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CHAP II : L’EXPERIMENTATION

  • MILIEU

L’étude était menée du 15 Septembre 2015 au 28 Février 2016 à Kavumu dans le site de la ferme de l’U.C.B à Nyamakana dans le territoire de KABARE province du Sud-Kivu en RDC. Ce site se trouve à environ 33km sur l’axe BUKAVU-GOMA et à environ 6km de la dite route, à une altitude de 1640m une longitude de 280 49’ Est et une latitude de 2 018 Sud (SABUKIZA, 1998).Le site était dominé par Digitariavestida  mais on pouvait y observer aussi Bidenspilosa. 

a)      Caractéristiques climatiques

Kavumu se trouve dans la zone climatique de type QW3, selon la classification de KOPPEN. Cette zone climatique se caractérise par une température moyenne diurne du mois le plus froid ne dépassant pas 180C une longue saison des pluies qui va de mi-septembre la fin du mois de mais avec une  petite saison sèche au cours du mois de février et une autre saison sèche allant de juin à août.L’humidité relative est d’une valeur de 80,5 pourcent .Les précipitations annuelles minimales atteignent 1000mm et les maximales 1700mm (SABUKIZA, 1998).

Le tableau 1 présente les données pluviométriques de la période de l’essai.

Tableau 1: données pluviométriques de la période de l’essai

Mois

Octobre

septembre

Novembre

Décembre

Janvier

Février

TOTAL

21°C

20°C

19°C

20°C

20°C

20°C

-

Jour de pluies

13

20

23

18

16

12

102

Pmm total

124,4

275,3

186,6

280,4

150,9

122,9

-

Pmm moyenne

9,6

13,7

8,5

15,6

9,4

10,2

-

Source : station météorologique de CRSN Lwiro 2015-2016

Le tableau 1 reprend les quantités des pluies pendant la saison culturale ;on a constaté que pendant le mois de décembre il y a eu une grande quantité de pluies qui sont tombées pendant 18 jours suivi du mois de septembre avec 275,3mm et 20 jours des pluies ;on remarque que la moyenne journalière est entre 15,6 et 8,5. On voit que la totalité des jours de pluies est supérieur au besoin du maïs qui se situe entre 60-90 jours de pluies par cycle culturale (WEY, 1998). Les besoins en eau sont estimés du maïs en zone tropicale et intertropicale varient de 500 à 800 mm (DOORENBOS et KASSAN., 1980). Et pourtant durant la période culturale on a observé une quantité de pluies de 1140,5mm. Selon une étude menée au Burkina Faso, les besoins en eau sont estimées à environ 5,2 - 5,5 mm/jour jusqu'à la floraison, 6 mm/ jour de la période de floraison à la fin de la formation des grains et moins de 4 mm après la formation des grains (HIEMA, 2005).

  1. Caractéristiques édaphiques

Les résultats d’analyse du sol du terrain expérimental sont présentés dans le tableau 2

Tableau2 : Caractéristiques chimiques du site expérimental

Propriété

Moyenne

pH

5,38

Cation échangeable (µs/cm)

37,8

Carbonne organique (%)

3,95

Azote total (%)

0,23

Phosphore assimilable (ppm)

21,25

Potassium échangeable (méq/100g)

0,18

CEC (méq/100g)

16,65

C/N

17,17

% argile

13,8

% sable

68,6

% limon

17,6

            Le tableau 2 montre que la valeur du pH est de 5,38,dans la zone acide et là on voit que le pH s’approche de la gamme souhaité par la culture qui est de 5,4 – 7,5. Le sol a une forte proportion de sable>50% et on constante que la proportion de l’argile et du limon est<20%. Il est donc à dominance sableux.

 Ici on trouve que l’humus se minéralisera difficilement car il se minéralise plus rapidement sur les sols sableux (2 à 3%) que sur les sols argileux (0,5 à 1,5%). La granulométrie favorable à la culture se situe dans les gammes de 20 à 25 % d'argile, 30 à 35 % de limon, 40 à 50 % de sable (CLAUDE, 2002).

Une CEC égal  à 16,65 meq/100g implique que ce sol est dans la gamme moyenne qui est de15-30 meq/100g, la concentration du Carbonne est élevé car elle est supérieureà 3%(ANONYME, 2016). Le rapport C/N est supérieur à 12,ce qui signifie que la matière organique a des difficultés à se décomposer et s’accumule(ELEONORE, 2012).

La teneur en azote total (Nt) varie de 0,1 à 0,5%. La quantité de 40 à 50 kg de phosphore est toujours rentable pour la culture de maïs (ANONYME, 1984). Ce sol était également très pauvre en potassium car sa proportion est inférieure à 100kg (CRAAQ, 2003).

  • MATERIEL EXPERIMENTAL

Le matériel végétal utilisé, a été acheté auprès de   multiplicateurs indépendants, chercheurs à l’Institut National pour l’Étude et Recherche Agronomique de Mulungu. La variété Ekavel fut la variété de maïs utilisée. Elle est originaire du CIMMYT (Kenya) et mesure 160-270m de hauteur et s’adapte généralement à une altitude variant entre 800 et 1300m. Son potentiel est de 3 à 4 tonnes par hectare dans les conditions paysannesavec un poidsmoyen de mille grains de 300-320 grammes. Ajoutons également sa capacité à résister à la maladie des bandes et est sensible aux chenilles foreuses des tiges (ANONYME, 2011a).

II.3. METHODOLOGIE

2.3.1        Dispositif expérimental

Le dispositif expérimental adopté était celui des parcelles divisées « Split plot »  comprenant deux facteurs répétés trois fois. Lafertilisation minérale constitue le facteur principal et les degrés de la perte de terre par simulation de l’érosion par décapage constituant le facteur secondaire. L’essai comportait douze traitements soit trente-six traitements au total. La superficie couverte par l’essai était de 511.75 m² soit 44,5m x 11.5m. Chaque parcelle comprenait cinq  lignes de semis sur une surface de 7,5 m² soit 3m x 2,5m.  Les parcelles principales étaient séparées par des sentiers de 1m de large ; les trois répétitions retenues étaient aussi séparées par des sentiers de 1 m. Les parcelles secondaires étaient séparées entre elles par un écartement de 0,5m.

La randomisation des traitements sur différentes parcellesa été faite à l’aide du tirage aléatoire sans remise dans une boite des paperasses où on note différents traitements. La figure 2 présente le dispositif expérimental.

Figure 1 : dispositif expérimental

Légende

E0 : pas de perte de terre

E5 : perte de 5cm de terre par simulation de l’érosion

E10 : perte de 10cm de terre par simulation de l’érosion

T0 : Témoin

T1 : NPK

T2 : NPK+FUMIER

T3 : FUMIER

  • Conduite de l’essai
1)      Préparation du terrain :
  • Le 15 septembre 2015 on avait délimitéla parcelle en utilisant un décamètre pour la délimitation et une ficelle ainsi que des piquets ;
  • en date du 19 septembre 2015 le décapage de la terre pour les parcelles qui ont subi la simulation de l’érosion avait été faitaprès un léger labour  pour enlever les herbes avant de décaper. On avait utilisé une bêcheet deux planchettes d’une épaisseur de 5 et de 10 cm pour enlever la terre sur les parcelles où on suppose qu’il y a les pertes de terre de 5 et 10 cm. Cette terre était mise decôté ou hors de la parcelle expérimentale à l’aide d’une bêche ;
  • Le labour et l’aménagement des parcelles étaient exécutésen date du 22 septembre 2015.
2)      Semis :

Le semis est intervenu en date du 29 septembre 2015, en lignes à une profondeur de 5cm aux écartements de 75cm×50cm avec 2 grains par poquet.Les lignes de semis étaient séparées de 0,75m et de 0,5m dans la ligne.

3)      Fertilisation
            Elle a été effectué le même jour que la date du semis le 29 septembre 2015 ;on a  utilisé les engrais suivants ; le NPK 17-17-17, le TSP, l’Urée et le fumier. En connaissant la dose recommandée pour la culture et en sachant que le NPK dose 17% d’N, 17%, de P2O5 et 17%de K2O mais aussi l’urée dose 46% d’N et le TSP 46% de P2O5 ; on a calculé les quantités des engrais à apporter sur un ha et puis onles avaitramenées sur la dimension des parcelles.La dose de N était de 50kg, celle du phosphore était de 60kg P et la dose du potassium était de30kg K, recommandées selon le protocole VLIR et pour le fumier on avait apporté 10t/ha selon le même protocole.
Les quantités de fertilisants appliquées sont reprises dans le tableau3.

Tableau 3 : Quantités des fertilisants (kg) pour chaque niveau de traitement

Traitement

NPK

FUMIERS

NPK 17-17-17

TSP

UREE

TEMOIN

0

0

0

0

NPK

212,615

217,870

30,121

0

NPK*FUMIER

212,615

217,870

30,121

10000

FUMIER

0

0

0

10000

            Il ressort des données du tableau 3 que 212,615 kg de NPK 17-17-17 n’apportent au sol que 36,14455 kg de N, cette même quantité de NPK avait apporté 36,14455 kg de (P2O2) qui a avait donné 15,9kg de P et en plus elle avait apporté 36,144 de potasse (K2O) qui à son tour avait apporté 30kg de K.Mais on avait trouvé que cette quantité n’avait pas apporté au sol la totalité de la dose recommandé. Pour respecter les doses de 50/60/30 a l’hectareon avait apporté respectivement les quantités deN de 13,856 kg et de P 44,097 kg sous forme d’engrais simples qui étaient apportéssous forme d’Urée et de TSP. L’urée était apportée deux semaines après semis pour éviter les pertes.

4)      Entretien :

On avait effectué 3 sarclagespour limiter la colonisation des mauvaises herbes et leur concurrence avec la culture en place et le buttage a été fait deux mois  après semis.

  • Récolte

La récolte sera effectuée manuellement le 05 février 2016, soit environ 127 jours après semis. Elle avait été faite lors dela  maturité  complète.  Cette récolte a été effectuée sur tous les plants de la parcelle utile. Les opérations post récolte ont consisté au séchage des épis, enlèvement   des spathes et égrenage.

  • Paramètre mesurés

Il s’agit des paramètres de sol, végétatifs et des composantes de rendement.

2.3.3.1 Paramètre du sol

  1. Quantité de sol par ha enlevé en fonction de la profondeur de la simulation de l’érosion par décapage

Avant le décapage on avaitprélevé deux échantillons desolavec deux cylindresd’un volume de 527.10-6m3sur chaque niveau de décapage de 5cm et 10cm, apportés au laboratoire,séché à l’étuve pour calculer la densité apparente.  Sur ceux on a       pesé avant séchage et après séchage.

La quantité de la terre perdue par simulation de l’érosion par décapage a été calculée selon la formule suivante :

Vsol = ssol × h (profondeur du sol)

Dasol = Psol sec/Véchantillon du sol

Msol (kg) = v × da(densité apparente),

Avec h : profondeur ; Da : densité apparente ; V : volume ; P : poids et M : masse du sol

  1. Quantité de nutriments (NPK) perdus dans le sol en fonction de la profondeur d’erodibilité

La quantité de nutriments (NPK) perdu pour chaque niveau de simulation a étécalculée en fonction des résultats de l’analyse du sol au laboratoire. Pour N 0, 23% avait donné 0, 23g/100g du sol ; le phosphore 21, 25ppm qui avait donné2, 25 mg/kg et le potassium avait 0,13mép/100g qui avait aussi donné 3,519mg/100g. Cet échantillon était prélevéà l’intervalle de 0-10 cm de profondeur. Ces valeurs ontété obtenues par les méthodes suivantes : l’azote par la méthode de Kjeldahl, le phosphore par la méthode d’Olsen et le potassium par la méthode de la photométrie de la flamme.

Le NPK emporter par érosion est converti dans la forme qu’ils existent dans laquelle les éléments engraisN,P2O5 et K2O en les multipliant respectivement par leur constants qui sont : kg N=kg N, kg P x 2.29=kg P2O5 et kg K x 1.2 = kgK2O (QUANSAH et al., 2000). 

  • Paramètres végétatifs observés

Ces paramètres ont été mesurés sur 6 plants de la surface utile pour chaque parcelle à l’intervalle de deux semaines jusqu’à la floraison mâle.

A.    Letaux de germination

Le taux de germination aété calculéaprès comptage des grains germés puis on a calculé ce taux. Cette opération s’est effectuée le 6 octobre 2015 soit une semaine après semis.

  1. Nombre de feuilles

Le nombre de feuilles par plant étaitobtenu par comptage des feuillesprésentes sur la plante, sur un échantillon de 6 plants choisis au hasard dans la surface utile un mois après semisà une fréquence d’un comptage chaque deux semaines, ce qui permettra d’observer à la longue, le moment d’arrêt de la croissance végétative au profit de la croissance générative.

  1. Diamètre au collet des plants

Le diamètre au collet était mesuré à l’aide d’un pied à coulisse sur un échantillon de 6 plants par parcelle choisis au hasard dans la surface utile. Ce paramètre était observé un mois après semis 3 fois à l’intervallede deux semaines.

D.    Hauteur des plants

La hauteur des plants étaitmesurée à partir du niveau de sol jusqu’au niveau de la  paniculemâle, à l’aide d’un décamètre, la valeur moyenne des mesures de 6 plants échantillonnés choisis au hasard. La hauteur avait été mesurée 3 fois à l’intervalle de deux semainespour chaque mesure.

E.     La surface foliaire

Ce paramètre étaitcalculé après avoir mesuré la longueur et la largeur de la feuille. La longueur était mesuré à partir de l’insertion de la feuille jusqu’à la pointe et la largeur en cm était mesuré au milieu de la feuille prise comme echantillonet puis la surface trouvéeétait multipliéepar le facteur de correction qui est de 0,7.

  • Paramètres de rendement
  1. Nombre d’épis par plant

Les épis ont étaitcomptés sur 6 plants au niveau du champ après la récolte.

b)     Longueur de l’épi

La longueur de l’épi était mesurée à l’aide d’une latte de 30cm.

c)        Diamètre de l’épi

Il était mesuré à l’aide du pied à coulisse.

d)       Poids de 100 grains

Il a été déterminé à l’aide d’une balance de précision dans le laboratoire de sciences du sol à l’UCB.

Toutes ces observations ont été menées sur 6 plants.

  1. Rendement

Le rendement en grain de maïs par parcelle puis extrapolé à l’hectare, était calculé à l’aide de la formule suivante : Rendement (t/ha)= 

  • Analyses des données

            Les fiches de prélèvement des données ont été encodées dans un classeur Excel au préalable pour permettre leur dépouillement.

Les résultats ainsi obtenus avaient été analysés par le logiciel GEN STAT. L’analyse de la variance a été réalisée à deux critères de classification. Le test de L.s.d.était utilisé pour la séparation des moyennes, pour un paramètre donnélorsque, la différence s’est avérée significative entre les différentes variantes, également à leur groupement selon les égalités statistiques.

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