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Evaluation à  différents stades phénologiques de la réponse du soja aux doses croissantes d'un compost sur un sol fortement altéré sous apport d'engrais de fond

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par John Banza Mukalay
Université de Lububashi (UNILU) - Grade de gradué en Sciences Agronomiques 2014
  

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UNIVERSITE DE LUBUMBASHI

FACULTE DES SCIENCES AGRONOMIQUES

Département d'Agronomie Générale

Evaluation à différents stades phénologiques de la réponse du soja aux doses croissantes d'un compost sur un sol fortement altéré sous apport d'engrais de fond

Par:BANZA MUKALAY John

Travail de Fin de Cycle présenté en vue de l'obtention

du grade de gradué en Sciences Agronomiques

Septembre 2014

UNIVERSITE DE LUBUMBASHI

FACULTE DES SCIENCES AGRONOMIQUES

Département d'Agronomie Générale

Evaluationà différents stades phénologiques de la réponse du soja aux doses croissantes d'un compost sur un sol fortement altéré sous apport d'engrais de fond

Par:BANZA MUKALAY John

Travail de Fin de Cycle présenté en vue de l'obtention

du grade de gradué en Sciences Agronomiques

Année Académique 2013-2014

Dirécteur: Prof. Dr. Ir. Emery KASONGO LENGE MUKONZO

Epigraphe

Là où il y a du vert,

il y a la vie.

Banzamukalayjohn

Dédicace

A l'éternel Dieu tout puissant le créateur de l'univers et le maître de temps.

A vous mes très chers parents MBUYU KINEKINDA Jules et ILUNGA WA KAYUMBA Lyly.

A mes frères et soeurs : MUSENGE WA MBUYU, MBUYU WA MBUYU Patrick, MBUYU WA BUYU Julio, ILUNGA WA MBUYU Vivi, KAYUMBA WA MBUYU Jeff, JUMBA WA MBUYU issa, KIKENKE WA MBUYU Isaac et ILUNGA WA MBUYU Elie.

A notre feu frère KIKENKE KINEKINDA Cedrick que son âme repose en paix.

Remerciements

Au terme de ce travail de fin de premier cycle, il est à reconnaitre que la réalisation de cette dernière envergure a nécessité l'appui de plusieurs personnes pouvant apporter leur assistance à cette étude qui n'est pas le résultat d'une seule personne.

Je remercie très hautement, en qualité de directeur de ce travail, le professeur Emery KASONGO LENGE MUKONZO. Et l'Ass. LINDA BASHEKE, Ass. EKONDO OKESE Augustin, et à l'Ass. KALOMBO KABALIKA Clement. Qui ont joués le rôle d'encadreur de ce travail, qu'ils trouvent dans ceci l'expression de notre gratitude.

Au M.sc. Ir. Ass. Yannick USENI pour ses conseils, ses remarques et ses nombreuses relectures qui ont contribué à améliorer la qualité de ce travail. Vous nous avez été d'une aide précieuse, durant les nombreuses missions de services du Professeur Emery KASONGO. Nous tenons à remercier vivement le C.T. MUKALAYMUAMBA OZANA José pour son savoir-faire et ses sages conseils.

Nos remerciements s'adressent également au doyen de la Faculté des Sciences Agronomiques, le professeur ordinaire NGONGO LUHEMBWE Michel, le vice-doyen chargé de la recherche, le Prof. NGOY SHUTCHA Mylor et le vice-doyen chargé de l'enseignement le Prof Dr. ILAKA NZANSHI pour les démarches qu'ils ne cessent de mener pour la bonne marche et enseignement de la Faculté ;auxPr. Antoine LUBOBO KANYENGA et Pr. MAZINGA.

Ainsi nos remerciements vont droit à toutes les autorités de la Faculté malgré les immenses entraves socio-économiques et la conjoncture actuelle, ont consenti des efforts et contributions au bon déroulement des procédures du travail partant de cours dispensés pour pouvoir nous inculquer formellement une bonne formation estudiantine.

Je tiens à remercier hautement mes très chers parents MBUYU KINEKINDA Jules et

ILUNGA WA KAYUMBA Lyly pour leurs contributions sur le plan matériel, moral et

Financier en acte et faisant toujours preuves de leur amour et à vous mes et soeurs.

Je suis particulièrement reconnaissant à l'égard des amis avec qui nous avons passés tous nos temps sur terrain MUSIL Arsène, NTEMUNYI Cedrick, KABEMBA Laurient, KIOMBA Bertin, BIAYOMBE Samy, KAHNDO Jeanne. Pour leur geste très louable lors de prélèvement des données et paramètres sur le site expérimental.

Enfin de compte, à vous mes collègues de promotion et amis : KANYENGA Franck, PALUKU Glody,KAMIN Laetitia, IBAND Martine, KASONGO Dan, KAHAMBWE Judith, KABEMBA Gina, NDALAMBA Ted, WETSHI Axel, FATUMA Getta, TOUSSAIN, David MUKUBA, Alex MPIBWE, SONGOLO Justine, MIANDA Leonie, Toussaint SIMBA, TANTIA Feza.

Résumé

Cette étude a été initiée pour évaluer la réponse de la culture de soja installée sur un feralsol, aux apports de différents niveaux de composts à base de Tithoniadiversifolia.L'essai a été installé au champ expérimental de la faculté des Sciences Agronomiques suivant un dispositif en blocs complets randomisés à trois répétitions. Cinq niveaux d'apport de compost (7,5T ; 15T ; 22,5T ; 30T ; 37,5T de compost de Tithonia diversifolia) ont été appliqués comme traitements en comparaison aux parcelles sans amendements par hectare. Toutes les parcelles ont reçu une dose de 220 kg NPK 10-20-10 comme engrais de couverture. Les observations ont porté sur les paramètres végétatifs et de rendement, et les données brutes ont été soumis à une analyse de la variance grâce au logiciel Minitab 16. Les résultats obtenus ont révélé un comportement similaire des plants de soja, quelle que soit la dose de compost apportée.

Sous couvert des engrais minéraux, les composts ne sont pas à recommander en culture de soja, dans les conditions de cet essai. Cette étude constitue ainsi un apport à la fertilisation raisonnée en culture de soja, dans un contexte de faible revenu des paysannes et faibles disponibilités de compost. Une étude évaluant les effets de ces composts sans couvert des engrais, serait envisageable à courte durée

Mots clés : compost, Tithonia diversifolia, sol fortement altéré, soja, engrais minéraux

Abstract

Soybean growth under applied compost and mineral fertilizers on strongly deteriorated ground

This study was initiated to evaluate the response of soybean installed on a feralsol, with the contributions of various levels of composts containing Tithonia diversifolia. The test was installed with the experimental field of the Agronomic Faculty of Science according to a device in randomized complete blocks with three repetitions. Five levels of compost (7,5T;15T;22,5T;30T;37,5T of Tithonia diversifolia compost) was applied like treatments in comparison to the plots without amendments. All plots received an amount of 220 kg NPK 10-20-10 like manure of cover. The observations carried on the vegetative parameters and yield, and the raw data were subjected to an analysis of the variance using Minitab software. The results obtained revealed a similar response of the seedlings of soybean, whatever the amount of compost brought.

Under cover of mineral manures, the composts are not to recommend in soybean crop, under the conditions of this test. This study thus constitutes a contribution with the fertilization reasoned in soybean crop, in a context of low income of the peasants and low availabilities of compost.A study evaluating the effects of these composts without cover of manures, would be possible at short duration

Key words:compost, Tithonia diversifolia, strongly deteriorated ground, soybean,manures mineral

Table des matières

Epigraphe I

Dédicace II

Remerciements III

Résumé V

Abstract VI

Table des matières VII

Liste abréviation X

Introduction 1

Chapitre. 1. Revue de la littérature 3

1.1. Généralités sur le soja 3

1.1.1. Origine et diffusion 3

1.1.2. Description botanique 3

1.1.3. Systématique du soja 3

1.1.4. Morphologie 4

1.1.5. Exigences écologiques 4

1.1.6. Culture 5

1.1.7. Récolte 9

1.1.8. Les maladies et ravageurs 9

1.2. Généralités sur les sols fortement altérés 11

1.3. la phénologie du soja 11

Chapitre 2. Milieu, Matériels et Méthodes 13

2.1. Milieu de recherche 13

2.1.1 Situation géographique 13

2.1.2. Climat 14

2.1.3. Sol 15

2.2. Description des matériels 16

2.2.1. Matériels biologiques 16

2.2.2. Matériel chimique 16

2.2.3. Matériels aratoires 16

2.3. Méthodes 17

2.3.1. Le dispositif expérimental 17

2.3.2. Travaux culturaux 19

2.3.3. Paramètres observés 20

Chapitre. 3. Résultats 21

3.1. Effets des apports croissants de compost sur la croissance du soja 21

3.1.1. Taux de levée (%) 21

3.1.2. Nombre de feuilles par plant 21

3.1.3. La hauteur de la plante 22

3.1.4. Diamètre au collet par plant 23

3.2. Effets d'amendements sur la production du soja 23

3.2.1. Nombre de fleurs par plant 23

3.2.2. Nombre de gousses par plant 24

3.2.3. Poids des gousses par plant 25

3.2.4. Poids de 1000 graines 25

3.2.4. Rendement en graines de soja 26

Chapitre 4. Discussion 27

Conclusion 29

Bibliographique 30

Liste de Figures et Tableaux

Figure 2.1 Localisation du site d'étude .............................................................13

Figure 2.2 : Période de croissance des cultures à Lubumbashi....................................14

Figure 2.3. Précipitations annuelles - Aéroport de la Luano.......................................15

Tableau 2.1. Données climatiques de la période expérimentale..................................15

Figure 2.4 : Dispositif expérimental...................................................................18

Figure 3.1 : Effet des doses de compost sur la levée du soja...................................................21

Figure 3.2 : Evolution du nombre de feuilles par plant de soja sous l'influence des doses croissantes de compost....................................................................................22

Figure 3.3 : Effet des doses croissantes de compost sur la hauteur des plants de soja.........22

Figure 3.4 : Effet des doses de compost sur le diamètre au collet.................................23

Figure 3.5 : Evolution des inflorescences chez le soja sous l'influence des doses croissantes de compost................................................................................................24

Figure 3.6 : Production de gousses chez le soja sous l'apport de doses variées de compost....................................................................................................24

Figure 3.7 : Effet des doses croissantes de compost sur le poids des gousses. ......................25

Figure 3.8 : poids de 1000 graines de soja en fonction de doses de compost appliquées. .................................................................................................................................................25

Figure 3.9 : Effet des doses croissantes de compost sur le rendement en graines de soja.....26

Liste des abréviations

UNILU : Université de Lubumbashi

INERA : Institut National d'Etude et de Recherche Agricoles

SENASEM : Service National de Semences

ACIA : Agence Canadienne d'Inspection des Aliments

INEAC : Institut National d'Etude Agricole au Congo

CEC : Capacité d'Echange Cationique

RDC : République Démocratique du Congo

FAO: Food and agriculture organisation

ANOVA : Analyse de la variance

NPK : Azote, Phosphore et Potassium

Introduction

Dans un contexte d'insécurité alimentaire et de pauvreté de sol criant, les légumineuses constituent une alternative non négligeable. Les légumineuses constituent la principale source des protéines végétale, améliorent la fertilité du sol grâce à leur fixation symbiotiques avec les bactéries du sol du groupe Rhizobium (Mako et al., 2013). De même, ces plantes enrichissent le sol en azote et constituant de ce fait un ensemble d'intérêt agricole de plus grande valeur dans les rotation et associations des cultures (Diop et al.,2013). En dépit de leur importance, les rendements des légumineuses restent faibles dans le contexte de faible fertilité des sols. En effet, le rendement moyen national du soja qui est de 800 kg/ha en RDC (SENASEM, 2008) est de loin inférieur à celui obtenu dans plusieurs pays du monde comme le Kenya (3,76 tonnes/ha ; verde et al.,2013) ; la Serbie (4,35 tonnes/ha ; Mrkovacki et al., 2008) et la Tanzanie où l'ajout de Phosphore et l'inoculation permet d'atteindre des rendements de 10,837 tonnes/ha (Tairo et Ndakidemi, 2013). En plus, au regard des revenus des ménages, la fertilisation minérale conventionnelle demeure couteuse et inaccessibles aux petits paysans (Useni et al., 2013 ). Dans ce contexte, la fertilisation organique devrait constituer une solution appropriée pour la restauration de la fertilité des sols (Nyembo et al., 2014).

Plusieurs études conduites en milieu naturel et en serre (laboratoire) ont montré que les ressources locales et leurs composts appliquées aux sols tropicaux pauvres et acides peuvent fournir les éléments nutritifs nécessaires pour l'alimentation et la croissance des plantes et par conséquent, accroître le rendement des plantes cultivées (Bado et Hien, 1998; Kochi et al., 2010 ; Mulaji, 2011 ; Nyembo et al., 2014 ; Useni et al., 2014).

L'objectif général de cet essai est d'évaluer la réponse du soja installé sur un sol fortement altéré, sous l'apport des doses croissantes de compost à base de Tithonia avec en couverture l'apport du NPK. L'hypothèse émise est que sous couvert de NPK, il existe une dose optimale d'amendement organique qui améliore la croissance et la production de soja. En effet, Mulaji (2011) évaluant les effets des doses croissantes de composts d'ordures ménagères (0, 20, 40 et 60 tonnes/ha), ont montré que la dose de 20 tonnes/ha était plus efficiente en culture d'arachide. Ainsi l'objectif spécifique est de déterminer la dose de compost à base de Tithonia diversifolia qui favorise la croissance et le rendement en graines de soja.

Hormis cette introduction et la conclusion, le présent travail a 4 chapitres : (1) généralités sur le soja, le sol fortement altéré et la phénologie du soja (2) milieu, matériels et méthodes, (3) résultats, (4) discussion de résultats.

Chapitre. 1. Revue de la littérature

1.1. Généralités sur le soja

1.1.1. Origine et diffusion

La distribution actuelle du soja sauvage concerne certaines régions de la Chine et des Etats de l'ex-Union Soviétique, du Taiwan, du Japon et de la Corée. Le soja a été introduit en Europe autour de 1790, et au début du 19ème siècle dans le nouveau monde et en Afrique (Joke, 2005). Le soja (Glycine max L. merrill), plante originaire d'Asie oriental, est cultivé depuis très longtemps dans cette région pour l'alimentation humaine et animale. La culture s'est développée initialement aux Etats Unis d'Amérique et en Extrême - Orient, puis à partir des années 1960, sur les continents essentiellement pour la production de tourteau et la fabrication de farine (Pirot, 1998)

1.1.2. Description botanique

Le soja est une plante herbacée annuelle dont l'aspect rappelle celui des haricots nains. La plante, qui porte des ramifications nombreuses et un feuillage épais, atteint de 0,3 à 1m de hauteur, selon qu'il s'agit d'une variété précoce ou tardive. Les feuilles alternes sont trifoliolées et plus ou moins pubescentes, leurs dimensions et leur couleur varient suivant les espèces. Les fleurs sont disposées en grappes à l'aisselle des feuilles, elles sont très petites, devenant grises à brunes avec une pilosité plus ou moins noire suivant les variétés. Les gousses déhiscentes, longues de 3 à 11cm, contiennent le plus fréquemment 2 à 3 graines de forme et de couleur fort variables, suivant les variétés (Anonyme ,1991).

Les gousses à cloisons et étranglements contiennent de 2 à 5 graines arrondies ou allongées, aplaties ou rebondies, généralement jaunes, parfois noires, vertes, brunes. L'enracinement est pivotant (Henrard, 1953).

1.1.3. Systématique du soja

Le soja appartient au genre Glycine, qui est classé dans la sous tribu de Glycinenae de la tribu de phaseoleae, de la famille de papilionacée ou fabaceae et l'ordre des fabales. Nom scientifique : Glycine max(L) Merrill.

1.1.4. Morphologie

Le soja est une plante herbacée, érigée, annuelle, de 0,3 à 1m de hauteur. Chez les types déterminés, la tige cesse de grandir à la floraison alors qu'elle continue de s'allonger chez les indéterminés.

La tige émet des rameaux latéraux à partir des bougeons axillaires de la base, tandis que les bougeons de la partie moyenne et supérieure donnent des fleurs. Les feuilles sont trifoliée, comparables à celles du haricot, et les fleurs papilionacées typiques sont émises en grappes. L'autopollinisation est de règle (taux de fécondation croisée: 0.5 à 1%). Le rôle polinisateur des insectes (abeilles surtout) est important (Anonyme, 2009).

1.1.5. Exigences écologiques

1.1.5.1. Climat

Le soja (Glycine max) est une légumineuse relativement fragile. Il comprend de très nombreuses variétés adaptées aux climats les plus divers, depuis le tempéré froid jusqu'au tropical (Pirot, 1998).

Quoi qu'il en soit, il sera toujours possible d'obtenir quelques lignées de soja pour les besoins d'un ménage. Les variétés à graines jaunes sont considérées comme les mieux adaptées au climat chaud et humide (Henrard, 1953).

Le soja demande une saison culturale chaude, condition qui est généralement bien remplie sous les tropiques sous le climat tropical, la durée du cycle est liée au photopériodisme. Des variétés ont été sectionnées en Afrique pour s'adapter aux différentes conditions climatiques avec des cycles variant de 80 à 100 jours pour les plus précoce, jusqu'à 170 jours les plus tardives (Anonyme, 1998).

La floraison est déclenchée par certaines valeurs de la durée du jour et de la somme de la température, quel que soit la date de semis. Il convient donc de bien s'informer des conditions locales et matérielles végétal disponible avant d'entreprendre une culture de soja (Anonyme, 2009).

Une pluviométrie bien répartie de 500 à 800 mm est considérée comme optimale, mais la plante est sensible à l'engorgement du sol et une humidité excessive en période de maturation nuit à la viabilité des semences comme à la bonne conservation du produit (Anonyme, 2009).

De la germination jusqu'à la maturité, la croissance du soja est proportionnelle à l'apport en humidité, un régime hydrique excessif ou une sècheresse prolongée est dommageable à germination du soja, le rendement est affecté et la contrainte hydrique survient pendant le stade de remplissage (Joke, 2005).

1.1.5.2. Sol

Du point de vue agronomique, le soja (Glycine max) s'adapte à toute gamme de sols, et donne de bons rendements lorsque celui-ci contient assez de nutriments (Pirot, 1998).

Le pH optimal pour la culture de soja se situe entre 6 à 6,5. En sol alcalin, il y a presque chlorose, en sol acide (pH inférieur à 6), les bactéries fixatrices d'azotes à travers inoculation du soja par la bactérie Rhizobuimjaponicum permet à la culture de couvrir les trois quarts de besoins en azote grâce à la symbiose, soit environ 300kg/ha d'azote. Le reste (environ100kg/ha) provient des fumatures du sol. La symbiose entre le soja et la bactérie a lieu au sein d'excroissances racinaires appelés nodules. A l'intérieur de ces nodules, les bactéries fixent l'azote de l'air, le rendant ainsi disponible pour le soja qui fournit le carbone nécessaire à la croissance des bactéries. Ces bactéries étant naturellement absents des sols européens, il faut les apporter sous forme d'inoculum. Notons que la culture du soja est sur les sols trop calcaires qui contiennent plus de plus de 10% de calcaire actif, car la nodulation devient difficile. Grace à l'inoculation, c'est en sol pauvre en azote au semis que le soja se comporte le mieux (Makoet al, .2013).

1.1.6. Culture

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