CN f9 &90 8 ADAPTATION DU NIEBE AUX ZONES...
CN f9 &90 8
ADAPTATION DU NIEBE AUX ZONES SEMI-ARIDES
F 300
fx3
NDIAGA CISSE*
-_-.
Des études au champ ont été menées sous conditions pluviales
3 Bambey, Thilmakha et Louga en 1987 et 1988. Elles avaient pour objec-
'
tif de déterminer la réaction de 8 génotypes de niébé (Vigna unguicula-

taj en zones semis-arides. L'intensité de la sécheresse (0) à Louga
&ait de 0,65 et 0,49 % respectivement en 1987 et 1988. Les génotypes
(étaient divisds en sensibles, tolérantes et résistantes à la sécheresse
';SU~ la base de l'indice de sensibilité au stress (S) appliqué au rende-
jment et sur leur performance a Louga. L'adaptation de la variété 58-57
I
iaux zones semi-arides a été ainsi confirmée, les ligndes 1~86-275,
1s
b6-283 et Mougne ont été identifiees comme tolérantes alors que Tvx
3236, 1s 86-279 et 1s 86-239 sont sensibles à la sécheresse. Cependant
,
toutes ces lignées sont sensibles aux sécheresses de fin de cycle comme
l'indique l'indice de sensibilité au stress (S) basé sur le poids de
c
dOO graines.
tqts-clé : Vigna unguiculata (L.) Walp., Résistance à la sécheresse,
indice de sensibilité à la sécheresse.
*-Sélectionneur, ISRA/CNRA Bambey - BP. 53.

- 2-
IITRODUCT ION
La culture du niébé (Vigne unguiculata (L.) Walp.) au Sénégal
est pratiquée en zone semi-aride. Cette zone est Caractéris&e par une
saison de pluie qui dure 2 à 3 mois et est soumise a une forte demande
évaporative (Dancette, 1979). Cette Evaporation bac moyenne est plus
élevée & Louga (570 mm) qu'a Bambey (490 mm). Avec un coefficient de
v&étation global de 0,76, ceci donne des besoins en eau pour le niébé
de 370 mm a Bambey et de 430 mm a Louga. Les moyennes pluviométriques
des années seches (1968-1985) étant de 247 mm a Louga et 476 mm à Bam-
bey, ces besoins en eau du niébé sont donc relativement faciles a sa-
tisfaire a Bambey, alors qu'à Louga, la culture devient aleatoire
(Dancette, 1984). Des études ont été conduites pour estimer la fréquence
/de la s&cheresse ?I diffGrents stades de dt5veloppement du niébé à Louga.
l
(Ainsi les bilans hydriques ont été simulés en utilisant les informations

sur la pluviométrie, la demande gvaporative,
le sol et les caractéristi-
:ques de la plante. Ces études ont montré que depuis 1968 les différentes
!variétes de niébé disponibles ont connu de sérieuses sécheresses au sta-
!
he de remplissage des gousses (Hall, 1986).

Le developpement de variétés résistantes à la sécheresse était
~O~C devenu un objectif de ce programme. Cet objectif a été poursuivi
1
$ans le passé par plusieurs autres programmes de sélections, mais les
~ucces ont été tres limités (Bruckner, 1987). L'amélioration génétique
de la résistance au stress des plantes de cultures nécessitent l'identi-
dication de mécanismes physiologiques significatifs pour ce caractère et
ljeur utilisation comme critère de sélection (Blum, 1982). La sélection
pour la résistance au stress hydrique a eu peu de succès à cause du
manque de stratégies et de techniques de criblage appropriées (Blum,
lhl), mais aussi de la non-identification de génotypes qui montrent
cjairement à des stades de développement spécifiques, des différences de

-3-
r6ponse (Hanson, 1980). C'est ainsi que des tests de tissus ont été
utilisés (Sullivan, 1978), mais à cause de la multiplicité des fac-
teurs de resistance et de leur interaction, ces efforts n'ont rencon-
tré que peu de succes.
Puisqu'il n'est pas encore possjble de définir physiologi-
;quement la résistance totale à la secheresse (Blum, 1981) et que de
)
simples tests de tissus n'ont pas encore cité parfaitement mis au point

(Fischer 1978), le rendement en graines et sa stabilite dans des zones
'3 stress hydrique reste le principal critere de sélection dans pl U-
/
1
sieurs programmes d'amelioration variétale. Des rendements élevés s o u s

'stress peuvent resulter de l'esquive ou d'un haut potentiel productif
plutôt que de mécanismes de résistance. Un indice de sensibilité a la
,
I
(sécheresse (S) qui donne une mesure de la résistance basée sur un mini-

!mum de perte de rendement sous stress compare a des conditions optimales,
'a été utilisé pour caracteriser la tolérance à la secheresse de lignées
;de niébé nouvellement developpées.
~MATERIELS ET METHODES
Pendant l'hivernage de 1987 ; 38 nouvelles lignées ont été tes-
Fees dans 3 essais & Bambey, Thilmakha et Louga. Trois témoins que cons-
* !
bituent les varietes vulgarisées 58-57 ; Mougne et Tvx 3236 ont été uti-
iisés. Des blocs complets randomisés a 4 répétitions ont été utilisés
pour tester ce matériel. La parcelle était constituée de 4 lignes de 5 m
de long avec des ecartements 50 x 50 cm pour les essais 1, Il et 50 x 25
cm pour l'essai III. En 1988, un essai regroupant les 5 meilleurs li gnées
des 38 de l'année précédente et les témoins 58-57, Mougne, Tvx 3236
fjdiambour et CB5 a et6 mené â Bambey, Thilmakha et Louga. Des blocs com-
$,lets randomisés avec split et répétés 4 fois ont été utilisés. La par-
celle principale était constituée de la variété semée sur 1.2 lignes de

- 4 -
5 m de long dont 6 aux écartements
de 50 x 50 cm et les 6 autres a
50 x 25 cm. Les semi s ont été effectués entre le 19 et 21 Ju illet en
1987 et entre le 30 juillet et le 4 Août en 1988 dans toutes les lo-
calités.
Les rendements en graines ont été évalués sur les 2 lignes
centrales de chaque parcelle en 1987 ; et sur les 4 lignes centrales
de chaque sous parcelle en 1988. Le poids de 100 graines a été calculé
à partir d'échantillons de 500 graines.
Un indice de sensibilite au stress (S) a été utilisé pour'
caractériser la relative tolérance a la sécheresse du matériel testé.
L'indice a été calcule indépendamment pour chaque essai en utilisant
la formule présentée par Fischer et Maurer (1978). S = (1 - YD/'fp)/D,
où YD = rendement moyen (poids 100 graines) sous stress (a Louga),
Yp = rendement moyen (poids 100 graines) sous conditions favorables
(a Bambey), D = intensite de la secheresse = 1 - (moyenne YD de tous
Iles génotypeslmoyenne Yp de tous les génotypes).
Cet indice de sensibilité au stress (S) des entrées a été
oalculé pour chacun des essais avancés 1, II, Iii en 1987, et la moyenne
$es trois valeurs a été considérée pour les témoins 58-57, Mougne et Tvx
$236. Les mêmes procédés de calcul ont été utilisés pour trouver l'inten-
I
jité de la sécheresse (D) à Thilmakha et Louga en 1987 et pour les rende-
ments des témoins.
~@SULTATS ET DISCUSSIONS
Le cumul pluviométrique a été de 353,8 mm à Bambey en 1987.
Cici est inférieur aux besoins en eau du niébé dans cette zone (370 mm).
Los taux de satisfaction moyens ont ainsi varié entre 84 % et 91 %. A
Louga où les besoins sont de 430 mm le cumul n'a été que de 348 mm, et

4
-5-
les taux moyens de satisfaction de 62 a 75 % (Diagne, 1988a). Cette va-
riation est fonction de la repartition dans le temps des pluies et du
type de vari&.é. Les faibles taux de satisfaction ont été enregistrés
par les vari&Gs pr&oces et à floraison groupée (Type Bambey 21),
alors que celle a floraison étalée (Type 58-57) avec des pointes de de-
Mnde en eau moins 4levées et plus échelonnées dans le temps ont et& fa-
vorisdes (Diagne, 1988a). Les candi tions d'alimentations en eau ont donc
globalement Gté plus favorables a Bambey qu'à Louga. En plus dans cette
dernière localité, pendant la phase critique de floraison et remplissage
des gousses (35e-50e jour du semis), les taux de satisfaction ont éte
aussi faibles que ceux des années séches 1981, 82, 83 (Dancette, 84).
Les totaux pluviométriques en 1988 (635 mm a Bambey et 439 mm a Louga)
ont été largement supérieurs B ceux des annees s&hes 1968-1985. Les be-
soins en eau ont été relativement bien satisfaits a Bambey (89 à 95 %) et
à Louga (83 a 95 %), (Diagne, 1988b).
Les rendements les plus élevés ont été obtenus en 1987 et 1988
b Bambey (Tableau no l), ainsi cette localité a été considérée comme celle
uù on trouve les meilleures conditions de culture. Par contre, les plus
faibles rendements de 1987 ont été enregistrés à Louga. En 1988, ceux de
Louga (892 kg/ha) et Thilmakha (829,5 kg/ha) sont comparables. Ceci s'ex-
/
plique par le fait que l'intensite du stress (D) est plus élevee a Louga
(0,65) qu'à Thilmakha (0,29) en 1987 ;
alors qu'en 1988 cette intensite
Ist relativement la même à Louga (0,497) et à Thilmakha (0,53), (Tableau
(jO 1). Ainsi cette première localité a été classée comme zone à stress,
les rendements moyens a Louga representaient 34 % et 50 % respectivement
en 1987 et 1988 de ceux de Bambey.
L'indice de sensibilité à la sécheresse (S) a donc été calculée
pour chaque lignée. Une variété à sensibilité moyenne ou résistante a la
sbcheresse a une valeur de S égal à 1. Des valeurs de S plus petites que

- 6 -
1 indiquent une sensibilité moindre ou une plus grande resistance,
a v e c S = 0,O montrant le maximum de résistance possible, c'est a dire
pas d'effet de la stjcheresse sur le rendement (Hall, 1985).
L'application de l'indice de sensibilité sur le rendement,
mntre que la variete 58-57 est résistante a la sécheresse, que JS86-
275 ; IS 86-283 ; IS 86-247 et Mougne sont moyennement résistantes
alors que Tvx 3236, IS 86-279 et IS 86-239 sont sensibles à la sé-
cheresse (Tableau no 2). La relative résistance à la sécheresse de 58-57
est conforme aux résultats précédents (Cissé, 1985) et à sa réputation
d'être une variété adaptée aux zones semi-arides avec une pluviométrie
inférieure a 300 mm (CILSS, 1985).
'Il y a eu peu de variati ons importantes dans la valeur de S
d'une année a l'autre ; c'est le cas de IS 86-247 qui s'explique par le
fait que l'hivernage de 1988 a généralement éte plus favorable que celui
de l'annee précédente. Les valeurs de S de differents types de variéttjs
peuvent varier quand elles sont soumises à des sécheresses de différen-
tes intensités, ou à différents stades de développement de la plante,
nais ces variations indiquent simplement qu'elles sont mieux adaptées a
certains types de secheresse et conditions du milieu (Hall, 1985). L'ef-
d;tade de remplissage des gousses a été apprécié en appliquant l'indice
oe sensibilité (S) au po ds de 100 graines. Toutes les lignees utilisees
sont fortement sensibles à la sécheresse pendant cette période (Tableau
4” 3). Il y a eu des var ations importantes sur les va leurs de (S) d'une
.
+née a l'autre pour les entrées Mougne, IS 86-275 ; IS 86-279 ; IS 86-
2j47. Ceci est du au fait que l'hivernage 1988 a généralement eté plus
fiavorable. Des résultats similaires ont été obtenus par Turk (1979). En
imposant des déficits hydriques dans un essai ou l'approvisionnement en
eau était contrôlé, la taille des graines diminuait significativement en

c
-7-
fonction de l'intensité du stress ; des variations annuelles ont été ega-
lement observées.
Si l'on considere le rendement moyen des deux années à Louga,
on constate que IS 86-275 ; 58-57 et IS 86-239 sont les plus produc-
tives dans cette zone sujette au stress, alors que Tvx 3236 et IS 86-
279 y sont les moins productives (Tableau no 1).
CONCLUSIONS
En utilisant l'indice de sensibilite à la sécheresse appliquée
au rendement et la performance sous stress, l'adaptation de la variété
5%57 aux zones B pluviométrie déficitaire a éte confirmée. Les nou-
velles selections IS86-275 et IS 86-283 montrent une résistance moyenne
B la sécheresse. Celles-ci ne semblent donc pas avoir recouvert entiere-
ment les attributs de résistance a la secheresse de 58-57 puisqu'étant
issues de croisement avec cette dernière. Il semble donc nécessaire plu-
isieurs croisements (back cross) avec le (au) parent resistant pour re-
,
'trouver son adaptation à la sécheresse dans ses descendants confirmant

binsi la nature quantitative de ce caractère (Guizenberry, 1982). La
bonne performance de IS 86-239 à Louga semble être due a un potentiel
broductif éleve plutôt qu'a une résistance à la sécheresse. Sojka (1981)
a observé chez le blé que des variétés ayant de haut rendement sous con-
1
ditions favorables peuvent également avoir une bonne performance sous
/
c/tress sans que se soit due a des mécanismes de résistance. Les deux
critères utilisés ont montré que Tvx 3236 et IS 86-279 sont sensibles
ai la sécheresse.
Toutes les variétés mises en essais sont sensibles aux séche-
resse de fin de cycle. Turk (1979) a également montré qu'en plus de la
diminution de la taille des graines, la sécheresse a ce stade provoque
éqalement une réduction considérable du nombre de gousses par m2. Ce
X
1-w,

- 8 -
!rnier caractère a souvent ét6 trouvé comme etant fortement correle
J rendement du niébé (1 mrie, 1983 ; Kahn, 1985). Il semble donc ne-
!ssaire d'améliorer a resistance a la secheresse pendant la florai-
rn et le remplissage des gousses. L'indice de sensibilité a la séche-
!sse (S) peut constituer un outil considérable pour l'identifications
! ggnotypes résistants puisque la sélection basée sur des parametres
iysiologiques avec des tests de tissus simples n'a eu qu'un succès
1
tr+?s limité.

,
c
-9-
Tableau no 1 : Pluviotitrie, rendement moyen et intensité de la s&heresse
par localité.
I
I
I
ID I
Localit&lPluvio&trie (mm) [Rendement (kg/ha) 1 Intensité du stress (U) 1
I
I
I
I
i 1g87
1988
1 1987
1988
1
1987
1988
I
I
I
I
I
635
1 1400,6
1773,6 1
-
6ambey I 35398
I
I
Thilmakhal 582,7
I
,
430
1 lUO2,9
829,5
cl,29
0,53
I
1
I
l
Louga
/ 348
439
1
480,8
892
I
0,71
0,497
1
1
I
I
I
I

- 10 -
*ableau no 2 : Rendement moyen, indice de sensibilité ZI la sécheresse (S)
& Bambey et Louga.
1
!
i
I
I Rendement (kg/ha) a Bambey, Rendement (kg/ha) a /Indice de sensibili-i
Lignées , 1987
1988
87*88
I
Louga
té 6)
I ---------------------------
I ----------------------;
1987
----..-------
I
;988 ----,
I
,
1988 8 7 - 8 8 ,
1987
:

i
I
I

1
I
I
I
)

i
I S 86-275; 1526,5
I
2150,5
1838,5 / 925
1051,4
988,2j
0,69
:
I
IS 86-2391 1936
2146,8
2041,4 / 600
1010,9
805,4, ’
1,03
I
1306
I
1
IS 86-2831 1692,7
2089,7
1891,2 ; 537
1012,2
776,6;
1
I
1,02
1
Tvx 3236 ; 1574 t
1810,8
1634,7 / 437,5t
593,9
476,6, ’ 1,09t
I
1932
I
IS 86-279; 1523,2
1728
1625,6 / 362,5
773
567,7 1 1,07
l,l
1
Hougne
/ 1338,2 t
1689,l
1425,9 1 550t
804,6
613,6, ’ 0,97t
I
l,U4
]
58-57
1 1706,8
1526,6
1661,7 j 654,2’1 1391,2
838341
0,88t
0,18
j
IS 86-2471 1486,4
1476,7
1481,5 j 412,5
1088,2
750,3;
1,06
0,511
]
CB5
1659,3
1
/
-
.
789,8
391,8
1,36
j
i
-
1
Ndiambour, -
1456,3
0,92
1
!
l
I
I
l
Moyenne
1
1773,4
892
I
1
c-v- w I
997
10,7
i
1
I
I
PPDS O,U5)
38U,i
312,2
i
I

i
.
.
moyenne des essais avancés 1, II, 1 II.

- 11 -
,1 I'ableau no 3 : Poids 100 graines , indice de sensibilité a la sclcheresse (S)
a Bambey et Louga.
I
I
Lignées JPoids 100 graines (a
1 Poids 100
i
Bambey)
Louga) graines (a
IIndice t;)sensibilite
/ I
1
I
(9)
,
(g)
,
{ 1987
1988
1987
1988
I 1987
1988 I
I
16,2
1733
I
i
IS 86-275) 16,3
I
I
15,l
1
0,o
1,13
1
IS 86-2391
15,8
I
i
1
16,5
I
14,6
14,6
1
1,89
139
1
IS 86-2831
23,3
2 3
I
I
I
,
21,4
21,l
I
2,04
1,38
I
Tvx 3236 1 12,2 t
1
1
I
I
12,8
I
11,4 t
10,5
1
1,52
1
2,99
1
I
I
IS 86-279)I 17,3
17,4
1
l
16,3
16,4
j
1,44
0996
1
Mougne
I
15-t
14,4
l
14,3 t 15
i
0
1
1
I
2,07 t
I
58- 57 I
13t
13,5
l
t
I
I
1
11,6
11,9 1
4,4
t

1997
I
1
IS 86-2471
16,5
15,7
1 1597
16,6
1
1,21
0
I
I
l
l
I
CB5
I
-
20,2
I
-
18,1
I
-
1973
I
I
I
Ndiambourl l
-
16,6
I
-
16,8
1
-
0
I
I
I
i
I
I
l
16,6
j
Moyenne
,
15,6
]
i
i
3,9
799 ,
i
PPDS 0,051
ï,,7
137 [
: Valeur moyenne des essais avancés 1, II, III.
-

BIBLIOGRAPHIE
1 - Blum, A., G. Gozlan, and 1. Mayer. 1981. The manifestation of dehydra-
tion avoidance in wheat breeding germplasm. Crop Sci. 21 :
495-499.

2- Blum, A., 1. Mayer, and Goslan. 1982 - Infrared thermal sensing of plant
canopies as a screening technique for dehydration avoidance in
wheat. Field crops Res. 5 : 137-146.
3- Bruckner, P., L. and B.C. Frohberg. 1987 - 'Stress tolerance and adaptation
in spr ng wheat, Crop Sci. 27 : 31-36.
4- CILSS. 1985 - Bi an des essais variétaux 1981-84. Travaux et documents
no 4. pp. 78.
'5 - Cissé, Nd. 1985 - Projet INSAH ; Rapport de synthèse ISRA/CNRA Bambey pp. 9.
!6 - Dancette, C. 1979 - Agroclimatologie appliquée a l'économie de l'eau, en
zone Soudano-sahelienne. Agronomie tropicale. 4 : 331-355.
7 - Dancette, C, 1984 - La résistance du niébe a la s&heresse sous climat
soudano-sahélien
- Etudes techniques du CNRA. 10 : pp. 19.
B - Diagne, M. 1988a - Pri ncipaux résultats sur le niéb4 en 1987. ISRA/CNRA
,
Bambey, pp. 7.
B - Diagne, M. 1988b - ,Ali mentation en eau du niébrl ; simulation des bilans
hydriques des variétés de niébé mini-kit 1988. ISFtA/CNRA Bambey :
17..

10 - Fischer, R.A. and R. Maurer. 1978 - Drought resistance in spring wheat
cultivars. 1. grain yield response. Aust. J. Agric. Res. 29 :
897-912.

1;1 - Hall, A., E. and P.N. Patel. 1985 - Breeding for resistance to drought
and heat p. 137-151. In S.R. Sing and K.O. Rachie (edi.) cowpea :
-
Research, Production and utilization. John Wiley and sons, New York.
11 - Hall, A., 1986 - Cowpea CRSP project : 1981/85 Five years Summary report,
U.C.Riverside : pp. 30.

13 - Ha.nson, A.D.,and C.E.' Nelsen. 1980 - Water : Adaptation of cropsto
drought prone environments p. 77-152. In P.S. Carlson (ed.).
-
the biology of trop productivity. Academic Press, New York.
14 - Imrie, B.C. and Butler, K.L., i983 - Joint contribution of individual
plant attributes to seed yield of cowpea (Vigna unguiculata)
in small plots. Field crops Res. 6 : 161-170.

15 - Kahn, B.A., and P.I., Stoffella. 1985 - Yield components of cowpea
grown in two environments. Crop Sci. 25 : 179-182.
16 - Quizenberry, I.F., 1982 - Breeding for drought resistance and plant
water use efficiency. p. 193-212. In M.N. Christiansen and
-
C.F. Lewis (ed.) Breeding plants for less favorable envi-
ronments. J.W.

:17 - Sojka, R.E., L.H. Stolzy, and R.A. Fischer 1961 - Seasonal drought
response of selected wheat cultivars. Agron. j. 73 : 838-845.
18 - Sullivan, C.Y. (1978). Selecting for drought and heat resistance in
grain sorghum. In. H. Musse11 and R.C. Staples (ed.). Stress
-
physiology of trop plants. Wiley, interscience : New York.
19 - Turk, K.I. 1979 - Drought adaptation of cowpea (Vigna unguiculata (L.)
Walp.). A dissertation submitted in partial satisfaction of
the requirement for the Ph. D. degree. U.C. Riverside.