ABSTRACT
The low organic matter content in African soils is a major
constraint for crop production, while there is a significant amount of untapped
crop residue for this purpose. The decomposition of rice straw being slow, a
pretreatment has been undertaker of phosphorus at the University Felix
Houphouët Boigny more precisely at the National Floristic Center (NFC).
Aerobic composting was carried out by setting up a randomized complete
experimental block design of four natural phosphate doses (T: 0 kg of P, T1:
0.25 kg of P, T2: 0.5 kg of P, T3: 0.75 kg of P) for 1.5 kg rice straw in three
(3) repetitions. The parameters studied are: soil parameters (temperature, pH,
decomposition rate (Td), microfauna, carbon, nitrogen and heavy metals ((ETM)
and agronomic parameters (growth and soil component). yields). Composting was
faster (50 days) under T1 treatment with a yield of (90 %), a nitrogen content
of (0.15%), a number of fauna of (9) and a number of bacteria (1.9206 × 10
+12/g compost) but with a low yield of rice grain. More vegetative
growth was observed relatively for T3 whereas no significant effect (P>
0.05) of the treatment was observed on the agro-morphological parameters of the
rice. More vegetative growth was observed relatively for T3 whereas no
significant effect (P> 0.05) of the treatment was observed on the
agro-morphological parameters of the rice. An immobilization of nutrients by
the large populations of microfauna at the end of the process (9th
week) was questioned, without however concealing the interest of the amendment
with the phospho-compost of rice straw inducing grain yields of rice close to
the observed national averages. A straw/P ratio of 1.5/0.25 was recommended to
shorten the aerobics composting time of rice straw.
Thus, the preservation and development of our phosphate
deposits and crop residues would ensure our agricultural production.
Key words: compost activation, rice straw,
phosphorus, soil fertility, microorganism.
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INTRODUCTION GÉNÉRALE
La dégradation des ressources naturelles émerge
comme étant l'un des problèmes les plus graves pour
l'humanité (Millenium Ecosystem Assessment, 2005). Parmi ces ressources,
les sols sont les plus affectés notamment, en raison de l'impact de
l'activité humaine (Lal et al., 1989). Cette situation est bien
prononcée en Afrique sub-saharienne avec une faible production agricole
liée à la pauvreté du sol en nutriments (Sanchez et
al., 1997). De plus, leur utilisation continue entraîne à la
longue une acidification, une désaturation du complexe absorbant, une
augmentation de la toxicité en aluminium et surtout une diminution de la
matière organique, dont, autant de facteurs capables de réduire
le rendement (Lompo, 2009).
Bien des études (Lal et al., 1989 ; Sanchez
et al. 1997 ; Lompo et al., 2009) ont
révélé que l'apport de la matière organique peut
restaurer la fertilité des sols induisant ainsi un bon niveau de
rendement des cultures.
En effet, en plus d'être source d'élément
nutritif (azote, phosphore, potassium, soufre et plusieurs micronutriments), la
matière organique permet d'améliorer les propriétés
physiques, chimiques et biologiques des sols et partant les productions
agricoles (Lompo et al., 2009). Cependant, les sources de
matière organique pour l'agriculture sont très limitées
face aux besoins en matière organique brute qui est estimée
à 12 t ha-1 (Zadi et al., 2014). C'est pourquoi il
est urgent de trouver des sources supplémentaires de matière
organique pour l'agriculture. Fort heureusement, la production annuelle des
résidus agricoles est en progression dans la sous-région UEMOA,
avec plus de 95 000 000 de tonnes selon les statistiques de Kossila, 1988.
Cette production constituée essentiellement de pailles (tiges et
feuilles) de céréales qui restent généralement au
champ après la récolte, sèchent sur pied et sont soit,
consommés directement au champ par les animaux, soit, collectés
et distribués à l'auge. Pourtant, cette matière pourrait
servir à la restauration du sol. Cependant, les travaux de Zadi et
al., (2014) ont montré que l'incorporation directe de la paille
induisait des rendements de riz plus faibles que la fumure minérale
à cause d'une disponibilité limitée des nutriments. Pour
pallier à cette insuffisance, un prétraitement comme le
compostage peut être utile si l'on pouvait raccourcir la durée de
ce processus. En fait, le compost est une transformation et stabilisation de la
matière organique qui pourvoit des nutriments aux plantes et renforce la
physique du sol (Simamora, 2006). Le principe peut se résumer à
la réduction du rapport C/N de la matière organique au niveau de
celui du sol (Djuamani et al., 2005).
Ce rapport (C/N) est désigné comme étant
le taux de minéralisation rapide alors que la minéralisation
secondaire (K2) plus lente procède de la minéralisation de
l'humus qui est un
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composé plus stable (Alpes-Maritimes, 2012). De ce
fait, la minéralisation rapide réduit le taux d'humification (K1)
pourvoyant des sels minéraux au sol.
Selon la nature de la matière organique brute
(composition biochimique), les conditions de température et
d'humidité du milieu, le compost peut contenir jusqu'à 15-16 % de
cellulose, 10-30 % d'hémicellulose, 5-30 % de lignite,2-30 %
d'hydrosoluble et 1-15 % de soluble uniquement dans l'alcool (Sutanto,
2007).
Cette composition biochimique justifie le ralentissement de la
décomposition totale et la stabilisation du compost qui devrait servir
pour l'amendement des terres cultivables. D'où les techniques de
stimulation par inoculation microbienne et/ou activation. Fondamentalement, un
activateur de compost est un micro-organisme hydro-soluble qu'on mélange
à la matière première pour accélérer le
compostage (Isnaini, 2006).
À cet effet, des activateurs industriels sont connus
sur le marché tel que PROMI (Promoting Microbes), OrgaDec, SuperDec,
ActiComp, BioPos, EM4, Green Phoskko Organic Decomposer et SUPERFARM (Effective
Microorganism) ou encore des vers de terre pour le vermicompost (Nugrobo,
2014).
Par conséquent, plusieurs investigations scientifiques
tentent de trouver des substitues parmi les intrants agricoles habituels : les
effets de N, P et K ont été respectivement étudier par des
auteurs comme Kaswinami (2014) et Djara (2006). Il revient souvent que
l'efficacité de ces engrais dépend de la nature de la
matière première à composter. En effet, les travaux
récents réalisés lors des essais d'activation du compost
des déchets organiques de l'exploitation agricole dont le compostage
anaérobie est dépendant de la dose de N (urée) et que le
produit fini a présenté des teneurs significatives d'ETM (Zech
et al., 1997 ; FAO, 2005). Il est donc permis de suggérer un
compostage aérobie pour une plus grande activation du compost de paille
de riz en utilisant un activateur capable de réduire la teneur en
lignine.
C'est dans cette veine que s'inscrit cette étude
courante pour la valorisation des résidus de récolte, notamment
la paille de riz qui constitue 2/3 de l'indice de récolte du riz (Zadi
et al., 2014).
À cet effet, la présente étude
intitulée « Activation du compostage de paille de riz par effet du
phosphore » a été initiée. À terme, elle devra
instruire sur l'utilisation de paille de riz comme une source de matière
organique pour l'amendement des sols agricoles.
L'objectif principal de cette étude est
d'accroître la disponibilité des sources de matière
organique pour l'amendement du sol en procédant à un compostage
aérobie in situ pour résoudre la pénibilité.
Plus spécifiquement il s'agira :
(i)
3
déterminer la vitesse de décomposition de la paille
du riz en fonction de la proportion
de phosphore dans le mélange ;
(ii) identifier les organismes ( faunes, micro-organismes)
impliqués dans la décomposition
de la paille de riz et la
qualité chimique du compost mature ;
(iii) évaluer l'effet des différents traitements
sur les paramètres agronomiques du riz en
condition pluviale.
Pour atteindre ces objectifs, les hypothèses suivantes
sont formulées :
? la dose du phosphore affecterait la vitesse de
décomposition de la paille du riz ;
? les organismes ( faunes, micro-organismes) pourraient
stimuler la dégradation de la paille du riz pour une bonne
qualité chimique du compost ;
? le phospho-compost obtenu favoriserait la croissance et le
rendement du riz.
Ce travail débute par une première partie
consacrée aux généralités, suivie de la
deuxième partie qui décrit le matériel utilisé et
les méthodes employées. Enfin, une troisième partie
présente les résultats obtenus qui seront discutés dans un
chapitre à part.
Une conclusion générale assortie de perspectives
avant la liste exhaustive de la littérature citée et des annexes
achève la rédaction de ce document.
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PREMIÈRE PARTIE :
GÉNÉRALITÉS
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4
y' CHAPITRE I : AMENDEMENT ORGANIQUE ET
COMPOSTAGE
y' CHAPITRE II : MICROORGANISMES ET NUTRITION
MINÉRALE DU RIZ
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