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REWBLIQUE DU SENEGAL
.--------
MINISTERE DU DEVELOPPEMENT
\\
KURAL ET DE L'HYDRAULIQUE
, .I
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LNSTITLJT SENEGALAIS DE
CENTRE DE RECHERCHE POUR LE
RECHERCHES AGRICOLES
DEVELOPPEMENT INTERNATIONAL
(I.S.R.A.)
(C.R.D.I.)
B-P. 3120
B . P . 1 1 0 0 7
DAKAR, Sénégal
DAKAR, Sénégal
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-------
AUGMENTATION DE LA PRODUCTION DU HARICOT
(Phaseolus vulparis) AU SENEGAL PAR LA
.-
FIXATION BIOLOGIQUE DE L'AZOTE
(Projet de recherche)
Par
Mamadou GUEYE
MAI 1990
CENTRE NATIONAL DE RECHERCHES AGRONOMIQUES
DE BAMBEY
(C.N.R.A)
S O M M A I R E
-=============z=-
PAGES
-
-
PRESENTATION
1
1. INTRODUCTION
2. OBJECTIFS
3. PLAN DE RECHERCHE
3.1. Constitution d'une collection de souches de Rhizobi;j::l
3
3.2. Estimation quantitative de la Fixation d'Azote
5
3.3. Essais d'inoculation
7
3.4. Production d'inoculum
8
4. CONCLUSION
9
5. RESSOURCES
10
5.1. Infrastructures
10
5.2. Logistique
10
5..3. Personnel
10
6. BIBLIOGRAPHIE
11
7. BUDGET DU PROJET A LA CHARGE DU CRDI
12
8. C0NTR:IBU-T ION DE L' ISRA
16
Annexe 1
Produits Chimiques
17
/Annexe 2
Gaz
19
1
-..
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__-----
-.-.
KEPUBLIQUE DU SENEGAL
.-------
MINISTERE DU DEVELOPPEMENT
RURAL ET DE L'HYDRAULIQUE
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INSTITUT SENEGAJ.,AIS DE
CENTRE DE RECHERCHE POUR LE
RECHERCHES AGRICOLES
DEVELOPPEMENT INTERNATIONAL
(I.s,R.A.)
(C.R.D.I.)
B.P. 3120
B . P . 1 1 0 0 7
DAKAR, Sénégal
DAKAR, Sénégal
--------
-------
AUGMENTATION DE LA PRODUCTION DU HARICOT
(Phaseolus.vulgaris) AU SENEGAL PAR LA
FIXATION BIOLOGIQUE DE L'AZOTE
LE C013RDONNATEUR DU
LE DIRECTEUR DES RECHERCHES SUR
LE DIRECTEUR GENERAL
F'ROG!WfME MIRCEN
PRODUCTIONS VEGETALES
DE L'ISRA
Limamoulaye CISSE
Mouhamed El Habib LY
2
1. INTRODUCTION
En Afrique, les légumineuses à graines occupent une place de tout pre-
mier choix dans les petites exploitations agricoles où elles jouent un très grand
rîle dans l'apport des protéines végétales et dans le maintien de la fertilité
des SO:LS cultivés.
Au Sénégal, la culture du haricot (Phaseolus vulgaris) connait un essor
relativement récent. Le haricot est cultivé pendant la saison sèche froide de Octo-
bre à fivril. La principale zone de production est la région des Niayes où de nom-
breux paysans sont regroupés dans de petites exploitations agricoles à l'exemple
de la Coopérative de Production Agricole de Thieudem (COPAT) qui exploite une su-
perficie de 12 ha.
Bien qu'il existe une dizaine de variétés disponibles (ISRA, 1986), une
seule (var. Bobino) est cultivée à grande échelle.
Le haricot produit au Sénégal est exporté en grande partie vers l'Eure-
pe (83%) . Le reste de la production (17%) est destiné à la consommation locale,
principalement dans les zones urbaines. Pour les paysans de la région des.Niayes,
la culture du haricot représente une source de devises très importante pendant la
saison sèche (le pris du haricot au producteur est de 350 F/kg). Un circuit de com-
mercialisation du haricot existe par l'intermédiaire des associations d'exportateurs
(c:f : Association des Exportateurs de Produits Agricoles du Sénégal = ASEPAS) qui
<
achètent la production au niveau des coopératives agricoles et l'exportent princi-
palement en Europe du Nord.
Dans la région des Niayes, en saison sèche, l'eau n'est pas un facteur
limitant car la nappe y est très peu profonde (moins de 5 mètres) et de nombreux
ptits y sont aménagés pour la satisfaction des besoins en eau des cultures. Cepen-
dant, la production de haricot dans cette région est encore faible (moins de 5t/ha).
Le principal facteur limitant la culture du haricot est l'absence totale de nodules
sur les systèmes racinaires des plantes, ce qui entraine une carence azotée préju-
diciable à leur développement. De très nombreux efforts doivent alors être consen-
tis pour favoriser et améliorer la Fixation Biologique de 1'Azote (FBA) par le ha-
ricot dans la région des Niayes, et en conséquence, augmenter la production. En
effet, bien que la réponse du haricot à l'inoculation avec des souches de Rhizobium
soit variable (Graham, 1981), elle donne des résultats très probants en zone tropi-
cale (Dart et Eaglesham, 1974 ; Duque et al., 1985 ; Bernard et Michelon, 1986 ;
Salez et Saint Macary, 1986).
_.
--.---
---
3
L'objectif du présent projet est d'augmenter la production du haricot
au Sénégal, dans la région des Niayes par la FBA. Ce projet sera exécuté par l'Ins-
titut Sénégalais de Recherches Agricoles (ISRA), dans le cadre du programme du Cen-
tre de Ressources Microbiologiques (MIRCEN) domicilié au Centre National de Recher-
ches Agronomiques (CNRA) de Bambey.
2. OBJECTIFS
2.1. Objectif général
11 s'agit de promouvoir l'utilisation de la technique de la FBA par les
paysans pour augmenter la production du haricot pendant la saison sèche dans les
petites exploitations agricoles localisées dans la région des Niayes, au Sénégal.
2.2. Objectifs spécifiques
- Constitution d'une collection de souches de Rhizobium phaseoli spéci-
fiques pour le haricot et adaptées à la région des Niayes.
- Estimation quantitative de la FBA chez le haricot dans les conditions
du Sénégal.
- Essais de démonstration de l'inoculation du haricot au champ avec des
souches de Rhizobium.
- Production d'inoculum de Rhizobium pour le haricot.
3. PLAN DE RECHERCHE
3.1. Constitution d'une collection de souches de Khizobium
Une étude préliminaire a montré l'absence totale de nodules chez le ha-
ricot dans la région des Niayes. Ceci suggère que le sol des Niayes est dépourvu
de Rhizobium phaseoli spécifiques pour la nodulation du haricot ou que la nodula-
tion du haricot est inhibée par un facteur non déterminé. Il y a donc vraissembla-
biement un besoin d'inoculer le haricot avec une ou des souches de Rhizobium pha-
s~eoli très effective et adaptée au sol de la région des Niayes.
-
-
Il est alors important dans cette étude d'envisager au MIRCEN une col-
lection de souches de Rhizobium spécifiques et efficientes pour le haricot. Les
souches de Rhizobium phaseoli sélectionnées peuvent être utilisées dans les petites
exploitations agricoles pour l'amélioration de la production du haricot. Ces sou-
ches peuvent aussi être échangées dans le cadre du réseau des MIRCENs.
3.1.1. Isolement et conservation des souches de Rhizobium
Des souches de Rhizobium ghaseoli seront isolées à partir de plusieurs
sols prélevés dans différents endroits du Sénégal selon la technique décrite par
V:Lncent (1970). Les souches seront ensuite cataloguées et conservées par lyophi-
Iisation.
4
3.1.2. Préévaluation du potentiel fixateur des associations Rhizobium-
variétés de Haricot
Après une bonne croissance des souches de Rhizobium dans des erlens
contenant du milieu YEM liquide, elles seront utilisées pour inoculer des plantu-
les de haricot obtenues après prégermination des variétés de haricot et poussant
E.ans des pots en terre cuite (0 = 18 cm) contenant du sable très pauvre 'en azote
et préalablement stérilisé. Tous les pots seront placés sur des tables installées
caris une serre et une fois par semaine, on apportera une solution nutritive dépour-
v'ue d ' a z o t e ( H e w i t t , 1 9 6 6 ) .
Après 45 jours de croissance des plantes, l'effectivité de chaque sou-
che de Rhizobium sera déterminé par rapport à un témoin non inoculé par :
- l'indice de nodulation (I.N.) de chaque association plante hôte -
souche de Rhizobium (Guèye et Bordeleau, 1988).
- l'activité réductrice d'acétylène (ARA).
- le poids sec et la teneur en azote des parties aériennes de chaque
plante.
Cette préévaluation permettra de sélectionner les meilleures associations
souches de Rhizobium x variétés de haricot (trois au maximum) qui. seront utilisées
pour les études ultérieures.
3.1.3. Caractérisation des souches de Rhizobium
Les souches de Rhizobium les plus performantes devront être cataloguées.
Une caractérisation systématique de ces souches est alors nécessaire. Cette carac-
térisation se fera en déterminant :
- la croissance des Rhizobium en fonction du pH, de la température et
de la salinité (concentration en Nql).
- l'aptitude des Rhizobium à assimiler différents métabolites (caracté-
risation effectuée au moyen des galeries Api).
- la résistance des Rhizobium aux antibiotiques et au actinomycetes.
3.1.4. Equipement et matBrie requis
- 1 Chromatographe à phase gazeuse pour les mesures ARA
- 1 Appareil photographique pour fixer en image les différentes obser-
vations au laboratoire et sur le terrain.
- Entretien d'un véhicule, Land rover, genre Station Wagon 110 (v0i.r
budget).
- 2500 litres carburant super pour le véhicule (20.000 km/an à raison
;' de 12 à 15 litres aux lb0 km).
5
5000 boites de pétri stfriles à usage unique.
500 tubes de culture pour les souches de Rhizobium
500 tubes de lyophilisation pour la conservation des Rhizobium.
500 galeries Api pour la caractérisation biochimique des Rhizobium.
1 logiciel informatique Api pour l'identification des Rhizobium par
ordinateur.
Produits chimiques (voir Annexe 1)
1000 sacs en papier pour: le séchage et la pesée des parties aériennes.
Gaz (voir Annexe 2).
300 pots en terre cuite (@ = 18 cm)
200 flacons à sérum pour l'incubation des systèmes racinaires pendant
les mesures ARA.
500 seringues et 500 aiguilles pour les prélèvements gazeux.
Fournitures de bureau.
Frais de déplacement.
Main d'oeuvre temporaire pour les travaux en serre (45 jour de travail).
3.1.5. Planning de travaii
,
Tout le travail se rapportant à la collection et à l'évaluation des sou-
ches de Rhizobium phaseoli sera effectué durant l'année 1991 et réparti comme suit :
- Janvier - Février 1991 : prélèvement de sols dans plusieurs localités
;du Sénégal
- Mars - Juillet 1991
: Isolement, caractérisation et conservation des
souches de Rhizobium.
- Août - Novembre 1991
: Préévaluation des souches de Rhizobium.
- Décembre 1991
: Premier rapport annuel.
3.2. Estimation quantitative de la Fixation Biologique de 1'Azote (FBA)
L'intérêt majeur des légumineuses est leur capacité CG fixer l'azote
atmosphérique et de contribuer de façon considérable à l'économie de l'azote dans
lee différents systèmes de culture.
La quantité d'azote fixé par le haricot, estimée par la méthode de ré-
duction de l'acétylène, est de l'ordre de 10 kg N/ha. (La Rue et Patterson, 19Sl),
ce qui est extrêmement faible, comparé à la capacité fixatrice d'autres légumineu-
ses-tel que le niébé (Vigna unguiculata).
I
Cependant, la quantité d'az!ote fixé par les légumineuses varie largement
selon le génotype de la plante-hôte, 'le génotype et l'efficacité du Rhizobium in-
fectant,
1,~ conditions de climat et de sol et la méthodologie utilisée pour mesu-
rer la fixation biologique de l'azote.
6
C'est pourquoi il est nécessaire, dans le cadre de cette étude, de quan-
tj.fier exactement dans la région des Niayes, l'azote fixé par les différentes asso-
cj.ations souches de Rhizobium x variétés de haricot sélectionnées au paragraphe
3.1.2. L'association symbiotique la plus fixatrice d'azote pourra alors être utili-
sec dans les essais d'inoculation.
3.2.1. Estimation de la FBA en serre
Pour chacune des trois associations symbiotiques sélectionnées en 3.1.2.,
lc. FBA sera évaluée sur des plantes de haricot obtenues après prégermination et
cc.ltivées jusqu'au stade de floraison dans des pots (0 = 18 cm) contenant du sol
prélevé dans la région des Niayes et préalablement stérilisé. Tous les pots seront
installés dans une serre grillagée.
La Fixation Biologique de 1'Azote sera mesurée par la technique la plus
précise : celle de la dilation isoto;pique faisant appel à 15 N (Fried et Broeshart,
1975).
Après 45 jours de croissance des plantes, l'azote marqué sera dosé au la-
boratoire d'analyses de 15 N du CNRA de Bambey équipé par l'Agence Internationale
d'Energie Atomique (AIEA) de Vienne èt porteront sur les parties aériennes des plan-
tes.
3.2.2. Estimation quantitative de la FBA au champ
La FBA sera évaluée au chmp par la technique de dilution isotopique dans
trIois (3) localités de la région des'Niayes : la station expérimentale ISRA de San-
galcam, le village de Thieudem où 1'ISRA intervient dans le projet Transpaille (Four-
niture de compost pour la culture du haricot) et un village où il n'y a aucune inter-
vention des services de la recherche ou du développement (village témoin). Le soja
(qui ne nodule pas dans la région des Niayes) et le mil seront utilisés comme plan-
tes de référence. L'inoculum de Rhizobium sera sous forme liquide. L'azote des par-
,
lies aériennes, des racines et des gousses sera dosé à la récolte.
3.2.3. Matériel et équipement requis
- Sulfate d'ammonium marque (15N) à 21,4%
- Entretien du véhicule
- 2500 litres carburant super
- Main d'oeuvre temporaire pour les expériences en serre et au champ
(65 jours de travail)
- Frais de déplacement
- Fournitures de bureau.
'.,1
3.2.4. Planning de trava$l
Janvier - Juin 1992: Conduite des expériences en serre et au champ
Juillet - Novembre : Dosage de l'azote : estimation de la FBA
Décembre 1992
: Deuxième rapport annuel.
3.3. Essais d'inoculation
L'inoculation des légumineuses avec les souches de Rhizobium est une pra-
tique très peu courante, voire inexistante au Sénégal, bien que ses effets bénéfi-
ques ont été mis en évidence chez le soja (Larcher et al., 1984)
et chez le voan-
.zou (Guèye, 1990).
L'objectif de ces essais est de faire des démonstrations visant à encou-
ra.ger les paysans de la région des Niayes à utiliser les inoculums de Rhizobium
pc,ur augmenter la production du haricot dans les exploitations agricoles.
Ces essais seront conduits dans quatre (4) localités identifiées comme
les plus grandes zones de production de haricot. Les traitements seront les sui-
vants :
l/- Haricot non inoculé avec une souche de Rhizobium et n'ayant reçu
aucun apport azoté et :aucun apport organique (Témoin).
2/- Haricot non inoculé avec une souche de Rhizobium et ayant reçu de
l'engrais minéral azotié à la dose recommandée.
3/- Haricot non inoculé avec une souche de Rhizobium et ayant reçu de la
fumure organique à la dose recommandée.
4/- Haricot inoculé avec une souche de Rhizobium et n'ayant reçu aucun
apport azoté et aucun apport organique.
Dans ces essais, l'association souche de Rhizobium x variété de haricot
la plus fixatrice d'azote, sélectionnée au paragraphe 3.2. sera utilisée.
3.3.1. Matériels et équipement requis
- Tourbe (pm)
- 50 kg de chaux vive
- Entretien du véhicule
- Main d'oeuvre temporaire dans les quatre loca .lités (20 jours de travaSl
par localité)
- Frais de déplacement.
3.3.2. Planning de travail
Janvier - Juin 1993
: Mise en place et suivi des essais d'inoculation
Juillet - Septembre 1993: - Exploitation des résultats
- Troisième rapport annuel.
8
3.4. Production d'inoculum
3.4.1. Production d'inolulum de Rhizobium
L'inoculum de Rhizobium sera produit au CNRA de Bambey, au laboratoire
du MIRCEN en utilisant la souche de Rhizobium ayant servi aux essais de démonstra-
tion (voir paragraphe 3). Ce laboratoire est équipé en fermenteurs. Deux types de
support seront utilisés :
- la tourbe : ce support a toujours été utilisé pour la production d'ino-
culum au CNRA de Bambep pour la culture du Soja. Il y a de grands gi-
sements de tourbe au Senégal ;
- la coque d'arachide brulée
: elle est produite par :La Société Natio-
nale de Commercialisation des Oléagineux au Sénégal (SONACOS) et est
utilisée par les paysans de la région des Niayes comme fumure organi-
que. Il s'agit dans le cadre de ce projet, d'étudier la possibilité
d'utiliser la coque d'arachide brûlée comme support d'inoculum. Ceci
aura l'avantage de ne pas bouleverser les habitudes des paysans pour
son utilisation, comparativement à la tourbe qui peut paraître comme
un intrant supplémentaire.
3.4.2. Controle de la qualité et manufacturation de l'inoculum produit
La qualité de l'inoculum produit pour la culture du haricot sera con-
trôlée au laboratoire MIRCEN de Bambey dans des vases de végétation contenant du
sable stérile. Il s'agira de :
- Vérifier que l'inoculum renferme en quantité suffisante des Rhizobiums
viables et infectifs sur la variété de haricot pour laquelle il a été
produit.
- Déterminer la dose d'inoculum à appliquer au haricot pour obtenir
des rendements satisfaisants sans recourir aux engrais azotés.
Après le controle de la qualité, l'inoculum sera certifié par 1'ISRA
(laboratoire MIRCEN). Chaque sachet d'inoculum portera les indications suivantes :
le poids de l'inoculum, la variété de haricot pour laquelle l'inoculum est desti-
né, la dose d'application, la date de fabrication et la date limite d'utilisation.
Chaque sachet d'inoculum portera également la mention : "PRODUIT ET CERTIFIE PAR
L'ISRA".
3.4.3. Distribution de l'inoculum
L'ISRA (laboratoire MIRCEN de Bambey) distribuera en exclusivité tout
l'inoculum produit. Après une étude socio-économique préalable, il sera décidé
Y
de vendre'l'inoculum ou de le céder gratuitement aux paysans, dans les quatre
localités où ont eu lieu les essais d'inoculation.
9
3.4.4. Stage de formation
Après la distribution de l'inoculum, un stage d'initiation sera organi-
se à l'attention des paysans des quatre localités précitées et/ou des agents de la
vulgarisation des résultats de la recherche.
Ce stage sera entièrement consacré à l'utilisation des inoculums de w-
zobium à la culture du haricot.
-
-
3.4.5. Matériel et équipement requis
- 2500 litres super
- Tourbe (pm)
- 450 kg (9 sacs de 50 kg) de chaux pour réajuster le pH de la tourbe
- 1000 sachets en plastique stériles
- Main d'oeuvre temporaire pour préparer la toube : prélèvement, séchage,
broyage,
ajustement du pH et répartition dans les sachets (20 jours de
travail).
3.4.6. Planning de travafl
- Octobre 1993 - Août 1994
: Production, controle de la qualité et
manufacturation de l'inoculum.
- Septembre - Octobre 1994
: Distribution de l'inoculum.
- Novembre
1994
: Stage de formation sur l'utilisation des
inoculum.
- Décembre 1994
: - Evaluation de l'utilisation de l'inocu-
lum par les paysans
- Quatrième rapport annuel.
4. CONCLUSION
Le rapport final du ,projet sera rédigé au premier trimestre 1995 et pré-
senté en Avril 1995.
L'objectif final du projet étant de familiariser les paysans de la ré-
gion des Niayes à la technique de la Fixation Biologique de l'Azote, puis de les
encourager à utiliser les inoculums de Rhizobium pour accroztre les rendements du
haricot,
une évaluation du projet sera effectuée en Juin 1995.
A l'issue d'une évaluation positive, on pourrait envisager l'installation
de petites unités de production d'inoculum dans des villages cibles.
10
5. RESSOURCES
5.1. Infrastructures
Le rrojet présenté ci-dessus sera entièrement réalisé par l'Institut
Sénégalais de Recherches Agricoles (ISRA) qui mettre à sa disposition le labo-
ratoire du Centre de Ressources Microbiologiques (MIRCEN) domicilié au Centre
National de Recherches Agronomiques (CNRA) de Bambey.
Ce laboratoire est actuellement bien équipé pour les travaux de micro-
biologie.: hotte à fl.ux laminaire; autoclaves, microscope, pH mètre, appareil
kjeldahl pour la détermination de l'azote, lyophilisateur, frigidaire, congélateur,
gtuves pour cultures bactériennes, chambre de culture pour les plantes et serre.
C'ependant le chromatographe à phase gazeuse pour la mesure de l'activité nitrogé-
nasique est actuellement défectueux et doit être remplacé.
D'autre part, 1'ISRA mettra également à la disposition l'infrastructure
de la station expérimentale de Sangalkam située dans la région des Niayes pour
toutes les expériences en station : terrain et équipement nécessaire à la prépa-
ration des sols.
5.2. Logistique
Le personnel chargé de l'exécution du projet (cf: infra) dispose d'un
véhicule tout terrain parfaitement adapté à la région des Niayes : il s'agit d'un
véhicule type Land Rover Station Wagon 110 mise en circulation pour la première
fois le ler Mai 1987. Ce véhicule fonctionne avec du carburant super comme source
d'énergie et consomme en moyenne 15 litres aux 100 kilomètres.
5.3. Personnel
<
L'ISRA affectera au projet le personnel du laboratoire MIRCEN dont il a
l,a charge :
- Chercheur Principal : Mamadou GUEYE, Docteur 3e cycle en microbiologie
des sols, coordonnateur du programme MIRCEN.
- Techniciens de laborato,iae : Alioune GNINGUE
Cheikh SAMB
Omar
TOURE
11
6. BIBLIOGRAPHIE
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Edingburgh), p. 87.
7. NGET DU PRû.IE'T A LA CHARGE DU CRDI (F CFA)
,
!
!
!
!
!Année 1 (1991)!Année 2 (1992)!Année 3 (1993)!Année 4 (1994)!
Total
f i
!
!
!
!
!
1
1
A/ Consultants
!
!
!
!
!
1. Local. DREYFUS, B. (ORSTOM-Dakar). Non pris en
!
!
!
!
charge par le projet
!
!
!
!
!
!
2. International
!
!
!
!
!
!
Pris en charge par le projet : voir C2
!
!
!
!
! !
!
!
s BORDELEAU, L.M. (Canada Agriculture, station de
!
!
!
!
Recherches de Sainte Foy)
!
!
!
!
I
. GRAHAM, P.H. (Université Saint Paul Minnesota,
!
!
!
!
U.S.A)
!
!
!
!
?
Btf Twain d'oeuvre Temporaire
!
!
!
!
!
Pour tous les travaux en serre et au champ.
!
1.000.000
! 1.000.000
! 1.000.000
! 1.000.000
! 4.000.000
!
!
!
!
!
Total de B
!
!
!
1.000.000
;. 1.000.000
! 1.000.000
; 1.000.000
f 4.000.000
!
!
!
C/ Déplacements
!
!
!
!
!
1. Local : déplacements à travers le Sénégal par le
!
!
!
!
personnel affecté au projet et pour le consultant
!
!
!
!
local
!
!
!
!
Déplacements estimés à 3 jours/mois avec un taux de:!
!
!
!
!
!
20.000 F/jour/chercheur
720.000 ,
720.000
i
720.000
;
720.000
!
; 2.880.000
4.000 Fljourltechnicien
!
144.000 !
144.000 !
144.000 !
144.000 !
576.000
!
i
!
!
!
2. International
!
!
!
. Par les consultants Lnternationaux : évaluation
!
!
!
du projet au début, en milieu et à la fin de
!
!
!
l'exécution
!
!
!
!
!
!
!
!
dépl+ements à 10 jours/an avec un taux de
!
!
1.050.000
!
2.100.000
45.000 F/jours et 600.000 F pour frais de
!
!
!
voyage
!
!
!
. Par le chercheur principal pour participer
!
!
!
aux conférences sur la Fixation Biologique
!
!
!
de l'azote tous les deux (ans)
!
!
!
!
!
!
!
Déplacements estimés à 10 jours/an avec un
!
!
!
!
taux de 4-5.000 F/an et 600.000 F pour frais
!
!
!
de voyage.
1.050.000 !
!
!
!
!
!
1.050.000 !
2.100.000
!
I
!
!
!
Total de C
! 864.000
!
2.964.000 !
864.000 !
2.964.000 !
7.656.000
1
1
!
!
!
1
Df Formationet Do-cumentation flnformation)
!
!
!
!
!
!
!
!
!
- Stage de formation sur l'inoculation du haricot !
!
!
f
. 1.500.000 !
1.500.000
avec des souches de Rhizobium (Stage organisé
!
!
!
!
!
à l'attention des producteurs)
!
!
!
!
!
- Souscription aux journaux scient
!
!
!
if i ques
!
!
!
!
!
!
!
. Current content
!
150.000
!
150.000 !
150.000 !
150.000 !
600.000
. Plant and soi.1
!
; 400.000
400.000 f
400.000
;
!
400.000 ;
1.600.000
. Biology and fertility i n soils
!
400.000
!
400.000 !
400.000 !
400.000 !
1.600.000
I
!
f
!
!
-
1
1
!
!
l
t
Total de D
!
'
950.000
i
950.000 ;
950.000
!
2.450.000 ;
!
5.300.000
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
1
!
!
!
!
!
!
!
!
1
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
E/ Materiel et Services
~-
!
!
!
1. Equipement
!
!
1
!
!
!
Achats internationaux
!
!
!
!
!
!
!
!
Chrsgmatographe à phase gazeuse
! 4.000.000
!
!
!
4,ooo.ooo
Achats locaux
!
!
!
!
!
!
!
!
Appareil photographique complet
!
800.000
!
!
!
800.000
2. Matériels consommables
!
!
!
!
!
!
!
Achats internationaux
!
!
!
. Bouilleur pour apparei 1 à eau distillée
!
150.000
!
!
!
150.000
. Tubes de culture
!
50.000
!
!
25.000
!
75.000
. Tubes à essais
!
!
!
!
!
25.000
t
25.000
50.000
. Erlen meyer et Bechers
100.000
i
50.000
I
150.000
. Ballons à fond plat
!
40.000
!
!
20.000
!
60.000
Eprouvettes
!
40.000
!
!
20,000
!
6QaQQQ
Fioles à jauger
!
40.000
!
!
20.000
1
60.000
Boites de pétri
!
400.000
!
!
!
!
400.000
. Paraf ilm
!
35.000
!
!
!
!
35.000
. Galerie Api et Logiciel informatique Api
!
100.000
!
!
!
!
100.000
. Pipettes
!
100.000
!
!
130.000
!
!
200.000
Oeses en platine et supports
!
50.000
!
!
50.000
!
!
100.000
Produits chimiques (voir annexe 1)
! 2.200.000
!
!
!
!
2.2OO.000 *
Flacons Serum
!
100.000
!
!
!
!
100.000
Seringues et aiguilles
!
30.000
!
!
!
!
30.000
!
!
!
!
!
Achats locaux
!
!
!
!
!
Pots en terre cuite
!
200.000
!
!
!
!
200.000
Chaux
!
!
20.000
!
180.000
!
200.000
Gaz (voir annexe 2)
!
91.600
91.600
!
91.600
!
91.600
!
366.400
Carburant
!
875.000
875.000
!
875.000
!
875,000
!
3.5GO.CXXI
Entretien véhicule
! 1.500.000
1.500.000 !
1.500.000
!
1.500.000 !
6.000.000
Matériel informatique
!
250.000
!
250.000
!
!
500.000
Fournitures de bureau(y compris pellicules
!
300.000
!
300.000
!
!
600.000
photo)
!
!
!
!
!
!
!
!
!
Total de E
!11.476.600
! 2.466.600 !
3a346.600
I 2.646.600 !
19.936.400
!
!
!
!
!
.
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2
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-
.
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.
.
-.
.
-.
-.
-.
-.
-.
15
”
.
16
3. CONTRIBUTION DE L'ISRA
8.1. Personnel
L'ISRA accepte de mettre
e personnel suivant à
a disposition du pro-
.jet pour les travaux de recherche
évus dans le cadre du programme qui y est dé-
':rit :
- Mamadou GUEYE, microb:
ogiste, coordonnateur du programme MIRCEN
- Alioune GNINGUE, techr
ien de laboratoire
- Cheikh SAMB, technicié
de laboratoire
- Omar TOURE, technicier
e laboratoire.
8.2. Charges sociales
L'ISRA fournira toutes 1
charges sociales pour .e personne ci-dessus
désigné.
8.3. Infrastructures
L'ISRA fournira un labor
oire (le laboratoire de microbiologie du
MIRCEN au CNRA de Bambey), une ser
> des terrains d'essai (station expérimentale
cie Sangalcam) et des bureaux.
8.4. Matériel et service
L'ISRA mettra un. véhicul
(Land Rover, station Wagon 110) à la disposi-
tion du projet, ainsi que tracteur
charrues, herses, etc... pour les travaux de
terrain.
L'ISRA mettra également
La disposition du projet, du matériel de labo-
ratoire,
notamment : hotte à flux
ninaire, pH mètre, autoclave, lyophilisateur,
congélateur, frigidaire, agitateur
nicroscope, loupe, étuve pour culture bacté-
rienne, étuve à sécher les échanti
)ns, appareil kjddahl pour le dosage de
l'azote.
17
t2nnexe 1 : Produits chimiques nécessaire
-
-
-
pour l'exécution du proje
Description
--~
Quantité
Prix Unitaire(CFA)
Prix total(CFA)
-
-
-
-
Mollo hydrogéno phosphate de potassium :
soog x 5
18. 001)
90.000
K2HP04
Dihydrogéno phosphate de potassium : Kd,1 'O4 5oog x 2
22.000
SuLfate de magnésium, 7 hydraté :
5oog x 5
65.000
Mg so4, 7H20
Sul.fate de manganèse, hydraté : Mn SO4,
5oog x 1
21 .ooo
21..000
U20
*
SuI.fate d'ammonium : (NW) 2SO4
5oog x 5
35.000
Sulfate de zinc, 7 hydraté : Zn SO 4'
5oog x 1
10.000
7H.,,O
L.
:;ulfate de cuivre, 5 hydraté: CU S04, 5H 0
5oog x 1
13.00c1
13.000
sulfate de potassium : K SO
2,5kg x 1
12. (JO(!
2 4
? ??
??
???
Molybdate de sodium : Na2Mo0
2,5kg x 1
13.OOi~
13.000
4
Molybdate de sodium, di-hydraté :
2,5kg x 1
13. 000
13.000
Na2Mo0 ,
4 2H20
Chlorure de potassium : Kel
tjoccx 5
30. Oilil
150.000
(I
Chlorure de sodium : Nael
5oog x 5
5. 2no
26.000
Chlorure de fer : F,c13
5oog x 3
lO.OO<~
30.000
Chlorure de calcium : Cae12
5oog x 3
15.OOl i
45.000
(;hl.orure de mercure : Mg&2
5oog x 3
65.000
195.000
[Chlorure de calcium, ai-hydrate : Cael,,
5oog x 3
lO.(~l)Ci
30.000
:Z H20
L
Acide E:thylène Diamine Tetra Acetique
1oog x 1
17.000
17.000
(Fe-EDTA)
Acide chlorydrique : Ha
500ml x 5
50. ooc)
250.000
/Icide sulfirique
: H2S04
500ml x 5
12.000
60.000
,?cimde nitrique
: HN03
500ml x 5
60.00~'
300.000
,Icide borique
: H3B03
5oog x 1
4. OO(!
4.000
-Nitrate de sodium : Na NO
5oog x 1
15.000
15.000
3
Uydroxyde de sodium : NaOH
5oog x 5
10. 000
50.000
hosphate de calcium : Ca HP0
5oog x 1
25.000
25.000
4
Solution Tampa+ pH = 4
1000ml x 2
5.000
10.000
Solution Tampon, pH = 7
1000ml x 2
5.000
10.000
:ianilitol
5oog x 10
18.00
180.000
.
,:xtrait de levure Difco
5oog x j-
16.000
80.000
18
Hescription
Q u a n t i t é
Prix Unitaire(CFA)
Prix total (CFA)
.\\gar, Difco
l
5gx 10
15.000
150.000
Kouge congo
5oog x 1
ih.000
26.000
.Y. "!ere de bromocreAo1
5g x 2
lO.OOC~
20.000
Bleu de bromothymol
lg x 3
2.000
6.000
.iulfate d'ammonium marqué ( 15N)
lkg x 2
100.000
200.000
Total
2.173.000
arrondi à 2.200.000-.F~ CFA
~
- - -
-
~
.-
-....
-_--
19
;Innexe ;! :
.~--
Gaz nécessaire pour l'exécutio
du projet.
IIescription
-
-
Utilisation
Qualité
Prix Unitaire
-~--
Prix total(CFA)
u
liutane
Hotte à flux laminaire
16 x 12kg
2950 b'/l2kg
47.200
(Manipulations stérile
icét:ylène
Mesure ARA
4x6m3
3 700 1. /u?
88.800
.: 1, 0 t il
Chromatographie
4x9m3
2500 hd
90. 000
ilydrogène
Chromatographie
4x9m3
2500 t, ,'l:! i
90. 000
Ibiygtine
Chromatographie r
4 x 7 m3
1800 l',"r! 3
50. 400
-
-
Total
366.400
.--------
MINISTERE DU DEVELOPPEMENT
\\
KURAL ET DE L'HYDRAULIQUE
, .I
-_---_-__
LNSTITLJT SENEGALAIS DE
CENTRE DE RECHERCHE POUR LE
RECHERCHES AGRICOLES
DEVELOPPEMENT INTERNATIONAL
(I.S.R.A.)
(C.R.D.I.)
B-P. 3120
B . P . 1 1 0 0 7
DAKAR, Sénégal
DAKAR, Sénégal
--e-m---_
-------
AUGMENTATION DE LA PRODUCTION DU HARICOT
(Phaseolus vulparis) AU SENEGAL PAR LA
.-
FIXATION BIOLOGIQUE DE L'AZOTE
(Projet de recherche)
Par
Mamadou GUEYE
MAI 1990
CENTRE NATIONAL DE RECHERCHES AGRONOMIQUES
DE BAMBEY
(C.N.R.A)
S O M M A I R E
-=============z=-
PAGES
-
-
PRESENTATION
1
1. INTRODUCTION
2. OBJECTIFS
3. PLAN DE RECHERCHE
3.1. Constitution d'une collection de souches de Rhizobi;j::l
3
3.2. Estimation quantitative de la Fixation d'Azote
5
3.3. Essais d'inoculation
7
3.4. Production d'inoculum
8
4. CONCLUSION
9
5. RESSOURCES
10
5.1. Infrastructures
10
5.2. Logistique
10
5..3. Personnel
10
6. BIBLIOGRAPHIE
11
7. BUDGET DU PROJET A LA CHARGE DU CRDI
12
8. C0NTR:IBU-T ION DE L' ISRA
16
Annexe 1
Produits Chimiques
17
/Annexe 2
Gaz
19
1
-..
.--_--
__-----
-.-.
KEPUBLIQUE DU SENEGAL
.-------
MINISTERE DU DEVELOPPEMENT
RURAL ET DE L'HYDRAULIQUE
._---_-_
INSTITUT SENEGAJ.,AIS DE
CENTRE DE RECHERCHE POUR LE
RECHERCHES AGRICOLES
DEVELOPPEMENT INTERNATIONAL
(I.s,R.A.)
(C.R.D.I.)
B.P. 3120
B . P . 1 1 0 0 7
DAKAR, Sénégal
DAKAR, Sénégal
--------
-------
AUGMENTATION DE LA PRODUCTION DU HARICOT
(Phaseolus.vulgaris) AU SENEGAL PAR LA
FIXATION BIOLOGIQUE DE L'AZOTE
LE C013RDONNATEUR DU
LE DIRECTEUR DES RECHERCHES SUR
LE DIRECTEUR GENERAL
F'ROG!WfME MIRCEN
PRODUCTIONS VEGETALES
DE L'ISRA
Limamoulaye CISSE
Mouhamed El Habib LY
2
1. INTRODUCTION
En Afrique, les légumineuses à graines occupent une place de tout pre-
mier choix dans les petites exploitations agricoles où elles jouent un très grand
rîle dans l'apport des protéines végétales et dans le maintien de la fertilité
des SO:LS cultivés.
Au Sénégal, la culture du haricot (Phaseolus vulgaris) connait un essor
relativement récent. Le haricot est cultivé pendant la saison sèche froide de Octo-
bre à fivril. La principale zone de production est la région des Niayes où de nom-
breux paysans sont regroupés dans de petites exploitations agricoles à l'exemple
de la Coopérative de Production Agricole de Thieudem (COPAT) qui exploite une su-
perficie de 12 ha.
Bien qu'il existe une dizaine de variétés disponibles (ISRA, 1986), une
seule (var. Bobino) est cultivée à grande échelle.
Le haricot produit au Sénégal est exporté en grande partie vers l'Eure-
pe (83%) . Le reste de la production (17%) est destiné à la consommation locale,
principalement dans les zones urbaines. Pour les paysans de la région des.Niayes,
la culture du haricot représente une source de devises très importante pendant la
saison sèche (le pris du haricot au producteur est de 350 F/kg). Un circuit de com-
mercialisation du haricot existe par l'intermédiaire des associations d'exportateurs
(c:f : Association des Exportateurs de Produits Agricoles du Sénégal = ASEPAS) qui
<
achètent la production au niveau des coopératives agricoles et l'exportent princi-
palement en Europe du Nord.
Dans la région des Niayes, en saison sèche, l'eau n'est pas un facteur
limitant car la nappe y est très peu profonde (moins de 5 mètres) et de nombreux
ptits y sont aménagés pour la satisfaction des besoins en eau des cultures. Cepen-
dant, la production de haricot dans cette région est encore faible (moins de 5t/ha).
Le principal facteur limitant la culture du haricot est l'absence totale de nodules
sur les systèmes racinaires des plantes, ce qui entraine une carence azotée préju-
diciable à leur développement. De très nombreux efforts doivent alors être consen-
tis pour favoriser et améliorer la Fixation Biologique de 1'Azote (FBA) par le ha-
ricot dans la région des Niayes, et en conséquence, augmenter la production. En
effet, bien que la réponse du haricot à l'inoculation avec des souches de Rhizobium
soit variable (Graham, 1981), elle donne des résultats très probants en zone tropi-
cale (Dart et Eaglesham, 1974 ; Duque et al., 1985 ; Bernard et Michelon, 1986 ;
Salez et Saint Macary, 1986).
_.
--.---
---
3
L'objectif du présent projet est d'augmenter la production du haricot
au Sénégal, dans la région des Niayes par la FBA. Ce projet sera exécuté par l'Ins-
titut Sénégalais de Recherches Agricoles (ISRA), dans le cadre du programme du Cen-
tre de Ressources Microbiologiques (MIRCEN) domicilié au Centre National de Recher-
ches Agronomiques (CNRA) de Bambey.
2. OBJECTIFS
2.1. Objectif général
11 s'agit de promouvoir l'utilisation de la technique de la FBA par les
paysans pour augmenter la production du haricot pendant la saison sèche dans les
petites exploitations agricoles localisées dans la région des Niayes, au Sénégal.
2.2. Objectifs spécifiques
- Constitution d'une collection de souches de Rhizobium phaseoli spéci-
fiques pour le haricot et adaptées à la région des Niayes.
- Estimation quantitative de la FBA chez le haricot dans les conditions
du Sénégal.
- Essais de démonstration de l'inoculation du haricot au champ avec des
souches de Rhizobium.
- Production d'inoculum de Rhizobium pour le haricot.
3. PLAN DE RECHERCHE
3.1. Constitution d'une collection de souches de Khizobium
Une étude préliminaire a montré l'absence totale de nodules chez le ha-
ricot dans la région des Niayes. Ceci suggère que le sol des Niayes est dépourvu
de Rhizobium phaseoli spécifiques pour la nodulation du haricot ou que la nodula-
tion du haricot est inhibée par un facteur non déterminé. Il y a donc vraissembla-
biement un besoin d'inoculer le haricot avec une ou des souches de Rhizobium pha-
s~eoli très effective et adaptée au sol de la région des Niayes.
-
-
Il est alors important dans cette étude d'envisager au MIRCEN une col-
lection de souches de Rhizobium spécifiques et efficientes pour le haricot. Les
souches de Rhizobium phaseoli sélectionnées peuvent être utilisées dans les petites
exploitations agricoles pour l'amélioration de la production du haricot. Ces sou-
ches peuvent aussi être échangées dans le cadre du réseau des MIRCENs.
3.1.1. Isolement et conservation des souches de Rhizobium
Des souches de Rhizobium ghaseoli seront isolées à partir de plusieurs
sols prélevés dans différents endroits du Sénégal selon la technique décrite par
V:Lncent (1970). Les souches seront ensuite cataloguées et conservées par lyophi-
Iisation.
4
3.1.2. Préévaluation du potentiel fixateur des associations Rhizobium-
variétés de Haricot
Après une bonne croissance des souches de Rhizobium dans des erlens
contenant du milieu YEM liquide, elles seront utilisées pour inoculer des plantu-
les de haricot obtenues après prégermination des variétés de haricot et poussant
E.ans des pots en terre cuite (0 = 18 cm) contenant du sable très pauvre 'en azote
et préalablement stérilisé. Tous les pots seront placés sur des tables installées
caris une serre et une fois par semaine, on apportera une solution nutritive dépour-
v'ue d ' a z o t e ( H e w i t t , 1 9 6 6 ) .
Après 45 jours de croissance des plantes, l'effectivité de chaque sou-
che de Rhizobium sera déterminé par rapport à un témoin non inoculé par :
- l'indice de nodulation (I.N.) de chaque association plante hôte -
souche de Rhizobium (Guèye et Bordeleau, 1988).
- l'activité réductrice d'acétylène (ARA).
- le poids sec et la teneur en azote des parties aériennes de chaque
plante.
Cette préévaluation permettra de sélectionner les meilleures associations
souches de Rhizobium x variétés de haricot (trois au maximum) qui. seront utilisées
pour les études ultérieures.
3.1.3. Caractérisation des souches de Rhizobium
Les souches de Rhizobium les plus performantes devront être cataloguées.
Une caractérisation systématique de ces souches est alors nécessaire. Cette carac-
térisation se fera en déterminant :
- la croissance des Rhizobium en fonction du pH, de la température et
de la salinité (concentration en Nql).
- l'aptitude des Rhizobium à assimiler différents métabolites (caracté-
risation effectuée au moyen des galeries Api).
- la résistance des Rhizobium aux antibiotiques et au actinomycetes.
3.1.4. Equipement et matBrie requis
- 1 Chromatographe à phase gazeuse pour les mesures ARA
- 1 Appareil photographique pour fixer en image les différentes obser-
vations au laboratoire et sur le terrain.
- Entretien d'un véhicule, Land rover, genre Station Wagon 110 (v0i.r
budget).
- 2500 litres carburant super pour le véhicule (20.000 km/an à raison
;' de 12 à 15 litres aux lb0 km).
5
5000 boites de pétri stfriles à usage unique.
500 tubes de culture pour les souches de Rhizobium
500 tubes de lyophilisation pour la conservation des Rhizobium.
500 galeries Api pour la caractérisation biochimique des Rhizobium.
1 logiciel informatique Api pour l'identification des Rhizobium par
ordinateur.
Produits chimiques (voir Annexe 1)
1000 sacs en papier pour: le séchage et la pesée des parties aériennes.
Gaz (voir Annexe 2).
300 pots en terre cuite (@ = 18 cm)
200 flacons à sérum pour l'incubation des systèmes racinaires pendant
les mesures ARA.
500 seringues et 500 aiguilles pour les prélèvements gazeux.
Fournitures de bureau.
Frais de déplacement.
Main d'oeuvre temporaire pour les travaux en serre (45 jour de travail).
3.1.5. Planning de travaii
,
Tout le travail se rapportant à la collection et à l'évaluation des sou-
ches de Rhizobium phaseoli sera effectué durant l'année 1991 et réparti comme suit :
- Janvier - Février 1991 : prélèvement de sols dans plusieurs localités
;du Sénégal
- Mars - Juillet 1991
: Isolement, caractérisation et conservation des
souches de Rhizobium.
- Août - Novembre 1991
: Préévaluation des souches de Rhizobium.
- Décembre 1991
: Premier rapport annuel.
3.2. Estimation quantitative de la Fixation Biologique de 1'Azote (FBA)
L'intérêt majeur des légumineuses est leur capacité CG fixer l'azote
atmosphérique et de contribuer de façon considérable à l'économie de l'azote dans
lee différents systèmes de culture.
La quantité d'azote fixé par le haricot, estimée par la méthode de ré-
duction de l'acétylène, est de l'ordre de 10 kg N/ha. (La Rue et Patterson, 19Sl),
ce qui est extrêmement faible, comparé à la capacité fixatrice d'autres légumineu-
ses-tel que le niébé (Vigna unguiculata).
I
Cependant, la quantité d'az!ote fixé par les légumineuses varie largement
selon le génotype de la plante-hôte, 'le génotype et l'efficacité du Rhizobium in-
fectant,
1,~ conditions de climat et de sol et la méthodologie utilisée pour mesu-
rer la fixation biologique de l'azote.
6
C'est pourquoi il est nécessaire, dans le cadre de cette étude, de quan-
tj.fier exactement dans la région des Niayes, l'azote fixé par les différentes asso-
cj.ations souches de Rhizobium x variétés de haricot sélectionnées au paragraphe
3.1.2. L'association symbiotique la plus fixatrice d'azote pourra alors être utili-
sec dans les essais d'inoculation.
3.2.1. Estimation de la FBA en serre
Pour chacune des trois associations symbiotiques sélectionnées en 3.1.2.,
lc. FBA sera évaluée sur des plantes de haricot obtenues après prégermination et
cc.ltivées jusqu'au stade de floraison dans des pots (0 = 18 cm) contenant du sol
prélevé dans la région des Niayes et préalablement stérilisé. Tous les pots seront
installés dans une serre grillagée.
La Fixation Biologique de 1'Azote sera mesurée par la technique la plus
précise : celle de la dilation isoto;pique faisant appel à 15 N (Fried et Broeshart,
1975).
Après 45 jours de croissance des plantes, l'azote marqué sera dosé au la-
boratoire d'analyses de 15 N du CNRA de Bambey équipé par l'Agence Internationale
d'Energie Atomique (AIEA) de Vienne èt porteront sur les parties aériennes des plan-
tes.
3.2.2. Estimation quantitative de la FBA au champ
La FBA sera évaluée au chmp par la technique de dilution isotopique dans
trIois (3) localités de la région des'Niayes : la station expérimentale ISRA de San-
galcam, le village de Thieudem où 1'ISRA intervient dans le projet Transpaille (Four-
niture de compost pour la culture du haricot) et un village où il n'y a aucune inter-
vention des services de la recherche ou du développement (village témoin). Le soja
(qui ne nodule pas dans la région des Niayes) et le mil seront utilisés comme plan-
tes de référence. L'inoculum de Rhizobium sera sous forme liquide. L'azote des par-
,
lies aériennes, des racines et des gousses sera dosé à la récolte.
3.2.3. Matériel et équipement requis
- Sulfate d'ammonium marque (15N) à 21,4%
- Entretien du véhicule
- 2500 litres carburant super
- Main d'oeuvre temporaire pour les expériences en serre et au champ
(65 jours de travail)
- Frais de déplacement
- Fournitures de bureau.
'.,1
3.2.4. Planning de trava$l
Janvier - Juin 1992: Conduite des expériences en serre et au champ
Juillet - Novembre : Dosage de l'azote : estimation de la FBA
Décembre 1992
: Deuxième rapport annuel.
3.3. Essais d'inoculation
L'inoculation des légumineuses avec les souches de Rhizobium est une pra-
tique très peu courante, voire inexistante au Sénégal, bien que ses effets bénéfi-
ques ont été mis en évidence chez le soja (Larcher et al., 1984)
et chez le voan-
.zou (Guèye, 1990).
L'objectif de ces essais est de faire des démonstrations visant à encou-
ra.ger les paysans de la région des Niayes à utiliser les inoculums de Rhizobium
pc,ur augmenter la production du haricot dans les exploitations agricoles.
Ces essais seront conduits dans quatre (4) localités identifiées comme
les plus grandes zones de production de haricot. Les traitements seront les sui-
vants :
l/- Haricot non inoculé avec une souche de Rhizobium et n'ayant reçu
aucun apport azoté et :aucun apport organique (Témoin).
2/- Haricot non inoculé avec une souche de Rhizobium et ayant reçu de
l'engrais minéral azotié à la dose recommandée.
3/- Haricot non inoculé avec une souche de Rhizobium et ayant reçu de la
fumure organique à la dose recommandée.
4/- Haricot inoculé avec une souche de Rhizobium et n'ayant reçu aucun
apport azoté et aucun apport organique.
Dans ces essais, l'association souche de Rhizobium x variété de haricot
la plus fixatrice d'azote, sélectionnée au paragraphe 3.2. sera utilisée.
3.3.1. Matériels et équipement requis
- Tourbe (pm)
- 50 kg de chaux vive
- Entretien du véhicule
- Main d'oeuvre temporaire dans les quatre loca .lités (20 jours de travaSl
par localité)
- Frais de déplacement.
3.3.2. Planning de travail
Janvier - Juin 1993
: Mise en place et suivi des essais d'inoculation
Juillet - Septembre 1993: - Exploitation des résultats
- Troisième rapport annuel.
8
3.4. Production d'inoculum
3.4.1. Production d'inolulum de Rhizobium
L'inoculum de Rhizobium sera produit au CNRA de Bambey, au laboratoire
du MIRCEN en utilisant la souche de Rhizobium ayant servi aux essais de démonstra-
tion (voir paragraphe 3). Ce laboratoire est équipé en fermenteurs. Deux types de
support seront utilisés :
- la tourbe : ce support a toujours été utilisé pour la production d'ino-
culum au CNRA de Bambep pour la culture du Soja. Il y a de grands gi-
sements de tourbe au Senégal ;
- la coque d'arachide brulée
: elle est produite par :La Société Natio-
nale de Commercialisation des Oléagineux au Sénégal (SONACOS) et est
utilisée par les paysans de la région des Niayes comme fumure organi-
que. Il s'agit dans le cadre de ce projet, d'étudier la possibilité
d'utiliser la coque d'arachide brûlée comme support d'inoculum. Ceci
aura l'avantage de ne pas bouleverser les habitudes des paysans pour
son utilisation, comparativement à la tourbe qui peut paraître comme
un intrant supplémentaire.
3.4.2. Controle de la qualité et manufacturation de l'inoculum produit
La qualité de l'inoculum produit pour la culture du haricot sera con-
trôlée au laboratoire MIRCEN de Bambey dans des vases de végétation contenant du
sable stérile. Il s'agira de :
- Vérifier que l'inoculum renferme en quantité suffisante des Rhizobiums
viables et infectifs sur la variété de haricot pour laquelle il a été
produit.
- Déterminer la dose d'inoculum à appliquer au haricot pour obtenir
des rendements satisfaisants sans recourir aux engrais azotés.
Après le controle de la qualité, l'inoculum sera certifié par 1'ISRA
(laboratoire MIRCEN). Chaque sachet d'inoculum portera les indications suivantes :
le poids de l'inoculum, la variété de haricot pour laquelle l'inoculum est desti-
né, la dose d'application, la date de fabrication et la date limite d'utilisation.
Chaque sachet d'inoculum portera également la mention : "PRODUIT ET CERTIFIE PAR
L'ISRA".
3.4.3. Distribution de l'inoculum
L'ISRA (laboratoire MIRCEN de Bambey) distribuera en exclusivité tout
l'inoculum produit. Après une étude socio-économique préalable, il sera décidé
Y
de vendre'l'inoculum ou de le céder gratuitement aux paysans, dans les quatre
localités où ont eu lieu les essais d'inoculation.
9
3.4.4. Stage de formation
Après la distribution de l'inoculum, un stage d'initiation sera organi-
se à l'attention des paysans des quatre localités précitées et/ou des agents de la
vulgarisation des résultats de la recherche.
Ce stage sera entièrement consacré à l'utilisation des inoculums de w-
zobium à la culture du haricot.
-
-
3.4.5. Matériel et équipement requis
- 2500 litres super
- Tourbe (pm)
- 450 kg (9 sacs de 50 kg) de chaux pour réajuster le pH de la tourbe
- 1000 sachets en plastique stériles
- Main d'oeuvre temporaire pour préparer la toube : prélèvement, séchage,
broyage,
ajustement du pH et répartition dans les sachets (20 jours de
travail).
3.4.6. Planning de travafl
- Octobre 1993 - Août 1994
: Production, controle de la qualité et
manufacturation de l'inoculum.
- Septembre - Octobre 1994
: Distribution de l'inoculum.
- Novembre
1994
: Stage de formation sur l'utilisation des
inoculum.
- Décembre 1994
: - Evaluation de l'utilisation de l'inocu-
lum par les paysans
- Quatrième rapport annuel.
4. CONCLUSION
Le rapport final du ,projet sera rédigé au premier trimestre 1995 et pré-
senté en Avril 1995.
L'objectif final du projet étant de familiariser les paysans de la ré-
gion des Niayes à la technique de la Fixation Biologique de l'Azote, puis de les
encourager à utiliser les inoculums de Rhizobium pour accroztre les rendements du
haricot,
une évaluation du projet sera effectuée en Juin 1995.
A l'issue d'une évaluation positive, on pourrait envisager l'installation
de petites unités de production d'inoculum dans des villages cibles.
10
5. RESSOURCES
5.1. Infrastructures
Le rrojet présenté ci-dessus sera entièrement réalisé par l'Institut
Sénégalais de Recherches Agricoles (ISRA) qui mettre à sa disposition le labo-
ratoire du Centre de Ressources Microbiologiques (MIRCEN) domicilié au Centre
National de Recherches Agronomiques (CNRA) de Bambey.
Ce laboratoire est actuellement bien équipé pour les travaux de micro-
biologie.: hotte à fl.ux laminaire; autoclaves, microscope, pH mètre, appareil
kjeldahl pour la détermination de l'azote, lyophilisateur, frigidaire, congélateur,
gtuves pour cultures bactériennes, chambre de culture pour les plantes et serre.
C'ependant le chromatographe à phase gazeuse pour la mesure de l'activité nitrogé-
nasique est actuellement défectueux et doit être remplacé.
D'autre part, 1'ISRA mettra également à la disposition l'infrastructure
de la station expérimentale de Sangalkam située dans la région des Niayes pour
toutes les expériences en station : terrain et équipement nécessaire à la prépa-
ration des sols.
5.2. Logistique
Le personnel chargé de l'exécution du projet (cf: infra) dispose d'un
véhicule tout terrain parfaitement adapté à la région des Niayes : il s'agit d'un
véhicule type Land Rover Station Wagon 110 mise en circulation pour la première
fois le ler Mai 1987. Ce véhicule fonctionne avec du carburant super comme source
d'énergie et consomme en moyenne 15 litres aux 100 kilomètres.
5.3. Personnel
<
L'ISRA affectera au projet le personnel du laboratoire MIRCEN dont il a
l,a charge :
- Chercheur Principal : Mamadou GUEYE, Docteur 3e cycle en microbiologie
des sols, coordonnateur du programme MIRCEN.
- Techniciens de laborato,iae : Alioune GNINGUE
Cheikh SAMB
Omar
TOURE
11
6. BIBLIOGRAPHIE
BEUNARD, P. et MICHELON, R. 1986 Effet de l'inoculation du haricot par deux sou-
ches de Rhizobium phaseoli. L'Agron. Trop. 41 (2), 128-131.
DART, P.J. and EAGLESHAM, A.R.M. 1974 Field inoculation of navy bean Phaseolus
vulgaris. Rothamsted Exp. St. Rep. 1, 246-253.
DLJQUE, F. F., NEVES, M.C.P., FRANCO, A.A., VICTORIA, R.L. and BODDEY, R.M. 1985
Plant and nodule development and nitrogen fixation in climbing culti-
vars of Phaseolus vulgaris L. grown in monoculture or associated with
Zea mays L. J. Agr. SC&. Camb. 90, 19-29.
FRIED, M. and BROESHART, H. 1975 An independant measurement of the amount of
nitrogen fixed by a legume trop. Plant and Soil. 43, 707-711.
GRAHAM, P.H. 1981 Some problems of nodulation and symbiotic nitrogen fixation in
Phaseolus vulgaris L. : a review. Field Crops Res. 4, 93-112.
GUEYE, M. 1990 Effet de l'inoculation avec des souches de Rhizobium et de la
fertilisation azotée sur le rendement en grains du voandzou (Vigna
subterranea (L.) Thouars) au Sénégal. Actes de la 3ème Conférence
AABNF (Sous presse).
GUEYE, M. and BORDELEAU, L.M. 1988 Nitrogen fixation in bambara groundnut,
Voandzeia subterranea (L.) Thouars. Mircen Journal. 4, 365-375.
HEWITT, E.J. 1966 Sand and water culture methods used in the study of plant
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INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES (ISRA). 1986 Les cultures maraichères
au Sénégal. Bilan des activités de 1972-1985 du Centre pour le Déve-
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LA RUE, A.T. and PATTERSON, T.G. 1981 How much nitrogen do legumes fix ?
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LARCHER, J., WEY, J. et GANRY, F. 1984 Recherches sur le soja 1978 - 1983.
.
Rapport,
CNRA Bambey, 816~.
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presented at the second conference of the AABNF. 15-19 December.
VINCENT, J.M. 1970 A mannual for the practical study of the root-nodule bacteria.
I.B.P. Handbook na 15, Blakwell Scientific Publications
(Oxford-
Edingburgh), p. 87.
7. NGET DU PRû.IE'T A LA CHARGE DU CRDI (F CFA)
,
!
!
!
!
!Année 1 (1991)!Année 2 (1992)!Année 3 (1993)!Année 4 (1994)!
Total
f i
!
!
!
!
!
1
1
A/ Consultants
!
!
!
!
!
1. Local. DREYFUS, B. (ORSTOM-Dakar). Non pris en
!
!
!
!
charge par le projet
!
!
!
!
!
!
2. International
!
!
!
!
!
!
Pris en charge par le projet : voir C2
!
!
!
!
! !
!
!
s BORDELEAU, L.M. (Canada Agriculture, station de
!
!
!
!
Recherches de Sainte Foy)
!
!
!
!
I
. GRAHAM, P.H. (Université Saint Paul Minnesota,
!
!
!
!
U.S.A)
!
!
!
!
?
Btf Twain d'oeuvre Temporaire
!
!
!
!
!
Pour tous les travaux en serre et au champ.
!
1.000.000
! 1.000.000
! 1.000.000
! 1.000.000
! 4.000.000
!
!
!
!
!
Total de B
!
!
!
1.000.000
;. 1.000.000
! 1.000.000
; 1.000.000
f 4.000.000
!
!
!
C/ Déplacements
!
!
!
!
!
1. Local : déplacements à travers le Sénégal par le
!
!
!
!
personnel affecté au projet et pour le consultant
!
!
!
!
local
!
!
!
!
Déplacements estimés à 3 jours/mois avec un taux de:!
!
!
!
!
!
20.000 F/jour/chercheur
720.000 ,
720.000
i
720.000
;
720.000
!
; 2.880.000
4.000 Fljourltechnicien
!
144.000 !
144.000 !
144.000 !
144.000 !
576.000
!
i
!
!
!
2. International
!
!
!
. Par les consultants Lnternationaux : évaluation
!
!
!
du projet au début, en milieu et à la fin de
!
!
!
l'exécution
!
!
!
!
!
!
!
!
dépl+ements à 10 jours/an avec un taux de
!
!
1.050.000
!
2.100.000
45.000 F/jours et 600.000 F pour frais de
!
!
!
voyage
!
!
!
. Par le chercheur principal pour participer
!
!
!
aux conférences sur la Fixation Biologique
!
!
!
de l'azote tous les deux (ans)
!
!
!
!
!
!
!
Déplacements estimés à 10 jours/an avec un
!
!
!
!
taux de 4-5.000 F/an et 600.000 F pour frais
!
!
!
de voyage.
1.050.000 !
!
!
!
!
!
1.050.000 !
2.100.000
!
I
!
!
!
Total de C
! 864.000
!
2.964.000 !
864.000 !
2.964.000 !
7.656.000
1
1
!
!
!
1
Df Formationet Do-cumentation flnformation)
!
!
!
!
!
!
!
!
!
- Stage de formation sur l'inoculation du haricot !
!
!
f
. 1.500.000 !
1.500.000
avec des souches de Rhizobium (Stage organisé
!
!
!
!
!
à l'attention des producteurs)
!
!
!
!
!
- Souscription aux journaux scient
!
!
!
if i ques
!
!
!
!
!
!
!
. Current content
!
150.000
!
150.000 !
150.000 !
150.000 !
600.000
. Plant and soi.1
!
; 400.000
400.000 f
400.000
;
!
400.000 ;
1.600.000
. Biology and fertility i n soils
!
400.000
!
400.000 !
400.000 !
400.000 !
1.600.000
I
!
f
!
!
-
1
1
!
!
l
t
Total de D
!
'
950.000
i
950.000 ;
950.000
!
2.450.000 ;
!
5.300.000
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
1
!
!
!
!
!
!
!
!
1
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
E/ Materiel et Services
~-
!
!
!
1. Equipement
!
!
1
!
!
!
Achats internationaux
!
!
!
!
!
!
!
!
Chrsgmatographe à phase gazeuse
! 4.000.000
!
!
!
4,ooo.ooo
Achats locaux
!
!
!
!
!
!
!
!
Appareil photographique complet
!
800.000
!
!
!
800.000
2. Matériels consommables
!
!
!
!
!
!
!
Achats internationaux
!
!
!
. Bouilleur pour apparei 1 à eau distillée
!
150.000
!
!
!
150.000
. Tubes de culture
!
50.000
!
!
25.000
!
75.000
. Tubes à essais
!
!
!
!
!
25.000
t
25.000
50.000
. Erlen meyer et Bechers
100.000
i
50.000
I
150.000
. Ballons à fond plat
!
40.000
!
!
20.000
!
60.000
Eprouvettes
!
40.000
!
!
20,000
!
6QaQQQ
Fioles à jauger
!
40.000
!
!
20.000
1
60.000
Boites de pétri
!
400.000
!
!
!
!
400.000
. Paraf ilm
!
35.000
!
!
!
!
35.000
. Galerie Api et Logiciel informatique Api
!
100.000
!
!
!
!
100.000
. Pipettes
!
100.000
!
!
130.000
!
!
200.000
Oeses en platine et supports
!
50.000
!
!
50.000
!
!
100.000
Produits chimiques (voir annexe 1)
! 2.200.000
!
!
!
!
2.2OO.000 *
Flacons Serum
!
100.000
!
!
!
!
100.000
Seringues et aiguilles
!
30.000
!
!
!
!
30.000
!
!
!
!
!
Achats locaux
!
!
!
!
!
Pots en terre cuite
!
200.000
!
!
!
!
200.000
Chaux
!
!
20.000
!
180.000
!
200.000
Gaz (voir annexe 2)
!
91.600
91.600
!
91.600
!
91.600
!
366.400
Carburant
!
875.000
875.000
!
875.000
!
875,000
!
3.5GO.CXXI
Entretien véhicule
! 1.500.000
1.500.000 !
1.500.000
!
1.500.000 !
6.000.000
Matériel informatique
!
250.000
!
250.000
!
!
500.000
Fournitures de bureau(y compris pellicules
!
300.000
!
300.000
!
!
600.000
photo)
!
!
!
!
!
!
!
!
!
Total de E
!11.476.600
! 2.466.600 !
3a346.600
I 2.646.600 !
19.936.400
!
!
!
!
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15
”
.
16
3. CONTRIBUTION DE L'ISRA
8.1. Personnel
L'ISRA accepte de mettre
e personnel suivant à
a disposition du pro-
.jet pour les travaux de recherche
évus dans le cadre du programme qui y est dé-
':rit :
- Mamadou GUEYE, microb:
ogiste, coordonnateur du programme MIRCEN
- Alioune GNINGUE, techr
ien de laboratoire
- Cheikh SAMB, technicié
de laboratoire
- Omar TOURE, technicier
e laboratoire.
8.2. Charges sociales
L'ISRA fournira toutes 1
charges sociales pour .e personne ci-dessus
désigné.
8.3. Infrastructures
L'ISRA fournira un labor
oire (le laboratoire de microbiologie du
MIRCEN au CNRA de Bambey), une ser
> des terrains d'essai (station expérimentale
cie Sangalcam) et des bureaux.
8.4. Matériel et service
L'ISRA mettra un. véhicul
(Land Rover, station Wagon 110) à la disposi-
tion du projet, ainsi que tracteur
charrues, herses, etc... pour les travaux de
terrain.
L'ISRA mettra également
La disposition du projet, du matériel de labo-
ratoire,
notamment : hotte à flux
ninaire, pH mètre, autoclave, lyophilisateur,
congélateur, frigidaire, agitateur
nicroscope, loupe, étuve pour culture bacté-
rienne, étuve à sécher les échanti
)ns, appareil kjddahl pour le dosage de
l'azote.
17
t2nnexe 1 : Produits chimiques nécessaire
-
-
-
pour l'exécution du proje
Description
--~
Quantité
Prix Unitaire(CFA)
Prix total(CFA)
-
-
-
-
Mollo hydrogéno phosphate de potassium :
soog x 5
18. 001)
90.000
K2HP04
Dihydrogéno phosphate de potassium : Kd,1 'O4 5oog x 2
22.000
SuLfate de magnésium, 7 hydraté :
5oog x 5
65.000
Mg so4, 7H20
Sul.fate de manganèse, hydraté : Mn SO4,
5oog x 1
21 .ooo
21..000
U20
*
SuI.fate d'ammonium : (NW) 2SO4
5oog x 5
35.000
Sulfate de zinc, 7 hydraté : Zn SO 4'
5oog x 1
10.000
7H.,,O
L.
:;ulfate de cuivre, 5 hydraté: CU S04, 5H 0
5oog x 1
13.00c1
13.000
sulfate de potassium : K SO
2,5kg x 1
12. (JO(!
2 4
? ??
??
???
Molybdate de sodium : Na2Mo0
2,5kg x 1
13.OOi~
13.000
4
Molybdate de sodium, di-hydraté :
2,5kg x 1
13. 000
13.000
Na2Mo0 ,
4 2H20
Chlorure de potassium : Kel
tjoccx 5
30. Oilil
150.000
(I
Chlorure de sodium : Nael
5oog x 5
5. 2no
26.000
Chlorure de fer : F,c13
5oog x 3
lO.OO<~
30.000
Chlorure de calcium : Cae12
5oog x 3
15.OOl i
45.000
(;hl.orure de mercure : Mg&2
5oog x 3
65.000
195.000
[Chlorure de calcium, ai-hydrate : Cael,,
5oog x 3
lO.(~l)Ci
30.000
:Z H20
L
Acide E:thylène Diamine Tetra Acetique
1oog x 1
17.000
17.000
(Fe-EDTA)
Acide chlorydrique : Ha
500ml x 5
50. ooc)
250.000
/Icide sulfirique
: H2S04
500ml x 5
12.000
60.000
,?cimde nitrique
: HN03
500ml x 5
60.00~'
300.000
,Icide borique
: H3B03
5oog x 1
4. OO(!
4.000
-Nitrate de sodium : Na NO
5oog x 1
15.000
15.000
3
Uydroxyde de sodium : NaOH
5oog x 5
10. 000
50.000
hosphate de calcium : Ca HP0
5oog x 1
25.000
25.000
4
Solution Tampa+ pH = 4
1000ml x 2
5.000
10.000
Solution Tampon, pH = 7
1000ml x 2
5.000
10.000
:ianilitol
5oog x 10
18.00
180.000
.
,:xtrait de levure Difco
5oog x j-
16.000
80.000
18
Hescription
Q u a n t i t é
Prix Unitaire(CFA)
Prix total (CFA)
.\\gar, Difco
l
5gx 10
15.000
150.000
Kouge congo
5oog x 1
ih.000
26.000
.Y. "!ere de bromocreAo1
5g x 2
lO.OOC~
20.000
Bleu de bromothymol
lg x 3
2.000
6.000
.iulfate d'ammonium marqué ( 15N)
lkg x 2
100.000
200.000
Total
2.173.000
arrondi à 2.200.000-.F~ CFA
~
- - -
-
~
.-
-....
-_--
19
;Innexe ;! :
.~--
Gaz nécessaire pour l'exécutio
du projet.
IIescription
-
-
Utilisation
Qualité
Prix Unitaire
-~--
Prix total(CFA)
u
liutane
Hotte à flux laminaire
16 x 12kg
2950 b'/l2kg
47.200
(Manipulations stérile
icét:ylène
Mesure ARA
4x6m3
3 700 1. /u?
88.800
.: 1, 0 t il
Chromatographie
4x9m3
2500 hd
90. 000
ilydrogène
Chromatographie
4x9m3
2500 t, ,'l:! i
90. 000
Ibiygtine
Chromatographie r
4 x 7 m3
1800 l',"r! 3
50. 400
-
-
Total
366.400