Soutenance mémoire
Généralités sur le cotonnier
Botanique du cotonnier
Le cotonnier est une plante dicotylédone dialypétale de l’ordre des Malvales, de la famille des Malvacées et de la tribu des hibiscées (Fryxell, 1984). Il appartient au genre Gossypium qui regroupe une cinquantaine d’espèces dont les plus connues sont: Gossypium herbaceum L., Gossypium arboreum L., Gossypium hirsutum L. et Gossypium barbadense L. Ces quatre espèces, caractérisées par la présence, sur les graines, de poils cellulosiques utilisées par l’industrie chimique, constituent le groupe des cotonniers cultivés (Fryxell, 1984). Les espèces diploïdes sont représentées par Gossypium herbaceum L. et Gossypium arboreum L. et les tétraploïdes par Gossypium hirsutum L. et Gossypium barbadense L. Les espèces diploïdes sont peu productives et donnent un coton à fibre courte, épaisse et peu tenace. On ne les retrouve que dans certaines régions d’agriculture traditionnelle en Asie et en Afrique ; elles représentent moins de 5 % de la production mondiale de fibre (Benedict, 1984). L’espèce Gossypium hirsutum allotétraploide (2n = 4x = 52 chromosomes) est la plus cultivée fournissant près de 95 % de la production mondiale (Parry, 1982). Elle est plus productive et produit des fibres de bonne qualité.
Morphologie du cotonnier
Le cotonnier est caractérisé par un polymorphisme marqué non seulement entre les différentes espèces, mais aussi à l’intérieur d’une même espèce sous l’influence des facteurs climatiques (Dakouo, 1994). Il présente une partie souterraine et une partie aérienne. La partie souterraine du cotonnier comprend une racine pivotante pourvue de nombreuses ramifications latérales. Ces ramifications assurent la fixation de la plante au sol et lui permettent du même cout de mieux coloniser le sol à la recherche de nutriments. La partie aérienne comprend une tige principale portant des branches végétatives et fructifères. Les branches fructifères, situées plus haut sur la tige, portent directement des fleurs puis des capsules (Parry, 1982) contrairement aux branches végétatives qui sont situées à la base de la tige et qui portent les fleurs sur leurs ramifications. Les fruits sont des capsules rondes ou ovoïdes, composées de 4 à 5 loges, contenant chacune 5 à 12 graines. Les graines sont recouvertes de poils dont le plus long est appelé fibre. Les poils courts forment une sorte de duvet appelé linter.
Exigences pédoclimatique
Besoins en chaleur
Le cotonnier est une plante originaire des pays chauds. Ainsi, la température minimum du sol nécessaire en début de germination est de 12°-13°C pour l’espèce Gossypium Barbadense et de 14°-15°C pour Gossypium hirsutum. Cependant, en dessous de 4°C le cotonnier dépérit (Traoré, 2008).
Besoins en eau
Les besoins en eau du cotonnier sont très variables suivant les stades de développement de la plante, l’intensité de l’ensoleillement et le taux d’humidité de l’air. En région tropicale, 500 mm à 800 mm d’eau suffisent pour alimenter le cotonnier tout au long de son cycle de développement (Helvetas, 2008). La répartition de cette quantité d’eau est extrêmement importante car les différentes phases de développement du cotonnier n’ont pas les mêmes exigences en eau .
Les phases les plus sensibles se situent surtout:
– au stade plantule (plants fragiles);
– à la floraison où tout stress hydrique peut provoquer des désordres physiologiques aboutissant à la chute des fleurs appelée “shedding” Le cotonnier nécessite une saison sèche terminale bien marquée, indispensable à une bonne ouverture des capsules et à la récolte (FAO, 2014). L’excès d’eau entraîne une baisse de rendement (perte de capsules) sans que la plante ne présente aucun signe apparent d’anomalie (Helvetas, 2008).
Besoins en lumière
L’ensoleillement est très important pour le cotonnier surtout en phase de fructification. En effet, la fin de la maturation est soumise à l’action de la lumière (Ilboudo, 1997).
Types de sols
Le cotonnier est une plante qui se développe bien sur les sols homogènes, profonds, perméables et riches en matières nutritives. Il préfère les sols à texture limono-argilo-sableuse ou sabloargileuse. Les terres trop humides ne conviennent pas au cotonnier et le pH optimum se situe entre 6 et 7. Il peut cependant s’accommoder aux sols salins à concentration inférieure à 2 % (Sement, 1986).
Cycle de développement du cotonnier
Le cotonnier est une plante à croissance continue ; ce qui signifie que les phases végétatives et fructifères ne sont pas séparées dans le temps, comme c’est le cas chez les céréales. La croissance végétative se poursuit pendant que les premiers boutons floraux apparaissent. La mise en place des fruits sur la plante provoque un ralentissement progressif de la vigueur végétative. Au fur et à mesure de leur maturation, les fruits mobilisent de plus en plus les assimilas issus de la photosynthèse, au détriment du développement végétatif. Celui-ci finit par s’arrêter lorsque la production de la plante est en place et mobilise tous les carbohydrates synthétisés au niveau des feuilles.
La croissance du cotonnier peut être scindée en quatre stades (Hesketh et al. 1972 ; Parry, 1982 ; Mauney, 1984) :
– stade de levée : du semis à l’étalement des cotylédons (6 à 10 jours dans les conditions tropicales). Le développement au cours de cette phase se fait aux dépens des réserves de la graine (Ilboudo, 1997).
– stade végétatif : de la plantule à l’ouverture de la première fleur ; sa durée est de 40 à 60 jours après levée ;
– stade de floraison : du début floraison à l’arrêt de la croissance (appelé « Cutout ») ; allant ainsi de 80 à 100 jours après levée. Les fleurs sont blanches/jaunes à leur ouverture, et passent au rose dès le lendemain. C’est généralement durant cette période qu’intervient la chute des organes florifères et fructifères ou «shedding » qui peut être d’origine parasitaire ou physiologique. Normalement seul le tiers (1/3) des fleurs vont donner des capsules, et ce taux peut tomber jusqu’à 10 % lorsque les conditions sont défavorables (sécheresse, excès d’eau, baisse de température, infestation de ravageurs). La perte de bourgeons et de capsules peut être occasionnée autant par le déficit que par l’excès de nutriments ou d’humidité.
Parry (1982) et Benedict (1984) ont indiqué trois types d’abscissions :
– l’abscission par contrainte est due à divers facteurs dont une carence hydrique, une mauvaise nutrition minérale, une insolation insuffisante ou une attaque parasitaire. Le « shedding » parasitaire est causé par des piqûres d’insectes ou la pénétration de chenilles dans les organes fructifères ;
– l’abscission physiologique est imposée par la plante elle-même en absence de toute contrainte. Son intensité dépend de la charge du cotonnier en capsules en cours de maturation. Au fur et à mesure que le temps passe, les jeunes capsules formées tendent à tomber plus intensément. Il s’agit d’un phénomène de corrélation puisque si l’on enlève artificiellement toutes les capsules en maturation sur un cotonnier, les derniers boutons apparus se maintiennent jusqu’à la floraison et les nouvelles fleurs formées restent sur pied. L’abscission physiologique se subdivise en abscission pré-florale (80 %) et post florale (20 %) dans les conditions de culture au Burkina Faso. Ainsi sur 100 boutons floraux initiés, seules 40 deviennent des fleurs qui donnent des capsules (Dakouo, 1994) ;
– l’abscission par fécondation insuffisante intervient lorsque l’ovaire ne reçoit aucun tube pollinique ou si le nombre d’ovules fécondés est insuffisant dans les jeunes capsules. Ceci intervient lorsque la carence en bore est prononcée ou en cas d’éclairement insuffisant. L’abscission joue un rôle régulateur important dans la production du cotonnier. Toutefois, la plante peut se relever et compenser les pertes de bourgeons et de capsules en prolongeant le temps de production de fleurs, et ce si les conditions défavorables n’interviennent pas trop tard dans la saison ou ne durent pas trop longtemps. En effet, cette chute d’organes fructifères est compensée par la formation de fleurs qui se développent sur d’anciennes ou de nouvelles branches fructifères. Par cet effet de compensation, la plante réagit ensuite en diminuant l’abscission physiologique par corrélation (Benedict, 1984). La floraison s’intensifie et se prolonge, les chutes de capsules diminuent par rapport au niveau qui aurait pu être atteint en absence de phénomènes perturbateurs. Parmi les facteurs qui influent sur le « shedding » physiologique, on peut citer d’une part les facteurs environnementaux dont les effets ont été étudiés par Guinn (1974) cité par Dakouo (1994), et d’autre part le stress hydrique. En effet une augmentation du taux de CO2 de 350 à 1000 µl/l réduit l’abscission des capsules de 39,9 à 16,4% alors qu’un accroissement de la photopériode de 8 à 14 heures diminue l’abscission qui est accrue au contraire par des températures élevées pendant la nuit et par une faible luminosité. L’abscission des organes fructifères du cotonnier par la déficience en eau a été étudiée par Jordan (1982) cité par Benedict (1984). Le stress hydrique entraînerait des dommages sur les paramètres agronomiques du cotonnier.
– stade de maturation : du « Cutout à l’ouverture complète des capsules. Du semis à la récolte, le cycle dure environ 140 à 180 jours selon les variétés et les conditions environnementales (Parry, 1982).
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE 1: SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
1.1. Généralités sur le cotonnier
1.1.1. Botanique du cotonnier
1.1.2. Morphologie du cotonnier
1.1.3. Exigences pédoclimatiques
1.1.3.1. Besoins en chaleur
1.1.3.2. Besoins en eau
1.1.3.3. Besoins en lumière
1.1.3.4. Types de sols
1.1.4. Cycle de développement du cotonnier
1.1.5. Fertilisation du cotonnier
1.1.5.1. Besoins minéraux du cotonnier
1.1.5.2. Quelques symptômes de déficiences minérales chez le cotonnier
1.1.5.3. Fertilisation organique
1.1.5.4. Fertilisation minérale
1.1.5.5. Pratiques paysannes en matière de fertilisation dans les systèmes de culture à base de coton et de céréales
1.1.6. Buts de la culture du cotonnier
1.2. Généralités sur la formulation des engrais minéraux composés
1.2.1. Notion d’engrais et de formules d’engrais
1.2.2. Composantes d’une formule d’engrais composés
1.2.3. Méthodes de formulation des engrais composés
1.2.4. Buts de la formulation
1.3. Evolution des formules d’engrais coton vulgarisées en culture cotonnière
1.4. Spécificité des nouvelles formules minérales testées
1.4.1. Amélioration des propriétés physiques du sol
1.4.2. Amélioration des propriétés chimiques du sol
1.4.2.1. Formation du complexe absorbant
1.4.2.2. Correction de l’acidité des sols
1.4.3 Amélioration des propriétés biologiques des sols
CHAPITRE 2 : MATERIEL ET METHODES
2.1. Sites d’étude
2.1.1. Station de recherches agricoles et environnementales de Farako-Bâ
2.1.2. Ferme semencière de Boni
2.1.3. Ferme Mwauvoun de Diosso
2.2. Matériel utilisé
2.2.1. Matériel végétal
2.2.2. Engrais minéraux
2.2.2.1. Engrais vulgarisés
2.2.2.2. Engrais minéraux testés
2.2.3. Produits phytosanitaires utilisés
2.3. Méthodes d’étude
2.3.1. Dispositif expérimental et conduite de l’étude
2.3.1.1. Dispositif expérimental
2.3.1.2. Conduite de l’étude
2.3.2. Paramètres mesurés
2.3.2.1. Caractéristiques physico-chimiques des sols des sites d’étude
2.3.2.2. Nutrition minérale des cotonniers
2.3.2.3. Rendement et composantes de rendement
2.3.3. Analyses des données et présentation des résultats
CHAPITRE 3: RESULTATS ET DISCUSSION
3.1. Résultats
3.1.1. Effets des formules d’engrais sur la nutrition minérale des cotonniers
3.1.1.1. Effets des formules d’engrais sur la nutrition en azote des cotonniers
3.1.1.2. Effets des formules d’engrais sur la nutrition en phosphore des cotonniers
3.1.1.3. Effets des formules d’engrais sur la nutrition en potassium des cotonniers
3.1.1.4. Effets des formules minérales sur la nutrition en soufre des cotonniers
3.1.1.5. Effets des formules minérales sur la nutrition en bore des cotonniers
3.1.2. Effets des formules d’engrais sur la croissance en hauteur et le rendement des cotonniers
3.1.2.1. Effets des formules d’engrais sur la croissance en hauteur des cotonniers
3.1.2.2. Effets des formules d’engrais sur le rendement coton graine des cotonniers
3.2. Discussion
3.2.1. Effets des formules d’engrais sur la nutrition minérale du cotonnier
3.2.2. Effets des formules d’engrais sur le rendement coton graine des cotonniers
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
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