CHAPITRE II : MILIEU, MATERIELS ET METHODES

2.1. DESCRIPTION DU SITE
L’expérience a été réalisée dans un champ expérimental à Nyagezi dans le marais de Hogola (à 1499 m d’altitude; de longitude E 028° 51ʹ 10,3ʺ et de latitude S 02° 38ʹ 26,2ʺ d’un sol argilo-limoneux; température annuelle moyenne: 22,5°C; pluviométrie annuelle moyenne: 1043 mm) de l’AJCA, du 29 Janvier au 05 Septembre 2013. Nyangezi compte non seulement des collines et de montagnes mais aussi des marais qui faute d’un drainage adéquate sont exploités uniquement et en partie pendant la saison sèche. Le marais de Hogola est situé à Nyangezi dans le groupement de Karhongo au bas versant oriental de montagne de la chaine de Mitumba. Nyangezi jouit d’un climat tropical d’altitude, ces extrêmes thermiques sont des 16 et 25,5° C. Ce groupement connaît aussi deux saisons tout au long de l’année à savoir : la saison sèche et la saison de pluie. La saison de pluie couvre 9 mois et va de Septembre à Mais, et la saison sèche va de Juin à Aout, s’étendant ainsi sur une période de 3 mois. (Mukokya, 2007). Le tableau 3 donne une idée sur la température et la précipitation à Nyangezi telles qu’elles étaient observés à Weza en 1990.
Tableau 3: Température et Précipitation de l’Institut Weza en 1990 Mois J F M A M Jn Jt A S O N D Ma T° 24 25 23 23 20 20 18 20 22 23 24 24 22,25 P/mm 2330 150 920 1230 2060 110 0 0 680 1020 3120 2130 1043
Source : Anonyme, 1997, cité par Mukokya, 2007. Ce tableau montre que Nyangezi convient à la culture du manioc du point de vue température et besoin en eau. En effet, des températures moyennes de 22 à 25°C constituent l’optimum pour la culture ; Cependant l’optimum est de 1000 à 2000 mm de pluies par an. Malgré ses besoins élevés en eau, le manioc peut supporter une longue période sèche, sauf à la plantation (Mukokya, 2007).
ï‚· Végétation, sol et sous-sol
La végétation de Nyangezi est dominée par une savane arbustive des steppes herbeuses qui font apparition sur le flanc des montagnes. Les petites forêts, galerie envoie de disparition semble redonner à la contré sa beauté naturelle. Malheureusement, Nyangezi est parmi le
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groupement les plus déboisés ; si non le premier car non seulement sa végétation a été détruite au bénéfice des réfugiés Rwandais (1994-1996) mais aussi les briquetiers et les vendeurs de charbon de bois continuent jusqu’à ce jours à battre les jeunes arbres qui y étaient restés inaperçus ou étaient trop jeunes durant le séjour des dits réfugiés. La végétation de marais de Hogola dominé par les mauvaises herbes annuelles et pérennes a fait l’objet de ce travail. Nyangezi a un sol argilo-sablonneux et les marais y sont riches en humus. Le terrain sur le quel l’expérimentation a été réalisée était fertile et riche en matière organique car ; laisser sous jachère pendant un an, qu’il était de texture argilo-sableux, d’une grande capacité de rétention, et de couleur noire (Mukokya, 2007).
2.2. MATERIELS
La variété Sawasawa du manioc et la variété Elengi de la patate douce (plante de couverture) ont été utilisées comme matériel végétal de plantation provenant du Programme National Racines et Tubercules (PNRT) de l’INERA Mulungu. Un herbicide systémique total de près-émergence avec le glyphosate comme matière active à effets sur dicotylédones et monocotylédones annuelles et pérennes a été retenu pour le traitement herbicide en raison de 350 ml du produit pour 20 litres d’eau par demi-hectare (dose du fabriquant), soit 0,232 litres par parcelle de 20 mètre carré appliqué en pré-émergence et/ou en pré-plantation. Pour les coordonnées géographiques du milieu, un GPS de marque GARMIN etrex10 a été utilisé avec un système de projection WGS1984. Comme matériel non végétale, nous avons utilisé un pulvérisateur à jet, une bouteille de glyphosate de 1 litre, une machette pour le fauchage, une houe pour labourer et faire le buttage au champ, un décamètre pour la délimitation des parcelles et des sous parcelles, les planches pour l’étiquetage et de clous de 6 cm.
Tableau 4: Caractéristiques de la variété sawasawa Caractéristiques morphologiques Caractéristiques agronomiques Caractéristiques Technologiques et Organoleptiques Plante Type plante : Structure jeune tige non aoûté : Couleur de la tige aoûtée : bronze grisâtre Nombre de niveaux de ramification : 2 - 3 Cycle végétatif Durée à la maturité : 12 -16 mois Période de récolte : 12 à 20 mois Teneur en acide cyanhydrique : élevé matière sèche : moyenne (30 - 35%) Cossettes sèches : 18% farine : 17%
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Hauteur de la 1ère ramification : 60 cm Hauteur à maturation : 150 - 200 cm Feuille Couleur feuilles non épanouies : vert pourpre ; Couleur feuilles épanouies : vert clair ; Forme lobe central : lancéolée ; Nombre lobe foliaire : 3 – 5 ; Couleur nervures feuilles : multicolore ; Couleur pétiole : gris clair ; Pigmentation anthocyanique du pétiole : partiellement pigmenté. Rendement Racines tubéreuse/pied : 4 à 10 Rendement de tubercule : En milieu contrôlé : 32 t/ha En milieu paysan : 15-17 t/ha Rendement feuille : moyen Qualité de la farine : très appréciée Fleur Epoque d’apparition des fleurs : moyenne Maladies/Insectes/Sécheresse Résistance moyenne à la mosaïque et à l’anthracnose Tolérante à l’acarien vert Sensible à la cochenille Racines tubéreuses Couleur de l’épiderme : blanc crème Couleur de la chaire : blanche Aire de culture/ Recommandations Nord et Sud Kivu, Katanga et Province Orientale (Ituri) Altitude jusqu’à ± 1.700 m Exige un sol riche en matière organique
Source : Catalogue variétal SENASEM 2008)
Tableau 5:Caractéristiques de la variété Elengi (plante de couverture) Caractéristiques morphologiques Caractéristiques agronomiques Caractéristiques Organoleptiques Tiges : Entre-noeuds : très courts Couleur : verte avec des noeuds pourpres Pubescence du sommet de la tige : rare Réaction aux maladies et insectes: Charançon : tolérante Viroses : tolérante Texture : très bonne Goût: très bon VitA: faible Tubercules : Forme : elliptique Couleur de la peau : jaunâtre Couleur de la chair : jaune pâle Aire de culture : Altitude: 1000-1800 m Ne supporte pas la sécheresse Variété déjà diffusée au Nord-Kivu, au Sud-Kivu, au Maniema, au Katanga et en Province Orientale
Source : Programme National de Recherche sur les Tubercules (PNRT), INERA MULUNGU ; 2008
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2.3. METHODES
ï‚· Mise en place de l’essai
Pour matérialiser cette recherche, on a procédé par une expérimentation en date du 29 janvier au 05 septembre 2013dans le marais de Hogola à Nyangezi dans le territoire de Walungu, à 1h30ʺ au Sud de la ville de Bukavu. L’étude a été réalisé en plein champ, avec la combinaison des différentes méthodes de lutte contre les mauvaises herbes sous la culture du manioc ; notamment l’application du glyphosate en pré-émergence, un herbicide qui permet de contrôler un large spectre d’adventices annuelles et pérennes ainsi qu’avec une grande souplesse vis-à-vis du stade de développement des adventices (Darmency, 2008) ; le sarclage manuel traditionnel, la patate douce comme de couverture et la combinaison de ces 3 objets selon un dispositif factoriel en BAC (Bloc Aléatoire Complet) en trois répétitions (Blocs) distantes entre eux de 1,5 m et comportant chacune sept parcelles (unités expérimentales) de 5 m de long et 4 m de large distants entre eux de 1m et constituées de 20 buttes. Ainsi, le champ d’expérimentation avait une longueur de 36 m et une largeur de 20 m. Chaque parcelle élémentaire comportait un de 7 traitements qui ont été affectés d’une manière aléatoire dans les unités expérimentales par bloc répétés une et une seule fois. Les traitements sont :
1) Manioc + sarclage manuel traditionnel;
2) Manioc + Glyphosate en pré émergence ;
3) Manioc + patate douce (plante de couverture);
4) Manioc + Glyphosate en pré émergence + patate douce ;
5) Manioc + Glyphosate en pré émergence + Sarclages manuels;
6) Manioc + Glyphosate en pré émergence + patate douce + sarclages manuels;
7) Manioc seul (sans intervention de la méthode de lutte).
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ï‚· Dispositif expérimental
2.4. DISPOSITIF EXPERIMENTAL
10m
1,5m
2m
0 ,5m
1m
1m
0 ,5m
1m
Figure 1: dispositif Expérimental
: Manioc + Glyphosate + patate douce+sarclages manuels
: Manioc + sarclage manuel traditionnel
: Manioc + Glyphosate en pré émergence
: Manioc + patate douce (plante de couverture)
: Manioc + Glyphosate + patate douce
: Manioc +Glyphosate + Sarclages manuels
36m
T4
T2
T3
T6
T5
T7
T2
T1
T3
T7
T4
T6
T6
T4
T1
T3
T5
T2
5m
4m
1,5m
20m
T1
T5
T7
T6
T2
T3
T4
T5
T7
T1
: Manioc seul (Témoin).
1m
1m
1m
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ï‚· Conduite de l’essai
Les mauvaises herbes ont été dénombrées (avant et après pulvérisation du glyphosate ainsi qu’à 45, 90 et 135 jours de la mise en place de la culture) dans différents relevés floristiques de 1m² placés dans chaque parcelle élémentaire où se faisait un comptage systématique en considérant la touffe comme une espèce pour ceux poussant en touffe comme certaines graminées par l’approche de l’analyse quantitative de la végétation. Les pulvérisations se sont faites en pré-émergence suivant les indications du fabriquant prescrites sur l’étiquette du produit; soit 350ml du produit dans 20l d’eau en raison de 2l à l’hectare. L’herbicide a été pulvérisé avant de pratiquer le labour (pré-émergence). Les sarclages ont été effectués dans toutes les parcelles sauf dans la parcelle témoin et celles contrôlées par les plantes de couverture ainsi que le glyphosate pour mieux mesurer les niveaux d’infestation à chaque méthode de lutte. La pulvérisation a eu lieu en date du 29 janvier 2013 de 6h30’ à 8h°°. Deux semaines après soit le 14 Février 2013 un fauchage suivit d’un labour uniforme à tous les traitements de 30 cm de profondeur. Observation de l’évolution des mauvaises herbes après 3 semaines du labour soit 21 jours en déterminant l’abondance-dominance des mauvaises herbes en utilisant l’indice de Fisher Alpha par le biais du logiciel Past2; en estimant le nombre des individus ainsi que la richesse spécifique des espèces. Détermination de la similarité des principales mauvaises herbes selon l’indice de cotation de Bray-Curtis au stade plantule du manioc (Walter, 2006). La confection des buttes de 60 cm de profondeur s’est effectuée. A la plantation, des boutures de 20 à 25 cm de long sont insérées obliquement (45°) sur les buttes, à l’écartement de 1 m x 1 m (densité de plantation de 10.000 plants/hectare). Chaque parcelle comprenait 20 buttes, correspondant aux stades de la croissance végétative auxquels les plants ont été récoltés pour observation, à 45, 90, 135, et 180 jours après la plantation. La mise en place de la plante de couverture (patate douce) est intervenue trois semaines après la plantation du manioc pour qu’elle ne puisse pas nuire à la reprise des boutures du manioc. A chaque période d’observation, 6 plants été considérés dans une parcelle. Les buttes centrales étaient utilisées comme parcelle utile, les 14 buttes périphériques limitant l’effet de bordure.
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𝐒n = αln (1 + n/α)
- S : représente le nombre de taxons (espèces)
- n : le nombre d’individus
- α : est une constante
ï‚· Paramètres d’étude
 Analyse quantitative de la végétation à partir de données d’abondance et d’incidence
- Nombre d’espèces : Richesse spécifique mesuré par l’indice de Texa_S dans le logiciel PAST2.
- Nombre d’individu par quadrant/parcelle : pondéré dans PAST2.
- Indice de Fisher Alpha : mesure de la diversité locale.
Mesure de l’Indice de Fisher Alpha (Source : Amani, 2013)
 Paramètres végétatifs de la culture du manioc
- Taux de reprise à 1 mois après plantation : déterminé avec une observation au champ.
- Hauteur des plantes (à 45, 90, 135 et 180 jours) : la hauteur des plants (cm) était mesurée à l’aide d’une règle en bois graduée de 3 m de long, dans chaque parcelle utile.
- Nombre des feuilles (à 45, 90, 135 et 180 jours) : les feuilles de chaque plant étaient comptées et on notait leur nombre.
- Diamètre au collet du manioc (à 45, 90, 135 et 180 jours) : mesuré avec un pied à coulisse.
- Estimation de la surface foliaire : 10 feuilles étaient choisies au hasard sur 6 plants dans chaque traitement et leur surface foliaire (cm2) mesuré à 45, 90, 135 et 180 jours en prenant la longueur du lobe médian de la plus jeune feuille complètement développée de chaque plant ne présentant pas de symptôme virale.
La relation entre les deux paramètres S et L s'écrit: S = 0,82*Ll, 93. (Komi, 1992) La liaison entre la surface S et la longueur du lobe médian L est du type : S (en cm2) = a*Lb (en cm). Sur un échantillonnage de 100 feuilles de manioc, on relève simultanément: L, longueur en centimètre du lobe médian du limbe S, surface en cm2 du limbe correspondant. La relation S = a*Lb est établie après transformation logarithmique: Ln(S) = Ln(a) + b*Ln(L) Les paramètres Ln(a) et b de cette droite sont estimés à partir des couples de valeurs S et L relevées sur les feuilles. (Komi, 1992)
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 Paramètre de rendement
Ces paramètres ont été mesurés à 6 mois soit 180 jours de la mise en place de la culture du manioc et on consisté sur le (la) :
- Nombre des plants à la récolte : déterminé par un comptage systématique dans différentes parcelles.
- Nombre des racines en voie de tubérisation : arrachage des plantes dans le sol et comptage du nombre des racines tubérisées.
- Diamètre de racines en voie de tubérisation : mesure du diamètre des racines à l’aide d’un pied à coulisse gradué.
- Longueur des racines en voie de tubérisation : la longueur des racines en voie de tubérisation (cm) est mesurée à l’aide d’une règle en bois graduée de 3 m de long.
- Rendement en biomasse : la plante est déterrée et la débite en catégories suivant les organes (racines, tiges, feuilles, fleurs, fruits) qui constitue la biomasse totale. Le poids frais est transformé en poids sec (biomasse sèche) par dessiccation à l’étuve à une température de 85°C à 105°C pendant 24 heures jusqu’au poids constant.
ï‚· Fréquence de prélèvement des données
Les données sur l’analyse quantitative de la végétation adventice ont été prises avant et après pulvérisation du glyphosate ainsi qu’aux fréquences de 45, 90 et 135 jours après la mise en place de la culture du manioc. Les différentes mesures sur la culture du manioc (paramètres végétatifs et de rendement) et les sarclages dans différents traitements ce sont fait aux fréquences de 45, 90, 135 et 180 jours après plantation. Ce choix a été guidé par l’émergence des mauvaises herbes dans le champ du manioc dans ces intervalles des jours/fréquences ci-haut cité et le niveau de nuisibilité de la culture du manioc qui est de 30 à 90 jours.
ï‚· Analyses économiques
Les analyses économiques ont consisté à déterminer les coûts de désherbage pour chaque traitement en incorporant le prix du glyphosate au marché pour les traitements qui ont appliqué ou associé le glyphosate.
ï‚· Analyses statistiques
Les données ont été soumises à des analyses de la variance selon un dispositif en bloc aléatoire complet en utilisant le logiciel R Console 2.11.1. Les analyses étaient considérées significativement à partir d’un p<0,05.
Nous avons utilisé le test de Tukey pour déterminer les différences entre les traitements.
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La corrélation entre différents paramètres de rendement a été faite à l’aide de la relation suivante : r= [(NΣxy-ΣxΣy)] / [[NΣx2-(Σx)2][NΣy2-(Σy)2]]0,5 Interprétation r :
 r = -1 : la corrélation est négative parfaite
 -1 Ë‚ r Ë‚ 0 : la corrélation est négative non parfaite
 r = 0 : pas des relations entre x et y, la corrélation est nulle.
 0 Ë‚ r Ë‚ 1 : la corrélation est positive non parfaite
 r = 1 : la corrélation est positive parfaite
Le pourcentage de relation entre x et y est donné par r2*100. La comparaison des paramètres de rendement nous avait permis d’écrire les équations de régression entre différents paramètres à l’aide de la relation : Y* = a+bx b = (nΣxy-ΣxΣy) / (nΣx²-(Σx)²) et a = (Σy / n) – b (Σx / n) a et b sont des constantes avec n l’effectif. La comparaison de trois paramètres de rendement (nombre, diamètre et longueur des racines) a été possible par calcul du coefficient de corrélation multiple (Rxyz) donnée par la relation : Rxyz = √((r²xy + r²xz – 2rxy rxz ryz)/(1-r²yz)) Avec rxy : coefficient de corrélation entre x et y rxz : coefficient de corrélation entre x et z ryz : coefficient de corrélation entre y et z L’équation de la droite de régression multiple est donnée par la relation : Z*= a+bx+cy Avant d’écrire cette équation, on calcul les constantes a, b et c à l’aide du système suivant :
Σxz= bΣx² + cΣxy (1) Σyz= bΣxy + cΣy² (2)
a= Σz/n – b Σx/n - cΣy/n (3)