3rd Africa Rice Congress
Theme 2: Intensification and diversification
Mini symposium: Enhancing productivity through improved soil and fertilizer nutrient use
Author: Kone
Th5_Analyse qualitative des pratiques en riziculture irriguée dans le pôle de...
Th2_Rendement et concentration en nutriments du riz pluvial affecté par les déficiences minérales du sol en zone forestière humide de Côte d’Ivoire
1. Rendement et concentration en nutriments du riz pluvial
affecté par les déficiences minérales du sol en zone
forestière humide de Côte d’Ivoire
B., KONE 1*, A.J. BONGOUA - DEVISME 1, S., FATOGOMA 1,
N., KOUASSI 2, M., CAMARA 2
Université Felix Houphouët Boigny (UFHB), Abidjan, Côte d’Ivoire
CNRA (Centre National de Recherche Agronomique), Adiopodoumé, Côte d’Ivoire
3
CNRA (Centre National de Recherche Agronomique), Gagnoa, Côte d’Ivoire
* Correspondance
1
2
2. Généralités
Introduction
Croissance démographique et économie de plantation, la
forêt >>> cultures: café, cacao, bananes,... (Amadji et al.,
2013)
Déforestation modifie les conditions climatiques, la
dynamique du cycle de l’eau et favorise l’assèchement
→ pratiques culturales
Riziculture de bas-fonds: 20% des surfaces rizicoles,
rendement moyen de 6-8 t ha-1 , deux cycles de culture /
an (MINAGRI-PNR, 2008)
Riziculture pluviale : 80% des surfaces rizicoles avec un
rendement moyen de 1-2 t ha-1 (MINAGRI-PNR, 2008)
01/11/13
[2]
3. Problématique et objectifs
Introduction
Systèmes de culture intensive provoque une baisse
la productivité
Côte d’Ivoire: baisse du rendement du riz pluvial
(Gupa et O’Toole, 1986; Koné et al., 2010)
Question: quel est l’impact de la déficience en
N, P, K, Ca, Mg et Zn des sols du plateau sur la
nutrition de la plante de riz et sa productivité?
Caractériser paramètres physico-chimiques du basversant du plateau en zone forestière
Identifier les nutriments déficients du sol
Evaluer l’impact des contraintes minérales sur le
rendement en grains et pailles de riz
01/11/13
[3]
4. Matériel et Méthodes
Contexte d’étude
Bas-versant
de Guéssihio
Caractéristiques du site
- Ferrasols
- Argilo-sableux et acide
- Chromaleana Odorata
- 3 ans et à la même saison
BLOC
I
Essai soustractif
BLOC
II
BLOC
III
BLOC
IV
1
(Fo)
5
(Fc-K)
1
(Fo)
5
(Fc-K)
1
(Fo)
5
(Fc-K)
1
(Fo)
5
(Fc-K)
2
(Fc)
6
(Fc-Ca)
2
(Fc)
6
(Fc-Ca)
2
(Fc)
6
(Fc-Ca)
2
(Fc)
6
(Fc-Ca)
3
(Fc-N)
7
(Fc-Mg)
3
(Fc-N)
7
(Fc-Mg)
3
(Fc-N)
7
(Fc-Mg)
3
(Fc-N)
7
(Fc-Mg)
4
(Fc-P)
- Fumure complète (Fc)
8
(Fc-Zn)
4
(Fc-P)
8
(Fc-Zn)
4
(Fc-P)
8
(Fc-Zn)
4
(Fc-P)
8
(Fc-Zn)
N : 30 Kg ha-1
P : 100 Kg ha-1
K, Ca, Mg : 50 Kg ha-1
Zn : 10 Kg ha-1
Traitements: Fumure complète (Fc), exclusion d’un nutriment de Fc: Fc-N, Fc-P, Fc-K, Fc-Mg, Fc-Ca et Fc-Zn) et
F0
01/11/13
[4]
5. Protocole Expérimental
pHeau, C, N, P,
K, Ca, Mg, Zn
Matériel et Méthodes
1- Echantillonnage
composite du sol
BLOC
I
BLOC
II
BLOC
III
BLOC
IV
1
(Fo)
5
(Fc-K)
1
(Fo)
5
(Fc-K)
1
(Fo)
5
(Fc-K)
1
(Fo)
5
(Fc-K)
2
(Fc)
6
(Fc-Ca)
2
(Fc)
6
(Fc-Ca)
2
(Fc)
6
(Fc-Ca)
2
(Fc)
6
(Fc-Ca)
3
(Fc-N)
7
(Fc-Mg)
3
(Fc-N)
7
(Fc-Mg)
3
(Fc-N)
7
(Fc-Mg)
3
(Fc-N)
7
(Fc-Mg)
4
(Fc-P)
8
(Fc-Zn)
4
(Fc-P)
8
(Fc-Zn)
4
(Fc-P)
8
(Fc-Zn)
4
(Fc-P)
2- Semis direct
WAB 56-104
(Oryza Sativa L.)
8
(Fc-Zn)
3- Récolte (100 jours )
Diagnostic minérale
du sol en nutriments:
N, P, K, Ca, Mg, Zn
Concentration des feuilles et
grains en N, P, K, Ca, Mg, Zn
Récolte des grains
et pailles: RG et RP
Analyse statistique
01/11/13
[5]
6. Caractéristiques chimiques du sol
pH
C
Résultats et Discussion
g.kg-1
P
Zn
K
mg.kg-1
Ca
Mg
cmol.kg-1
Fc
5.7 ± 0.1
12.2 ± 4.8
8 ± 2.2
6.8 ± 6.0
0.15 ± 0.04
0.94 ± 0.17
0.41 ± 0.14
Fc-N
5.7 ± 0.6
8.3 ± 1.3
3.2 ± 1.3
1.40 ± 0.7
0.30 ± 0.3
0.70 ± 0.2
0.31 ± 0.10
Fc-P
5.3 ± 0.3
5.1 ± 4.1
4.2 ± 2.6
0.70 ± 0.4
0.54 ± 0.94
0.40 ± 0.04
0.22 ± 0.80
Fc-K
5.7 ± 0.6
9.4 ± 3.3
6.5 ± 7.1
0.70 ± 0.4
0.10 ± 0.01
0.78 ± 0.25
0.32 ± 0.13
Fc-Ca
5.2 ± 0.1
6.15 ± 4
4.0 ± 0.3
0.95 ± 0.3
0.11 ± 0.04
0.78 ± 0.17
0.35 ± 0.04
Fc-Mg
5.4 ± 0.3
8.55 ± 2.7
4.5 ± 0.6
0.35 ± 0.1
0.09 ± 0.02
0.50 ± 0.23
0.20 ± 0.04
Fc-Zn
5.8 ± 0.9
9.55 ± 2.6
18.5 ± 2.2
1.10 ± 0.2
0.41 ± 0.52
0.69 ± 0.25
0.30 ± 0.07
F0
5.8 ± 0.4
10.7 ± 4.1
4.5 ± 3.1
0.60 ± 0.2
0.15 ± 0.07
0.81 ± 0.05
0.41 ± 0.27
Sols faiblement acides (pH <6) et pauvres en C (< 10g kg -1)
Faible teneur en P : plus élevée sous Fc, Fc-K et Fc-Zn
Teneur suffisante en Zn (> 1 mg kg-1) sous Fc, Fc-N et Fc-Zn
Faible teneur en Ca et Mg sous les traitements
Teneur suffisante en Zn et à l’acidité du sol <<< Déficience du sol en P
Faible teneur du sol en P et Ca pourrait affecter le rendement
Soustraction Ca de Fc crée une déficience en Zn << réduit translocation Zn dans
[6]
les graines et affecter leur qualité
01/11/13
7. Rendement en Grain (RG) et Paille (RP) de riz (t ha-1)
2003
2004
2005
Résultats et Discussion
RG
RP
RG
RP
RG
RP
Fc
2.63ab
3.47a
1.66ab
2.93ab
2.03a
2.00a
Fc-N
2.25abc
3.27ab
1.75a
2.49bc
1.59ab
1.57ab
Fc-P
1.65c
3.15ab
c
0.84bc
2.28bc
1.14b
1.13b
Fc-K
2.49abc
3.29a
0.74c
2.53b
1.27ab
1.24ab
Fc-Ca
2.83ab
3.92a
2.07a
3.40a
1.71ab
1.70ab
Fc-Mg
2.29abc
3.35a
1.33abc
2.73ab
1.30ab
1.30ab
Fc-Zn
3.07a
3.58a
1.63ab
3.42a
2.00a
1.95ab
RG: rendement en grain de riz; RP: rendement en paille de riz ; Lettres (a, b, c): différence significative à P > 0.05 entre les rendements RG et RP
2003 : Fort RG sous Fc-Zn et Faible RG sous Fc-P
2003 : Pas différence significative entre les traitements pour RP
2004 : Diminution significative de RG et RP sous Fc-P et Fc-K et de RP sous Fc-N
2005 : Diminution significative du RP sous Fc-N, Fc-P , Fc-K, Fc-Mg
Fort rendement RG sous Fc-Zn dû à la teneur suffisante en Zn du sol
Déficience Ca sol: pas effet significatif sur RG (KONE et al., 2008)
P déficient en 2eme année de culture; P et K en 2eme année et P, K, N et Mg en 3eme
01/11/13
[7]
8. Concentrations minérales des graines (G) et feuilles (F) de riz (g kg -1)
Résultats et Discussion
Fc
F0
F
20.0a
20.7a
19.8a
20.2a
15.6a
21.1a
20.5a
19.0a
12.4b
12.7b
11.5b
10.8b
10.5a
11.4b
10.6b
11.1b
1.62a
1.47a
1.61a
1.62a
2.65a
1.25a
1.82a
1.37a
1.87a
1.92a
2.10a
2.17a
2.22a
1.20a
2.07a
1.50a
F
17.0a
18.1a
16.9a
17.1a
19.5a
17.0a
16.8a
19.2a
3.30b
3.2b
2.7b
3.02b
3.6b
3.3b
3.07b
2.8b
F
9.35a
9.5a
9.7a
8.42a
8.7a
7.8a
9.7a
7.9a
0.27b
0.32b
0.30b
0.25b
0.20b
0.25b
0.27b
0.27b
F
4.6a
4.40a
4.02a
3.5a
2.7a
3.4a
4.5a
2.67a
G
0.42b
0.47b
0.47b
0.42b
0.45b
0.22b
0.52b
0.25b
F
0.023a
0.034a
0.024a
0.021a
0.023b
0.025a
0.017a
0.023a
G
Zn
Fc-Zn
G
Mg
Fc-P
G
Ca
Fc-N
G
K
Fc-Mg
F
P
Fc-K
G
N
Fc-Ca
0.0315a
0.021b
0.030a
0.032a
0.033a
0.032a
0.024a
0.026a
Forte Absorption de N, K, Ca, Mg dans F que G
Différence pas significative entre absorption P et Zn dans F et G
Effet dépressif de Fc-Ca sur Zn; Fc-N sur Ca et Fc-P sur Mg dans les grains
Ordre d’importance des nutriments dans:
Graines:
01/11/13
N> K> P> Mg> Ca> Zn
et Feuilles: N> K> Ca> Mg> P> Zn [8]
9. Conclusion et Perspectives
P, K, Mg et N: nutriments limitant la production du
riz pluvial en zone forestière humide
Application annuelle de P,K, Mg et N peut:
stabiliser la teneur du sol en Zn
Augmenter nutrition en P des feuilles
Accroître le rendement en grains de riz surtout
dans les systèmes culture continue
Option économique et alternative: apporter du P
comme fertilisant de base en 1ere année de culture ,
P et K en 2eme année et P, K, Mg, N en 3eme année
!!!! Concentration en Zn du sol dont la faible teneur
<<< affecter la qualité nutritionnelle du grain de
riz
01/11/13
[9]
L’étude intitulée: Rendement et concentration en nutriments du riz pluvial affecté par les déficiences minérales d’un sol acide en zone forestière humide d’afrique de Ouest
a été réalisé Par le Docteur Koné Brahima qui n’a pas pu être là. J’ai donc l’honneur de vous pésenter ces travaux.
Cette étude a été réalisé avec la collaboration du centre national de recherche Agronomique CNRA de Côte d’ivoire et l’Université Félix Houphouët Boigny de Cote d’ivoire
Dans les pays tropicaux , en particulier ceux d’Asie et d’Afrique, le riz occupe une place importante dans l’alimentation des populations du monde ,
Il est la première céréale mondiale pour l’alimentation humaine (CNUCED, 2002).
Cependant avec l’essor de la croissance démographique et de l’économie de plantation, la forêt est remplacée par les cultures économiquement plus rentables (café, cacao, bananes, ignames).
Cette déforestation a modifié les conditions climatiques locales, la dynamique du cycle de l’eau et favorise l’assèchement.
qui affectent les pratiques culturales et entre autre la culture du riz.
Dans les pays tropicaux , en particulier ceux d’Asie et d’Afrique, le riz occupe une place importante dans l’alimentation des populations du monde ,
Il est la première céréale mondiale pour l’alimentation humaine (CNUCED, 2002).
Cependant avec l’essor de la croissance démographique et de l’économie de plantation, la forêt est remplacée par les cultures économiquement plus rentables (café, cacao, bananes, ignames).
Cette déforestation a modifié les conditions climatiques locales, la dynamique du cycle de l’eau et favorise l’assèchement.
qui affectent les pratiques culturales et entre autre la culture du riz.
Pour atteindre ces objectifs un essai agronomique a été conduit dans la zone forestière de Côte d’ivoire, dans la région de Gagnoa plus précisément à Guessihio.
Les travaux ont été menés dans des parcelles de plateau situé en bas de versant et dominé par Chromoleana odorato. Les sols sont des ferralsols, argilo-sableux et acides
Les études ont été menées pendant 3ans (2004-2007) et toujours à la même saison culturales.
Après le défrichement, un dispositif de bloc complet randomisé a été mis en place avec 8 traitements en 4 répétitions.
Ainsi dans chaque microparcelle on apporte les différents traitements comme fumure de base
Le principe est le suivant:
On apporte une fumure complète (Fc) constitué d’N, apportée sous forme d’urée CO(NH 2)2 ; 46% N), P, triple super phosphate , 22% K, Chlorure de potassium, 50%
Ca, carbonate de calcium, 40% Ca, Mg, Sulfate de magnésium, 17% Mg et Zn, sulfate de zinc, 36 %
Les nutriments ont été appliqués aux doses respectives de 30 kg N, 100kg P, 50 kg K ha-1, 50 kg Ca ha-1, 50 kg Mg ha-1 et 10 kg Zn ha-1 comme fumure de
base
Après le labour des micro parcelle et avant l’application des fertlisants, des échantillons de sols prélevés de 0-20 cm dans chaque microparcelle pour faire un échantillon composite. Ensuite séchés ,broyés et tamisés finement pour analyse pour une idée de l’état initial des parcelles avant application des traitements
Après l’application des nutriments, la variété WAB 56-104 (Oryza Sativa L.) est semis directement dans les microparcelles
A la recolte (après 100jours de submersion)
1- les échantillons de sols sont prélevés dans chaque micro parcellle pour avoir une idée de l’état final en nutriment du sol
des feuilles et des grains sont prelévés par plan dans un cadran de 1m pour determiner leur concentration N, P, Ca, Mg et Zn
les grains et la paille sont pesés pour déterminer le rendement en grain RG et en paille (RP).
Ce tableau présente les caractéristiques chimiques du sol sous différents traitements
Quel que soit le traitement apporté les sols sont faiblement acide avec un pH < 6 et pauvre en C
Dans l’ensemble la teneur en phosphore est faible mais plus elevé sous Fc, Fc- K et le Fc- Zn
De plus les seuil critique du P et K sont atteint lorsqu’on soustrait le P ou K de la fumure complète
Dans notre étude la teneur en Zn dans le sol est suffisante sous le traitement Fc, Fc-N et Fc-Zn est suffisant (> 1mg kg-1)
Faible teneur en Ca et Mg dans les sols quelque soit le traitement
Au vue des résultats de caractérisations des sols, La teneur suffisante en Zn et à l’acidité du sol est la cause de la déficience du P sol
la faible teneur en P et Ca du sol pourrait affecter le rendement du riz
Nous avons aussi montré aussi que la soustraction de Ca de la fumure complète crée une déficience en Zn du sol. Ce qui pourrait réduire la tranlocation du zinc dans les graines de riz et affecter sa qualité.
Le tableau présente le rendement en grain et paille de riz au cours des 3 années de culture.
Le plus fort rendement a été obtenue sous le traitement Fc-Zn dû à la teneur en Zn du sol et lus faible rendement est obtenue sous Fc-P du à la déficience du sol en P alors qu’il ya pas de différence significative entre les différents traitements pour le rendement en paille de riz
Au cours de la deuxième année: on observe une diminution du rendement en grain et paille de riz sous Fc-P et Fc-K et une diminution du rendement en paille sous Fc-N
Nos résultats révèlent une baisse du rendement dés la deuxième année de culture surtout lorsqu’on soustrait le P de la Fumure complète.
Ceci peut être lié à la déficience du phosphore du sol.
Fort rendement RG sous Fc-Zn est dû à la teneur suffisante en Zn du sol
Déficience en Ca du sol n’a pas d’effet significatif sur RG. Ces même effets ont été observé en zone de savane par kone
Le tableau montre les concentrations moyennes des nutriments dans le grain et feuilles de riz
Absorption deux fois plus importantes d’N dans les feuilles que dans les grains quelque soit les traitements sauf avec Fc-N
Forte absorption de K, Ca, Mg dans les feuilles que dans les grains de riz quelque soit le traitement
Pas de différence significative entre l’absorption du P et du Zn par les feuilles et les grains de riz sauf Fc-Ca et Fc-N (pour le zinc)
Pas de différence significative entre les traitements pour l’absorption de N, K, Ca et Zn dans les feuilles alors qu’on a une forte absorption du P sous Fc-N et de Mg ous Fc, Fc-Ca et Fc-Zn
Le traitement Fc-N induit un effet depressif sur l’absorption de Ca dans les grains alors le traitement Fc-P induit un effet dépressif sur l’absorption de Mg dans les graines
Effet dépressif de Fc-N sur Ca, Fc-P sur Mg et Fc-Ca sur Zn dans les grains
Effet dépressif de Fc-N sur N de Fc-P sur P dans les graines et Feuilles
Effet dépressif Fc-Zn sur Zn dans les feuilles
L’ordre décroissant des mutriments les plus importantes sont: Grain: N> K> P> Mg> Ca> Zn et Feuilles: N> K> Ca> Mg> P> Zn
Il ressort de cette étude que P, K, Mg et N sont les nutriments limitants de la production du riz pluvial en