolées.
Les resultats obtenus sur la teneur en azote total des parties aeriennes sont reprksent&
sur la fig. 4.
1 5
Poids sec
des parties
abriennes
mg/@
1 0
Figure 4A P. africana
5
L
0
Poids sec
P a s Pas A
ORS T S o u c h e s d e
911
des parties
Rhizobium
.a&iennes
mg/pl 9
Figure 4B : A. Zebbeck
-
- -
-
r Ais Pal ty,S P a s P a s P a s A l 4 Al 3 CB Al,
T Souches de
7 5 6
Rhizobium
Figure 4 : Teneur en azote total des parties akiennes de P. africana (4A) et A. Zebbeck (4B)
inocul& avec diffkrentes souches de rhizobium
Chaque valeur représente la moyenne de 9 répétitions. Les traitements surmontés
de * sont significativement différents du témoin au seuil de 5%
4 6
Ces résultats montrent que la teneur moyenne en azote total des parties aériennes a été
am&ior&e chez la plupart des plants inoculés de P. ufricanu et d’A. lebbeck. La souche
Al 10 peut être considér& ici comme la meilleure. D’une façon globale, les meilleures
souches ont éte celles qui ont donné les poids secs de parties aériennes les plus élevés. Cette
remarque classique montre qu’il y a une correlation positive entre le poids sec des parties
aériennes et leur teneur en azote total.
Nous n’avons observe aucune différence pour P. juliforu entre la teneur en azote total
des parties aériennes des plants inoculés et celle des parties aériennes des témoins. Les
différences ObSerVées chez L. leucocephulu sont nhgligeables.
Ces nZsu1tat.s confirment la non effectiviti des souches isolées sur ces plantes.
CONCLUSION
Les r&.ultats de nos travaux nous ont montre que P. czfricunu et A. lebbeck sont large-
ment nodul& dans les sols du Sud du SéndgaI utilisés. Leur introduction dans ces sols ne
demande donc pas l’apport prCalable de Rhizobium spécifique pour assurer leur nodula-
tion. Toutefois, le sol de Djibélor se dégage comme Ctant intéressant à étudier sur le plan
microbiologique pour essayer d’expliquer la faiblesse relative de la nodulation des espèces
véghales en son sein.
Nous avons par ailleurs remarqué une absence de nodulation de P. julzj7oru et de L.
leucocephulu dans les sols utilisés. Leur introduction dans ces sols nécessite alors une ino-
culation par un Rhizobium effectif.
Les tests de nodulation ne nous permettent pas de dire si les souches isolées sont toutes
différentes ou non. Néanmoins nous avons pu dégager un certain nombre de souches qui
nous semblent les plus effectives sur P. ufricunu et A. lebbecket parmi lesquelles, Pa7 et
Al 10. Ces tests ont mont& aussi que les souches les plus effectives sur une plante donnée
ne sont pas forctment celles qui ontété isolées de cette plante. C’est ainsi que surP. ufricu-
nu la meilleure souche (Al 10) a été isolée d’A. lebbeck.
Ce travail nous a aussi mon& que les sols du Sénégal renferment des souches de
Rhizobium à croissance rapide et que l’inoculation par des souches effectives peut aug-
menter le poids sec et la teneur en azote total des parties aériennes de P. ufricunu et d’A.
Iebbeck dans les sols carencés en azote.
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DES MOLLUSQUES
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DES TREMATODOSES
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AU SENEGAL
0.T DIAW
ISSN 0850-8798
VOL 2 No3
mai 1988