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UNIVERSITE D'ABOMEY - CALAVI (UAC)
FACULTE DES SCIENCES AGRONOMIQUES (FSA)
DEPARTEMENT DE PRODUCTION VEGETALE (DPV)
THEME
CARACTERISATION AGRO-MORPHOLOGIQUE
DES
ÉCOTYPES DE RIZ (Oryza spp.) DU BENIN
THESE
Pour l'obtention du Diplôme d'Ingénieur
Agronome
Option: Sciences et Techniques de Production
végétale
Présentée et soutenue par:
Ayélola Dossou Roland AKAKPO
Le 20 Décembre 2011
Supperviseurs :
Dr. Ir. Léonard
AHOTON (FSA/UAC)
Dr. Kayode A. SANNI (AfricaRice)
Composition du jury:
Président :
Prof. Dr. Ir. Nestor AHO
Rapporteur
: Dr. Kayode A. SANNI
1er examinateur : Dr. Florent QUENUM
2e examinateur : Prof. Alexandre
DANSI
UNIVERSITY OF ABOMEY-CALAVI (UAC)
FACULTY OF AGRICULTURAL SCIENCES (FSA)
DEPARTMENT OF CROPS PRODUCTION (DPV)
TOPIC
AGRO-MORPHOLOGICAL CHARACTERIZATION OF
RICE ACCESSIONS (Oryza spp.) FROM
BENIN
THESIS
For Agricultural Engineer diploma
Option: Crop Sciences and
plant breeding
Submitted by:
Ayélola Dossou Roland AKAKPO
December 20
Supervisor:
Dr. Ir. Léonard AHOTON (FSA/UAC) Dr. Kayode A. SANNI
(AfricaRice) Members of Jury
Président :
Prof. Dr. Ir. Nestor AHO
Rapporteur
: Dr. Kayode A. SANNI
1er examinateur : Dr. Florent QUENUM
2e examinateur : Prof. Alexandre
DANSI
Certification
Nous certifions que ce travail a été
réalisé sous notre supervision par Monsieur Dossou
Ayélola Roland AKAKPO à la Faculté des Sciences
Agronomiques (FSA) de l'Université d'Abomey - Calavi (UAC) en vue de
l'obtention du Diplôme d'Ingénieur Agronome, Option Sciences et
techniques de Production Végétale (STPV).
Le co-superviseur,
Dr. Kayode A. SANNI, chercheur
à
AfricaRice
Dédicace
A FEUE BOUCO ALBERTINE,
Dieu a voulu que tu le rejoignes à un moment
où nous avions le plus besoin de toi. Maman, trouves, à travers
ce travail l'expression de la reconnaissance de l'amour du travail que tu nous
as très tôt inculqué. Tous les Quinze du mois de
Décembre, et ce depuis 2009, ce n'est qu'un sentiment de
tristesse qui nous anime parce que nous devions chaque fois nous rappeler de
toi, de tes dernières heures parmi les vivants. Maman, repose en paix
aux côtés du Père Tout Puissant et intercède pour
nous pendant les moments difficiles. Dieu soit loué.
Remerciements
En espérant n'oublier personne, je souhaite
exprimer ma gratitude à tous ceux qui ont joué un rôle
important dans la réalisation de ce travail et qui ont permis à
un moment ou un autre son aboutissement.
- Je rends un hommage au seigneur Dieu Tout Puissant pour
m'avoir donné la vie et pour avoir veillé sur moi tout au long de
mon périple à la FSA. Merci seigneur!
- Pour m'avoir accordé ce stage de fin de formation
dans son institution AfricaRice et plus précisément dans
l'unité GRU, je suis particulièrement reconnaissant envers
Dr.Papa SECK, également envers tous les membres de l'unité en
l'occurrence l'assistant de recherche M. Dro Daniel TIA et le technicien Ir.
Bienvenu KPEKI. Sincère remerciement !
- En qualité de promoteur, je tiens à
remercier Dr. Kayode Abiola SANNI, chercheur à AfricaRice et chef de
l'unité GRU, vous qui aviez accepté m'initier à la
recherche agricole avec rigueur et enthousiasme.
- Mes sincères remerciements vont à
l'endroit des enseignants de la PV/FSA, en l'occurrence Dr. Léonard
AHOTON pour avoir accepté la supervision de ce travail.
- Son esprit profondément scientifique a
certainement influencé ma vision du monde et a fait qu'aujourd'hui j'ai
toujours cette envie de « tout comprendre », je rends un vibrant
hommage à mon cher et aimable père Ir. Cyriaque AKAKPO. Pour tous
tes efforts consentis depuis les années 80 pour faire de moi un homme,
trouve à travers ce travail l'expression de ma profonde
gratitude.
- Pour leur esprit d'équipe et de
fraternité, je remercie Ir. Hervé DEGBEY et Aristide ORITCHA,
leurs écoutes et conseils avisés m'ont permis de surmonter les
moments difficiles à Ouèdèmè. Je n'oublie pas mon
cher ami Josias TOVIHO.
- Pour avoir été pour moi, une
référence du travail bien fait, je pense à mon cousin
Djiman KOUKOU. Je pense également à tous mes cousins en
l'occurrence Dine OSSENI.
- Pour m'avoir très tôt montré
l'importance de la rigueur scientifique et pour m'avoir si tant aidé
à comprendre et m'essayer à l'outil statistique, je rends un
hommage à Ir. Valère K. SALAKO. Je pense également
à Ir. Castro GBEDOMON et Ir. Elie PADONOU pour leur précieux
apport.
- A l'endroit de mes frères Boris et Narcisse
AKAKPO et aussi à l'endroit de mes soeurs chéries Amandine et
Blandine AKAKPO, je dis merci pour avoir été toujours proches de
moi au cours de ces durs moments ; Dieu vous protège.
- Pour leurs encouragements, leur confiance, leur
patience, et leurs soutiens, un énorme merci à tous les membres
de ma famille maternelle, et spécialement à ma tante Sr.
Bienheureuse BOUCO en qui j'ai trouvé l'image d'une autre maman ;
également à l'endroit de mon oncle Gildas Lima BOUCO. Merci pour
tout.
- A l'endroit de mon amie préférée
Ir. Noémie R. OUSSOU, pour tout ce que tu as été pour moi
pendant ces moments ardus, tes conseils et pour ton soutien jour et nuit, sois
bénie.
- Je pense à mes amis de la 35ème promotion en
l'occurrence Salam ABOU ZOUNON, Loriane YEHOUENOU, Roel HOUDANON ; et aussi mes
amis de la 5ème année PV.
Acronymes et liste des annexes
ACM : Analyse des Correspondances Multiples
ACP : Analyse en Composante Principale
ADRAO : Association pour le Développement de la
Riziculture en Afrique de l'Ouest
AfricaRice : Africa Rice Center
ANOVA : Analysis Of Variance
CCRB : Conseil de Concertation des Riziculteurs du
Bénin
CHA : Classification Hiérarchique Ascendante
CIRAD : Centre de Coopération Internationale en Recherche
Agronomique pour le
Développement
CP : Composante Principale
DPP : Direction de la Programmation et de la Prospective
FAO : Food and Agriculture Organisation
FIDA : Fonds International pour le Développement
Agricole
GRU : Genetic Ressources Unit
IFDC : Centre International pour la Fertilité des Sols et
le Développement Agricole
INGER : International Network for Genetic Evaluation of Rice
INRAB : Institut National des Recherches Agricoles du
Bénin
INSAE : Institut National de la Statistique et de l'Analyse
Economique
MAEP : Ministère de l'Agriculture de l'Elevage et de la
Pêche
PADER : Programme d'Appui pour le Développement Rural
PDC : Plan de Développement Communal
Annexe 1 : Liste du matériel
végétal utilisé
Annexe 2 : Compositions des classes obtenues
Annexe 3 : Quelques étapes de regroupement des
écotypes en classes
Liste des tableaux et figures
|
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Pages
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Tableau 2.1
|
:
|
Systématique du riz
|
. 4
|
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Tableau 4.1
|
:
|
Liste des outils de travail et de collecte de données
|
9
|
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Tableau 4.2
|
:
|
Liste des variables quantitatives mesurées
|
21
|
|
Tableau 4.3
|
:
|
Liste des variables qualitatives mesurées
|
22
|
|
Tableau 5.1
|
:
|
ANOVA des variables quantitatives
|
25
|
|
Tableau 5.2
|
:
|
Caractéristiques des variables quantitatives pour chaque
classe.....
|
27
|
|
Tableau 5.3
|
:
|
Coefficient de détermination partiel des variables
quantitatives
|
28
|
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Tableau 5.4
|
:
|
Corrélations des variables initiales avec les
composantes
|
|
|
|
canoniques
|
30
|
|
Tableau 5.5
|
:
|
Discrimination des classes par la distance de Mahalanobis
|
. 30
|
|
|
Pages
|
|
Figure 2.1
|
:
|
Répartition de la production et des exportations mondiales
du riz
|
5
|
|
Figure 2.2
|
:
|
Evolution des importations mondiales du riz
|
6
|
|
Figure 2.3
|
:
|
Evolution des exportations de l'Afrique de l'ouest
|
6
|
|
Figure 2.4
|
:
|
Evolution des surfaces et rendement de riz en Afrique de l'ouest
de
|
|
|
|
1961 à 2009 .
|
6
|
|
Figure 2.5
|
:
|
Un plant de riz avec ses différentes parties
.
|
7
|
|
Figure 2.6
|
:
|
Productions, Superficies et Importations du riz au Bénin
au cours de la
|
|
|
|
période de 2000 à 2010
|
9
|
|
Figure 3.1
|
:
|
Localisation du site expérimental
d'AfricaRice/Ouèdèmè
|
17
|
|
Figure 4.1
|
:
|
Carte du Bénin montrant les 48 villages de collecte
.
|
18
|
|
Figure 5.1
|
:
|
Dendrogramme des classes d'écotypes formés
|
26
|
|
Figure 5.2
|
:
|
Représentation des classes dans les axes canoniques
.
|
29
|
|
Figure 5.3
|
:
|
Caractéristiques moyennes des classes suivant les
variables
|
|
|
|
discriminantes
|
31
|
|
Figure 5.4
|
:
|
Histogrammes de fréquences des caractères
qualitatifs .
|
33
|
Résumé
Le riz est l'une des céréales les plus
cultivées dans le monde. La connaissance des caractères
agro-morphologiques est un élément assez important dans la
gestion des ressources phytogénétiques. C'est dans cette optique
que la caractérisation agro-morphologique au stade
végétatif d'une collection de 128 écotypes provenant de
toutes les zones agro-écologiques du pays a été entreprise
sur la base de 14 caractères quantitatifs et 8 qualitatifs. Cette
étude, réalisée sur le site d'expérimentation
d'AfricaRice, dans le village de Ouèdèmè commune de
Lokossa, vise l'évaluation de la variabilité existante au sein de
la collection de riz du Bénin. Le dispositif expérimental est un
"augmented design in randomized complete block" avec 9 témoins
répétés.
L'analyse de fréquences des différentes
modalités des caractères qualitatifs a
révélé que la majorité des écotypes est
extra vigoureuse (72,66 % des écotypes), a une coloration verte de la
gaine foliaire basale (82,81 % des écotypes) et a une pubescence
intermédiaire du limbe foliaire (88,28 % des écotypes). La forme
de la ligule est à 95 % bifide.
Les résultats de l'analyse de la variance indiquent que
les effets bloc ont été significatifs pour 8 variables
quantitatives sur les quatorze. Les cinq premières composantes
principales expliquant 76,46 % de la variance totale ont été
utilisées comme variables pour la classification numérique. Huit
classes significativement distinctes ont été identifiées.
L'analyse canonique discriminante a révélé que les
caractères tels que : verse, cycle semisépiaison, longueur des
feuilles, longueur des feuilles paniculaires, taille des plants, nombre de
talles par touffe, nombre de panicules par touffe sont les principaux facteurs
de discrimination des 8 groupes d'écotypes. Une description des groupes
a fait ressortir que la classe 7 constituée uniquement d'écotypes
d'O. glaberrima est caractérisée par une très
grande sensibilité à la verse et par un cycle relativement court.
Les écotypes de la classe 8 sont en majorité très grands
de taille et ont de longues feuilles. Les écotypes des classes 6 et 4
présentent le plus grand nombre de talles et de panicules par touffe
dans la collection étudiée.
Mots clés: écotypes
de riz, caractérisation, analyses multivariées, diversité
agromorphologique, Bénin.
Abstract
Rice (Oryza spp.) is becoming one of more cultivated
cereals through the world. The knowledge of agro-morphological characters could
be an invaluable in germplasm management and crop improvement strategies. In
2011, 128 accessions collected from all agro-ecological zones of Benin were
assessed using 14 quantitative and 8 qualitative traits. This study was
conducted at Africarice Ouèdèmè site in Lokossa and its
aim is to access the variability existing in rice accessions from Benin. The
accessions were evaluated on the field using an augmented design in randomized
complete block with nine replicated checks.
The phenotypic frequency analyze of the qualitative traits
showed that the collection is predominantly extra vigorous (72.66 % of
accession). Basal leaf sheath color is 82.81 % green and is 17.19 % purple. The
accessions have in majority 2-cleft ligule (95 %), and the pubescence of their
leaves is 88.28 % intermediate.
Analysis of variance showed that significant block effects
were observed for 8 quantitative characters whereas blocks effects were
non-significant for the 6 others quantitative traits, meaning that blocking was
not important for these traits. The first five principal components which
explained 76.46 % of the total variation were used as variables for the
clustering of accessions. Eight groups were identified. Canonical discriminant
analysis revealed that traits such as lodging, days to heading, leaf length,
flag leaf length, plant height, number of tillers and number of panicle per
plant were the main discriminatory characteristics. A descriptive analysis of
the different groups of accession showed that cluster 7 only composed of
accessions from O. glaberrima is characterized by its susceptibility
to lodging and are early heading. The accessions of the cluster 8 are mostly
tall and have long leaf. Those from cluster 4 and 6 have the highest number of
tiller and panicle per plant.
Key word: rice accession,
characterization, multivariate analysis, agro-morphological diversity,
Benin.
CERTIFICATION i
DEDICACE ii
REMERCIEMENTS iii
LISTE DES TABLEAUX v
LISTE DES FIGURES v
RESUME vi
ABSTRACT vii
TABLE DES MATIERES viii
1. INTRODUCTION GENERALE 11
1. INTRODUCTION GENERALE 1
1.1. Problématique et justification 1
1.2. Objectifs 3
2. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE 11
2. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE 4
2.1. Connaissance de la plante 4
2.1.1. Systématique, historique et importance du riz 4
2.1.2. Morphologie de la plante du riz 7
2.1.3. Biologie de la plante du riz 7
2.1.4. Ecologie du riz 8
2.2. Situation de la riziculture au Bénin 8
2.2.1. Brève histoire de la riziculture au Bénin
8
2.2.2. La situation du riz au Bénin ces dix
dernières années 9
2.2.3. Les types de riziculture au Bénin 10
2.2.4. Les atouts et contraintes de la riziculture au
Bénin 10
2.3. Caractéristiques des espèces de riz
cultivées au Bénin 11
2.3.1. Caractéristiques agronomiques de O. glaberrima
11
2.3.2. Caractéristiques de Oryza sativa 12
2.3.3. Comparaison entre O. glaberrima et O. sativa
13
2.3.4. Les variétés NERICAs 13
2.4. La caractérisation agro-morphologique et quelques
exemples d'études réalisées 14
3. MILIEU D'ETUDE 15
3. MILIEU D'ETUDE 16
3.1. Situation géographique et administrative 16
3.2. Climat 16
3.3. Géologie, pédologie et réseau
hydrographique 16
4. MATERIELS ET METHODES 18
4.1. Matériels 18
4.1.1. Matériel végétal 18
4.1.2. Matériel de travail et de caractérisation
19
4.2. Méthodes de collecte de données 20
4.2.1. Dispositif expérimental 20
4.2.2. Installation et conduite de l'essai 20
4.2.3. Données collectées 21
4.3. Méthodes d'analyses statistiques des données
22
4.3.1. Variables quantitatives 22
4.3.2. Variables qualitatives 23
5. RESULTATS 24
5.1. Caractères quantitatifs 24
5.1.1. Caractéristiques agro-morphologiques: regroupement
des écotypes 24
5.1.2. Caractères discriminants des écotypes 28
5.1.3. Discrimination des classes par la distance de Mahalanobis
30
5.1.4. Caractéristiques des classes 31
5.2. Variables qualitatives 32
6. DISCUSSION 34
6.1. Observation globale de la population par rapport aux
caractères quantitatifs 34
6.1.1. Significativité des variables 34
6.1.2. Diversité au sein de la population de riz du
Bénin 34
6.1.3. Potentialités et faiblesses agronomiques des
écotypes de riz du Bénin 36
6.2. Observation globale de la population par rapport aux
caractères qualitatifs 37
7. CONCLUSION ET SUGGESTIONS 39
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 40
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