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République de Côte d'Ivoire
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Ministère de l'Enseignement Supérieur
Année Universitaire 2006-2007
et de la Recherche Scientifique
Université de Cocody-Abidjan UFR des Sciences de
la Terre
N° d'ordre : 499/2007 et des Ressources
Minières
Laboratoire de Pédologie et de Géologie
Appliquée
THÈSE
Présentée à l'UFR des Sciences de
la Terre et des Ressources Minières
de l'Université de Cocody
- Abidjan
Pour obtenir le titre de
DOCTEUR DE
L'UNIVERSITÉ DE COCODY- ABIDJAN
Spécialité :
PÉDOLOGIE
par
M. AGBAHUNGBA Aballo Georges
THÈME
DYNAMIQUE DE LA MATIÈRE
ORGANIQUE D'Acacia auriculaeformis (Cunn. A.)
ex Benth.(Mimosaceae)
. ET INFLUENCE DE LA FERTILISATION ORGANIQUE ET
MINÉRALE DANS LES
SYSTEMES AGROFORESTIERS
D'Acacia A BASE DE MAÏS : Zea mays
L.(Poaceae), DANS LE SUD du BENIN
Soutenue publiquement le 13 Août 2007 devant le
jury composé de :
M. AKA Kouamé Professeur
Titulaire,Université de Cocody- Abidjan Président
M. TRAORÉ Dossahoua Professeur
Titulaire,Université de Cocody- Abidjan Rapporteur
M. BIEMI Jean Professeur
Titulaire,Université de Cocody- Abidjan Rapporteur
Dr YORO Gballou Directeur de Recherche, CNRA
Gagnoa Examinateur
M. ASSA Ayémou Professeur
Titulaire,Université de Cocody- Abidjan Directeur de Thèse
Table des matières
Table des matières i
Liste des sigles et abréviations viii
Avant-Propos x
Dédicace xiv
Liste des tableaux xv
Liste des figures xix
INTRODUCTION 1
INTRODUCTION 2
PREMIÈRE PARTIE : 10
REVUE DE LITTÉRATURE ET 10
CADRE DE L'ÉTUDE 10
Chapitre 1 : Synthèse bibliographique
11
1.1. Acacia auriculaeformis
11
1.1.1. Généralités sur
Acacia auriculaeformis (Cunn. A.) ex Benth. 11
1.1.2. Distribution géographique 11
1.1.3. Exigences écologiques 11
1.1.4. Utilisations 12
1.2. Matière organique 13
1.3. Importance de la culture du maïs :
Zea mays L. (Poaceae) 20
1.3.1. Importance des systèmes de cultures
à base de maïs dans le SudBénin 22
1.3.2. Récentes politiques agricoles au
Bénin et leur impact sur la production du maïs 24
1.4. Thématique de la fixation biologique de
l'azote 26
1.4.1. Symbioses fixatrices d'azote 27
1.4.2. Equation chimique de la fixation biologique
d'azote 27
1.4.3. Méthodes de mesure de la fixation d'azote
28
1.4.3.1. Méthode par différence d'azote
28
1.4.3.2. Méthode des bilans (Anderson et Ingram,
1993) 29
1.4.3.3. Méthode de réduction de
l'acétylène (test de l'ARA) 29
1.4.3.4. Analyse des composés azotés du
xylème 30
1.4.3.5. Méthodes isotopiques 30
1.4.3.6. Evaluation du nombre et du poids des nodules
32
Chapitre 2 : Cadre de l'étude 34
2.1. Milieu physique 34
2.1.1. Bénin 34
2.1.1.1. Climat 34
2.1.1.2. Géomorphologie et types de sol
36
2.1.1.3. Végétation 36
2.1.2. Sud du Bénin 40
2.1.2.1. Climat 42
2.1.2.2. Géomorphologie et types de sol au Sud du
Bénin 43
2.1.2.3. Sols du Sud-Bénin 45
2.1.3. Végétation 47
2.1.4. Activités humaines 49
2.2. Présentation des stations forestières
d'étude 49
2.2.1. Station forestière de Pahou 49
2.2.2. Station forestière de Sèmè
53
2.2.3. Station forestière de Ouèdo
55
DEUXIÈME PARTIE : 58
MATÉRIEL ET MÉTHODES 58
Chapitre 3 : Matériel 59
3.1. Matériel végétal
59
3.1.1. Matériel végétal
d'Acacia auriculaeformis 59
3.1.2. Matériel végétal maïs
59
3.2. Intrants 60
3.3. Equipement 60
Chapitre 4 : Méthodes 61
4.1. Évolution des sols sous Acacia
auriculaeformis 61
4.1.1. Cadre d'implantation de l'essai 61
4.1.2. Plan d'implantation de l'expérimentation
62
4.1.2.1. Parcelles témoins 62
4.1.2.2. Parcelles de 5 ans d'âge (P4-93 Pahou)
62
4.1.2.3. Parcelles de 8 ans d'âge 62
4.1.2.4. Parcelles de 11 ans d'âge 62
4.1.2.5. Plantation de 18 ans d'âge 63
4.1.3. Caractéristiques analytiques 63
4.2. Caractérisation de la matière
organique d'Acacia auriculaeformis 63
4.2.1. Caractérisation chimique de la
litière sous les plantations d'Acacia auriculaeformis
à Pahou 64
4.2.2. Caractérisation des émondes
d'Acacia auriculaeformis 66
4.2.2.1. Caractérisation du potentiel chimique des
émondes récoltées sur les trois stations 66
4.2.2.2.
Décomposition des émondes d'Acacia
auriculaeformis sur les
trois stations 66
4.3. Étude des capacités symbiotiques
d'Acacia auriculaeformis dans trois types de sols
dans le Sud du Bénin 71
4.3.1. Substrat des pots 72
4.3.2. Caractérisation physique et chimique des
sols des trois localités 73
4.3.3. Description du dispositif de recherche (Figure 22)
74
4.3.4. Traitements 76
4.4. Tests de technologies ou façons culturales de
gestion de deux types de matière organique (émondes et
litière) du système Acacia
auriculaeformis-Maïs 78
4.4.1. En station 79
4.4.2. En milieu réel 80
4.5. Pratiques paysannes de gestion des débris
d'A. auriculaeformis et
régénération naturelle de l'espèce sur les stations
forestières du SudBénin 81
4.5.1. Pratiques paysannes de gestion des débris
d'A. auriculaeformis 81
4.5.2. Régénération naturelle
d'A. auriculaeformis par voie
générative 81
4.6. Situation d'adoption (adoptabilité) des
technologies à base d'Acacia 84
4.7. Paramètres d'étude 85
4.8. Analyses statistiques 86
TROISIÈME PARTIE : 88
RÉSULTATS ET DISCUSSION 88
Chapitre 5 : Description des fosses pédologiques
89
5.1. Évolution des sols sous Acacia
auriculaeformis 89
5.1.1. Description pédologique 89
5.1.1.1. Description du profil P1-90 Pahou 89
5.1.1.2. Description du profil P 2-90 Pahou
92
5.1.1.3. Description du profil P3-90 Pahou 94
5.1.1.4. Description du profil P4-93 Pahou 95
5.1.1.5. Description du profil P5-87 Pahou 97
5.1.1.6. Description du profil P6-80 Pahou 98
Chapitre 6: Résultats analytiques 101
6.1. Granulométrie 101
6.2. Paramètres chimiques 101
|
6.2.1.
|
Matière organique du sol (MOS)
|
103
|
|
6.2.2.
|
Azote total du sol
|
104
|
|
6.2.3.
|
Rapport C/N
|
105
|
|
6.2.4.
|
Ca2+ échangeables
|
105
|
|
6.2.5.
|
Taux de saturation
|
106
|
6.3. Matière organique, argile et limon et
stabilité structurale des sols sous A. auriculaeformis
106
6.3.1. Influence des facteurs physiques sur la dynamique
de la MOS 107
6.3.2. Influence des facteurs chimiques sur la dynamique
de la MOS 114
Chapitre 7 : Gestion de la fertilité du sol
119
7.1. Gestion de la fertilité physique et chimique
du sol en rapport avec la dynamique de la matière organique du sol
119
7.2. Caractérisation de la matière
organique d'Acacia auriculaeformis 119
7.2.1. Production et caractéristiques du potentiel
agrochimique de la litière d'A. auriculaeformis
120
7.2.2. Caractérisation des émondes ou
matière organique fraîche d'A. auriculaeformis
123
7.2.3. Décomposition de la matière
organique fraîche d'A. auriculaeformis
124
7.2.3.1. Taux de décomposition 124
7.2.3.2. Constante de décomposition et la demi-vie
132
7.3. Capacité symbiotique d'Acacia
auriculaeformis sur trois types de sols ou stations
pédoclimatiques dans le Sud-Bénin 143
7.3.1. Caractérisation physique et chimique des
sols des trois stations en test pour la fixation biologique de l'azote par
A. auriculaeformis 143
Chapitre 8 : Capacités symbiotiques des plants
d'Acacia auriculaeformis 146
8.1. Capacités symbiotiques des plants
d'A. auriculaeformis de 12 semaines
146
8.1.1. Effet station ou types de sol sur les
paramètres de croissance du plant d'A.
auriculaeformis et la formation de nodules 147
8.1.2. Effet état du substrat ou traitement sur
les paramètres de croissance du plant d'A.
auriculaeformis et la formation de nodules 148
8.2. Capacités symbiotiques des plants
d'A. auriculaeformis de 24 semaines
148
8.2.1. Description des formes morphologiques des nodules
d'Acacia auriculaeformis 149
8.2.2. Effet facteur station ou type de sol sur les
capacités symbiotiques des plants d'Acacia auriculaeformis
152
8.2.3. Effet du facteur traitement ou de l'apport de la
terre du sous bois sur les capacités symbiotiques des plants
d'Acacia auriculaeformis 154
8.2.4. Effet des facteurs type de sol et traitement
(apport ou non de terre de sous-bois) sur le poids sec moyen et la taille du
nodule d'Acacia auriculaeformis 155
8.2.5. Effet des facteurs station et traitement sur les
capacités symbiotiques des plants d'Acacia
auriculaeformis par la méthode de différence d'azote
156
8.2.6. Effet des facteurs station et traitement sur la
production de biomasse et l'accumulation d'azote total par plant
d'Acacia auriculaeformis de 24 semaines
158
8.2.7. Gain d'azote lié à la fixation
biologique de l'azote 161
Chapitre 9 : Tests de technologies de gestion des
émondes et litières du
système
Acacia - maïs 164
9.1. Tests de technologies ou façons culturales en
station 164
9.2. Tests des technologies ou façons culturales
en milieu réel 167
9.3. Pratiques paysannes de gestion des débris
d'Acacia auriculaeformis et
régénération générative naturelle de
l'espèce sur les stations forestières du Sud-Bénin
169
9.3.1. Pratiques paysannes de gestion des débris
d'Acacia auriculaeformis 169
9.3.2. Régénération naturelle par
voie générative : Inventaire des semis naturels
d'Acacia auriculaeformis 170
9.4. Situation d'adoption (adoptabilité) des
technologies d'agroforesterie à base d'Acacia
176
9.4.1. Situation d'adoption des technologies
d'agroforesterie à base d'Acacia
177
9.4.2. Appréciation du régime de
régénération naturelle d'A. auriculaeformis
par les acteurs socio-économiques 180
Chapitre 10 : Discussion 183
10.1. Évolution des sols sous Acacia
auriculaeformis 183
10.2. Caractérisation de la matière
organique d'Acacia auriculaeformis 184
10.2.1. Production et caractéristiques du
potentiel agrochimique de la litière d'A. auriculaeformis
184
10.2.2. Caractérisation des émondes ou
matière organique fraîche d'A. auriculaeformis
185
10.2.3. Décomposition de la matière
organique fraîche d'A. auriculaeformis
185
10.3. Capacité symbiotique d'Acacia
auriculaeformis sur trois types de sols ou stations
pédoclimatiques dans le Sud-Bénin 188
10.3.1. Caractérisation physique et chimique
des sols des trois stations forestières étudiées pour la
fixation biologique de l'azote par A. auriculaeformis
188
10.3.2. Capacités symbiotiques des plants
d'A. auriculaeformis de 12 semaines
189 10.3.2.1. Effet station ou types de sol sur les
paramètres de croissance du plant d'A.
auriculaeformis et la formation de nodules 189
10.3.3. Capacités symbiotiques des plants
d'A. auriculaeformis de 24 semaines
190
10.3.3.1. Description des formes morphologiques des
nodules d'Acacia
auriculaeformis 190
10.4. Techniques culturales de gestion des
matières organiques (émondes et litières) du
système Acacia auriculaeformis - maïs
191
10.5. Pratiques paysannes de gestion des débris
d'A. auriculaeformis et
régénération générative naturelle de
l'espèce sur les stations forestières du Sud-Bénin
194
10.5.1. Pratiques paysannes de gestion des débris
d'A. auriculaeformis 194
10.5.2. Régénération naturelle par
voie générative : Inventaire des semis naturels
d'Acacia auriculaeformis 195
10.6. Situation d'adoption des technologies
d'agroforesterie à base d'Acacia197 CONCLUSION
ET SUGGESTIONS 200 Conclusion 201
Suggestions 205
RÉFÉRENCES 206
BIBLIOGRAPHIQUES 206
Références bibliographiques 207
ANNEXES 220
ANNEXES 221
Annexe 1 : Méthodologie de collecte des
données sur l'essai 102/APRRA/CRA-SUD 221
Annexe 2 : Fiche de collecte des données chez les
planteurs 222
Annexe 3 : Résultats analytiques des profils
222
Tableau A2 : Résultats d'analyse de sol dans une
parcelle avant plantation en 1980 du profil P2-90 Pahou (Formation naturelle)
223
Tableau A3 : Résultats d'analyse de sol profil
P2-90 Pahou dans une parcelle de 8 ans d'âge 223
Tableau A4 : Résultats d'analyse de sol profil
P3-90 Pahou dans une parcelle de 8 ans d'âge 224
Tableau A5 : Résultats d'analyse de sol profil
P4-93 Pahou dans une parcelle de 54 ans d'âge 224
Tableau A6 : Résultats d'analyse de sol profil
P5-80 dans une parcelle de 18 ans d'âge 225
Tableau A7 : Résultats d'analyse de sol profil
P6-87 Pahou dans une parcelle de 11 ans d'âge 225
Tableau A8 : Résultats d'analyse de sol profil
P'4-93 à Pahou dans une parcelle de 5 ans d'âge 226
Tableau A9 : Résultats d'analyse de sol : station
forestière de Ouèdo (N°
Profil : HDI) 226
Tableau A10 : Résultats d'analyse de sol : station
forestière de Sèmè (N° Profil : SEM) 227
Annexe 4 : Analyse statistique 227
Tableau A11 : Inventaire des semis de la
régénération naturelle d'A.
auriculaeformis 3-5 mois d'âge 227
Tableau A12 : Inventaire des semis de la
régénération naturelle d'A.
auriculaeformis 3-5 mois d'âge, rapportés à
l'hectare 228
Annexe 5 : Index alphabétique des noms botaniques
cités dans le texte 229
Annexe 6 : Article paru dans le Bulletin de la Recherche
Agronomique du Bénin 30, pp. 18-36 233
Résumé 254
Abstract 254
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