|
Evaluation des caractères agro-morphologiques chez 45 génotypes de riz dans les conditions de riziculture pluviale à la station de recherche agronomique de Longorola (Sikasso)par Ibrahima BERTHE Institut Polytechnique Rural de Formation et de Recherche Appliquée (IPR/IFRA) de Katibougou - Ingénieur d'Agriculture avec grade de master 2021 |
Décembre 2021 MINISTÈRE DE L'ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR RÉPUBLIQUE DU MALI ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE Un Peuple -Un But -Une Foi
Evaluation des caractères agro-morphologiques
chez 45 génotypes Mémoire de Fin de Cycle Présenté par Ibrahima BERTHE pour l'obtention du
Diplôme d'Ingénieur avec Grade de Spécialité : Agronomie Directeur de mémoire Co-Directeur de mémoire Fousseyni CISSE Pr. Ousmane NIANGALY Chercheur à l'IER/CRRA Sikasso Enseignant/Chercheur à l'IPR/IFRA Katibougou 3.2.2.1.3. Talles et Tallage 13 Table des matières Dédicace i Remerciements ii Sigles et abréviations iii Liste des tableaux v Liste des figures vi Liste des annexes vii Résumé viii
3.1. Origine et histoire du riz (Oryza sp.) 11 3.2. Aspect botanique de la plante 12 3.2.1. Classification et Systématique du riz 12 3.2.2. Description botanique de la plante 12 3.2.2.1. Appareil végétatif 13 3.2.2.1.1. Racines 13 3.2.2.1.2. Tige (chaume) 13 3.2.2.1.4. Feuilles 13 3.2.2.2. Appareil reproducteur (Inflorescences) 14 3.2.2.3. Fruits 15 3.2.2.4. Croissance et développement du riz 15 3.3. Ecologie du riz 17 3.3.1. Exigences pédoclimatiques 17 3.3.1.1. Température 17 3.3.1.2. Lumière 17 3.3.1.3. Sol 17 3.3.1.4. Eau 17 3.4. Systèmes de riziculture 18 3.5. Contraintes de la production du riz 19 3.5.1. Contraintes biotiques 19 3.5.2. Contraintes abiotiques 19 3.6. Importance du riz 19 3.6.1. Importance socio-économique du riz 19 3.6.2. Importance nutritionnelle du riz 20 4. ÉTUDE PRATIQUE 22 4.1. Objectifs 22 4.1.1. Objectif général : 22 4.1.2. Objectifs spécifiques : 22 4.2. Matériel et méthodes 22 4.2.1. Matériel 22 4.2.1.1. Site de l'essai 22 4.2.1.2. Intrants utilisés 24 4.2.2. Méthodes 24 4.2.2.1. Facteur étudié 24 4.2.2.2. Dispositif expérimental 24 4.2.2.3. Caractères étudiés 27 4.2.2.4. Analyses statistiques des données 28 4.3. Conduite de l'essai 28 4.3.1. Travaux de préparation de la parcelle 28 4.3.2. Semis 28 4.3.3. Fertilisation minérale 28 4.3.4. Démariage et repiquage : 29 4.3.5. Désherbage 29 4.3.6. Traitement insecticide 29 4.3.7. Récolte 29 5. RESULTATS ET DISCUSSION 30 5.1. Résultats 30 5.1.1. Degré de variabilités des différents paramètres étudiés 30 5.1.2. Variation de la hauteur moyenne des talles aux 35ème jour, 56ème jour et à la maturité 31 5.1.3. Variation de la hauteur des talles à la
maturité 32 de talles fertiles 32 5.1.5. Variation du nombre de talles fertiles (Panicules) : 33 5.1.6. Variation du cycle semis-floraison 50% 34 5.1.7. Variation du cycle semis-maturité 50% 34 5.1.8. Variation de la longueur de la panicule 34 5.1.9. Variation du nombre de grains par panicule 35 5.1.10. Variation du poids de mille grains 35 5.1.11. Variation du Rendement gramme/plant 36 5.1.12. Corrélation de Pearson : 36 5.1.13. Régression Linéaire : 37 5.1.14. Classification Ascendante Hiérarchique (CAH) 38 5.1.15. Sélection des génotypes les plus performants : 39 5.2. Discussion 41 CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS 43 RÉFÉRENCES 44 ANNEXES ix i Dédicace Au nom d'Allah le tout miséricordieux, le très miséricordieux ! Je dédie ce présent mémoire à ma chère et tendre fille Anna Ibrahima, homonyme à ma mère que Dieu m'a offerte au cours de ma formation, et qui est devenue depuis une source de motivation pour moi. ii Remerciements En guise de reconnaissance, je tiens à témoigner mes sincères remerciements à toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin au bon déroulement de mon stage de fin de cycle et à l'élaboration de ce modeste travail. Je voudrais dans un premier temps remercier mes chers parents Badoulaye et Anna TRAORE, ma femme Sanata KONE ainsi que toute la famille BERTHE. Mes remerciements vont ensuite à l'endroit de mon directeur de mémoire Mr Fousseyni CISSE chercheur à l'IER/CRRA de Sikasso pour sa disponibilité et surtout ses judicieux conseils, qui ont contribué à alimenter ma réflexion. Je tiens à remercier spécialement le Pr. Ousmane NIANGALY qui a accepté volontiers d'être mon codirecteur de mémoire et qui m'a été d'une aide inestimable pour l'élaboration de ce document. J'aimerais exprimer ma gratitude à tout le personnel du CRRA de Sikasso en générale et celui du programme riz de bas-fond en particulier, notamment à Dr Salif DOUMBIA chef de programme actuel pour son accompagnement sans faille, à Dr Jean Rodrigue SANGARE mon encadreur pour sa disponibilité, ses conseils et surtout les connaissances acquises à ses côtés. Je désire aussi remercier le Directeur Général de l'IPR/IFRA de Katibougou Dr Lassine SOUMANO ainsi que l'ensemble du corps professoral qui m'ont fourni les outils nécessaires à la réussite de mes études universitaires. Un grand merci également à Mr Fousseni TRAORE pour m'avoir accueilli et hébergé tel un frère de lait durant mes 6 mois de stage à Sikasso, à Mr Modibo Baliando SANGARE pour ses innombrables conseils et accompagnements et à Mr Oumar BOCOUM mon camarade de classe et de stage pour ses nombreux coups de main lors de mes travaux de terrain. Enfin, je n'oserais oublier de remercier toute la promotion 2018-2021 des Ingénieurs Agronomes de l'IPR/IFRA de Katibougou qui est désormais une famille pour moi. iii Sigles et abréviations ADRAO : Association pour le Développement la Riziculture en Afrique de l'Ouest ANOVA : Analyse de Variance C/N : Rapport Carbone Azote Ca : Calcium Cal : Calorie CEC : Capacité d'Echange Cationique CIRAD : Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement CRRA : Centre Régional de Recherche Agronomique CSF 50 % : Cycle Semis-floraison à 50% CSM 50% : Cycle Semis-maturité à 50% CTRC : Comité Technique Régional de Coordination CV : Coefficient de Variation DHS : Distinction, Homogénéité, Stabilité DNA : Direction Nationale de l'Agriculture DRSIAP : Direction Régionale de la Statistique de l'Informatique de l'Aménagement du territoire et de la Population EPA : Etablissement Public à caractère Administratif EPST : Etablissement Public à caractère Scientifique et Technologique ESPGRN : Equipe Système de Production et Gestion des Ressources Naturelles FAOSTAT: Food and Agriculture Organization Statistical Database g/plt : Gramme par Plant HS : Hautement Significative HT : Hauteur de Talles IER : Institut d'Economie Rurale INSAT : Institut National de la Statistique IRRI : Institut International de Recherche sur Riz JAS : Jour Après Semis LP : Longueur de la Panicule MET : Multi Environnemental Trial Mg : Magnésium Na : Sodium iv NGP : Nombre de Grains par Panicule NPK : Azote-Phosphore-Potassium NPP : Nombre de Panicules par Plant NS : Non Significative NT : Nombre de talles NTF : Nombre de Talles Fertiles ONG : Organisation Non Gouvernementale PET : Essai Participatif de Rendement PMG : Poids de Mille Grains Ppm : Partie par million PSDR : Plan Stratégique de Développement Régional Rdt : Rendement Rep : Répétition S : Significative SAED : Société Nationale d'Aménagement et d'Exploitation des Terres du Delta du Fleuve Sénégal et des Vallées du Fleuve Sénégal et de la Falémé SRA : Station de Recherche Agronomique THS : Très Hautement Significative v Liste des tableaux Tableau 1 : Projection de la population (RGPH 2009) en 2020 7 Tableau 2: Stades de croissance et de développement du riz 16 Tableau 3: Production nationale de riz par système de culture en 2018/2019 18 Tableau 4. Valeurs nutritionnelles et caloriques du riz pour 100g de riz cuit 21 Tableau 5: Résultat d'analyse 24 Tableau 6 : Quantité et dates d'apport d'engrais 28 Tableau 7: Degré de variabilité des 8 paramètres étudiés 30 Tableau 8: Analyse de variance de HTM 32 Tableau 9: Analyse de variance du nombre de talles fertiles 33 Tableau 10: Analyse de variance du cycle semis-floraison 34 Tableau 11: Analyse de variance du cycle semis-maturité 34 Tableau 12: Analyse de variance de la longueur paniculaire 35 Tableau 13: Analyse de variance du nombre de grains par panicule 35 Tableau 14: Analyse de variance du poids de 1000 grains 35 Tableau 15: Analyse de variance du rendement gramme par plant 36 Tableau 16: Matrice de corrélation des différents paramètres étudiés 36 Tableau 17: Génotypes sélectionnés pour le PET 40 vi Liste des figures Figure 1: Localisation de la région de Sikasso sur la carte du Mali 3 Figure 2 : Variation de la pluviométrie de Sikasso entre 2019 et 2021 5 Figure 3: Variation de la température de Sikasso entre 2019 et 2021 5 Figure 4 : Plant de riz 12 Figure 5: Panicule d'O. glaberrima(a) et Panicule d'O. sativa (b) 14 Figure 6: Stades de développement du riz 17 Figure 7: Production de riz paddy au Mali de 2015 à 2019 20 Figure 8: Image satellitaire de l'emplacement de l'essai 23 Figure 9: Plan de masse 26 Figure 10: Variation de la hauteur moyenne des plants 31 Figure 11: Variation du nombre moyen de talles à 3 dates différentes et le nombre de talles fertiles 33 fertiles 37 Figure 13: Régression linéaire du nombre de talles fertiles par le rendement g/plt 37 Figure 14: Classification des groupes selon le dendrogramme 38 vii Liste des annexes Annexe 1: Liste des traitements randomisés ix Annexe 2 : Moyennes des données x viii RésuméLe riz est une céréale stratégique au Mali pour assurer la sécurité alimentaire et la réduction de la pauvreté en milieu rural. Le taux d'utilisation des variétés améliorées est trop faible, ce qui pose un réel problème compte tenu de la croissance démographique, la rareté des pluies et la dégradation des sols. Plusieurs contraintes expliquent cette faible utilisation de semences améliorées dont la principale reste sa faible disponibilité. Ainsi, le Centre Régional de Recherche Agronomique (CRRA) de Sikasso dans ses activités de sélection et d'amélioration variétale a poursuivi un programme de sélection de riz qui était au stade d'essai multi local (MET). L'étude a été consacrée à l'évaluation de l'adaptabilité de 45 génotypes de riz dans les conditions de riziculture pluviale de Longorola. L'expérimentation a été conduite dans un dispositif Alpha lattice à 3 répétitions. Les caractères agro-morphologiques étudiés étaient : hauteur des talles, nombre de talles par plant, nombre de panicules par plant, longueur de la panicule, nombre de grains par panicule, poids de mille grains et rendement. Les résultats ont montré une différence significative au sein des lignées pour tous les caractères sauf, nombre de talles fertiles, cycle semis-maturité 50% et rendement. Les résultats de l'analyse de corrélation ont montré une corrélation positive entre le rendement et tous les paramètres sauf avec le cycle 50% floraison et le cycle 50% maturité. La corrélation positive la plus élevée du rendement a été observée pour le nombre de panicules avec un coefficient de détermination r2= 0,140. La plus forte valeur du coefficient de détermination fut celle du nombre de talles à la maturité par le nombre de talles fertiles r2=0,582. Le rendement moyen a oscillé entre 10,93g/plant avec ART34-120-1-2-B-1 et 27,73g chez ARICA 5. Les meilleurs rendements ont été obtenus par cinq lignées élites (ARICA 5, ART35-49-D1-2, ART27-58-7-1-2-4-2-2, PCT-11\0\0\2_Bo\2\1>44-M-4-3-M, ART35-114-1-6N-2) qui pourraient être utilisées comme parents à haut potentiel de rendement pour les croisements futurs. Les 35 génotypes dont le rendement moyen est supérieur à celui du témoin DKA-P17 ont été sélectionnés et seront reconduits en essai participatif de rendement (PET). Mots clés : Génotypes de riz, Caractères agro-morphologiques, Riziculture pluviale, Sikasso 1 1. INTRODUCTIONLe riz (Oryza sp.) est la première source d'alimentation de plus du tiers de la population mondiale et la troisième céréale la plus cultivée au monde en 2019 après le maïs et le blé (FAOSTAT, 2021). Il représente la base de l'alimentation de plus de 2,5 milliards de personnes dans les pays en voie de développement avec des consommations annuelles très importantes (Sandhu et Kumar, 2017). Au Mali, la filière riz est considérée comme l'une des filières agricoles prioritaires pour le développement du pays avec des objectifs d'exportation dans la sous-région (Tondel et al., 2020). Le riz est une céréale stratégique pour le Mali pour assurer la sécurité alimentaire et la réduction de la pauvreté en milieu rural. Pour réaliser cette ambition, l'initiative riz a été mise en oeuvre en 2009 pour promouvoir une riziculture plus productive et compétitive en vue d'accroître le revenu et la disponibilité alimentaire (Ouédraogo et al., 2021). On estime à environ 20 milliards de FCFA alloués à chaque campagne agricole pour la subvention d'intrants au profit des producteurs (Ouédraogo et al., 2021). Cette politique a permis au pays de presque doubler la production domestique en 10 ans passant de 1,6 millions à plus de 3 millions de tonnes entre 2008 et 2018 (Ouédraogo et al., 2021). Globalement, la valeur ajoutée totale dans la filière riz est évaluée à 605.89 millions de dollars américain en 2020, elle devrait passer à 1.21 milliards de dollars en 10 ans, soit une croissance annuelle de 7,14% (Ouédraogo et al., 2021). Cette croissance dans la filière riz est substantielle pour entrainer une réduction significative de la pauvreté dans le secteur. En outre, la filière génère plus de 539 674 emplois (Ouédraogo et al., 2021). En 2019, le niveau de production estimée, à près de 3 millions de tonnes, a permis de couvrir environ 80% de la consommation domestique (Ouédraogo et al., 2021). Cependant, compte tenu de la croissance de la demande et des exigences de plus en plus croissantes des consommateurs, la filière se doit de se restructurer pour un accroissement de la production et un gain de compétitivité. Le Mali consomme actuellement près de 2,7 millions de tonnes de riz par an avec une croissance annuelle moyenne de la consommation estimée à 4%. Si cette tendance se maintient, il faudra une croissance annuelle de la production d'au moins 6% pour assurer l'autosuffisance et devenir un exportateur net de riz d'ici 2030 (Ouédraogo et al., 2021). La production mondiale de riz paddy est estimée à plus de 755 millions de tonnes pour une superficie de plus de 162 millions d'hectares en 2019 (FAOSTAT, 2021). 2 La Chine est de loin le plus grand producteur de riz paddy au monde avec une production de plus de 200 millions de tonnes en 2019 (FAOSTAT, 2021). La production rizicole de l'Afrique subsaharienne en 2019/2020 a été de 19,4 millions de tonnes (Ecofin, 2021). Ce volume représente environ seulement 4 % de la production rizicole mondiale (Ecofin, 2021). Cette grande différence de production s'explique par le rendement très élevé dans ces pays, en Chine par exemple, le rendement de la variété hybride dénommée «vary safiotra» peut donner jusqu'à 11t/ha («Riziculture,» 2021). En effet, les semences sélectionnées occupent une place prépondérante et constituent un facteur clé d'augmentation de la productivité agricole. Globalement, l'importance du matériel amélioré phyto-génétique dans l'augmentation de la productivité agricole est régulièrement et amplement documentée (Haggblade et al.,2015). Mais au Mali, l'utilisation de semences sélectionnées est faible. En effet, le taux d'utilisation des semences améliorées était de 14 % pour le riz pluvial en 2010 (Haggblade et al.,2015). Plusieurs contraintes expliquent cette situation notamment la faible disponibilité de variétés améliorées. Dans le souci de contribuer à la sécurité alimentaire, il est urgent de développer des stratégies permettant de couvrir les besoins nationaux de cette céréale. Ainsi, le renforcement de la production rizicole est devenu la principale préoccupation des chercheurs compte tenu de son importance tant dans l'économie que dans l'alimentation de nos pays. Pour faire face à ce grand défi, plusieurs actions visant à diminuer le coût de production, à intensifier la riziculture et surtout à améliorer le potentiel de rendement des variétés, sont menées par l'institut d'économie rurale (IER) en collaboration avec ses partenaires comme AfricaRice. Le Centre Régional de Recherche Agronomique (CRRA) de Sikasso, à travers son programme Riz de Bas-fond (volet sélection) dans ses activités de sélection et d'amélioration variétale a conduit un essai d'adaptabilité constitué de 45 génotypes dont une variété témoin. L'objectif global du travail est de contribuer à l'amélioration de la productivité du riz pluvial par la sélection de génotypes à haut potentiel de rendement c'est dans ce cadre que s'inscrit notre étude sur le thème « Evaluation des caractères agro-morphologiques de 45 génotypes de riz dans les conditions de riziculture pluviale à la station de recherche agronomique de Longorola (Sikasso) ». Le présent mémoire est structuré en trois parties essentielles : la première partie est consacrée à l'état des connaissances (la revue de littérature sur le riz), la deuxième partie présente la méthodologie, et la troisième partie traite les résultats et la discussion. 3 2. MILIEU D'ÉTUDE ET STRUCTURE D'ACCUEIL 2.1. Milieu d'étude |
|
