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Estimation des besoins en N, P et K du basilic (Ocimum basilicum L.) par le module DSSB et gestion optimale de N dans la Région Maritime du Togo

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par Ayi Koffi ADDEN
Université de Lomé - Diplôme d'Ingénieur Agronome 2005
  

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Abstract

Basil (Ocimum basilicum L.) is the most popular aromatic herb known for his economic value. Establishing an adequate fertilizers rate for sustainable basil production has become a challenge because of environmental problems. In order to minimize environmental risks and enhance fertilizers use efficiencies a Decision Support Spreadsheet for Basil (DSSB) was developed using data from fields experiments conducted during two consecutives seasons in Southern Togo.

The aims of this study were to improve, calibrate and test the performance of the spreadsheet to estimate optimal combinations of N, P and K required for basil under different agro-ecological conditions. Developing a sound nitrogen management method (time and quantity of application) for the crop was the other part of the work.

Fields experiments were conducted on sandy soils, along the costal zone of Togo and on clayey soils at Adétikopé, 25 km North of Lomé. Seven treatments of N, P and K were tested with different levels of organic amendments (without amendment, with cattle manure at the rate of 20 t.ha-1, with brewery waste at the rate of 20 t.ha-1 and with a combination of cattle manure at 10 t.ha-1 and brewery waste at 10 t.ha-1). Basil fresh and dry matter production, leaves moisture and NPK content were estimate at harvest. The experiments were conducted on six sites that differ with constructing ecological conditions. Eight trials (four for model calibration and four for model performance) were conducted on these sites. A randomized complete block design was used.

Results indicated that basil yields (market use) varied with season, previous crop and with/without organic amendments applications. Average yield ranged from 4 to 23 t.ha-1. Optimal internal efficiencies for basil were 235 kg.kg-1 for N, 1645 kg.kg-1 for P and 295 kg.kg-1 for K. Optimal N, P and K uptake ratio was 7,0:1,26:5,58. N, P and K recovery fractions varied between 4-20% for N, 0-12% for P et 4-25% for K. Soil indigenous supplies of N, P and K were site dependant. Soils could supply for basil's production between 24,40-93,62 kg N.ha-1, 3,86-15,06 kg P.ha-1 and 26,80-61,79 kg K.ha-1. The attainable yield depended on the growing season. Fresh basil's yield was very tightly related to N and P uptake. The improved and calibrated version of the DSSB could be a useful tool for basil nutrients requirements estimation. DSSB's nitrogen requirement estimation could be distributed as follow: 10% between sowing and 1st harvest, 15% between 1st and 2nd harvest, 20% between 2nd - 3rd harvest, 25% between la 3rd - 4th harvest, 15% between la 4th - 5th harvest, 15% between la 5th - 6th harvest.

DSSB doesn't take into account pest, disease or water management and this assume that manage the above factors is essential for it's recommendations use.

Key words: Basil, DSSB, nitrogen management, NPK requirements.

INTRODUCTION

Appartenant à la famille des Lamiaceae, le basilic (Ocimum basilicum L.) est la plus populaire des herbes aromatiques (Adam, 2003 ;Simon, 1995 ; Davis, 1997) connu de part le monde pour son importance économique et technique (Arabici et Bayram, 2004; Martin, 2004). L'utilisation rationnelle de fertilisants pour sa production pose très souvent des défis écologiques et environnementaux aux producteurs.

Au Togo, la durabilité économique et écologique de la production du basilic est fortement compromise par la dégradation de la fertilité des sols, résultats de sa mauvaise gestion, la gestion inappropriée de l'eau et les problèmes phytosanitaires (Dzotsi et al., 2004). Le basilic est cultivé exclusivement au Togo par la société agroalimentaire Darégal Equatorial dont la niche de production, située initialement à Adétikopé, était soumise à une exploitation intensive; ce qui a conduit à une installation de population de nématodes dans le sol et une dégradation de la fertilité du sol qui ont entraîné des pertes de rendements préjudiciables à l'économie de la production, essentiellement tournée vers l 'exportation. Pour répondre à la demande sans cesse croissante du marché en feuilles fraîches de basilic, Darégal Equatorial a réagi en élargissant son aire de production vers le littoral togolais, présentant certains avantages agronomiques pour la production de basilic, et en entamant avec le Centre International pour la Fertilité des Sols et le Développement Agricole (IFDC) une collaboration dans le but de développer des stratégies de gestion de la fertilité des sols et de lutte contre les nématodes.

Des études conduites dans ce cadre dans le but d'améliorer la fertilité des sols et de relever la production du basilic sur les sols argileux d'Adétikopé pendant deux cycles de production consécutifs (à rendements potentiels différents), ont permis d'identifie r statistiquement les combinaisons de N, P et K avec ou sans amendement organique qui donnent de meilleure performance (Dzotsi et al., 2004; Koudjéga, 2004). Toutefois, il était apparu que l'élection statistique d'une combinaison ponctuelle de N, P et K ne pouvait résoudre le problème de la gestion durable de la fertilité des sols avec la multiplicité des sites de Darégal Equatorial. Cependant, en utilisant les analyses de plante pour dériver et lier certains paramètres agronomiques, il a été possible d'élaborer un outil d'aide à la décision qui a pour objet de calculer les besoins du basilic en N, P et K qui réduisent les risques environnementaux et qui capturent les variations spatio-temporelles de la fertilité. Une première version de cet outil appelé DSSB (Decision Support Spreadsheet for Basil) n'a pu saisir que les effets du site d'étude. Il importe donc, pour répondre aux nouvelles exigences de production du basilic, de modeler cet outil fondamental et de l'adapter aux conditions agro-écologiques des sites de production de Darégal Equatorial. Une amélioration subséquente de ce module permettra également une estimation optimale des besoins du basilic.

La présente recherche poursuit l'objectif d'améliorer, de calibrer et de tester la performance du module DSSB pour une estimation optimale des besoins en N, P et K du basilic afin de répondre à une fertilisation à la carte sur les sites de production de Darégal Equatorial puis de déterminer une gestion appropriée de l'azote sur le cycle de production de la culture. Spécifiquement, cette étude va permettre (i) de collecter des données sur la

production du basilic dans sa zone de culture au Togo présentant une grande variabilité en fonction des apports de fertilisants et des variations spatio-temporelles, (ii) de déterminer les paramètres agronomiques nécessaires pour le module sur la base des données collectées, (iii) de modifier les concepts mathématiques de base qui soutendent le module en vue d'une estimation optimale des besoins, (iv) de calibrer et de te ster la performance du module dans la zone de production du basilic pour répondre aux recommandations à la carte, (v) de déterminer une gestion appropriée de la fumure azotée sur le cycle de production du basilic et (vi) d'évaluer la qualité des feuilles fraîches (verdure) de basilic à commercialiser.

Le présent document s'articule autour de trois axes. Le premier chapitre abordera la revue de la littérature sur les conditions de production du basilic et ses besoins en nutriments. Le second chapitre exposera l'approche méthodologique adoptée pour la conduite de cette étude. Avant la conclusion, le troisième chapitre présentera les résultats obtenus et leurs discussions.

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