|
BURKINA FASO
Unité - Progrès
- Justice
MINISTERE DES ENSEIGNEMENTS SECONDAIRE, SUPERIEUR ET DE LA
RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
(MESSRS)
...........................................................................................................................
UNIVERS ITE POLYTECHNIQUE DE
BOBO-DIOULASSO
(U.P.B)
INSTITUT DU DEVELOPPEMENT
RURAL
(I.D.R)
CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE ET
TECHNOLOGIQUE
(CNRST)
INSTITUT DE L'ENVIRONNEMENT ET DE
RECHERCHES
AGRICOLES
(INERA)
MEMOIRE DE FIN D'ETUDES
Présenté en vue de l'obtention
du
DIPLOME D'INGENIEUR DU DEVELOPPEMENT RURAL
Option :
Agronomie
THEME :
VALORISATION AGRONOMIQUE DES EXCRETA HUMAINS :
utilisation des
urines et fèces humains pour la production de
l'Aubergine (Solanum melongena)
et du Maïs
(Zea mays) dans la zone centre du Burkina
Faso.
Directeurs de Mémoire : Dr.
Bernard BACYE
M. Bégué DAO
Maître de Stage : Dr. Moussa
BONZI
KIBA Delwendé Innocent
Avec la collaboration et l'appui financier du Centre
National CREPA
|
|
|
Dédicace
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mon père KIBA Lambert et à ma
mère SAND WIDI Marcelline pour leur soutien permanent,
mon petit frère Jean-luc, ma petite soeur
Inès Carolle, pour leur amour fraternel,
mon cousin Edouard et sa famille, ma cousine
Nathalie, mon cousin Simon, pour leur soutien moral,
ma cousine YOUGMA Aline, rappelée à
Dieu à la fleur de l'âge pendant ma formation,
|
|
|
|
|
|
|
Je dédie ce mémoire !
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sommaire
Dédicace i
Sommaire ii
Remerciements v
Sigles et Abréviations vii
Liste des tableaux viii
Liste des figures ix
Résumé x
|
Abstract
|
|
|
|
xi
|
|
|
|
|
INTRODUCTION
|
1
|
|
Chapitre 1 : Géné ralités sur
l'Assainissement Ecologique et sur le cadre d'étude
|
3
|
|
1.1-Généralités sur l'Assainissement
Ecologique
|
3
|
|
1.1.1 - Concept d'Assainissement Ecologique
|
3
|
|
1.1.2- Fonctionnement de ECO SAN
|
3
|
|
1.1.3- Risques et précautions d'utilisation des
excréta humains en agriculture
|
4
|
|
1.2-Généralités sur le cadre d'étude
|
4
|
|
1.2.1 - Situation géographique
|
-4
|
|
1.2.2-Conditions so cio-économiques
|
5
|
|
1.2.3 - Conditions agro-écologiques
|
5
|
|
1.2.3.1- Climat
|
5
|
|
1.2.3.2- Hydrographie
|
7
|
|
1.2.3.3- Végétation
|
7
|
|
1.2.3.4- Sols
|
7
|
|
Chapitre 2 : Matériel et méthodes
|
8
|
|
2.1- Matériel d'étude en milieu paysan
|
8
|
|
2.1.1 - Matériel végétal
|
8
|
|
2.1.2- Sols
|
8
|
|
2.1.3- Fertilisants minéraux
|
9
|
|
2.1.4- Excréta humains
|
9
|
|
2.2- Méthodes d'étude en milieu paysan
|
9
|
|
2.2.1 - Techniques de collecte et d'hygiénisation des
excréta
|
9
|
|
2.2.2- Dispositifs expérimentaux
|
10
|
2.2.2.1- Dispositif expérimental en cu ère
(Aubergine) 10
lture maraîch
2.2.2.2- Dispositif expérimental en culture pluviale
céréalière (Maïs) 11
2.2.3- Techniques culturales appliquées 12
2.2.3.1- En culture maraîchère (Aubergine) 12
2.2.3.2- En culture céréalière (Maïs)
13
2.2.4- Echantillonnage des sols, des végétaux et
des excréta 14
2.2.5- Paramètres étudiés 15
2.2.5.1- Variables mesurées 15
2.2.5.2- variables calculées 16
2.3- Méthodologie utilisée en milieu
contrôlé 17
2.3.1- Essai en vase de végétation 17
2.3.2- Tests d'incubation 17
2.3.2.1-Dispositif d'incubation 18
2.3.2.2-Matériel d'incubation 18
2.3.2.3-Détermination de la Capacité Maximale de
Rétention (CMR) 18
2.3.2.4- Préparation du sol et mise en pot 18
2.3.2.5- indicateurs mesurés 19
2.4- Méthodes d'analyses au laboratoire 19
2.5- Analyse Statistique des données 20
Ch apitre 3 : Résultats -Discussions
21
3.1 - Valeur agronomique des excréta humains et leurs
effets sur les productions agricoles
en milieu paysan 21
3.1.1-Valeur agronomique des excréta humains 21
3.1.1.1-Résultats 21
3.1.1.2-Discussion 22
3.1.2-Effets des urines sur la production des aubergines 23
3.1.2.1-Résultats 23
3.1.2.2-Discussion 25
3.1.3- Effets des urines sur la production du maïs 26
3.1.3.1-Résultats 26
3.1.3.2-Discussion 28
3.1.4- Effets des fèces sur la production du maïs
29
3.1.4.1-Résultats 29
3.1.4.2-Discussion 31
3.1.5- Effets combinés urine- fèces sur la
production du maïs 32
3.1.5.1-Résultats 32
3.1.5.2-Discussion 34
3.2- Conclusion 34
3.3- Effets des excréta humains sur le sol après
les productions agricoles et efficiences de N
et P apportés en milieu paysan 35
3.3.1-Effets des urines après la production des aubergines
35
3.3.1.1-Résultats 35
3.3.1.2-Discussion 36
3.3.2- Effets des urines après la production du maïs
37
3.3.2.1-Résultats 37
3.3.2.2-Discussion 38
3.3.3 - Effets des fèces après la production du
maïs 38
3.3.3.1-Résultats 38
3.3.3.2-Discussion 39
3.3.4- Taux de recouvrement et efficience de N-urines pour les
aubergines 40
3.3.4.1-Résultats 40
3.3.4.2-Discussion 40
3.3.5-Taux de recouvrement et efficience de P -urines et
P-fèces pour le maïs 41
3.3.5.1-Résultats 41
3.3.5.2-Discussion 42
3.4- Conclusion 4 2
3.5- Dose optimale d'urines pour la production des aubergines et
évolution de l'azote des urines dans le sol : essais en milieu
contrôlé (vase de végétation et incubation de
sols)---- 43
3.5.1- Recherche d'une dose optimale d'urines pour la production
d'aubergines 43
3.5.1.1-Résultats 43
3.5.1.2- Discussion 47
3.5.2- Evolution de l'azote des urines au cours d'incubation
47
3.5.2.1-Résultats 48
3.5.2.2- Discussion 51
3.6- Conclusion 52
CONCLUSION GENERALE / RECOMMANDATIONS 53
Bib liographie 55
Annexes
Remerciements
Ce travail est le couronnement de notre formation à
l'IDR. Il a fait l'objet d'un partenariat entre l'IDR et l 'INERA. Pendant
notre formation et précisément pendant ce travail, nous avons
béné ficié du concours de nombreuses personnes à
qui nous voulons témoigner notre gratitude. Nous adressons nos
remerciements :
· Au Dr L.R. OUEDRAOGO chef de centre de l'INERA/Saria
pour nous avoir accepté dans cette structure ,
·
· Au Dr S.J.B. TAONDA (ex chef de programme
GRN/SP/Saria) et au Dr A. BARRO (actuel chef de programme) pour nous avoir
accepté dans ce programme ,
·
· Au Dr M. BONZI, chercheur à l 'INERA/Saria,
notre maître de stage pour nous avoir assuré un encadrement
scientifique efficace. Il a su par ses qualités humaines et son amour
pour le travail, nous guider vers la Recherche Agronomique ,
·
· Au Dr B. BACYE, notre directeur de mémoire,
pour ses critiques enrichissantes. Il a consacré son temps pour ce
travail malgré ses multiples occupations ,
·
· A Monsieur Bégué DA O, notre
co-directeur de mémoire pour ses conseils et critiques qui ont
été d'un grand intérêt pour ce travail
,
·
· Au Dr H. Victor, chercheur à l
'INERA/Kamboinsé et responsable du laboratoire SolEau-Plante pour avoir
autorisé nos travaux dans ce laboratoire ,
·
· Au Dr M.P. SEDOGO, chercheur à l
'INERA/Kamboinsé pour ses suggestions à la réalisation du
test d'incubation et pour ses conseils qui ont contribué à coller
une étiquette scientifique à ce travail ,
·
· A Monsieur S. YOUL et au Dr H.S. KAMBIRE, chercheurs
à l'INERA/Kamboinsé pour leur appui à l'analyse
statistique des données ,
·
· Au Dr J. BELEM chercheur au département
production maraîchère de l 'INERA/Kamboinsé pour ses
conseils lors de la mise en place de l'expérimentation sur les
aubergines ,
·
· A Monsieur N. OUANDAOGO, responsable technique du
laboratoire Sol-Eau-Plante de l 'INERA/Kamboinsé pour avoir
supervisé nos travaux de laboratoire ,
·
· Aux techniciens de l'INERA /Saria, SANON Martin et
COULIBALY Dofinita avec qui nous a vons formé une équipe
très dynamique pour nos travaux de terrain à Saaba
,
·
· Aux techniciens du laboratoir oinsé :
RAMDE Martin, MOYENGA
e de l 'INERA/Kamb
Momouni, BANDAOGO Adama, KABORE Jean Paul, OUEDRAOGO Alain
pour leur appui à nos travaux ,
·
· A tout le personnel de l 'INERA/Saria et
Kamboinsé pour l'hospitalité manifesté à notre
égard ,
·
· A tout le corps enseignant de l 'IDR pour nous avoir
assuré une formation de qualité ,
·
· Aux camarades stagiaires de Saria (DAYAMBA Djibril
,
· OUEDRAOGO Mathieu) et de Kamboinsé (TOPAN S. Mariam
,
· CESSOUMA Bamadou ,
· KOITA Estelle ,
· DAO
Abdoulaye) pour la bonne cohabitation ,
·
· A tous nos camarades de classe
particulièrement : OUEDRAOGO Télesphore, BONOGO Victor, KIENOU
Blaise, DIMA Hyacinthe, ZIDOUEMBA Honoré, SA WAD OGO A dama, ZIDA
Moussa, BATIEBO Louise, pour l'ambiance conviviale durant cette formation
,
·
· A tous nos parents et amis pour le soutien moral
durant notre parcours scolaire ,
·
· Aux braves paysans de Saaba pour avoir cru et
participé à notre travail.
Que Dieu exhausse les voeux de tout un chacun
!
Sigles et Abréviations
BUNASOLS : Bureau National des Sols
CREPA : Centre Régional pour l'Eau
Potable et l'Assainissement à faible coût
ECOSAN
FMV :
GRN/SP
IDR :
: Assainissement Ecologique
Fumure Minérale Vulgarisée
: Gestion des Ressources Naturelles et Systèmes de
Productions
Institut du Développement Rural
INERA : Institut de l'Environnement et de
Recherches Agricoles
SAFGRAD : Semi-Arid Food Grain Rechearch And
Development
TSP : Triple Super Phosphate
Liste des tableaux
Tableau 1 : Caractéristiques chimiques du sol de
départ des deux sites 9
Tableau 2 : Caractéristiques chimiques des urine 21
s
Tableau 3 : Caractéristiques chimiques des fèces
22
Tableau 4 : Taux de reprise des plants d' aubergine après
apport des fertilisants 23
Tableau 5 : Effet des fertilisants sur le nombre de fruits, le
poids moyen d'un fruit et les rendements fruits et biomasse de l'Aubergine
24
Tableau 6 : Effets des différentes doses d'urines sur la
levée et la hauteur des plants de maïs ...27
Tableau 7 : Effets des urines sur les composantes du rendement
et les rendements du maïs 27
Tableau 8 : Effets des fèces sur la levée et la
hauteur des p lants de maïs 29
Tableau 9 : Effets des fèces sur les composantes du
rendement et les rendements du maïs 30
Tableau 10 : Effets du traitement mixte urine -fèces sur
la levée et la hauteur des plants de maïs
32
Tableau 11 : Effets du traitement mixte urine- fèces sur
les composantes du rendement et les
rendements du maïs 33
Tableau 12 : Effets des fertilisants sur le bilan chimique du
sol après les aubergines 35
Tableau 13 : Effets des urines sur le bilan chimique du sol
après le maïs 37
Tableau 14 : Effets des fèces sur le bilan chimique du sol
après le maïs 38
Tableau 15 : Teneur en N des fruits, taux de recouvrement de N
et efficience du kg de N pour les
aubergines 40
Tableau 16 : Taux de recouvrement de P et efficience du kg de P
pour le maïs 41
Liste des figures
Figure 1 : Variabilité inter-annuelle de la
pluviométrie de Saaba (1994-2004) 6
Figure 2 : Variabilité intra-annuelle de la
pluviométrie de Saaba (2004 et 1994 -2004) 6
Figure 3 : Effets des urines sur le nombre de fruits par
récolte de l'Aubergine 25
Figure 4 : Taux de reprise des aubergines en fonction des
traitements 44
Figure 5: Effets des doses d'urines sur la croissance en hauteur
de l'Aubergine 45
Figure 6 : Effets des doses d'urines sur la croissance en
diamètre de l'Aubergine 46
Figure 7 : Influence des traitements sur la floraison de
l'Aubergine 46
Figure 8 : Evolution de la teneur en NH4 + des sols au cours de
l'incubation 48
Figure 9 : Evolution de la teneur en NO3 - des sols au cour de
l'incubation 49
Figure 10 : Evolution du pH des sols au cours de l'incubation
50
Résumé
Le nouveau concept ECOSAN considérant les
excréta humains comme une source de nutriments en agriculture peut
être une approche mieux indiquée pour les pays en voie de
développement comme le Burkina Faso. En effet, le faible niveau de
productivité des sols et le manque d'assainissement avec son corollaire
de maladies constituent une contrainte majeure au développement. Des
urines et fèces humains collectés à Saaba ont
été testés respectivement comme source d'azote et de
phosphore à 3 doses sur l'aubergine et le maïs, en comparaison avec
la fumure minérale vulgarisée. Notre objectif est de : (1)
déterminer la valeur fertilisante des excréta
hygiénisés ; (2) montrer l'impact des excréta humains sur
la productivité des cultures et sur les propriétés
chimiques des sols ; (3) déterminer les quantités optimales des
excréta humains pour une meilleure production agricole ; (4)
évaluer le taux de recouvrement de l'azote et du phosphore
apporté par les excréta humains. Un bloc Fisher a
été utilisé pour le maïs en milieu paysan avec 10
traitements et un bloc complet randomisé pour l'aubergine avec 4
traitements en milieu paysan et 6 traitements en milieu contrôlé.
Les résultats montrent que l kg de fèces hygiénisés
contient 34 g de N-total, 15 g de P-total, et 22 g de K-total, avec un pH
basique de 8,2 et un rapport C/N de 16. Les urines hygiénisées
contiennent par litre, 2,7 g de N- total, 0,37 g de P-total, 0,32 g de K-total
avec un pH basique de 8,9. En matière de rendements, les urines sont
compétitives à la fumure minérale à une dose de
17185 litres ha-1 pour l'aubergine et 61110 litres ha-1
pour le maïs. Une dose de 980 kg ha-1 de fèces est mieux
indiquée pour le maïs. Les urines peuvent être
utilisées comme engrais d'entretien et les fèces comme amendement
à 980 kg ha-1. Le taux de recouvrement de N-urines est
significativement plus élevé que celui de N-engrais et la
combinaison urines -fèces améliore significativement le taux de
recouvrement de P. Nous avons par ailleurs montré par des tests
d'incubation, que la dilution des urines à 100 % permet une meilleure
nitrification et optimise le pH du milieu. En perspective, ces résultats
demandent d'être confirmés et vulgarisés par la suite. Les
communautés notamment rurales doivent s'approprier cette technologie
pour une amélioration de leur revenu, dans un environnement sain.
Mots clés : ECOSAN, excréta humains, N-urines,
N-engrais, P-fèces, Maïs, Aubergine, Burkina Faso.
| 
