IIème partie : L’EXPERIMENTATION

Chapitre III. METHODOLOGIE
III.1. MILIEU
 Situation géographique du milieu :
L’essai a été réalisé dans le groupement de Nyangezi/Karhongo. L’altitude du milieu varie de 1460 à 2000m. La latitude varie de 2° 20’ et 2° 30’ Sud et la longitude entre 28° 46’ et 28° 50’ Est. Le groupement de Nyangezi est situé dans la chefferie-collectivité de Ngweshe, dans le territoire de Walungu. Le groupement de Nyangezi est limité :
o au Nord : par la rivière Lurhandala ou Nakamira, faisant limite entre la zone de Walungu et celle de Kabare ;
o au Sud : par les escarpements de Ngomo et la rivière Ruzinzi ;
o à l’Est : par la rivière Ruzizi, faisant limite par la République démocratique du Rwanda ;
o à l’Ouest : par la rivière Mugaba et le groupement de Lurhala.
 Climat :
Les données pluviométriques de la période au cours de laquelle l’essai a été effectué sont données au tableau 1.
Tableau 1: Pluviométrie/Hauteur des pluies en mm (2015-2016) Mois Quantité totale en mm Nombre des jours pluie Nombre de grêle
Septembre
22,86
5
0
Octobre
221,95
22
0
Novembre
154,07
22
0
Décembre
179,23
23
0
Janvier
59,69
11
0
Source : Bureau de groupement de Nyangezi/Karhongo, 2015.
Les résultats du tableau 1 reprennent les quantités des pluies pendant la saison culturale coïncidant au mois de Septembre 2015 avec 22,86 mm des pluies en 5 jours, suivis d’Octobre 2015 221,95 mm des pluies en 22jours, Novembre 2015 avec 154,07 mm des pluies en 22 jours, suivis de ceux de Décembre 2015 et janvier 2016, qui était celui de récolte avec respectivement 179,23 mm des de pluies en 23. La quantité totale des pluies était de 637.8mm. Alors que l’optimum des pluies pour la culture de haricot pendant sa période
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végétative est de 350-500mm (Salcedo, 2008), on peut dire que les quantités de précipitations recueillies pendant la phase culturale ont été supérieures par rapport au besoin de la plante.
 Sol :
Les caractéristiques chimiques du site expérimental sont données au tableau 2
Tableau 2: Caractéristiques chimiques du site expérimental Caractéristiques Site de Nyangezi
pH
6,15
Carbone organique (%)
9,56
Azote total (%)
1,01
C/N
9,465
Phosphore (ppm)
11,5
K méq/100g
0,27
CEC méq/100g
11,02
Sable %
31,4
Argile %
12
Limon %
56,6
MO %
8,32
Source : laboratoire des sciences du sol de l’UCB, 2015.
Les résultats du tableau 2 montrent que le pH du sol est légèrement acide, se trouvant dans une intervalle de pH exigé normalement par le haricot allant de 6,0 à 7,5 avec des seuils critiques de 5,0 et 8,1. Le rapport C/N indique la minéralisation de la matière organique normale et le sol de Nyangezi présente une bonne teneur en carbone organique qui est de 9,56, l’optimum étant compris entre 9,0 et 12,0 (Godderis, 1995). L’azote est de 1,01, ce qui s’est avéré acceptable car étant supérieur au seuil critique « 0,3 » et en plus le haricot est considéré comme une plante améliorante c’est-à-dire capable de satisfaire à ses propres besoins azotés (Baudoin et al, 2001). La capacité d’échange cationique trouvée est de 11,02 méq/100g qui figure entre les seuils recommandés c'est-à-dire entre 10 et 25 et donc acceptable pour la culture. La quantité de phosphore est de 11,5 mais est inférieure à l’optimum estimé à 15 ppm mais l’écart n’est pas trop grand pour entraver le développement de la culture. Le phosphore est un élément indispensable pour le développement racinaire, l’induction florale et la formation des gousses et des graines (Godderis, 1995).
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Ce sol étant riche en azote et le Potassium étant moins sollicité par le haricot (IFDC CATALIST (A), 2010), le phosphore seul était considéré comme l’élément limitant pouvant influencer tous les paramètres.
III.2. MATERIEL
Le matériel végétal utilisé était le haricot biofortifié COD MLB001 fourni par le projet HarvestPlus. Les caractéristiques variétales sont données au tableau 3.
Tableau 3: Caractéristiques variétales Caractéristiques de la variété Port de la plante Nain Couleur de gousse Vert normale Type de croissance Déterminée Couleur de gousse à maturité Jaune Hauteur 42.2cm Longueur 139cm Vigueur Bonne Nombre gousse/plant 8.3 Forme foliole terminale Losangique Nombre graine/gousse 4.4 Couleur Vert moyen Maturité physiologique 85 jours Rugosité Forte Forme de graine Kidney Floraison (moyenne 52%) 41 jours Poids 100 graine 32,4 grammes Couleur étendard Blanche Couleur graine Rouge tacheté de blanc Nombre de bourgeons inflor 3 Cycle végétatif 85 jours Durée semis-floraison
41 jours Rendement 2500 kg Résistance aux maladies
Bonne Résistance aux ravageurs
Bonne
Source : (Rubabura et al, 2015)
III.3. METHODE
La méthode de travail utilisée est l’expérimentation au champ.
a) Dispositif expermental
Le dispositif expérimental adopté était celui des parcelles divisées « Split plot » avec 3 répétitions, dans lesquelles les différents moments d’application des engrais phosphatés constituent le facteur principal avec 4 niveaux ou 4 moments d’application différents dont 3 semaines avant semis (M3), 2 semaines avant semis (M2), 1 semaine avant
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semis (M1) et le jour de semis (M0) ; tandis que le facteur types d’engrais était considéré comme étant le facteur secondaire avec 3 niveaux, dont la fertilisation par le NPK, TSP et le DAP. Les dimensions des parcelles élémentaires étaient de 1,8m de longueur et de 1,7m de largeur, soit une superficie de 3.06m2 par parcelle, deux blocs consécutifs étaient séparés par une allée de 1m, tandis que les parcelles étaient séparées les unes des autres de 0,5 m horizontalement.
Chaque bloc comprenait 12 parcelles dont les types d’engrais phosphatés combinés aux différents moment d’application et le témoin. Une bordure de 1m était laissée de chaque côté du champ. La superficie totale de l’essai était de 28,9 m de longueur et de 9,8 m de largeur, soit une superficie de 283, 22 m2. La figure 1 présente le dispositif expérimental.
Figure 1: Schéma du dispositif expérimental
M3 : application des engrais à trois semaines avant semis,
M2 : application des engrais à trois semaines avant semis,
M1 : application des engrais à trois semaines avant semis,
M0 : application des engrais au jour de semis.
b) Conduite de l’essai
 Préparation du terrain et piquetage
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Le travail du sol a consisté en un labour profond (à 25 cm de profondeur) à la houe et le travail d’ameublissement du sol à la houe a suivi pour casser les grosses mottes de terres. Ensuite, on a délimité les unités expérimentales et les blocs à l’aide d’un décamètre, ficelle et de piquets appropriés (piquet de 50 cm de hauteur), et l’établissement des plates-bandes s’en était suivi, surélevées de 20 cm.
 Application des engrais : Dose et mode d’application des engrais
L’apport d’intrants consistait à l’application avant semis de trois types d’engrais phosphatés dont le NPK, TSP et le DAP, l’objectif est de lutter contre le problème de disponibilité du phosphore dans le sol afin d’accroitre le rendement du haricot. La dose utilisée était de 50 Kg de P/ha. Ceci étant, il fallait ramener les quantités de P2O5 en P en les multipliant par 0,44 (facteur de conversion).
 Pour le NPK : 668,4 Kg/ha : 4g/plant
 Pour le DAP : 252,5 Kg/ha : 1,6g/plant
 Pour le TSP : 247 Kg/ha : 1,6g/plant
L’application des engrais consistait à creuser les trous, mettre l’engrais, introduire une petite quantité de sol au-dessus de l’engrais pour qu’il n’y ait pas contact direct de la semence avec l’engrais afin d’éviter des brûlures, par la suite on met la graine et on couvre avec le sol.
Fréquences d’application des engrais
ï‚· Vendredi, le 11/09/2015 : installation du terrain et application d’engrais à 3 semaines avant semis,
ï‚· Vendredi, le 18/09/2015 : application à 2 semaines avant semis,
ï‚· Vendredi, le 25/09/2015 : application à une semaine avant semis,
ï‚· Vendredi, le 02/10/2015 : application au jour de semis.
 Semis
Le semis était en lignes après matérialisation par une ficelle. Le semis s’était effectué le 02 Octobre 2015 trois semaines après labour. Le semis était effectué aux écartements de 30 cm x 20 cm. La semence a été mise en place dans les poquets à raison
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d’une graine par poquet, et cela a fait qu’on maintienne une densité de 156862 plants par hectare. Chaque parcelle avait une superficie de 3,06m2 et on a eu 48 poquets par parcelle, avec une seule graine par poquet semée on est parvenu à maintenir une densité de 48 plants par parcelle.
 Travaux d’entretien
Un sarclage accompagné du binage a été effectué afin de permettre une bonne aération des cultures en favorisant l’infiltration des eaux de pluie et donner beaucoup plus de chance aux cultures d’exploiter des éléments minéraux du sol (trois semaines après semis et le deuxième a été effectué deux semaines après le premier).
 Récolte et conditionnement
La récolte du haricot est intervenue à la maturité complète en date du 02 janvier 2016, à environs 90 jours après semis.
III.3. Les observations
Il s’agit des observations végétatives, des composantes du rendement.
III.3.1. Les observations végétatives
Elles ont concerné le taux de reprise, le diamètre au collet des plantes, le nombre des feuilles par plant, la hauteur des plants et la surface foliaire ; ces paramètres ont été prélevés 30 jours après le semis, puis 44 jours après semis.
1° La levée : le taux de reprise exprime le pourcentage des plantes ayant repris la plantation, la levée a été observée par comptage des plants levés à 7 jours après semis.
2° Nombre de feuilles par plant : le nombre de feuilles par plant a été obtenu par comptage des feuilles sur un échantillon de 10 plants, effectué deux fois, 30 jours, puis 44 jours après semis.
3° Diamètre au collet des plants : le diamètre au collet des plants était mesuré à l’aide d’un pied à coulisse sur un échantillon de 10 plants par parcelle, effectué deux fois, 30 jours, puis 44 jours après semis.
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4° Hauteur des pants : la hauteur des plants a été mesurée à partir du niveau du sol jusqu’au sommet des feuilles les plus longues à l’aide d’un décamètre sur un échantillon de 10 plants par parcelle, effectué deux fois, 30 jours, puis 44 jours après semis.
5° La surface foliaire : en multipliant la longueur et de la largeur de la feuille, et mesurée avec une latte.
III.3.2. Les observations sur les composantes du rendement
o Nombre de gousses par plant : il était déterminé à la récolte par comptage des gousses portées par 10 plants tirés de la surface utile.
o Nombre de graines par gousse : par comptage des graines contenues dans trois gousses de chacun de 10 plants pris comme échantillons.
o Poids de 100 graines : a été déterminé au laboratoire par pèse des gaines sur une balance de précision.
o Rendement en graines : comme point de départ, on a pris le rendement pour les 10 plants pris comme échantillon dans une population de 48 plants par parcelle de 3,06m2 de superficie. A partir de la règle de trois simple on a calculé le rendement de chacune des parcelles, extrapolé à l’hectare en utilisant la formule suivante :
Rendement : Poids des graines sèches x densités de plantation (Henintsoa, 2013).
Nombre de plantes récoltées
III.3.3. Efficience agronomique
L’efficience agronomique (EA) représente le rendement physique de la culture engendrée par l’apport de l’engrais (fertilisant), elle se calcule suivant la formule suivante et s’exprime en kg MS/kg d’engrais apporté.
EA = efficience agronomique de l’engrais, R(e)= rendement de l’engrais, R(t)= rendement du témoin sans engrais et Q(e) = Quantité d’engrais apportée (Kyela, 2011).
Dans le site où était installé l’essais, seul le P était en déficience et les autres éléments comme l’N et le K étaient en permanence (Lunze, 1998).
Le sol de l’essais étant riche en azote et le potassium étant moins sollicité par le haricot (IFDC CATALIST, 2010), le phosphore seul était considéré comme l’élément
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pouvant influencer tous les paramètres ». Seule la quantité de P était connue, ce qui a poussé de calculer l’efficience agronomique au niveau des types d’engrais et de l’élément P seulement. Les résultats de l’efficience des éléments fertilisants concernent les trois éléments majeurs l’azote (N), le phosphore (P2O5) et le potassium (K2 O). Exprimés en kg MS.kg-1de l’élément, ils ont été calculés à partir du rendement en graines du haricot pour chaque traitement et pour chaque moment d’application des engrais phosphatés, suivant la formule ci-dessous :
EAE= efficience agronomique de l’élément fertilisant, R(f)= rendement du fertilisant, R(t)= rendement du témoin sans ce fertilisant et Q (e.f) = quantité de l’élément fertilisant appliqué (Kyela, 2011).
III.3.4. Analyse de la rentabilité économique
Cette analyse a consisté en différents calculs basés sur le rendement obtenu et le coût total engagé dans l’installation et suivi du champ. L’analyse de cette rentabilité a été calculée par les formules suivantes :
PB : correspond à la somme des produits vendus et des produits consommés. Ce produit brut est calculé par la formule suivante :
 Produit brut (PB) : production * prix où la production est l’ensemble des produits vendus.
 Coût Global de Production (CGP) : exprime la valeur des ressources incorporées à l’ensemble de production, CGP = CR+ CC ; Charges réelles (CR) sont des charges qui donnent lieu au déboursement d’argent et Charges calculées (CC), représentent les coûts d’opportunité des ressources auto fournies par l’exploitation + le travail familial.
 Profit (P) = PB – CGP. Si PB est inférieur au CGP, il y a perte et si PB est supérieur au CGP il y a profit
 Revenu agricole (RA) ou Indice de profitabilité (IP) = PB – CR
 Rentabilité financière (RF) = P*100/CGP (Bymungu , 2014)
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II.4. Analyse des résultats
L’analyse des résultats a été faite à l’aide du logiciel GenStat. L’analyse de la variance en même temps a été réalisée.
Pour la séparation des moyennes ainsi que leur regroupement, on a fait recours au test de la plus petite différence significative (PPDS), selon les égalités statistiques lorsque l’analyse de la variance montrait des différences significatives.
Pour montrer les tendances de différents paramètres, les graphiques étaient réalisés dans le logiciel d’application Excel.