REPUBLIQUE DE CÔTE D'WOIRE Union-Discipline-Travail

Ministère de l'Enseignement Supérieur

et de la Recherche Scientifique

UFR DES SCIENCES DE LA ATURE

PÔLE Dl:. RECI 11:.RCH PRODUCTION VFGEÉTAL ••

nitê de Physiologie Végétale U:-.IVF.HSITE

t\NGUIABROGOU

Mémoire de Master Productions

Végétales

THÈME

201>2016

Performances agronomiques du maïs [Zea mays (L) (Poaceae)]

et du niébé [Vigna unguiculata (L.) Walp. (Fabaceae)] dans

différents types d'associations culturales

Présenté par : N'GUESSAN Kouamé Laurent

Soutenu publiquement le 21 Janvier 2017 devant le Jury composé de:

Mme. DOGBO Denézon Odette, Professeur Titulaire UNA Présidente

M. KONÉ Mongomaké, Professeur titulaire UNA Di.recteur Scientifique

M. BAKA YOKO Adam a, Maître de Conférences UNA Examinateur

M. MALAN Djah François, Maître de Conférences UNA Examinateur

TABLE DES MATIÈRES

DEDICAC.E iv

REMERCIEMENTS V

LISTES DES TABLEAUX ET DES FIGURES vi

LISTE DES ABRÉVIATIONS vii , ,

RESUME .- viii

INTRODUCTION 1

PREMIÈRE PARTIE : REVUE BIBLIOGRAPIDQUE ET PRÉSENTATION DU SITE

D'ETUDE 3

CHAPITRE I : REVUE BIBLIOGRAPIDQUE 4

1.1. Généralités sur le maïs 4

1.1.1. Origine et distribution 4

1.1.2. Position systématique 4

1.1.3. Description de la plante 5

1.1.4. Écologie 6

1.1.S. Technique de culture du maïs 7

1.1.6. Importance économique, nutritionnelle 8

1.1.7. Ravageurs et maladies : 9

1.2. Généralités sur le niébé 9

1.2.1. Origine et distribution 9

1.2.2. Position systématique 10

1.2.3. Description du niébé 10

1.2.4. Écologie 11

1.2.5. Système de culture du niébé 12

1.2.6. Importance du niébé 12

1.2.7. Contraintes et limites de production 13

1.3. Associations culturales 14

1.3.1. Description de l'association 14

1.3.2. Différents types d'associations 14

1.3.3. Évaluation de la productivité des associations culturales 15

CHAPITRE II: PRÉSENTATION DU SITE D'ÉTUDE 16

2.1. Situation géographique 16

2.2. Climat 16

2.3. Végétation 17

2.4. Relief et sols 17

DEUXIÈME PARTIE : MATÉRIEL ET MÉTHODES 18

CHAPITRE Ill : MATÉRIEL 19

3.1. Matériel végétal. 19

3 2. Matériel technique 19

CHAPITRE IV: MÉTHODES 20

4.1. Dispositif expérimental 20

4.2. Conduite de l'essai 21

4.3. Paramètres agromorphologiques mesurés 22

4.3.1. Paramètres de croissance 22

4.3.2. Détermination des temps de floraison au stade reproducteur 22

4.3.3. Évaluation des composantes du rendement.. 22

4.4. Analyse statistique des données expérimentales 23

TROISIÈME PARTIE : RÉSULTATS ET DISCUSSION 24

CHAPITRE 5 : RÉSULTATS 25

5.1. Évaluation des paramètres de croissance 25

5.2. Temps de floraison du maïs et du niébê au stade reproducteur 26

5.3. Composantes du rendement du maïs et du niêbê 27

CHAPITRE 6 : DISCUSSION 30

ii

CONCLUSION ET PERSPECTI'VES •.•••.•••..•...•...•...•...•..•...•..••..••.••.••.••.••..•......•......•....•..•• 33

RÉFÉRENCES BIBLIOGRA.PIDQUES .......••.••..••..••..•...•......•......•..•..•..•••.•..••..•................ 34

iii

DÉDICACE

51. ma mère feue 'DJ'E :AXISSI JOS'EPJ-fl:N:E.

Tu resteras toujours yrésente dans mon cœur.

51. mon _père N'Çi11'ESS.Jl:N XO:f:fl et mon grand frère :N"(j11'ESS.Jl:N X.Jl:N(j51. qui m'ont apporté

Ieurs soutiens morai et financier tout {e {ong de

mes études.

iv

REMERCIEMENTS

Les travaux présentés dans ce mémoire ont été effectués dans le cadre de notre stage

de mémoire de Master 2 de Production Végétale à l'Université Nangui Abrogoua (Côte

d'Ivoire).

Ces travaux ont été réalisés au Laboratoire de Biologie et Amélioration des Productions

Végétales de l'UFR des Sciences de la Nature à l'Université Nangui Abrogoua.

La réalisation de ce mémoire a été rendue possible grâce aux soutiens et conseils de plusieurs

personnes que nous remercions sincèrement.

Prof. TIHO Seydou, Doyen de l 'UFR des Sciences de la Nature et ses collaborateurs

pour avoir autorisé notre inscription en Master 2.

Prof. DOGBO Denézon Odette notre maman, responsable de la filière Productions

Végétales et du Laboratoire de Biologie et Amélioration des Productions Végétales pour nous

avoir accepté au sein du laboratoire.

Toutes mes sincères reconnaissances à l'endroit du Prof. KONÉ Mongomaké, qui

m'a accepté comme stagiaire et à assurer mon encadrement malgré ses occupations.

Nos vifs remerciements au Dr. KONÉ Tchoa et au Dr. DEDI née KY Juliette pour

leur disponibilité, leur encouragement, leurs remarques pertinentes et constructives durant la

réalisation de ce travail de recherche de master.

Nos remerciements vont également à l'endroit de tous nos devanciers du laboratoire,

en particulier KIMOU Serge Hervé, DJAHA Enguerran, pour leurs conseils et leurs

soutiens.

Nos remerciements sont également adressés à tous les étudiants de master 2 Productions

Végétales pour leur esprit de solidarité.

Nous tenons à exprimer notre profonde gratitude à toute la famille N'GUESSAN, en

particulier N'GUESSAN Konan Blaise, KONAN Kouamé Stéphane, Y AO N'guessan

Guillaume et YAO Bouah Nadège Mariene ainsi qu'à nos frères et sœurs pour leurs

soutiens matériel et spirituel.

Enfin, nous remercions tous ceux qui d'une manière ou d'une autre, nous ont aidés dans la

réalisation de ce document et que nous ne pouvons citer individuellement.

V

LISTES DES TABLEAUX ET DES FIGURES

Liste des tableaux

Tableau 1 : Instruments et équipements de Laboratoire utilisés 19

Tableau 2: Évaluation de la croissance du maïs et du niébé 26

Tableau 3 : Composantes de rendement du maïs et du niébé 29

Liste des figures

Figure l : Système aérien d'une plante de maïs en développement sur une parcelle

expérimentale de l'Université Nangui Abrogoua 6

Figure 2: Systèmes aérien et souterrain d'une plante de niébé en développement sur une

parcelle expérimentale de l'Université Nangui Abrogoua 11

Figure 3 : Carte administrative du district d'Abidjan situant le site expérimental de

l'Université Nangui Abrogoua 16

Figure 4: Diagramme ombrothermique du district d'Abidjan établi pour La période 2006-2016

·················································································································································· 17

Figure 5 : Semences de maïs et de niébé ·-····················· 19

Figure 6 : Dispositif en blocs de Fisher adoptés pour l'expérimentation 20

Figure 7 : Schémas illustrant les différents systèmes de culture 2 L

Figure 8 : Temps de floraison chez le maïs et le niébé en fonction des systèmes de culture .. 27

vi

LISTE DES ABRÉVIATIONS

B

CNRA

I

LER

FAO

UFR

UNA

Mo

No

SI

: Bande

: Centre National de Recherche Agronomique

: Intra-ligne

: Taux de Surface Equivalente

: Organisation des Nations Unies pour l'Alimentation et l'Agriculture

: Unité de Formation et de Recherche

: Université Nangui Abrogoua

: Maïs en culture pure

: Niébé en culture pure

: Simple Interligne

vii

RÉSUMÉ

Pour accroître les rendements des systèmes de culture et contribuer à l'amélioration de

la productivité des sols, trois systèmes d'associations culturales à base de maïs et de niébé ont

été testésà savoir un système d'association intra-ligne (1) constitué de poquets de maïs et de

niébé alternés sur une même ligne ; une association en bande de deux lignes de maïs alternées

avec trois lignes de niébé (B) et un système de simple interligne constitué de maïs alternées

avec les lignes de niébé (SI). Des cultures pures de maïs et de niébé ont également été mises

en place. La production de chaque système d'association a été évaluée sur la base des mesures

portant sur les paramètres de croissance et de rendement. Les résultats ont montré que les

systèmes d'associations de cultures étaient plus productifs en terme de production en grain

que les cultures puresavec des Taux de Surface Equivalente total (LERt)> 1. Parmi les

systèmes de cultures associées, les associations en simple interligne ont été plus productives

que les associations en intra-ligne et en bande.

Mots clés: Association culturale, Densité, Maïs, Niébé, Rendement. Taux de Surface

Equivalente, Système de culture, Côte d'Ivoire.

ABSTRACT

In order to increase the yields of the cropping systems and to contribute to the

improvement of the productivity of the soils, three systems of maize and cowpea

combinations were tested, namely an intra-line (I) Alternating corn and cowpea pits on the

same line; A striped association of two alternating maize rows with three rows of cowpea (B)

and a single row system of maize altemating with the cowpea (SI) lines. Pure crops of maize

and cowpea have also been established. The production of each association system was

assessed on the basis of measurements of growth and yield parameters. The results showed

that cropping systems were more productive in terms of grain production than pure crops with

total equivalent surface area (LERt)> 1. Of the associated cropping systems, single-spaced

associations were more productive than intra-line and band associations.

Kcywords: Cropping system, Density, Maize, Cowpea, Yield, Land Equivalent Ratio

Cultivation system, Côte d'Ivoire.

viii

INTRODUCTION

L'agriculture des pays au sud du Sahara est caractérisée par une faible productivité.

Cette faible production est due à la pauvreté naturelle des sols (Bremanet al., 2001).

Compte tenu de l'importance des céréales dans l'alimentation et l'économie des pays

de l'Afrique sub-saharienne d'une part et du faible niveau de fertilité des sols de ces régions

d'autre part, la majorité des modèles d'associations culturales proposées sont basées sur le

binôme céréale-légumineuse (Baniket al., 2006).

En effet, la culture continue couplée à la faible utilisation des engrais minéraux et/ou

organiques pour des cultures exigeantes telles que le maïs, constitue un risque important de

baisse de la fertilité des sols et par conséquent, la baisse des rendements agricoles, ainsi que la

précarisation de la sécurité alimentaire et fourragère (Dao, 2014). La forte croissance

démographique et l'augmentation de l'effectif du cheptel au cours des dernières décennies ont

entraîné une forte pression sur les ressources naturelles. Ainsi, la pratique de la jachère qui a

longtemps été l'un des moyens traditionnels efficaces de gestion de la fertilité des solsconnait

un raccourcissement (Sedogo, 2008).

Le maïs (Zea mays) est la principale céréale impliquée dans ces associations culturales

à base de cultures vivrières. La culture des légumineuses augmente la productivité des

cultures et le revenu brut des producteurs, en réduisant les charges en engrais notamment

grâce à la fixation symbiotique de l'azote atmosphérique. Malgré leur rôle reconnu en termes

d'amélioration de la performance des systèmes de culture à base de céréales, les légumineuses

occupent une place marginale dans les systèmes de culture en Afrique (Coulibaly et al.,2012).

En Côte d'Ivoire, le maïs occupe une place de choix aussi bien dans l'alimentation des

populations ivoiriennes que dans la nutrition animale. JI est la céréale la plus cultivée après le

riz avec une production nationale estimée à 654 738 tonnes, pour une superficie totale de 327

800 ha (Kahndo et al., 2015). La consommation nationale est estimée à 28,4 kg/habitant/an.

Dans l'alimentation humaine, le grain de maïs est consommé sous plusieurs formes (cuit

grillé, en soupe ... ). On peut le transformer pour obtenir une gamme variée de produits comme

des farines et semoules de maïs. Aussi, il est utilisé pour la confection de plastiques

biodégradables, de biocarburants et même de l'alcool (Hoopen et Maïga, 2012).

Le niébé (Vigna unguiculata) constitue un meilleur pourvoyeur d'azote, engendrant

une augmentation du rendement des céréales. Le niébé joue un rôle important dans la nutrition

de l'homme à cause de la qualité de ces nutriments. 11 contient plus de 25 % de protéines et

1

336 Kcal de valeur énergétique. Le niébé est également riche en sels minéraux et en vitamines

(Bressani, 1985).

Un défi majeur de la recherche aujourd'hui est de trouver des systèmes de cultures

alternatifs à l'utilisation intensive des produits chimiques pour l'amélioration de la

productivité.Ces systèmes doivent être économiquement satisfaisants pour les agriculteurs,

avec de faibles impacts sur l'environnement (Tilman et al., 2002).

Pour accroître la productivité des systèmes de culture et contribuer à la fertilisation des

sols tout en préservant l'environnement, l'étude des associations culturales du maïs et du

niébé est dispensable.

L'objectif général de cette étude est de rechercher le système de culture le plus performant par

la culture associée du maïs et du niébé. De manière spécifique, il s'est agide déterminer

quelques caractéristiques agronomiques du maïs et du niébé à travers différents systèmes

d'association.

Le présent mémoire s'articule autour de trois grandes parties outre l'introduction. La

revue bibliographique sur les généralités du maïs et du niébé et les différents systèmes

d'associations culturales ainsi que le site d'étude ont été présentés dans la première partie. La

seconde partie est consacrée au matériel végétal et technique utilisés. Les différentes

méthodes adoptées pour la réalisation des différentes expériméntations ont été présentées

également dans cette partie. Les résultats obtenus à la suite de ces expérimentations ont été

présentés et discutés dans la dernière partie. Cette partie est suivie de la conclusion et

quelques perspectives de recherche.

Les références bibliographiques relatives aux auteurs cités ont mis fin au mémoire.

2

PREMIÈRE PARTIE: REVUE BIBLIOGRAPHIQUE ET

PRÉSENTATION DU SITE D'ÉTUDE

3

CHAPITRE I: REVUE BIBLIOGRAPIDQUE

1.1. Généralités sur le maïs

1.1.1. Origine et distribution

Le maïs (Zea mays)est originaire d'Amérique du sud. Il constituait l'aliment de base des

amérindiens avant la découverte de l'Amérique par Christophe Colomb (Carraretto, 200. En

Afrique, cette culture a été introduite en Egypte vers 1540 par les Turcs et les Syriens. et dans

la région du golfe de Guinée par les Portugais vers 1550 (Michael et David, 2008).L'origine

botanique du maïs a été sujette à bien de controverses à cause de sa grande variabilité

(Bennetzen et al., 2001). En Côte d'Ivoire, les foyers de production les plus importants sont

dans le Nordet au Nord-Ouest. Resté très longtemps secondaire en zone de forêt, le maïs n'a

connu son essor qu'à partir des années 50(Demont, 1997). Depuis 1995, des champs de

culture pure du maïs couvrent de vastes étendues à travers tout le pays (Ndabalishye, 1995).

1.1.2. Position systématique

Le maïs est une herbacée annuelle, à tallage faible ou même nul. C'est une graminée

monoïque qui présente de larges diversités morphologiques selon les variétés appartenant

augenre Zea qui est un représentant de la tribu des Myadées (Doebley et Iltis, 1980). Selon

Mandango (2000), la position systématique du maïs se présente de la manière suivante:

Règne : Végétal

Embranchement. :Phanérogames

Sous-embranchement : Angiospermes

Classe : Monocotylédones

Ordre : Cypérale

Famille : Poaceae

Genre : Zea

Espèce : Zea mays(L.)

4

1.1.3. Description de la plante

Le maïsest une plante annuelle monoïque. Les racinesde type fasciculés sont

superficielles et ne dépassent pas 50 cm de profondeur et ceux de type adventives aériennes

ou crampons se forment sur les nœuds de la base des tiges. La tige est longue de 1,5 à 3,5 met

d'un diamètre variant de 5 à 6 cm. Elle est lignifiée, remplie d'une moelle sucrée, formée de

nœuds et d'entre-nœuds. Au niveau de chaque nœud est insérée une feuille de façon alterne

sur la tige(Figure 1 ). Les feuilles sont de grande taille et engainantes avec un limbe allongé

en forme de ruban à nervures parallèles. On trouve une inflorescence mâle et des

inflorescences femelles séparées sur un même pied. L'inflorescence mâle est une panicule

terminale composée d'épillets contenant chacun 2 fleurs mâles. Les inflorescences femelles

sont au nombre de 1 à4 par pied. Elles sont situées à l'aisselle des feuilles du milieu de la tige.

L'ensemble de la structure (épi) est enveloppé dans de nombreuses bractées foliacées

développées (spathes), et une masse de longs stigmates s'échappant au sommet des spathes en

une touffe de filaments (soies) (Hitchcock et Chase, 1971). La pollinisation s'effectue par le

vent, mais l'auto-pollinisation et la pollinisation croisée sont possibles. En général, la viabilité

du pollen est de 10 à 30 minutes, mais elle peut être plus longue lorsque les conditions sont

favorables (Coe et al., 1988).

5

,. ..

Inflorescence mâle (Panicule)

Fleur femelle (Épi)

Tige creuse remplie de moelle sucrée

Figure 1: Système aérien d'une plante de maïs en développement sur une parcelle

expérimentale de l'Université Nangui Abrogoua

1.1.4. Écologie

Le maïs est une espèce exigeante en eau. Au moment de la floraison le besoin en eau

est plus important. Les températures doivent être généralement élevées et régulières avec un

optimum autour de 25°C. Le maïs se développe bien sur les sols riches en matières organiques

et possédant de bonnes propriétés physiques (Hussaini et al., 2008 ; Bazoumana etal, 2009).

Toutefois, il préfère les sols assez riches en éléments fins, humifères, frais et à capacité de rétention élevée. II pousse sur un sol de pH variant de 5,5 à 7. Cependant, le maïs peut s'accommoder de conditions plus hostiles, comme les sols sableux ou

plus argileux, voire calcaires, sous réserve de lui assurer les apports d'eau et d'éléments nutritifs nécessaires (Michael et David, 2008).

6

1.1.5. Technique de culture du maïs

a) Système de culture du maïs

Le maïs peut être associé ou cultivé en culture pure. En culture associée, il peut être

cultivé avec des cultures diverses telles que le manioc, le niébé, l'igname, l'arachide. Il peut

être installé soit avant, soit en milieu ou en fin de cycle de la plante associée.

b) Préparation du sol et semis

La culture manuelle est réalisée à plat ( cas le plus fréquent), sur billons ou sur buttes

suivant les régions (Akanvou et al., 2006). Les semis se font au début de la saison pluvieuse

en poquet de deux à trois graines. La culture attelée ou mécanisée se fait après une bonne

pluie, un labour d'environ 15 à 30 cm de profondeur. Tout retard de semis entraîne une baisse

de rendement. Les fortes densités de semis sont recommandées pour les systèmes semi­

intensifs et intensifs (Drouet et Moulia, 1997).

c) Entretien

Pendant la préparation du sol, apporter de l'engrais si les sols sont moins fertiles avant

les semis. Une lutte efficace contre les mauvaises herbes constitue une condition essentielle

pour assurer un bon rendement de la culture (Oswald et al., 2002). Pour ce faire, deux ou trois

sarclages sont effectués au cours du cycle. Le premier sarclage se fait avant ou pendant le

démariage ; le deuxième sarclage 30 jours après semis et le troisième sarclage avant la récolte

lorsque la parcelle est très enherbée (Akanvou et al., 2006). Les sarclages doivent être

superficiels et de façon à ne pas perturber Je système radiculaire du maïs. Il ne faut pas pour

autant négliger les autres moyens de lutte contre les mauvaises herbes tels que le labour, les

rotations de cultures (Bazoumana et al., 2009).

d) Récolte

Les épis de maïs sont récoltés frais ou secs selon les utilisations. Les épis peuvent être

récoltés frais 60 à 75 jours après semis pour les variétés de cycle court et 75 à 85 jours après

semis pour les variétés de cycle long (Akanvou et al., 2006). Ils sont généralement récoltés

lorsque les spathes sont sèches et que les grains résistent aux rayures de l'ongle. Le maïs se

conserve le plus souvent en spathes. Plusieurs modes de stockage existent, mais le plus

répandu est la conservation en greniers. Ensuite vient, celle en gerbes qui consiste à attacher

les épis les uns aux autres de façon à pouvoir les accrocher à un arbre.

7

1.1.6. Importance économique, nutritionnelle

Le grain de maïs est essentiellement destiné à l'alimentation humaine, animale et

comme matière première pour de nombreuses applications industrielles. Dans les régions du

nord, le mars est utilisé, comme le mil et le .sorgho, pour la fabrication de la bière locale. La

composition chimique du mars peut varier en fonction de la variété, du sol et des conditions

climatiques (Cromwell et al., 1999), ce qui influence les caractéristiques nutritionnelles des

grains (O'quinn et al., 2000). Sur le plan nutritionnel, il a une teneur en protéines assez faible

(en moyenne de 9 à 10%) et une médiocre valeur biologique de ces protéines. Il en résulte que

la qualité nutritionnelle du grain de maïs est relativement plus faible que celles de l'avoine

(13%) et du blé (12%). Cette faible valeur nutritionnelle a provoqué de sérieuses carences

nutritives chez les populations les plus démunies qui avaient adoptées le mars comme unique

nourriture (Consoli, 20QO). Toutefois, la création des accessions de maïs hybride a permis

d'avoir des accessions à teneur en protéines élevée (Bruns et Abbas, 2005). Il existe en Côte

d'Ivoire des accessions de mars traditionnelles et d'autres améliorées.

8

1.1.7. Ravageurs et maladies

Plusieurs maladies sont observées chez le maïs (Sétamou et al., 1998) et provoquent

une réduction considérable du rendement. Les maladies Les plus importantes sont les striures

du maïs. Ce sont des bandes blanchâtres qui apparaissent sur les feuilles au cours du stade

végétatif 30 à 50 jours après la levée. L'anthracnose s'attaque à la fois aux feuilles et aux tiges.

Les principaux symptômes sont des taches sur les feuilles, le dépérissement du sommet du

plant et la pourriture de la tige. Pour ce qui est de la lutte, le meilleur moyen contre ces

maladies serait l'utilisation de variétés résistantes. Plusieurs ravageurs ont été observés

(Sétamou et al., 2002). Ceux-ci constituent un facteur limitant à la production. Ce sont les

termites, les punaises, les charançons, les foreurs de tiges et les défoliateurs (Sétamou et

al .. 1998).

1.2. Généralités sur le niébé

1.2.1. Origine et distribution

Le niébé (Vigna unguiculatay est une des plus anciennes plantes Néolithiques

(Chevalier, 1944). La théorie de son origine est basée sur le degré de diversité observé entre

les différents taxons de l'espèce et en fonction de l'aire de distribution des hypothétiques

formes spontanées pro-géniteurs des formes cultivées (Venora et Padulosis, 1997). Les

premières hypothèses disent que les grecs ont obtenus le niébé à partir de l'Afrique du Nord

(Chevalier, 1944). Cependant, selon les hypothèses émises par Burkhill (1953) et Purseglove

(1976) le niébé a été introduit en Europe à partir du sud-est de l'Asie. Mais les formes

sauvages de cette espèce n'ont été aperçues qu'en Afrique du Nord et à Madagascar et non en

Asie (Dabiré, 2001) ce qui ne fait aucun doute sur l'origine Africaine du niébé. L'Ouest, le

Sud-Est et le Nord-Est de l'Afrique ont été considérés comme de probables centres de

domestication (Coulibaly et al., 2002).

9

1.2.2. Position systématique

Vigna unguiculataesi une espèce diploïde avec 2n = 22 chromosomes. Le niébé se caractérise par une grande variabilité avec la présence des formes cultivées et des formes

sauvages annuelles (Pasquet, 1999). D'après Baudoin (2001), la taxonomie du niébé est la

suivante :

Règne : Végétal

Embranchement : : Spermaphytes

Sous-embranchement :Angiospermes

Classe : Dicotylédones

Ordre :Fabales

Famille :Fabaceae

Genre : Vigna

Espèce : Vigna unguiculata(L.)

1.2.3. Description du niébé

Le niébé est une plante herbacée annuelle, pouvant être rampante, semi érigée ou

érigée selon les variétés. La germination du niébé est épigée, c'est-à-dire les cotylédons sont

soulevés au-dessus de la surface du sol (Stanton et al., 1970). Après la germination de la

graine, les deux premières feuilles au-dessus des cotylédons sont simples et opposées

(Kouassi, 2001). Toutes les autres feuilles qui apparaîtront après ces dernières sont opposées,

alternes et trifoliées (Figure2 A). La foliole centrale est dotée de deux stipelles, tandis que les

folioles latérales et symétriques possèdent chacune une seule stipelle. Le pétiole atteignant 15

à 25 cm de long est renflé à la base.

La tige, pouvant atteindre quatre mètres de long est anguleuse ou presque cylindrique,

légèrement striée et quelque fois creuse. Chaque nœud de la tige porte deux stipules

prolongées sous l'insertion et trois bourgeons axillaires, capables de donner une tige latérale

ou une inflorescence (Fery, 1985).

L'inflorescence toujours axillaire est issue de pédoncules mesurant 10 à 30 cm. Les

fleurs bisexuées présentent 10 étamines dont 9 fusionnées et une libre et un ovaire supère. Les

fleurs sont constituées de cinq sépales soudées en un tube de cinq pétales caractéristiques des

fabacées qui sont de couleurs variables selon les variétés.

10

Le niébé produit des gousses généralement indéhiscentes et orientées verticalement vers Je

bas (Figure2 A). La gousse de niébé comporte 8 à 20 graines ovoïdes, réniformes, lisses ou

ridées de couleur et de taille variables (Brink et Belay, 2006).

Chez le niébé, La fleur ne s'ouvre qu'après la fécondation (la déhiscence des anthères

se produit plusieurs heures avant l'ouverture de la fleur alors que le stigmate est réceptif deux

jour auparavant). Le niébé est une plante autogame. Certaines variétés ont un taux

d'allogamie moyen de 1, 14%, due à l'influence des insectes (Fery, 1985).

Le système racinaire est constitué d'une racine pivotante qui initie de nombreuses

racines secondaires latérales. Les racines portent des nodosités caractéristiques des

légumineuses (Figure2 B).

Figure 2: Systèmes aérien et souterrain d'une plante de niébé en développement sur une

parcelle expérimentale de l'Université Nangui Abrogoua(Kirnou, 2009)

A- Système aérien présentant des gousses vertes (gv), des fleurs jaune (fj) et des feuilles trifoliées (ft)

B- Système souterrain caractérisé par la présence d'une racine principale pivotante (Rp) et de

nombreuses racines secondaires (Rs) recouvertes de nodosités (No)

1.2.4. Écologie

La culture du niébé peut se faire sur différents types de sols. La plante résiste bien à la

sécheresse (Hall, 2004). Elle préfère Les sols légers, bien drainés dont le pH est compris entre

5.5 et 6,5. Cependant, elle est sensible au gel et préfère une température optimale de culture

de 28°C (Davis et al., 1991).

11

La durée du cycle de développement du niébé dépend des variétés. Les variétés érigées

ont généralement un cycle court (50 à 70 jours) tandis que les variétés rampantes ont des

cycles plus longs qui varient de 90 à 150 jours (Kouassi, 2001 ).

1.2.5. Système de culture du niébé

En Afrique occidentale, centrale et en Inde, la culture du niébé se fait de façon

traditionnelle. Ce mode de culture traditionnelle est réalisé sans utilisation d'engrais et de

pesticides, jugés trop coûteux par les paysans (Féry, 1990). Du fait de son aptitude à restaurer

la fertilité du sol, le niébé peut être utilisé dans les systèmes de rotation de culture (Sanginga

et al., 2003).Dans les associations de cultures, les paramètres tels que la densité de semis, la

date de semis, le nombre de cultures en association (2 à 3) varient d'une région à l'autre.

Ces paramètres tiennent compte de la fertilité des sols, de la disponibilité de semences et des

besoins alimentaires des ménages. Selon César (2004), le paysan connaît depuis longtemps

l'avantage des cultures associées graminées-légumineuses.

Les cultures pures de niébé sont rares sauf dans les régions côtières d'Afrique de l'Est

ainsi qu'en Asie et dans les pays occidentaux. Dans ce mode de culture, les semis sont réalisés

à une profondeur de 2 à 5 cm avec des espacements de 80 à 90 cm entre les lignes et une

densité sur la ligne de 12 à 15 graines par mètre sont recommandés (Anonyme, 2002).

1.2.6. Importance du niébé

a) Importance économique

Le niébé est la plus importante légumineuse à graine dans la zone de savane tropicale

d'Afrique. Il est cultivé et consommé dans plusieurs pays (Singhet al.,2002) vu qu'il

représente un important légume vert et constitue une précieuse source de fourrage. L'Afrique

est la première région consommatrice et productrice du niébé avec un taux de production

de94% de la production mondiale. Cette dernière représentait 5,68 millions de tonnes en 2009

avec une superficie cultivée de 11,8 millions d'hectare dont 10 millions sont réalisés en

Afrique (F AOST AT, 2010).

12

b) Importance alimentaire

Le niébé est Je légume favori des régions d'Afrique. Il est cultivé pour ses graines

sèches ainsi que ses feuilles et ses gousses (Madamba et al., 2006). C'est le cas de la sauce

"Tchonron", met traditionnel du nord de la Côte d'Ivoire. Ils procurent les éléments nutritifs

déficients chez les céréales. De plus, ses fanes constituent un fourrage précieux pour Je bétail

en raison de leur haute teneur en protéines (Timko et al., 2007). Les grains sèches sont

généralement moulues et consommées dans plusieurs plats traditionnels africains, comme, la

bouillie, le pain, l'aliment de sevrage pour enfant et les beignets dont le "chofroufrou" du nord

de la Côte d'Ivoire (Kimou, 2009). De par sa richesse nutritive, en particulier en protéines,

elle se présente comme un complément utile à l'équilibre des rations alimentaires céréalières

comme le mil et Je sorgho (Bal, 1992).

c) Importance agronomique

L'importance agronomique du niébé se situe dans les systèmes céréaliers des régions

semi-arides. II est cultivé en association avec le mil, le sorgho, le maïs ou les arachides (Quin

1997) en raison de l'apport d'azote comme engrais vert (Latati et al., 2014) et de l'apport

organique pour les céréales.En effet, grâce aux bactéries symbiotiques, du genre Rhizobium

présentes dans les nodosités des racines, le niébé transforme l'azote atmosphérique en

composés assimilables par la plante (K wapata et Hall, 1985). La plante permet ainsi d'obtenir

de bons rendements dans les systèmes de rotation ou d'association avec les céréales

(Ouédraogo, 1991).

1.2.7. Contraintes et limites de production

Le niébé est cultivé principalement dans les régions arides et semi-arides où la

sécheresse constitue w1 facteur limitant de la production. Les dégâts causés par la sécheresse

sont plus prononcés lorsque cette dernière coïncide avec la période de remplissage de gousses

(Watanabe et al., 1997). La chaleur est une autre contrainte, notamment les températures

nocturnes supérieures à 20°C, qui, combinées aux jours longs peuvent entraîner l'arrêt du

développement des bourgeons floraux et retarder la floraison perturbant ainsi la

microsporogénèse et la fertilité pollinique (Ahmed et al., 1992).

En plus de ces deux contraintes, le niébé est particulièrement sensible à la carence en

phosphore, notamment dans les sols calcaires ou dans les sols alcalins (Latati et al., 2014). En

13

outre, la production du niébé- rencontre plusieurs contraintes biotiques constituées d'un grand

nombre de maladies et d'ennemis qui ravagent [a plante à tous les stades de son

développement et qui peut engendrer occasionnellement la perte totale de la production

(Vanderborght et Baudoin, 2001). Les insectes ravageurs causent des dégâts qui sont parfois

tellement sévères qu'il est impossible tant pour les humains que pour les animaux d'utiliser

les graines (Sales et al., 2000).

1.3. Associations culturales

1.3.1. Description de l'association

L'association culturale consiste à implanter deux ou plusieurs cultures simultanément

sur une même parcelle au cours de la même saison (Mazaheri et al., 2006). Leurs cycles

culturaux se chevauchent sans pour autant être plantées ou récoltées en même temps. Les

agriculteurs associent fréquemment des espèces à cycles de développement variés. Par

exemple les plantes pérennes, semi-pérennes (bananier, canne à sucre, manioc, igname ... ) et

annuelles. Cette pratique s'est d'abord développée dans Les régions tropicales avant de

s'étendre en zones tempérées. Elle est opposée à la culture pure qui est la présence d'une seule

plante sur la parcelle.

L'avantage attendu d'une telle pratique culturale est bien souvent une meilleure

utilisation des ressources du milieu par les cultures associées (Li et al., 2001). Elle apporte

potentiellement trois types d'avantages au nouvel agroécosystème par rapport à un système de

culture pure : L'augmentation de la productivité, La stabilité et La durabilité du système

(Ndakidemi, 2006). Toutefois, ce système présente l'inconvénient de donner lieu à une

compétition interspécifique pour La lumière, L'eau et Les nutriments (Muoneke et al., 2007).

1.3.2. Différents types d'associations

L'association des cultures inclut : l'association de plusieurs plantes annuelles ou des

plantes pérennes et des plantes annuelles avec des plantes pérennes. Elle comprend quatre

groupes (Eskandari, 2012) :

• Cultures associées intercalaire: il s'agit de cultiver simultanément deux. ou plusieurs

cultures dans des rangées régulières. Cependant, une ou plusieurs cultures peuvent être

plantées simultanément dans la même rangée ou en alternance avec la première culture.

14

• Cultures associées en mélange : pour ce type d'association deux ou plusieurs cultures sont

semées simultanément mais sans ordre apparent. Ce type est pratiqué en plus pour les

associations des légumineuses avec les cultures fourragères.

• Cultures associées en bandes : elle consiste à cultiver deux espèces ou plus suivant des

alternances larges pour permettre une culture indépendante.

• Culture associée en relais :la deuxième culture est installée après que la première ait atteint

le stade floraison mais avant qu'elle atteigne le stade maturité.

1.3.3. Évaluation de la productivité des associations culturales

Le cultivateur évalue souvent l'avantage des associations sur la base du rendement

obtenus au niveau des plantes associées (Muoneke et al., 2007). Il est important d'expliquer

comment les rendements entre les cultures associées et les cultures pures peuvent être

comparés valablement.

Comme les productions des différentes espèces cultivées ne peuvent pas être

comparées directement les unes avec les autres et conséquemment être ajoutées les unes aux

autres, des méthodes particulières doivent être utilisées. L'une des méthodes est l'utilisation

du Taux de Surface Equivalente (LER) (Muoneke et al., 2007). Elle permet de comparer les

rendements de chacune des espèces associées avec leur rendement en culture pure et

additionner les différents rapports obtenus (Adeniyan et al., 2007). La hausse de productivité

s'exprime à travers un LER total supérieur à l'unité (Ndakiderni, 2006).

15

CHAPITRE II: PRÉSENTATION DU SITE D'ÉTUDE

2.1. Situation géographique

L'étude s'est effectuée sur une parcelle située au sein de l'Université Nangui

Abrogoua (UNA) dans la ville d'Abidjan (Sud de la Côte d'Ivoire), localisée à l'intersection

des communes d' Abobo (au Nord) et d'Adjamé (au Sud). À l'Ouest se trouve la forêt du

banco et à L'Est La commune de cocody(Figure 3).Les coordonnées géographiques du site

d'étude sont: 5°17' et 5°31' latitude Nord entre 3°45' et 4°22' de longitude Ouest (Koffi et

al., 2009).

i6000 mooo 39!000 400000

600000

5S4000

Cocody

5$4000

- Plan d'eau n Limites communale Trame urbamc ' 0

ire expérimental de l'Universiré Nangui Abrogoua (UNA

Figure 3: Carte administrative du district d'Abidjan situant le site expérimental de

l'Université Nangui Abrogoua (Etienne et al., 2010)

2.2. Climat

Les données de La pluviométrie, de La température et de L'humidité relative de la zone

d'Abidjan sont obtenus sur le site: www.tutiempo.net.Consulté en janvier 2017. Ces données

nous ont permis de faire une étude de celles-ci sur les dix années précédentes (2006-2016)

16

(Figure 4). La moyenne mensuelle de température varie de 24,36 °C (Septembre) à 27,92 °C

(Avril) tandis que la précipitation moyenne maximale s'observe au mois de juin (450,67 mm)

et la valeur minimale au mois d' Août (17,46 mm).

Pluviométrie(mm) 480 440 400 360 320 280 240 200 160 120 80 40 0 +---.--

Températurer'c) 240 220 200 180 160 140 Pl . , . 120 - uviomètne lOO .•••.• Température 80 60 40 20

1 - 1 - 1 0

Figure 4: Diagramme ombrothennique du district d'Abidjan établi pour la période 2006-2016

(Source : www.tutiempo.net)

2.3. Végétation

La végétation de l'UNA est celle du secteur ombrophile. Elle est la continuité du parc

national du Banco. Le secteur ombrophile abrite les forêts hydrophiles ou ombrophiles qui

sont riches en lianes et épiphytes (Avit et al., 1999).L'activité humaine a été très intense

durant ces dernières années et 1 'on y rencontre en des endroits des jachères et des

plantations(Koffi et al., 2009).

2.4. Relief et sols

Le district d'Abidjan est situé dans le bassin sédimentaire. Au Nord, on y rencontre

des hauts plateaux sablo-argileux du continental terminal, tandis qu'au Sud, se trouve un

ensemble de bas plateaux sable-argileux.

Sur le plan géologique et du point de vue de la lithologie, le district d'Abidjan est

constitué, de haut en bas, de sables argileux, de sables moyens et de sables grossiers (Y ao­

Kouamé et Alou, 2008). Les sols du district d'Abidjan sont constitués de sols ferralitiques

(ferralsols) et de sols hydromorphes (fluvisols) dans des zones marécageuses (Yao-Kouamé et

Alou, 2008). Le pH du sol est plus acide en surface qu'en profondeur. et la teneur en matière

organique varie de 2 à 3 %. Ces sols doivent leur hydromorphie aux fortes précipitations.

17

.•. ·-

DEUXIÈME PARTIE: MATÉRIEL ET MÉTHODES

18

CHAPITRE ID :MATÉRIEL

3.1. Matériel végétal

e matériel végétal utilisé dans cette étude est composé de la variétéde maïsEV8728à

cycle court, aux graines cornés, semi-dentés de couleur jaune (Figure SA) et la variété de

niébé avec des grain.es blanches à cycle court, semi-érigé (Figure 5B). Les semences de la

variété de maïs ont été fournies par le Centre National de Recherche Agronomique (CNRA)

de Korhogo (Côte d'Ivoire).

Figure 5: Semences de maïs et de niébé

A : Graines de maïs EV8728B: Graines de niébé blanc de Korhogo

3 2. Matériel technique

L'étude a nécessité l'utilisation de différents instruments et appareils de laboratoire

dont la liste est consignée dans le tableau!.

Tableau 1: Instruments et équipements de laboratoire utilisés

DES CONATION MARQUE UTILlSATCONS Machette Préparation des poquets de semis

Houe Désherbages

Balance électronique Precisa XB 4200C-FR Pesées

Pied à coulisse POWERFIX Digital Caliper Mesures de diamètre des plants

Mètre-ruban Mesures de la hauteur des plants,

de la taille des feuilles

19

.,

CHAPITRE IV : MÉTHODES

4.1. Dispositif expérimental

Le dispositif expérimental adopté est celui de blocs de Fisher complètement aléatoire avec

trois répétitions (Figure 6). La parcelle expérimentale est composée de trois blocs de cinq

parcelles élémentaires de Sm x 3,25 m. Chaque parcelle élémentaire correspond à un

traitement. L'étude a porté sur les cinq traitements suivants :

• Maïs en culture pure (Mo).

• Niébé en culture pure (No).

• Mais et Niébé en association avec poquets de semi alterné sur une même ligne

(M/N-1).

• Maïs et Niébé en association avec lignes de semi alternées (MIN-SI).

• Maïs et Niébé en association en raison d'une alternance de deux lignes semé de maïs

avec trois lignes semé de niébé (M/N-B).

17m

O,Sm O,Sm

M/N-B M/N-1 1

No r O,Sm

Mo 1 1 M/N-SI 1 E 1 19,25m

No M/N-8 Mo

G BLOC 1

~~ BLOC2 BLOC3

Sm

f.2sm ~---~

Parcelle élémentaire

Figure 6: Dispositif en blocs de Fisher adoptés pour l'expérimentation 20

Les différents systèmes de culture ou traitements(les cultures pures et les trois systèmes

d'associations) sont illustrés par la Figure 7.

X X X X X X X X X X

X X X X X X X X X X

X X X X X X X X X X

X X X X X X X X X X

A

+ + + + + + + + + T

+ + + + + + + + + +

+ + + + + + + + + +

+ + + + + + + + + +

X + X + X + X + X +

+ X + X + X + X + X

X + X + X + X + X +

+ X + X + X + X + X

C

x+x+x+ x+x+

X + X + X + X + X +

X + X + X + X + X +

X + X + X + X + X +

B

D

xx+++xx+++

xx+++xx+++

X X + + + X X + + + xx+++xx+++

E

Figure 7: Schémas illustrant les différents systèmes de culture

A: maïs culture pure, B: niébé culture pure, C: association en intra-ligne(J), D: association en simple

interligne(Sl),E: association en bande(B)

X: maïs

+: niébé

4.2. Conduite de l'essai

Le semis dumaïs a eu lieu le 26 Mars 2016. Les graines de maïssont semées en raison

de 03 graines par poquet à une profondeur de 3 cm. Le semis du niébé s'est effectué deux

semaines après celui du maïs en raison de 03 graines par poquet à une profondeur de 3 cm. La

distance entre les poquets est de 50 cm et la distance entre les lignes est de 75 cm. Deux

semaines après la levée, un démariage a été effectué pour réduire le nombre de plantes à deux

plantes par poquet chez le maïs et le niébé. Un désherbage à la houe a été effectué pour

l'entretien de la parcelle. Les cultures n'ont bénéficié d'aucun apport d'engrais et de

traitements phytochimiques du semis à la récolte. De plus aucun arrosage n'a été effectué en

dehors des précipitations.

21

4.3. Paramètres agromorphologiques mesurés

Au cours de cette expérimentation, 15 paramètres ont été mesurés aux stades du

développement de la plante et à la récolte.

4.3.1. Paramètres de croissance

Cinq caractères ont été évalués au cours de la phase de croissance afin d'apprécier le

développement végétatif des plantes. Il s'agit de la hauteur, le diamètre de la tige du niébé et

du maïs, la longueur et la largeur de la foliole principale au niveau du niébé et la feuille qui

soutient l'épi au niveau du maïs ont été évalués chaque semaine au cours de la phase de

croissance jusqu'à ce qu'elles soient constantes et cela à l'aide d'un ruban mètre. La surface

foliairea été calculée à l'aide des formules suivantes :

SFm =Lx I x 0, 75(Bonhomme etal., 1982)

SFn= 0,662 x L o,9si x 11•052 (Dagba, 1974) Avec SFm : Surface Foliaire du maïs ;SFn : Surface Foliaire du niébé ;L : longueur de la

feuille et l : largeur de la feuille.

Pour l'estimation de la biomasse sèche, le matériel (paille et fane) a été prélevé après

la récolte séché jusqu'à l'obtention d'une masse de matière sèche constante. La biomasse

sèche aérienne et la biomasse sèche souterraine ont été déterminée à l'aide d'une balance de

précision 10-4 g.

4.3.2. Détermination des temps de floraison au stade reproducteur

Les temps de floraison ont été déterminés à partir du semis jusqu'au stade

reproducteur de la plante. Ainsi, le temps de floraison mâle et le temps de floraison femelle du

maïs et le temps d'apparition des boutons floraux du niébé ont été notés.

4.3.3. Évaluation des composantes du rendement

Après la récolte les spathes ont été enlevées au niveau du maïs. La longueur et la

largeur de l'épi et des gousses ont été mesurées à l'aide d'un pied à coulisse.

La masse de matière sèche de l'épi et de la gousse a été déterminées à l'aide d'une balance

électronique.

La masse de matière sèche de 100 grains a été déterminées à l'aide d'une balance

électronique.

22

Après avoir pesé les grains de maïs et de niébé récoltés sur chaque parcelle élémentaire, le

rendement des grains de maïs et de niébé a été calculé par parcelle puis ramené à l'hectare

pour chacune des espèces.

RDT = {m/ Sp) x 10000 Avec RDT : rendement

m : masse des grains sur chaque parcelle élémentaire

Sp : surface de la parcelle élémentaire

Dans le but d'évaluer la performance des associations, le Taux de Surface Equivalent

total (LERt) a été calculé pour chaque composante de l'association à l'aide de la formule

suivante (Dhima et al., 2007).

RAm LERm= Rm

RAn LERn= Rn

LERt = LERm + LE Rn

LERm : Taux de Surface Equivalent du maïs,

LERn : Taux de Surface Equivalent du niébé,

LERt: Taux de Surface Equivalent total,

RAm: rendement du maïs en association,

Rm: rendement du maïs en culture pure,

RAn: rendement du niébé en association,

Rn: rendement du niébé ~n culture pure.

Lorsque la valeur du LER total est supérieure à l'unité, l'association est plus

avantageuse que la culture pure du point de vue du rendement. Dans le cas contraire,

l'association est moins avantageuse. L'association est aussi avantageuse que la culture pure si

la valeur du LER total est égale à l'unité (Ghosh, 2004).

4.4. Analyse statistique des données expérimentales

Le logiciel STA TISTICA 7 .1 a été utilisé pour réaliser une analyse de variance

CANOVA un facteur). Lorsque l'analyse indique qu'au moins une moyenne est différente des

autres, le test de Newman-Keuls, au seuil de 5 % a été effectué pour la séparation des

moyennes. La significativité du test est déterminée en comparant la probabilité (P) associée à

la statistique du test à la valeur théorique ex= 0,05. Lorsque P ~ 0,05, on déduit qu'il n'y a pas de différence entre les moyennes. Par contre, lorsque P < 0,05, il existe une différence

significative.

23

TROISIÈME PARTIE: RÉSULTATS ET DISCUSSION

24

CHAPITRE 5 : RÉSULTATS

5.1. Évaluation des paramètres de croissance

Les paramètres de croissance mesurés à la fin de la phase végétative sont regroupés

dans le tableau 2.L'analyse des données montre l'existence de différences significatives entre

les systèmes de culture (P<0,05). On note une diminution de la surface foliaire du maïs avec

l'association en bande (232,09 cm2) par rapport à la culture pure (293,14 cm"). Par contre, une

augmentation de ce paramètre a été observée avec les systèmes d'associations intra-ligne

(321,37cm2) et simple interligne (301,99cm2).

Avec le niébé, aucune différence significative n'a été observée entre les surfaces foliaires

obtenues avec la culture pure, l'association en bande et l'association en simple interligne.

Toutefois, une augmentation significative a été exprimée avec l'association en intra-ligne par

rapport à la culture pure. Cette augmentation atteint 51,95 %.

La hauteur moyenne des plantes de maïs en association simple interligne (168,00 cm)

a été statistiquement identique à celle de l'association en intra-ligne (165,80 cm). Cependant,

ces hauteurs ont été supérieures à celles de la culture pure (159,60 cm) et de l'association en

bande (156,00 cm).En ce qui concerne le niébé, la hauteur moyenne des plantes en culture

pure (30,00 cm) a été statistiquement identique à celle de l'association en intra-ligne (30,80

cm). Par contre, cette hauteur a été significativement supérieure à celles des associations en

bande et en simple interligne (respectivement 27,80 cm et 28,40 cm).

Le diamètre des tiges de maïs n'a pas statistiquement varié quel que soit le type

d'association (11,83mm à 12,07mm) mais a été supérieur au diamètre des tiges de la culture

pure (10,15 mm).

Chez le niébé, le diamètre des plantes en association simple interligne a été identique à celui

de la culture pure. Avec les associations intra-ligne et en bande une augmentation de 40 % et

de 17,93 % à respectivement été observée par rapport à la culture pure.

Concernant la biomasse sèche, elle a significativement été plus importante dans les

systèmes d'associations que la culture pure du maïs. Les augmentations les plus élevées ont

été obtenues avec l'association en intra-ligne (46,47 %) et simple interligne (44,91 %).

Chez le niébé, une diminution significative de la biomasse sèche (P<0,05) est observée dans

les systèmes d'associations par rapport à la culture pure. Les diminutions les plus importantes

sont respectivement notées avec l'association en bande (39,52%) et l'association simple

interligne (37,25%).

25

Tableau 2: Évaluation de la croissance du maïs et du niébé

Paramètres Systèmes de Culture

Intra Bande SI CP p

SF(cm2) 1 Maïs 321,37±12,458 232,09±7,65b 301,99±15,898 293, 14±15,658 0,0002

N"'b' 40,13±1,468 29,83±1,19b 29,61±0,98b 26,41±0,63b 0,0000 Je e

HP(cm) \ Maïs 165,80±1,658 l 56,00±2,57b 168,00±3,108 l 59,60±2,778b 0,0081

N"'b' 30,80±0,718 27,80±0,57b 28,40±0, 16b 30,00±0,948 0,0001 1e e

Dt(mm) M'' 12,01±0,658 11,83±0,398 12,07±0,288 10,15±0,37b 0,0121 1 N.~:. 5,17±0,288 4,34±0,16b 3,83±0,09c 3,68±0,07c 0,0000 Je e

BMt(g) 'Maïs 29,09±0,388 25,29±1,333 28,78±0,458 l 9,86±2,28b 0,0043

N"'b' 11,20±0,0lb 9,09±0,0ld 9,43±0,02c 15,03±0,048 0,0003 Je e

Dans la même ligne, les moyennes suivies de la même lettre sont significativement identiques au seuil de 5% (test de

Newman-Keuls).SF : Surface foliaire (crn2); HP : Hauteur de la plante (cm); Dt: Diamètre de la tige (mm); BMt:

Biomasse totalc(g); lntra : lntra-ligne ;Bande ;Sr: Simple Interligne; CP : Culture Pure.

5.2. Temps de floraison du maïs et du niébé au stade reproducteur

La figure 8 présente le temps de floraison des plantes de maïs et de niébé dans les

différents systèmes de culture. Les analyses statistiques montrent l'existence d'une différence

significative entre les traitements. Chez le maïs, les systèmes d'associations intra-ligne et simple interligne réduisent

significativement le temps de floraison par rapport à la culture pure. La réduction la plus

importante est observée avec l'association en simple interligne (5.55 %). Le temps de

floraison de l'association en bande a été identique à celui de la culture pure.

Avec le niébé, une diminution significative du temps de floraison est observée avec les

systèmes d'associations par rapport à la culture pure. La réduction la plus significative est

notée avec l'association en bande (5,76 %).

26

57 'vi' 56 1-; ;:::l 0 55 0 Cl 54 B 0

C Cil -~ 53 1-; 0 52 ~ 0) 51 "O Cil 50 o. e 49 ~ 48

47 Intra

A b

•TF du mais

•TF du niébé

Bande SI CP systèmes de culture

Figure 8: Temps de floraison chez le maïs et le niébé en fonction des systèmes de culture Les histogrammes surmontés de la même lettre sont statistiquement identiques au seuil de 5% (test de Newman-Keuls).

TF du maïs : Temps de floraison du maïs ; TF du niébé : Temps de floraison du niébé ; lntra : Intra-ligne ; SJ : Simple Interligne ; CP : Culture Pure.

5.3. Composantes du rendement du maïs et du niébé

Le tableau 3 présente les valeurs moyennes des paramètres de rendement (longueur,

diamètre et masse de L'épi et de la gousse, la masse de 100 grains, le rendement en grain et les

LER) mesurés en culture pure et en association.

La longueur et le diamètre des épis des différents systèmes d'associations ont été

toutes statistiquement identiques et inférieurs à ceux de la culture pure. Dans ]'ensemble des

systèmes de cultures ( culture pure et association), la Longueur des gousses de niébé a été

statistiquement identique. L'association en simple interligne etJa culture pure ont exprimé des

diamètres de gousses similaires. Cependant, ces diamètres sont supérieurs à ceux des

associations en bande et en intra-ligne.

Concernant la masse de l 00 grains, La culture pure du maïs a enregistré la masse la

plus élevée (26,01 g) par rapport à ceux des associations. Mais, il n'y a pas eu de différence

significative entre les masses de 100 grains dans les systèmes de culture i.ntra-Ligne (23, 77 g)

et simple interligne (23,66 g). Cependant, l'association en bande de niébé a exprimé la masse

de 100 grains La plus élevée (11,16 g). La masse de LOO grains de l'association en intra-ligne

est significativement identique à celui de la culture pure et supérieur à I'association en simple

interligne.

27

Les cultures pures du maïs et du niébé ont enregistré les rendements en grains les plus

élevés qui sont respectivement 702,25kg/ha et 318 kg/ha par rapport aux trois systèmes

d'associations. Parmi les associations, la simple interligne a exprimé le rendement en grains

de maïs le plus élevé (599.63 kg/ha) et l'association en bande a exprimé le rendement en

grains de niébé le plus élevé (153,87 kg/ha).L'association en simple interligne qui a exprimé

le rendement en grains de maïs le plus élevé a également exprimé le rendement en grains de

niébé le moins élevé. Par contre, l'association en bande qui a enregistré le rendement en

grains de niébé le plus élevé parmi les associations a également enregistré le rendement en

grains de maïs le moins élevé.

En ce qui concerne les Taux de Surface Equivalente partiels (LERp ), ceux du maïs ont

été supérieurs aux LER partiels du niébé dans les trois systèmes d'associations. La plus

grande valeur a été observée avec l'association simple interligne (0,85).

Tous les trois systèmes d'associations ont exprimé un Taux de Surface Equivalente total

(LERt)>l. Le LER total le plus élevé est observé avec l'association simple interligne (1,17)

survie de l'association en bande (1,06) puis de l'association intra-ligne (1,03).

28

Tableau 3: Composantes de rendement du maïs et du niébé

Paramètres Systèmes de culture

Intra Bande SI CP p

L.ep,g(cm) 1 Maïs 10,15±0,32b 10, I0±0,35b 10,14±0,36b 11,38±0,353 0,0234

Niêbé 16,41±0, 17a 16,10±0,18a 16,42±0, 198 16,61±0,188 0,2483 1e e

Dep,g(mm) 'Maïs 34,26±0,55b 33,04±0,44b 33,55±0,73b 36,51±0,57a 0,0003

Niébé 3,41±0,11 b 3,45±0,08b 3,98±0,108 3,82±0,113 0,0001

M.ep,g(g) !Maïs 47,97±2,55bc 42,70±1,76c 53,02±3,03b 68,25±3,2311 0,0000

N' 'b' 2 22±0 09bc 2,02±0,07c 2,50±0,088 2,39±0,09ab 0,0003 ae C ' '

M.lOOgr(g) 'Maïs 23,77±0,14b 21,86±0,19c 23,66±0,19b 26,01±0,398 0,0000

Niébé 10,74±0,16b 11,16±0,213 9,49±0,06c 10,55±0,08b 0,0000

RDT(Kg/b) IM .. 502,56±15,59c 404,38±7, 15d 599,63±16,37b 702,25±20,39a 0,0000

Ni::é 100,86±1,73c 153 ,87±5, 79b 100,53±6,93c 318±3,7511 0,0000

LERp ~aïs 0,71±0,02b 0,58±0,01 C 0,85±0,028 - 0,0001 iébé 0,32±0,00b 0,48±0,018 0,32±0,02b - 0,0005

LERt 1,03±0,02b 1,06±0,02b 1,l 7±0,04a - 0,0398 Dans la même ligne, les moyennes suivies de la même lettre sont significativement identiques au seuil de 5% (test de

Newman-Keuls).M.100gr :masse de 100 grains (g); L.ep,g :Longueur de l'épi et de la goussc(cm); Dep,g :Diamètre de

l'épi et de la gousse(mm); M.ep,g :masse de l'épi et de la gousse(g); RDT :Rendement Total en grain (Kg/ha) ;LERt :

Taux de Surface Equivalente total ;LERp : Taux de Surface Equivalente partiel ; Intra : Intra-ligne ; SI : Simple Interligne;

CP : Culture Pure.

1 29

CHAPITRE 6 : DISCUSSION

Au cours de cette étude, quelques caractéristiques agronomiques du maïs et du niébé

ont été déterminées. Les tests statistiques réalisés ont montré une augmentation de la surface

foliaire du maïs avec l'association en intra-ligne et simple interligne. Ces systèmes

d'associations imposent une compétition entre le maïs et le niébé pour la lumière. Cette

compétition amène le maïs à accroître sa surface foliaire pour une meilleure interception du

rayonnement solaire.

Chez Je niébé, l'augmentation de la surface foliaire est observée en association intra-ligne. La

compétition pour la lumière entre Je maïs et le niébé est plus importante dans ce système où le

maïs surplombe le niébé.

La hauteur de la plante, Je diamètre de la tige et la production en biomasse sèche

(aérienne et souterraine) ont été meilleure avec les trois systèmes d'association

comparativement à la culture pure. Ces résultats corroborent ceux obtenus par Coulibaly et al.

(2012), qui ont montré que les associations céréales-légumineuses permettent un bon

développement végétatif par rapport à la culture pure. Ils avaient enregistré des augmentations

de22 à 29% de la biomasse fourragère pour les associations maïs-légumineuse par rapport à la

culture pure du maïs.

Les analyses des données ont montré une différence significative entre le rendement

des quatre systèmes de culture. Pour les systèmes d'associations, une réduction de rendement

de maïs par rapport au culture pure a été observée.La réduction du rendement de chaque

composante de l'association par rapport à la culture pure s'explique par la réduction des

densités de semis.La baisse de rendement en grains de maïs associé avec une autre

légumineuse (mucuna) a été montrée également par Azontondé (1993) qui avait obtenu en

première année de son étude des rendements en grains de maïs de 1300 kg/ha en culture pure

et de 200 kg/ha en association avec le mucuna.

Dans les trois systèmes d'associations utilisé, le faible rendement de maïs obtenu dans

l'association en bande par rapports aux deux autres (simple interligne et intra ligne) pourrait

s'expliquer par les densités de semis utilisées. La densité de semis dans les associations

simple interligne et intra-ligne sont similaires. Cependant, une augmentation de la densité de

semis du niébé dans l'association en bande, couplé à une baisse de la densité de semis de maïs

ont été établie dans le but de réduire la compétition entre le maïs et le niébé. Or, selon les

30

travaux de Barro (2014), les fortes densités de niébé associées au maïs influencent

négativement le rendement grain de maïs.

Par ailleurs, pour une même densité de semi, comme c'est le cas avec les associations

simple interligne et intra-ligne, la performance des associations du maïs et du niébé peut se

traduire par le fait que la structure des associations modifie le partage du rayonnement, en

l'occurrence la quantité de lumière reçue par la plus petite des deux espèces, mais également

les compétitions interspécifiques vis-à-vis de l'eau et des nutriments. Cette performance des

associations pourrait aussi s'expliquer par le fait que des différences phénologiques entre

espèces peuvent leur permettre d'utiliser les ressources à des périodes différentes (Ofori et

Stern, 1987). En effet, dans les associations, en raison de l'hétérogénéité spatiale du couvert

végétal, l'énergie lumineuse est avant tout disponible pour l'espèce dominante. Le partage du

rayonnement dans les associations est en premier lieu influencé par les compétitions verticales

et en second lieu par l'orientation des rangs et le coefficient d'extinction des feuilles de

chaque espèce Cenpukdee et Fukai (1992).

Avec les Taux de Surface Equivalente partiels (LERp) du maïs supérieur auxTaux de

Surface Equivalente partiels du niébé pour les trois systèmes d'associations, le maïs se

présente comme l'espèce la plus avantageuse.

L'analyse des valeurs du Taux de Surface Equivalente total (LERt) des trois systèmes

d'association a donné des valeurs de LERt supérieures à l'unité. LERt=l,03 en association

intra-ligne et LERt=l,06 en association en bande signifie que l'association surpasse en

rendement la culture pure respectivement de 3 % et 6 % alors que l'association simple

interligne avec un LERt= 1, 17 surpasse en rendement la culture pure de 17 %.Les différents

systèmes d'associations sont donc qualifiés d'avantageuses par rapport à la culture pure

(Muoneke et al., 2007). Cela peut s'expliquer par une utilisation plus efficiente des ressources

du milieu dans les associations que dans les cultures pures. Le meilleur système d'association

du maïs et du niébé est l'association simple interligne. Le maïs plus compétitif pour l'azote

minéral du sol et semé avant le niébé contribue à épuiser rapidement l'azote minéral présent

dans l'horizon superficiel du sol. Or, l'épuisement rapide de l'azote du sol par le maïs en

association, active la formation et l'activité des nodules des légumineuses (Liu et al., 2011).

Selon Brassard (2007) l'azote est un nutriment prépondérant pour les céréales. ce fait, le

niébé assure ses besoins azotés par une augmentation de la fixation symbiotique d'azote

atmosphérique (Bedoussac et Justes, 2010).Selon Ghanbari et al. (2010) le maïs en

association avec le niébé augmente l'interception de la lumière, baisse l'évaporation de l'eau

et améliore la conservation de l'humidité du sol en comparaison avec la culture pure du maïs.

31

L'effet bénéfique de l'association des légumineuses avec le maïs avait été également '

observé par N'Goran et N'Guessan (1999). Ces auteurs ont montré que le maïs associé à

l'arachide engendre une augmentation du rendement de 18% chez le maïs. Le LER total de

1, 17 observé avec· le système d'association simple interligne et donnant un avantage de

l'association par rapport à la culture pure demeure un atout pour une diffusion de cette

technique.

32

CONCLUSION ET PERSPECTIVES

L'objectif de cette étude était de rechercher le système de culture le plus performant

par la culture associée du maïs et du niébé. Nos résultats ont montré que l'association intra­

ligne suivie du simple interligne ont donné un bon développement végétatif et ont exprimé

une productivité plus élevée que celle de la culture pure correspondante avec un LERt >1. Ces

associations ont plus avantageuses que les cultures pures. Parmi les trois systèmes

d'associations (bande, intra-ligne et simple interligne), l'association simple interligne a été

plus bénéfique pour le maïs et le niébé avec un LER total égale à 1,17.Ces systèmes

d'associations du maïs et du niébé sont des pratiques qui permettraient de mieux gérer l'espace

cultivable de plus en plus rare. Ils permettraient également de diversifier la production sur une

même unité de surface. L'intégration des légumineuses dans les systèmes de culture en Côte

d'Ivoire pourrait donc constituer une voie d'amélioration du rendement de la culture

céréalière.

Au regard de nos résultats, des perspectives suivantes peuvent être dégagées :

- étudier les apports des légumineuses au niveau du sol,

- étudier la qualité des grains en association,

-étudier l'incidence des systèmes d'associations sur l' enherbement,

-étudier l'incidence des systèmes d'associations sur la pression parasitaire.

33

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