Effet de la pratique des systèmes de culture sur

Mémoire pour l’obtention du diplôme de Master II

Parcours : Physiologie et Biotechnologie Végétales (PHYTECH)

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

FACULTE DES SCIENCES

MENTION BIOLOGIE ET ECOLOGIE VEGETALES

Effet de la pratique des systèmes de culture sur

l’incidence de Striga asiatica (L.) Kuntze et sur

le rendement du maïs (Zea mays L.), variété

Plata parent et deux lignées améliorées

Présenté par :

ANDRIAMIALIHARISOA Rado Fanorenantsoa

Soutenu publiquement le : 26 Novembre 2019

Devant les membres du jury composés de :

Président : Professeur Isabelle RATSIMIALA RAMONTA

Rapporteur : Docteur Berthe RASOAMAMPIONONA

Examinateur : Docteur Noronirina Victorine RAKOTOARISOA

Mémoire pour l’obtention du diplôme de Master II

Parcours : Physiologie et Biotechnologie Végétales (PHYTECH)

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

FACULTE DES SCIENCES

MENTION BIOLOGIE ET ECOLOGIE VEGETALES

Effet de la pratique des systèmes de culture sur

l’incidence de Striga asiatica (L.) Kuntze et sur

le rendement du maïs (Zea mays L.), variété

Plata parent et deux lignées améliorées

Présenté par :

ANDRIAMIALIHARISOA Rado Fanorenantsoa

Soutenu publiquement le : 26 Novembre 2019

Devant les membres du jury composés de :

Président : Professeur Isabelle RATSIMIALA RAMONTA

Rapporteur : Docteur Berthe RASOAMAMPIONONA

Examinateur : Docteur Noronirina Victorine RAKOTOARISOA

i

REMERCIEMENTS

Ce travail a été rendu possible grâce à la collaboration étroite de la Faculté des Sciences de

l’Université d’Antananarivo, le Parcours Physiologie et Biotechnologie Végétales (PHYTECH),

l’Unité Biotechnologie et Amélioration des Plantes (U.B.A.P.), l’Agence Internationale de l’Énergie

Atomique (A.I.E.A.) de Vienne – Autriche, l’Institut National des Sciences et Techniques Nucléaires

(I.N.S.T.N.) et le « Foibem-pirenena momba ny Fikarohana ampiharina ho amin’ny Fampandrosoana

ny eny Ambanivohitra » (FO.FI.FA.).

L’expérimentation dans la Station de Recherche à Kianjasoa entre dans le cadre du projet de

Coopération Technique de Madagascar avec l’A.I.E.A. MAG 5/023, intitulé « Promoting Climate

Smart Agriculture to face Food Insecurity and Climate Change in Madagascar with regard to basic

national foods (Rice and Maize) », volet « Lutte biologique intégrée contre Striga asiatica à

Madagascar ».

Je tiens à remercier toutes les personnes qui ont contribué au succès de ce travail et qui m’ont

apporté de l’aide lors des travaux sur terrain et la rédaction de ce mémoire.

Je tiens à remercier, Monsieur Tendro RADANIELINA, Maitre de Conférences, Enseignant

Chercheur à l’Université d’Antananarivo, Responsable de la Mention Biologie et Ecologie Végétales

(BEV) et Madame RAMANAMPAMONJY RAVONIARISON Nivohanintsoa, Professeur,

Enseignant Chercheur au Domaine Sciences et Technologies, Mention Biologie et Ecologie

Végétales, Responsable du Parcours Physiologie et Biotechnologie Végétales PHYTECH.

Je tiens à témoigner toute ma reconnaissance aux membres de jury :

Madame RATSIMIALA RAMONTA Isabelle, Professeur titulaire, Enseignant Chercheur

à la Faculté des Sciences, Domaine Sciences et Technologies, Mention Biologie et Ecologie

Végétales, Parcours PHYTECH, d’avoir accepté de présider ce mémoire.

Madame RASOAMAMPIONONA Berthe, Maître de Conférences, Enseignant Chercheur

à la Faculté des Sciences, Domaine Sciences et Technologies, Mention Biologie et Ecologie

Végétales, Parcours PHYTECH, d’avoir dirigé, encadré, corrigé et aidé jusqu’à la finalisation

de ce travail.

Madame RAKOTOARISOA Noronirina Victorine, Maître de Conférences, Enseignant

Chercheur à la Faculté des Sciences, Domaine Sciences et Technologies, Mention Biologie et

ii

Ecologie Végétales, Parcours PHYTECH, d’avoir encouragé, soutenu, conseillé et accepté

d’examiner ce travail.

Je remercie également :

Dr ANDRIAMIARISOA Perle et Mr VELOMBOLA Second, chefs de la station de recherche

FOFIFA à Kianjasoa d’avoir accepté et autorisé la réalisation de l’expérimentation dans ce

site d’étude, votre aide était précieuse.

Tout le personnel de la station de recherche à Kianjasoa pour leur agréable accueil et

collaboration.

Je voudrais aussi remercier :

Les enseignants dans la Mention Biologie et Ecologie Végétales qui nous ont offert le savoir

et l’encadrement durant toutes les années universitaires qui se sont succédées.

Nos collègues et ainés de laboratoire pour leurs aides précieuses sur la réalisation et la

finalisation de ce travail.

Ma famille de m’avoir aidé moralement, financièrement, matériellement et techniquement,

surtout lors de la réalisation de ce mémoire mais aussi durant mon cursus universitaire.

Merci à tous !!!

iii

TABLE DE MATIERES

REMERCIEMENTS ...................................................................................................................... i

TABLE DE MATIERES ............................................................................................................ iii

GLOSSAIRE ............................................................................................................................... vi

LISTE DES ABREVIATIONS .................................................................................................. vii

LISTE DES PHOTOS .............................................................................................................. viii

LISTE DES FIGURES ............................................................................................................. viii

CARTE ..................................................................................................................................... viii

LISTE DES TABLEAUX ........................................................................................................... ix

LISTE DES ANNEXES .............................................................................................................. ix

Introduction……………………………………………………………….1

Généralités………………………………………………………………...3

I. Maïs ........................................................................................................................................... 3

I.1. Historique ........................................................................................................................ 3

I.2. Botanique ......................................................................................................................... 3

I.3. Classification ................................................................................................................... 4

I.4. Description ...................................................................................................................... 4

I.4.1 Racines .................................................................................................................. 4

I.4.2 Tige ........................................................................................................................ 5

I.4.3 Feuilles ................................................................................................................... 5

I.4.4 Inflorescences et fleurs .......................................................................................... 5

I.4.5 Fruits ...................................................................................................................... 6

I.5. Cycle de développement du maïs .................................................................................... 7

I.6. Ecologie ........................................................................................................................... 7

I.7. Utilisation et importance du maïs .................................................................................... 8

I.8. Ennemies de la maïsiculture ............................................................................................ 8

II. Striga asiatica ......................................................................................................................... 8

II.1. Historique ....................................................................................................................... 8

II.2. Biologie .......................................................................................................................... 9

II.2.1 Classification ........................................................................................................ 9

II.2.2 Description ........................................................................................................... 9

II.2.3 Cycle biologique ................................................................................................. 10

iv

II.2.4 Ecologie .............................................................................................................. 11

II.3. Symptômes observés sur les plantes hôtes de Striga asiatica .................................. 11

III. Systèmes de Culture sous Couverture Végétale (SCV) ........................................................ 11

III.1. Principes et avantages ................................................................................................. 12

III.2. Types de plantes de couverture .................................................................................. 12

IV. Fumier ................................................................................................................................... 13

Matériels et Méthodes…………………………………………………...14

I. Site d’étude .............................................................................................................................. 14

I.1. Localisation ................................................................................................................... 14

I.2. Caractéristiques pédologiques et climatiques de Kianjasoa .......................................... 15

II. Matériels utilisés ................................................................................................................... 15

II.1. Matériels végétaux ....................................................................................................... 15

II.1.1. Semences de maïs .............................................................................................. 15

II.1.2. Semences de Striga asiatica .............................................................................. 15

II.1.3. Plantes de couverture ......................................................................................... 16

II.2. Fumier .......................................................................................................................... 17

III. Expérimentation au champ ................................................................................................... 17

III.1. Préparation du champ de culture ................................................................................ 17

III.2. Mise en parcelles et systèmes de cultures .................................................................. 17

III.3. Semis et mise en place des systèmes culturaux .......................................................... 19

III.4. Suivis et paramètres étudiés ....................................................................................... 19

IV. Analyses statistiques ............................................................................................................. 23

Résultats et Interprétations…………………………………………..…………24

I. Faculté germinative du maïs ................................................................................................. 24

II. Nombre moyen des plants de Striga asiatica émergés sur tous les systèmes de cultures .... 25

III. Comportement des trois génotypes de maïs Plata sur les systèmes de culture infestés de

Striga asiatica ............................................................................................................................. 26

III.1. Nombre moyen de feuilles infectées par Striga asiatica…………………………………26

III.2. Taux des plantes de maïs survivantes à la récolte........................................................ 28

III.3. Croissance et hauteurs moyennes maximales des plants de maïs ................................ 29

III.4. Nombre moyen de feuilles pour tous les plants de maïs testés .................................... 31

III.5. Taux de chlorophylle des feuilles de maïs ................................................................... 32

III.6. Rendement en grains de maïs ....................................................................................... 33

v

IV. Résumé des résultats ............................................................................................................. 36

Discussion ................................................................................................................... 37

I. Effets des systèmes de culture sur l’incidence de Striga asiatica utilisant le maïs variété Plata

parent et deux lignées améliorées ............................................................................................... 37

I.1. Effets sur l’émergence des plants de Striga asiatica par parcelle de culture ................ 37

I.2. Effets sur les symptôme d’attaque de Striga asiatica sur les feuilles de maïs variétés

parent Plata et lignées améliorées ....................................................................................... 37

I.3. Effets de l’utilisation des semences améliorées de maïs sur l’incidence de Striga

asiatica…………………………………………………………………………………………………….37

II. Effet de la pratique des quatre systèmes de culture sur le comportement de maïs variété

parent Plata et deux lignées améliorées ...................................................................................... 39

II.1. Croissance et développement des plants de maïs ........................................................ 39

II.2. Rendement en grains de maïs ...................................................................................... 40

III. Effet de la pratique de SCV sur la plantation de maïs utilisant la variété Plata parent et les

deux lignées améliorées face à Striga asiatica ........................................................................... 40

III.1. Émergence de Striga asiatica ...................................................................................... 40

III.2. Rendements en grains de maïs ..................................................................................... 41

Conclusion et perspectives .................................................................................... 42

Références bibliographiques ........................................................................................... 42

Références webographiques............................................................................................ 49

Annexes ............................................................................................................................ I

vi

GLOSSAIRE

Agro-écologie : Mode de production agricole prenant en compte la protection de

l’environnement et le respect des ressources naturelles ;

Agro-industriel : Ensemble des industries ayant un lien direct avec l’agriculture, en amont

comme en aval ;

Angiosperme : Plante à graine enveloppé dans un ovaire ;

Haustorium : Organe permettant la liaison entre la plante parasite avec sa plante hôte

dans le terme d’absorption des éléments nutritifs pour subvenir à sa

propre survie ;

Hémiparasite : Mode de parasitisme partiel dans laquelle la plante parasite est

chlorophyllien et ne profite que l’eau et les sels minéraux dissous dans la

sève brute de sa plante hôte ;

Holoparasite : Mode de parasitisme où la plante parasite dépend entièrement de sa plante

hôte durant son cycle de vie, parasite obligatoire dans le terme nutriment,

eau, sels minéraux, etc... ;

Phyllotaxie : Mode de disposition des feuilles sur les tiges

Plante allogame : Mode de fécondation croisé où une fleur femelle est fécondée par le

pollen de la même plante ou d’une autre plante de la même variété ou

espèce ;

Plante autogame : Plante capable d’autofécondation grâce à la présence des gamètes mâles

et femelles sur une même fleur ;

Plante en C4 : Mécanisme dans lequel les plantes fixent et convertissent le CO2 au cours

de la photosynthèse en un composé à 4 carbones (Oxaloacetate) comme

premier produit ;

Plante monoïque : Plante portant à la fois les fleurs mâles et femelles ;

Préconditionnement : Réhydratation des grains pour assurer la levée de dormance et la

germination ;

Systèmes de culture : Techniques culturales installées sur les champs de cultures ;

Téosinte : Ancêtre de maïs actuel, originaire du Mexique.

vii

LISTE DES ABREVIATIONS

AIEA : Agence International de l’Energie Atomique ;

ANOVA : ANalysis Of VArience ;

BNGRC : Bureau National de Gestion de Risques et des Catastrophes ;

CFSAM : Crop and Food Security Assessment Mission ;

CIRAD : Centre de coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le

Développement ;

FAD : Fonds Africain pour le Développement ;

FAO : Food and Agriculture Organization of the United Nations;

FOFIFA : FOibem-pirenena momban’ny FIkarohana amphiharina amin’ny FAmpandrosoana

eny ambanivohitra;

GSDM : Groupement Semis Direct de Madagascar ;

Gy : Gamma ray, unité système internationale de doses d’irradiation ;

ONG : Organisation Non Gouvernementale ;

SCV : Système de culture sous Couverture Végétale ;

SCVm + F : Système de culture sous Couverture Végétale morte avec Fumier ;

SCVm : Système de culture sous Couverture Végétale morte ;

SCVv : Système de culture sous Couverture Végétale vive ;

TAFA : TAny sy FAmpandrosoana ;

WFP : Word Food Program.

viii

LISTE DES PHOTOS

Photos 1 : Champs de maïs à Kianjasoa ............................................................................ 3

Photos 2 : Racine de maïs .................................................................................................. 4

Photos 3 : Morphologie générale et inflorescences de maïs ............................................. 5

Photos 4 : Striga asiatica ................................................................................................... 9

Photos 5 : Infection de Striga asiatica sur le maïs .......................................................... 11

Photos 6 : Graines de Striga asiatica .............................................................................. 16

Photos 7 : Préparation du champ de culture .................................................................... 17

Photos 8 : Mode d'agencement des poquets sur la parcelle de culture ............................ 19

Photos 9 : Epis de maïs enveloppés ................................................................................. 20

Photos 10 : Mesure de la hauteur des plants de maïs ........................................................ 22

Photos 11 : Egrenage de maïs ............................................................................................ 23

Photos 12 : Epis de maïs sains et malades ......................................................................... 35

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Structure de la fleur mâle de maïs .................................................................... 6

Figure 2 : Fécondation croisée chez le maïs ...................................................................... 6

Figure 3 : Grains de maïs .................................................................................................. 6

Figure 4 : Cycle biologique de Striga asiatica ................................................................ 10

Figure 5 : Dispositif expérimental de l’année 2018 ........................................................ 18

Figure 6 : Taux de germination des plants de maïs des génotypes Plata ........................ 25

Figure 7 : Nombre moyen de Striga asiatica émergé ..................................................... 26

Figure 8 : Taux de survivant des plants de maïs ............................................................. 28

Figures 9 : Evolution des hauteurs des différents plants de maïs issues de la variété

Plata ................................................................................................................................... 29

Figure 10 : Hauteurs maximales moyennes des plants de maïs ........................................ 31

Figure 11 : Evolution du nombre de feuilles des plants de maïs ....................................... 32

Figure 12 : Rendement en grains de maïs ......................................................................... 34

CARTE

Carte 1: Situation géographique du site d’étude ............................................................... 14

ix

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Degré d’infection de Striga asiatica sur les feuilles de maïs ......................... 27

Tableau 2 : Taux de chlorophylle dans les feuilles des maïs ............................................ 33

Tableau 3 : Tableau récapitulatif des données obtenues ................................................... 36

LISTE DES ANNEXES

ANNEXE 1 : Caractéristiques de la variété Plata ......................................................................... I

ANNEXE 2 : Echelle de Haussmann et al., (2008), évaluation de l’infection de Striga asiatica

sur ses plantes hôtes adaptée par Ranaivotsilavo (2017) ............................................................. II

ANNEXE 3 : Références symptomatologiques sur la relation plante hôte-Striga ..................... III

ANNEXE 4 : Caractéristiques des plantes de couverture ........................................................... IV

ANNEXE 5 : Valeur des principaux fertilisants organiques ....................................................... V

ANNEXE 6 : Traitement statistique des données ........................................................................ V

ANNEXE 7 : Les ravageurs de la maïsiculture .......................................................................... IX

ANNEXE 8 : Récapitulation des résultats sur la pratique de SCVm et SCVv pendant les années

culturales 2016-2017-2018 utilisant la variété de maïs Plata ..................................................... XI

Introduction

Introduction

1

Le maïs, le riz et le blé sont les piliers de la sécurité alimentaire mondiale. Le changement

climatique, la dégradation de l’environnement, la stagnation et la régression progressive des

rendements sont des menaces pour la céréaliculture et la sécurité alimentaire mondiale.

L’intensification durable de la production céréalière peut contribuer à nourrir le monde tout en

préservant ses ressources naturelles (FAO, 2015).

En Afrique, surtout dans les pays de l’Ouest, le maïs constitue la base du régime alimentaire des

populations rurales. La culture de maïs s’étend dans toutes les zones agro-écologiques et son

utilisation est diverse. Les grains de maïs sont consommés cuits, grillés, en salade, en soupe ou les

transformés pour obtenir une gamme variée de produits comme des farines et semoules de maïs. Le

maïs est une source de fourrage ou comme provende pour les animaux (volailles, porcs, bovins,

etc.…). Il sert aussi de matière première (Boone et al., 2008) dans certaines industries

(agroalimentaire, textile, pharmaceutique, etc.…), pour la création de plastiques biodégradables, de

biocarburants, de l’alcool, etc... (Hubert, 1978).

A Madagascar, le maïs occupe la troisième production vivrière après le riz et le manioc avec

329 367 et 316 331 tonnes respectivement en 2015 et en 2016 ; 388 633 tonnes en moyenne entre

2011 et 2015 (http 1). Cette production de maïs a été estimée par la FAO et le WFP à 316 331 tonnes

en 2016 (http 1), soit une baisse significative de 4% par rapport à 2015 due au changement climatique

et aux envahisseurs de cultures.

Parmi les ravageurs, l’impact de Striga asiatica sur la riziculture et la maïsiculture s’aggrave

d’année en année, depuis une décennie à Madagascar (Rabenatoandro, 1998).

Le S. asiatica est une plante parasite qui cause des dégâts majeurs. L’effet de ses attaques affecte

la qualité et la quantité des productions des cultures céréalières. Cet adventice se trouve surtout dans

le Moyen-Ouest où les conditions du milieu lui sont très favorables (Andrianaivo et al., 1998).

Pour gérer cette plante parasite, diverses études ont montré que les systèmes de couverture

végétale installés sur les champs de maïs réduit considérablement la présence de S. asiatica et d’autres

adventices nuisibles à la culture vivrière (Ranaivotsilavo, 2017).

Le principal objectif de cette étude est d’identifier un système de culture réduisant l’attaque de S.

asiatica afin d’améliorer la qualité et le rendement en grains de maïs dans la région de Bongolava

d’une façon durable. La réussite de ce projet pourrait s’étendre dans tout Madagascar tout en assurant

la sécurité alimentaire face au changement climatique actuel.

Pour aboutir à cet objectif, les objectifs spécifiques sont :

Evaluer l’impact de la pratique des différents systèmes de culture de maïs sur l’attaque de

S. asiatica,

Introduction

2

Identifier le ou les système(s) de culture capable d’améliorer le rendement en grains de

maïs,

L’hypothèse associée à ces objectifs spécifiques est : les systèmes de couverture végétale

réduisent l’invasion et l’infection de S. asiatica aux plantes hôtes tout en améliorant la qualité et la

quantité de la production de maïs.

Le plan du mémoire se résume en cinq grandes parties. La première partie montrera les généralités

sur le maïs, la plante parasite Striga asiatica et les intérêts sur l’application des systèmes de

couvertures végétales morte et vive (SCVm et SCVv), ainsi que l’apport de fumier sur les cultures de

maïs. La deuxième partie décrira les matériels et méthodes. La troisième partie montrera les résultats

obtenus et les interprétations. La quatrième partie sera la discussion. Puis enfin, la conclusion et les

perspectives termineront le manuscrit.

Généralités

Généralités

3

Cette partie parlera du maïs, de l’adventice Striga asiatica, des systèmes de culture sous

couverture végétale et les propriétés du fumier.

I. Maïs

I.1. Historique

Le maïs est une plante céréalière d’origine mexicaine (Rouanet et Juin, 1988) qui résulte de la

domestication de la téosinte (Beadle, 1978). La culture de maïs s’est répandue dans le monde sur des

zones agro-écologiques diverses. Cultivé seul ou en association avec d’autres plantes vivrières,

actuellement, le maïs représente l’une des plantes les plus cultivées au monde et constitue l’aliment

de base de nombreuses populations et tient une place importante sur le plan sécurité alimentaire

mondiale (FAO, 2015).

La maïsiculture se rencontre surtout dans les régions du Moyen-Ouest, de l’Ouest et du Sud de

Madagascar

I.2. Botanique

Le maïs est une céréale herbacée annuelle, d’environ 1,5m à 3m de haut et à très faible ou sans

tallage (photo 1). C’est une plante monoïque qui possède deux types de fleur sur le même pied : les

fleurs mâles à l’extrémité de la tige et les femelles à l’aisselle des feuilles (Hubert, 1978).

Photos 1: Champs de maïs à Kianjasoa

a: Phase végétative de maïs b: Début de floraison de maïs

ANDRIAMIALIHARISOA, 2018

b a


Généralités

4

I.3. Classification

Le maïs est une angiosperme monocotylédone inclus dans la famille de Poaceae, sous famille de

Panicoïdeae, genre Zea et espèce mays (L). C’est une plante présentant une seule espèce avec

plusieurs variétés (Direction de l’Agriculture, 2001)

I.4. Description

I.4.1 Racines

La profondeur d’enracinement du maïs dans le sol ne dépasse pas 50cm (superficielle) et les

nœuds à la base des tiges forment des racines adventives (photo 2). La présence des nombreuses

racines adventives ou racines de surfaces permet au maïs d’exploiter les ressources, notamment

d’azote et de l’eau qui sont présents sur la surface du sol (Hubert, 1978).

Photo 2 : Racine de maïs

Source : http 1

Règne : PLANTAE

Sous-règne : TRACHEOBIONTA

Embranchement : SPERMAPHYTES

Sous embranchement : ANGIOSPERMES

Classe : LILIOPSIDA

Sous classe : COMMELINIDAE

Ordre : POALES

Famille : POACEAE

Sous-famille : PANICOIDEAE

Tribu : MAYDAE

Genre : Zea

Espèce : mays (L).

Nom vernaculaire : Katsaka (Direction de l’Agriculture, 2001).

Généralités

5

I.4.2 Tige

De 1,5 à 3,5m de haut et de 5 à 6cm de diamètre, la tige chez les maïs est ronde, pleine et unique.

Elle est constituée de nœuds et d’entre-nœuds (photos 3a). Ces derniers sont plus courts à la base et

s’élargissent jusqu’au sommet de la tige. La tige est remplie d’une moelle sucrée (Escalante et al.,

2002).

I.4.3 Feuilles

Les feuilles de maïs sont simples, longues à nervures parallèles (photos 3a) et à phyllotaxie

alternes. Elles s'attachent sur la tige au niveau des nœuds. Elles sont formées d'une gaine et d'un limbe

plat. Entre le limbe et la gaine se trouve une petite ligule (http 1).

Photos 3 : Morphologie générale et inflorescences de maïs

a : Vue générale des plants de maïs cultivés au champ b : Vue de près d’un épi de maïs

I.4.4 Inflorescences et fleurs

Le maïs est une plante monoïque, les inflorescences mâles (figure 1) et femelles (photo 3b) se

trouvent séparément sur le même individu. La tige principale se termine en inflorescence mâle

(staminée) sous forme de panicule. Cette dernière est constituée d'épillets portant chacune deux fleurs

mâles, composées des glumes et des glumelles entourant trois anthères qui vont par la suite produire

les grains de pollen (http 3).



a

b

Généralités

6

Figure 1: Structure de la fleur mâle de maïs

Source : http 3

Le nombre des inflorescences femelles formées par des épis est en moyenne de deux par pied.

Les épis se positionnent légèrement au milieu de la tige à l’aisselle des feuilles et ils sont enveloppés

par des spathes (feuilles rudimentaires). Les rafles des épis sont le support de plusieurs épillets. Deux

fleurs femelles composent l’épillet et pendant la phase de fécondation (figure 2), les styles de ces

fleurs sortent des spathes et se retrouvent à l’extrémité supérieure des épis sous la forme de soies.

Figure 2 : Fécondation croisée chez le maïs

Source : http 2

I.4.5 Fruits

Les fruits de maïs sont des caryopses. Ils sont composés de dizaines de grains (figure 3) insérés

et rangés verticalement sur la rafle de l’épi. La forme, la couleur ainsi que la taille des grains sont très

diversifiées selon les variétés. Et un épi peut porter jusqu’à 1000 grains (Escalante et al., 2002).

Figure 3: Grain de maïs

Source : Auteur

Généralités

7

I.5. Cycle de développement du maïs

Le maïs est une plante en C4 qui exploite fortement la lumière et la chaleur solaire. De ce fait, le

cycle de développement de maïs est relativement court. En général, le maïs nécessite en moyenne 110

jours pour assurer son cycle de développement. Cette période n’est pas statique, elle varie suivant la

variété et sous les influences des facteurs environnementaux (Gay, 1999).

La germination de grains de maïs est influencée par l’humidité. En présence de conditions

favorables, la radicule apparaît (premier organe) vers la deuxième au troisième jour de semis.

L’apparition de tigelle vient ensuite deux jours après. En général, l’émergence de grains de maïs est

comprise entre huit à dix jours après le semis. La phase de croissance succède après, dans un

intervalle de temps d’environ soixante jours après semis. A ce stade, les feuilles sont bien définies et

le plant de maïs prend de volume, aussi bien en hauteur qu’en diamètre. A ce niveau, l’activité

photosynthétique est intense pour assurer le bon développement et apparition des autres organes

(inflorescences). Le stade de floraison termine la phase de croissance. L’initiation de la floraison est

marquée en premier lieu par l’apparition de l’inflorescence mâle (70 à 95 jours après semis). Cinq à

huit jours après, l’inflorescence femelle apparaît. La formation des différentes inflorescences sur un

individu de maïs conclut la fécondation. La durée de la fécondation est de six à dix jours après la

formation de l’inflorescence mâle. La formation des grains issus de la fécondation marque la phase

de maturation. Les grains prennent la forme mature en passant par trois stades successifs : le stade

laiteux, le stade pâteux et le stade sec (Gay, 1999).

I.6. Ecologie

Le maïs s’adapte sur une large gamme de région agro-écologique. Sa culture est très pratiquée

partout dans le monde. La maïsiculture a quand même des références et des paramètres écologiques

qui sont les conditions optimales à sa réalisation (Hubert, 1978).

Chaleur et lumière

Etant une plante à photosynthèse C4, le maïs demande une forte insolation. La levée de dormance

des grains de maïs nécessite en minimum une température de 10°C. Et tout au long de la phase de

croissance, le maïs a besoin d’une température optimale de 19°C pour s’épanouir (Gay, 1999).

Sol et eau

L’installation de la culture de maïs nécessite un sol profond, meuble, fertile et riche en matières

organiques. Le maïs s’adapte mieux à des sols à pH< 5, légèrement acide, non salés et bien drainés

(la stagnation de l’eau entraîne l’asphyxie de la racine). L’eau est indispensable pour la formation des

Généralités

8

différents organes. Il a été estimé que le maïs a besoin une moyenne mensuelle de 100mm d’eau

durant la phase végétative (Hubert, 1978).

I.7. Utilisation et importance du maïs

Le maïs est l’un des trois Poaceae (riz et blé) le plus demandé et cultivé dans le monde. Il est la

base de l’alimentation de nombreuses populations, utilisé comme fourrage mais aussi recommandé

dans le secteur agro-industriel. Les grains peuvent être consommés frais ou secs par l’homme et leurs

transformations constituent la composition de provende pour les animaux. Les grains peuvent être

aussi utilisés pour la production de farine, de boissons, d’aliments composés, de l’huile, etc… La rafle

est utilisée comme source de matière première pour la fabrication de fibres de nylon, de caoutchouc

ou de plastique (Williams, 1961). En médecine, les soies sont utilisées pour traiter le diabète.

I.8. Ennemies de la maïsiculture

Plusieurs facteurs peuvent perturber le bon développement des plants de maïs sur les champs de

culture : des virus et des microorganismes comme les bactéries et champignons (Williams, 1961), les

chenilles légionnaires jusqu’aux oiseaux et des mammifères (zébus et rats). La présence de ces

ravageurs nuit la culture de maïs. Cependant, les principaux ravageurs de maïs restent les insectes,

les larves (annexe 7) et les adventices. Parmi ces adventices se trouve le Striga asiatica, une plante

parasite pouvant réduire la qualité et les rendements en grains de maïs (Rabenatoandro, 1998).

II. Striga asiatica

II.1. Historique

Le Striga asiatica est une plante parasite des cultures vivrières tels que le riz pluvial, le maïs et le

sorgho. L’espèce S. asiatica appartenant à la famille des Orobanchaceae est la plus répandue dans le

monde (Husson et al., 2008). Le S. asiatica a été décrit pour la première fois par Von Linné en 1753

sous le nom de Buchnera asiatica (L.), mais ce n’est qu’en 1790 que le genre S. asiatica a été défini

par Loureiro.

L’adventice S. asiatica a été introduit accidentellement à Madagascar probablement au début du

XXème siècle. Elle a été archivée et répertoriée à Tsimbazaza (Institut National de Botanique de

Madagascar) vers les années 1990. Ces travaux ont été réalisés au Lac Alaotra, à Ambovombe en

1925 et au Lac Itasy en 1958 (Geiger, 1996). Au fil du temps, les paysans des différentes régions de

Madagascar ont attribué plusieurs noms à celui de Striga asiatica notamment à cause de son

apparence : « Arema » ou « Kimenamena » dans le Moyen-Ouest, « Halafihana » dans le Nord-Est,

Généralités

9

« Ahitra vahiny » dans le Sud-Ouest ou encore « Angamay » par les dégâts qu’il cause (Husson et

al., 2008).

II.2. Biologie

II.2.1 Classification

II.2.2 Description

Le genre Striga comporte des espèces qui ont toutes de nombreuses fleurs aux couleurs voyantes,

portées par des tiges dressées et vertes. La plupart des espèces ont des feuilles vertes bien

développées, simples, opposées vers le bas et alternées vers le haut et sont souvent poilues. Le S.

asiatica, à fleurs rouges, mesure 13 à 30cm (photo 4) se rencontre dans plusieurs pays de l’Afrique

de l’Est à l’Asie, de l’Océan Indien et d’Amérique du Nord (Husson et al, 2008).

Photo 4 : Striga asiatica (plante à fleur rouge)

Règne : PLANTAE

Sous-règne : TRACHEOBIONTA

Embranchement : SPERMAPHYTES

Sous embranchement : ANGIOSPERMES

Classe : DICOTYLEDONES

Ordre : SCROPHULARIALES

Famille : OROBANCHACEAE

Genre : Striga

Espèce : asiatica (L.) Kuntze


Généralités

10

II.2.3 Cycle biologique

Le cycle de vie de S. asiatica débute par une phase souterraine pendant une période de cinquante

jours (figure 4). Cette phase est marquée par la levée de dormance des graines après une phase de

pré-conditionnement, puis après, la germination. Le développement du premier organe, suçoir (ou

haustorium) est le plus important dans la phase souterraine. L’haustorium se fixe sur les racines de la

plante hôte et pénètre dans les tissus pour atteindre le système vasculaire. Durant cette phase, le S.

asiatica est un parasite obligatoire de sa plante hôte (holoparasite).

Le S. asiatica passe ensuite à un autre style de parasitisme, il émerge du sol et développe des

organes aériens. Il forme des tiges et des feuilles pour assurer la photosynthèse. Le S. asiatica devient

alors ainsi hémiparasite et peut subvenir en partie à ses besoins (environ 25%) ; c’est donc la phase

aérienne (Wague, 2000). Après trois à quatre semaines d’émergence, les jeunes plantules passent

rapidement au stade de floraison et produisent plusieurs fleurs associées en épi.

Parmi les espèces de Striga, le Striga asiatica s’autoféconde, c’est une plante ayant un mode de

pollinisation autogame contrairement à celui de Striga hermonthica et de Striga aspira qui sont

allogames à fécondation croisée (Sallé et al., 1995).

Figure 4: Cycle biologique de Striga asiatica

Source : UA/SAFGRA, 2007

Hemiparasite

Holoparasite

Généralités

11

II.2.4 Ecologie

Le Striga asiatica est endémique des zones arides et semi-arides des régions tropicales à saison

sèche bien marquée, à pluviométrie annuelle moyenne faible (<1500 mm/an) et à température

moyenne très élevée. Le S. asiatica se développe mieux dans des sols pauvres, caractérisés par une

faible teneur en matières organiques et une texture grossière favorable au stress hydrique (Sauerborn,

1991 ; Vogt, 1993).

II.3. Symptômes observés sur les plantes hôtes de Striga asiatica

Le Striga attaque le plant de maïs dès que l’haustorium est formé. Ceci se passe dans le sol bien

avant son émergence surtout pendant une période sèche. Le premier symptôme observé est le

jaunissement (chlorose) des parties aériennes de la plante hôte suivi peu après d’un dessèchement

progressif des feuilles (photo 5). Plus tard, comme le flux des sèves dans la plante hôte est interrompu

par l’haustorium et que la photosynthèse diminue, la plante s’arrête de croitre (rabougrie) puis s’en

suit l’inhibition de la fructification. Ces perturbations influent directement sur le rendement et la

qualité de la production (Rabenatoandro, 1998).

Photo 5: Infection de Striga asiatica sur le maïs

III. Systèmes de Culture sous Couverture Végétale (SCV)

A Madagascar, l’agriculture constitue la base de l’économie nationale et occupe environ 80% de

la population. Cependant, Madagascar connaît une faible production agricole mais aussi les

mauvaises pratiques agricoles entraînent une dégradation importante du sol (Husson et al., 2009).


Généralités

12

Les systèmes de cultures sous couverture végétale ou semis direct sous couverture végétale

permanente du sol ou SCV est une technique de cultures agro-écologiques qui consiste à installer des

plantes productrices de biomasses constituant une couverture végétale permanente, vivante ou morte

dans laquelle sont semées les cultures principales (Husson et al., 2009).

En vue d’une meilleure maintenance de l’écologie naturelle, la rentabilité et la durabilité de

l’agriculture, les systèmes de culture sous couverture végétale ont été introduits à Madagascar au

début des années 1990, diffusés et appliqués dans des différentes régions. Leur mise au point a été

menée par la collaboration de l’ONG TAFA avec CIRAD sur financement de FAD. Le début de la

diffusion a été établi dans les régions Alaotra, Vakinankaratra, Sud-Est, Moyen-Ouest et Sud-Ouest

en 2003 (GSDM, 2004).

III.1. Principes et avantages

Les SCV contribuent non seulement à la durabilité et à la rentabilité des systèmes de production,

mais aussi à la valorisation et au développement des ressources naturelles ainsi que l’augmentation

de la diversité biologique du sol et sa préservation. Ces techniques sont basées sur trois principes : le

zéro labour, la permanence de la couverture sur le sol et la rotation culturale. Ces principes présentent

des avantages fondamentaux par rapport aux techniques culturales traditionnelles et sur les plans

économique et écologique (GSDM, 2004).

III.2. Types de plantes de couverture

Deux modes de couverture peuvent être appliqués en systèmes de couvertures végétales : la

couverture végétale morte et vive.

Couverture morte

La couverture morte consiste à recouvrir entièrement la parcelle de culture par une épaisse couche

des résidus de plantes. Celle-ci consiste à éviter l’évaporation du sol ainsi que la germination des

mauvaises herbes non désirables (Husson et al., 2008).

Couverture vive

La couverture vive est une méthode dans laquelle les cultures principales sont associées avec

d’autres plantes de culture ou l’utilisation des successions culturales pour occuper la parcelle de

culture. Ces plantes utilisées comme couverture vive sont caractérisées par leur croissance rapide et

leur capacité de fixer l’azote atmosphérique afin d’améliorer la nutrition minérale des plantes

principales (Husson et al., 2008).

Généralités

13

Liste des espèces de plante utilisées comme couverture végétale à Madagascar :

Vicia villosa, Stylosanthes guianensis, Arachis pintoï et Arachis repens, Avena sativa et Avena

strigosa, Eleusine coracana, Brachiaria sp (B. ruziziensis, B. brizantha, B. decumbens, B.

humidicola), Pennisetum clandestinum, Vigna unguiculata, (Husson et al., 2008)

IV. Fumier

Définition

Le fumier est un fertilisant issu d’un mélange de matières organiques (Musy et Soutter, 1991),

notamment des excréments et urines des animaux avec de la litière. L’incorporation de fumier dans

le sol améliore ses propriétés physiques, chimiques et biologiques (Soltener, 2003 ; Goldberger,

2008).

Valeur fertilisant du fumier

Les fertilisations organiques sont des engrais complets, elles assurent à la fois le rôle de sources

en éléments nutritifs pour les plantes et agissent aussi comme amendements du sol. En effet, les

fumiers ont des effets bénéfiques sur la fertilité et sur l’équilibre des sols (Mustin, 1987). Les valeurs

fertilisantes des fumiers sont définies par les caractères des animaux dont ils sont issus (annexe 5),

mais en général, l’efficacité fertilisante des fumiers est en moyenne de 45 à 55% pour l’azote, 65%

pour le P2O5 et 80 à 100% pour K2O (Chabalier et al., 2006).

Réponses des plantes aux apports de fumier

Par minéralisation des matières organiques présentes dans les fumiers, ces derniers enrichissent

le sol des carbones inorganiques (CO2, CH4), d’éléments minéraux (K+, Ca++, etc.…) et d’azote

minéral (Feller, 1994). De ce fait, l’abondance des éléments minéraux dans le sol favorise la

croissance et le développement végétatif et assure aussi l’augmentation des rendements de cultures

(Bockman et al., 1990). Ces éléments minéraux rendent ainsi les cultures moins vulnérables aux stress

environnementaux comme la sécheresse, l’inondation et l’attaque des ravageurs de cultures.

Matériels et Méthodes

Matériels et méthodes

14

Cette partie décrit le site d’étude, les matériels utilisés, les expérimentations au champ et l’analyse

statistique des données obtenues.

I. Site d’étude

L’expérimentation a été réalisée à la Station de Recherche Régionale de Kianjasoa, Centre

Régional de Recherche du Moyen Ouest FOFIFA. La Station Régionale de Recherche Kianjasoa a

été créée en 1928. Elle a été baptisée comme un site de recherche appliqué du Moyen-Ouest afin de

contribuer au développement de la région elle-même et aux bénéfices directs des paysans en termes

des techniques modernes et innovantes. La Station de Recherche est en collaboration avec la mention

Biologie et Ecologie Végétales – Faculté des Sciences à Antananarivo et avec d’autres organismes de

développement publique et privé ainsi que les paysans locaux.

I.1. Localisation (carte 1)

Carte 1: Situation géographique du site d’étude


15

La Station Régionale de Recherche Kianjasoa se situe dans le « Fokontany » de Kianjasoa

(à 190 km d’Antananarivo, la capitale de Madagascar), inclus dans la commune rurale de Mahasolo

dans le district de Tsiroanomandidy de la région de Bongolava. La position sur la carte est :

49°22’62,1’’ de longitude Est, 19°03’20,3’’ de latitude Sud et de 899m d’altitude.

I.2. Caractéristiques pédologiques et climatiques de Kianjasoa

Avec 4200ha de superficie, la Station de Kianjasoa est un plateau hydromorphe composé

généralement par du sol ferralitique. Ayant une température moyenne annuelle de 27°C, la Station de

Kianjasoa est couverte d’un climat tropical alterné par deux saisons bien distinctes : une saison sèche

débutant vers le mois d’Avril et se termine vers le mois d’Octobre avec une température comprise

entre 22°C et 26°C et d’une précipitation de 10 à 90mm et une autre saison chaude et pluvieuse, entre

le mois de Novembre et le mois de Mars, avec une température de 26°C à 29°C et de précipitation de

260 à 330mm.

II. Matériels utilisés

II.1. Matériels végétaux

II.1.1. Semences de maïs

Trois types de semences de la variété Plata ont été utilisés dans cette expérience : la variété parent

Plata-0Gy et deux lignées améliorées de Plata, de la sixième génération M6 issues de l’irradiation par

le rayon gamma (ɤ) aux doses 200Gy et 300Gy (annexe 1) utilisant la source Cobalt 60 (en 2009 en

Autriche) suivie des sélections successives « sélection massale et individuelle par pedigree » (selon

les caractères phénotypiques et agronomiques des génotypes testés face à la présence et à l’attaque

de Striga asiatica).

II.1.2. Semences de Striga asiatica

Des plantes de Striga asiatica ont été recueillies durant l’année précédente (2017) dans le site

d’expérimentation à Kianjasoa dans le but d’assurer la période de dormance des graines (7-8 mois).

Ces plantes ont été ainsi séchées, les capsules enveloppant les graines ont été décortiquées par broyage

puis tamisées. Les graines fines noires de 180 micromètre (µm) de diamètre issues du tamisage ont

été ensuite conservées puis mélangées avec des sables fins de même diamètre pour avoir une structure

unique (50% sables et 50% graines de S. asiatica) (photo 6).


16

Photo 6 : Graines de Striga asiatica

II.1.3. Plantes de couverture

Les couvertures morte (SCVm) et vive (SCVv) utilisées et installées durant l’expérimentation au

champ sont :

Couverture végétale morte : Stylosanthes guianensis

Les résidus de Stylosanthes guianensis ont été utilisés pour la couverture morte après semis de

maïs. La minéralisation des tiges et des grosses racines de Stylosanthes guianensis est lente alors que

les feuilles et les petites racines riches en azote se minéralisent rapidement. Le Stylosanthes

guianensis permet ainsi une bonne couverture permanente et une fertilisation du sol (Husson et al.,

2008).

Couverture végétale vive : Vigna unguiculata

Le Vigna unguiculata ou Niébé est choisi comme plante de couverture végétale vive utilisée

pendant l’expérience grâce à sa croissance rapide et son caractère rampant qui permet de couvrir le

sol. Ces facultés du Niébé gênent la germination des adventices y compris le Striga asiatica. En plus,

le système racinaire du Niébé permet de fertiliser le sol par la fixation d’azote au niveau des organes

spécialisés appelés « nodule ou nodosités » (Husson et al., 2009).



17

II.2. Fumier Le fumier de bovin prélevé dans la ferme de la station de recherche Kianjasoa a été utilisé dans

cette étude, la dose choisie a été de 5t/ha.

III. Expérimentation au champ

Cette sous partie présentera la préparation des champs de culture, le semis, les suivis et la récolte.

III.1. Préparation du champ de culture

Pour la préparation de la mise en place des différents systèmes de culture de maïs, un terrain de 1

ha a été considéré. Cette espace a été ameublie par labour, pulvérisée et émottée par le tracteur

(photo 7a) puis désherbée et planifiée manuellement avec l’aide des paysans (photo 7b).

a : Labour au tracteur, b : Mise en parcelles

III.2. Mise en parcelles et systèmes de cultures

La délimitation de chaque parcelle et sous-parcelle destinée aux divers systèmes culturaux a été

faite sur le terrain à l’aide des cordes graduées et de décamètres. Et en même temps, la formation des

canaux anti-érosifs pour séparer les différentes parcelles de culture et pour le ruissellement de l’eau

de pluie a été établie. Le dispositif expérimental suivant a été adopté pour la mise en culture

(figure 5). Les différents systèmes de culture ont été installés sur quatre parcelles, dont chacune est

subdivisée en trois sous parcelles, constituant les trois répétitions R1, R2 et R3, avec :

Témoin : champ de référence pour tous les systèmes de culture (sans traitement) ;

SCVm : système de culture sous couverture végétale morte ;

SCVm + F : système de culture sous couverture végétale morte combiné avec de fumier ;

SCVv : système de culture sous couverture végétale vive.

Photos 7 : Préparation du champ de culture

a b

ANDRIAMIALIHARISOA, 2018 ANDRIAMIALIHARISOA, 2018


18

Chaque parcelle a été uniformisée et construite sur une surface de 35m2 (5 m de large et 7m de

long), puis subdivisée par la suite successivement en trois sous-parcelles de 15m2, de 5m2 et de 15m2

pour la mise en place des trois types de semences de la variété Plata. Sur les répétitions, les semences

de la variété parent Plata-0Gy formant deux lignes, ont été placées au milieu des deux semences

améliorées Plata 200Gy et 300Gy. L’emplacement des semences Plata 200 Gy et 300 Gy a été choisi

au hasard.

Figure 5 : Dispositif expérimental de l’année 2018

SCVm : sous couverture morte,

SCVm + F : sous couverture morte avec fumier,

SCVv : sous couverture vive,

Témoin : champ sans traitement

Ce dispositif expérimental mentionné ici est identique aux systèmes de culture SCVm des cycles

culturaux 2016, 2017 et SCVv 2017.

Dans chaque parcelle et sur toutes les répétitions, 140 trous de 10cm de profondeur espacés de

50cm les uns des autres ont été établis (photo 8).


19

Photo 8 : Mode d'agencement des poquets sur la parcelle de culture

III.3. Semis et mise en place des systèmes culturaux

Le semis a été fait vers la fin du mois de Décembre 2017 et les grains de la variété parent et ceux

des lignées améliorées de la sixième génération (M6) de la variété Plata citées précédemment ont été

utilisés.

Trait commun pour le Témoin et les autres systèmes de culture : une pincée de graines de

Striga asiatica pré-conditionnées a été versée dans chaque trou des systèmes de culture, puis les trous

ont été rebouchés à moitié. Ensuite, un grain de maïs a été déposé et recouvert enfin par un tas de

terre.

Les particularités du semis des autres systèmes de cultures sont les suivantes :

SCVm + F : avant la mise en place d’un grain de maïs, 125g de fumier ont été versés dans

chaque trou,

SCVm et le SCVm + F : la couverture morte a été mise en place après le semis. Les sols ont

été recouverts d’une couche de 10cm d’épaisseur des résidus de Stylosanthes guianensis,

SCVv : les graines de la plante de couverture vive Vigna unguiculata (ou Niébé) ont été

semées sur les parcelles une semaine après le semis du maïs pour qu’il n’y ait pas de compétition

entre les deux. L’installation a été faite de façon à ce que les V. unguiculata intercalent la culture

principale (maïs) dans les champs de cultures pour avoir le maximum de couverture du sol

III.4. Suivis et paramètres étudiés

Suivis

Les suivis ont été réalisés tous les quatorze jours à partir du 21ème jour après semis jusqu’à la

récolte vers la mi-juin 2018.



20

Sarclage

Trois sarclages ont été pratiqués dont le premier se fait à l’« angady », le deuxième et le troisième

se font manuellement pour ne pas endommager la plante parasite Striga asiatica.

Contrôle de la pollinisation

Pour éviter la formation d’individu composite au sein des génotypes du maïs, la pollinisation a

été contrôlée manuellement pendant la floraison. Pour cela, les épis préformés de chaque plant de

maïs ont été recouverts par des enveloppes avant la sortie de soies. Les grains de pollens propres à

chaque individu ont été tapés pour la première fois pour éliminer les pollens venant de l’extérieur,

puis un second tapage a été effectué pour collecter les pollens de la plante sur un papier propre et

versés ensuite sur les soies du même pied. Les soies ont été cachées avant et après la pollinisation

(photo 9).

Photo 9 : Epis de maïs enveloppés

Paramètres étudiés

Les paramètres suivants ont été considérés lors de cette étude : le taux de germination des grains

de maïs, le nombre moyen de plantes de Striga asiatica émergées par plante de maïs par parcelle, le

nombre moyen de feuilles infectées par le S. asiatica par plante dans l’aire minimale par parcelle, le

taux de plantes de maïs survivantes, le taux moyen de chlorophylles, la hauteur maximale moyenne

des plants de maïs, le nombre moyen des feuilles de maïs par plante et le rendement en grains de

maïs.

Q Taux de germination

Le comptage des plants germés a été réalisé après quatre semaines du semis sur tous les systèmes

de cultures. La formule qui détermine le taux de germination est la suivante :


Enveloppe pour cacher

les soies de l’épi


Taux de germination (%)=Nombre total des grains germés

Nombre total des grains semés ×100


21

Q Emergence des plantes de S. asiatica et symptômes d’attaque de Striga asiatica

au niveau des feuilles par plante,

Le nombre des plants de S. asiatica émergés par pied de plante dans une aire minimale de

35m2 par parcelle a été compté une semaine après la floraison de maïs.

Le taux d’infection par plante de maïs : Les symptômes observés aux niveaux de feuilles

des plants de maïs face à l’attaque de Striga asiatica ont été enregistrés depuis leur phase de

croissance. L’infection au niveau des feuilles suite à l’attaque de S. asiatica a été répertoriée et

reconnue sur les feuilles de maïs par des brûlures, des nécroses, des taches blanches et des bandes.

Les symptômes d’attaque de S. asiatica sur les feuilles des plantes hôtes ont été aussi évalués selon

la formule ci-après.

La tolérance des plantes à Striga asiatica dans les différents systèmes de culture a été évaluée

en utilisant l’échelle d’Haussmann et al., (2008) adaptée par Ranaivotsilavo (2017)

(annexe 2).

Q Taux de plantes de maïs survivantes

Les pieds de maïs restant ont été recomptés avant la récolte. Ce taux est obtenu par le rapport

entre le nombre total des plantes survivantes avec le nombre total des plantes qui ont germé.

Q Evolution des hauteurs de maïs

La hauteur de chaque plant de maïs (photo 10) a été notée durant la phase végétative (vers le 45ème

jour après semis) jusqu’à la phase de maturation des grains de maïs (vers le 85ème jour après semis).

Les hauteurs maximales ont été obtenues en mesurant les plants de maïs depuis le collet jusqu’au

sommet de la panicule (Lacharme, 2001).

Taux d'infection (%)=nombre total des feuilles infectées

nombre total des feuilles par plante ×100

Taux de survivants (%)=Nombre total des plantes des maïs survivantes

Nombre total des grains des maïs germées ×100


22

Photo 10 : Mesure de la hauteur des plants de maïs

Q Nombre de feuilles de maïs

Le nombre de feuilles de maïs a été compté dès la phase végétative jusqu’au début du

stade de maturation des épis de maïs.

Q Taux de chlorophylle

Le taux de chlorophylle est obtenu par l’utilisation d’un chlorophylle-mètre. Ceci a

été prélevé durant la période végétative au niveau des 2ème et 6ème feuilles de maïs par plante

en trois points, sur l’extrémité à côté de la tige, au milieu de la feuille et près de la pointe de la

feuille.

Q Rendement en grains de maïs sur les différents systèmes de culture

Le rendement en grains de maïs (en tonne par hectare) à la récolte a été mesuré (en

mi-juin 2018) après séchage au soleil. Les valeurs ont été obtenues à partir de l’application de

la formule décrite par Vilain (1988) ci-dessous.

Les grains issus de la partie médiane de l’épi ont été utilisés pour mésurer le poids de mille grains

(photos 11). Cela sert à homogénéiser les tailles des grains pour qu’il n’y ait pas trop de différence

de poids, nécessaire au calcul du taux de rendement.

Rendement (t/ha) = (Nombre de plantes /ha) × (Nombre moyen de rafles par pied) × (Nombre

moyen de grains par rafle) × (Poids moyen de 1 grain (g) de maïs.)



23

Photos 11 : Egrenage de maïs

IV. Analyses statistiques

Toutes les analyses de données ont été faites sous le logiciel de statistique R Studio. La méthode

statistique ANOVA (ANalysis Of VAriance) a été utilisée pour le traitement des données. Les

significativités des différences des moyennes observées issues de l’analyse statistique sont référées

au seuil de risque 5% selon la distribution de Fischer (F). Les données ayant nécessité un calcul de

pourcentage ont dû subir une transformation angulaire afin d’obtenir des moyennes qui ont par la

suite traitées par le logiciel de statistique R Studio.

Formule de la transformation angulaire :

y(𝑥) = 2 × Arcsinus [√𝑥/𝑛]

𝑥 ∶ 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑏𝑙𝑒𝑠

𝑛 ∶ 𝑛𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑑′𝑜𝑏𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛

Le test de Tukey a été utilisé pour la comparaison des moyennes. Les lettres alphabétiques a, b,

c, d,… représentent le degré de significativité du test par rapport au risque 5% et chaque lettre

représente un code de significativité différent. Par rapport à 0,05, les chiffres très inférieurs à celui-ci

représentent les significativités très importantes (0,001 < 0,05). Cependant, les chiffres considérés

équivalent à 0,05 sont significatifs (0,05 = 0,05), mais les observations supérieures à 0,05 sont non

significatives pour le test (0,05 < 0,1).

Résultats et Interprétations

Résultats et interprétation

24

Cette partie présente, les paramètres obtenus sur les différents systèmes de culture de maïs et

l’incidence de Striga asiatica. Dans ces cas, l’effet des systèmes de culture et l’effet variétal seront

étudiés sur l’attaque de Striga asiatica.

I. Faculté germinative du maïs

Les taux de germination pour chaque système de culture et pour chaque semence de maïs

utilisée sont présentés dans la figure 6 ci-après.

Effet de la pratique des différents systèmes de culture de maïs

Le taux de germination des plants de maïs est élevé dans le SCVm+F (80,33% à 91,50%), suivi

du SCVm (77,67% à 88,25%), puis SCVv (75,19% à 81,33%) et finalement dans le champ Témoin

(67,33% à 73,33%). En calculant la moyenne du taux de germination des maïs par système de culture,

les résultats montrent 85,72% pour le SCVm+F, 83,20% pour le SCVm, 79,08% pour le SCVv et

70,78% pour la parcelle Témoin. La différence entre ces valeurs est significative. Les SCV semblent

favoriser la germination des maïs par rapport à la parcelle Témoin. Cependant, le taux de germination

élevé dans le SCVm+F par rapport aux autres systèmes de culture semble être dû par l’ajout du fumier.

Effet variétal sur l’attaque de Striga asiatica au niveau de la plante hôte

En considérant tous les systèmes de culture de maïs, le taux de germination issu des semences de

la lignée améliorée 300Gy est le plus élevé de l’ordre de 73,67 à 83,79%, suivi de la lignée 200Gy

qui est de 71,33 à 80,16% et enfin la variété parent Plata-0Gy de 67,33 à 75,13%. La différence entre

ces valeurs est significative.

Les semences issues de l’amélioration (issues de l’irradiation 200Gy et 300Gy) semblent

améliorer la germination de maïs que celles de la variété parent (Plata-0Gy).

Résultats et interprétations

25

Les valeurs suivies de la même lettre ne présentent pas une différence significative à p<0,05.

Figure 6 : Taux de germination des plants de maïs des génotypes Plata

II. Nombre moyen des plants de Striga asiatica émergés sur tous les

systèmes de culture

Les résultats sur le nombre moyen de plants de S. asiatica émergés dans les différents systèmes

de culture sont représentés par la figure 7 ci-après.


L’histogramme montre que sur les parcelles Témoin, le nombre moyen de plantes de S. asiatica

émergées varie de 23,34 à 36,00 et présente une moyenne de 31,00. Pour le système de culture sous

couverture végétale morte combiné avec de fumier (SCVm + F), le nombre varie de 8,22 à 23,33 et

un nombre moyen de S. asiatica de 14,40. En revanche, ce nombre moyen n’est que 5,03 pour SCVm

(sans apport de fumier) et avec des valeurs variant de 3,78 à 6,67. L’association de maïs avec le Niébé

(SCVv) favorise la réduction importante du nombre de S. asiatica sur le champ de maïs variant de

1,78 à 2,00 avec une valeur moyenne de 1,78. La différence entre les valeurs moyennes du nombre

des plants de S. asiatica émergés du champ Témoin et les SCV est significative.

La pratique du système SCVv suivie de SCVm, puis SCVm+F semble réduire l’émergence de la

plante parasite Striga asiatica.


Les plants de maïs de la variété parent Plata-0Gy présentent le nombre le plus élevé de S. asiatica

émergés qui est de 2,00 dans le SCVv, 6,67 dans le SCVm, 23,33 dans le SCVm+F et 36,00 dans la

parcelle Témoin. La variété parent Plata-0Gy présente une valeur moyenne de plants de S. asiatica

SCVm : sous couverture végétale morte, SCVv : sous couverture végétale vive

SCVm + F : sous couverture végétale morte avec fumier, Témoin : champ sans traitement

,


26

émergés de 17,00. Ces nombres varient respectivement de 1,55 et 1,78 dans SCVv, 4,67 et 3,78 dans

SCVm, 11,67 et 8,22 dans SCVm+F et 33,78 et 23,34 dans la parcelle Témoin. Pour les lignées

améliorées (issues de 200Gy et 300Gy), les valeurs moyennes respectives sont de 12,91 et de 9,28.

Le nombre de plants de S. asiatica émergés diminue quand la dose d’irradiation des semences de maïs

augmente.

La plantation des lignées améliorées, surtout celles de M6 issues de 300Gy réduit

significativement l’émergence de Striga asiatica dans les parcelles d’expérimentation.


Figure 7: Nombre moyen de Striga asiatica émergé

III. Comportement des trois génotypes de maïs Plata sur les systèmes

de culture infestés de Striga asiatica

III.1. Nombre moyen de feuilles de maïs infectées par le Striga asiatica

Le nombre des feuilles de maïs infectées par le S. asiatica ainsi que l’échelle de Haussmann et

al., (2008) montrant le degré d’infection de ce parasite sont illustrés dans le tableau 1 ci-après.


Les résultats montrent que les feuilles des plants de maïs dans la parcelle Témoin sont les plus

touchées par l’attaque de S. asiatica. Ces valeurs varient de 5,33 à 6,33 et présentant une valeur

moyenne de 5,77 par plant de maïs. Par contre, les SCV réduisent ces valeurs allant de 2,33 à 3,14



,


27

pour SCVv, de 2,87 à 3,67 pour SCVm et 3,33 à 4,14 pour SCVm+F et présentant une moyenne du

nombre de feuilles infectées par plante de 2,71 pour SCVv, 3,29 pour SCVm et de 3,71 pour le

SCVm + F. La différence est significative.

L’installation des SCV semble réduire le nombre de feuilles infectées par S. asiatica.


En considérant les variétés de maïs utilisées, le nombre des feuilles de maïs infectées par le S.

asiatica est élevé chez la variété parent Plata-0Gy, les résultats sont de 3,14 dans le SCVv, de 3,67

dans le SCVm, de 4,14 dans le SCVm+F et 6,33 dans la parcelle Témoin. La variété parent Plata-0Gy

présente alors une valeur moyenne de 4,32 de feuilles infectées par le S. asiatica. Pour les lignées

issues de 200Gy et 300Gy, les valeurs varient respectivement de 2,67 et 2,33 dans SCVv, de 3,67 et

3,33 dans SCVm, de 5,67 et 5,33 dans la parcelle Témoin. Pour les lignées améliorées 200Gy et

300Gy, ce nombre moyen d’infection est respectivement de 3,84 et de 3,47. Ces lignées de maïs

présentent donc moins d’infection de S. asiatica aux niveaux des feuilles par rapport à la variété

parent Plata-0Gy. Ces différences de nombre moyen de feuilles infectées entre variété parent Plata-

0Gy et lignées améliorées sont significatives, mais non significatives entre les lignées (200-300 Gy).

Selon l’échelle d’évaluation de l’attaque du parasite de Haussmann (2008), la variété Plata-0Gy

est classée sensible dans le champ Témoin, moyennement tolérante dans SCVm+F, tolérante avec

SCVm, et moyennement résistante avec le SCVv. Pourtant, les lignées améliorées sont classées de

moyennement tolérantes (champ Témoin) à moyennement résistantes (pour les autres systèmes).

Tableau 1 : Degré d’infection de Striga asiatica sur les feuilles de maïs, variété Plata

Systèmes de cultures Génotypes Nombres de feuilles infectées Degré de tolérance de maïs

Témoin

0Gy 6,33 e Sensible

200Gy 5,67 d moyenne tolérante

300Gy 5,33 d moyenne tolérante

SCVm + F

0Gy 4,14 c moyennement tolérante

200Gy 3,67 b Tolérante


SCVm



300Gy 2,87 a Tolérante

SCVv


200Gy 2,67 a moyennement résistante

300Gy 2,33 a moyennement résistante



,



28

III.2. Taux des plants de maïs survivants à la récolte

Le comptage des plants de maïs survivants a été fait sur toutes les parcelles de culture à la récolte

(SCVm, SCVm+F, SCVv et champ Témoin). Et les résultats sont montrés sur la figure 8 suivante.


Le taux de survivant des plants de maïs a une tendance similaire au taux de germination vu

précédemment. Le SCVm+F présente des valeurs qui varient entre 50,00% à 87,43%, taux les plus

élevés. Le SCVm vient ensuite avec des valeurs entre 45,23% à 82,12%, pour le SCVv, ce taux varie

entre 35,33% à 67,14%. Le nombre des plants de maïs survivant le plus faible est observé dans la

parcelle Témoin entre 15,63% à 53,33%. La différence entre ces taux est significative.

La pratique culturale utilisant les SCV semble améliorer la vigueur de la plante de maïs et

maintient leur survie.


Pour la variété parent Plata-0Gy, les taux de survivants de maïs par parcelle sont de 15,63% pour

la parcelle Témoin, 35,33% pour le SCVv, 45,23% pour le SCVm et de 50% pour le SCVm+F. Pour

les lignées améliorées M6 (issues de l’irradiation 200Gy et 300Gy), ces taux sont respectivement de

39,67% et 53,33% pour la parcelle Témoin, 60,33% et 67,14% pour le SCVv, 72,33% et 82,12% pour

le SCVm et 78,27% et 87,43% pour le SCVm+F. La différence entre ces taux de plants de maïs

survivants est significative.

L’utilisation des lignées améliorées donne toujours des résultats élevés par rapport à la variété

parent sur tous les systèmes de culture. Et entre les lignées de maïs améliorées, la survie des plants

de maïs est plus élevée pour celles issues de la dose élevée 300 Gy.


Figure 8: Taux de survivants des plants de maïs



,


29

III.3. Croissance et hauteurs moyennes maximales des plants de maïs

Les quatre courbes (figures 9 : A, B, C et D) représentent la croissance des plants de maïs. La

courbe de la variété parent Plata-0Gy montre une croissance toujours lente (à hauteur faible) que

celles des lignées améliorées 200Gy et 300Gy dans tous les systèmes de culture.

L’allure générale de ces courbes est presque identique caractérisée par deux phases. Une phase

de croissance exponentielle dès la germination de maïs jusqu’au 55ème jour après semis qui correspond

à la phase végétative. La deuxième phase est marquée par le ralentissement de la croissance qui

montre le début de la floraison à partir de 55ème jour jusqu’à la maturité des grains à la récolte.


Figures 9: Evolution des hauteurs des différents plants de maïs issues de la variété Plata

C : SCVm : sous couverture végétale morte, B :SCVv : sous couverture végétale vive

D : SCVm + F : sous couverture végétale morte avec fumier, A :Témoin : champ sans traitement

,


30

Les hauteurs moyennes maximales des plants de maïs par parcelle de culture sont présentées par

la figure 10.


Les croissances les plus importantes des plants de maïs se trouvent dans les parcelles SCVm+F

avec des valeurs qui varient de 180cm à 193cm. La hauteur moyenne maximale pour cette parcelle

est de 187,33cm. Ensuite, les hauteurs des maïs dans le SCVm varient de 171cm à 182cm et présente

une valeur moyenne de 177,33cm. Avec le SCVv, les valeurs varient entre 142cm à 152cm, dont la

hauteur moyenne maximale des plants de maïs est de 148cm (taille la plus courte). Enfin, elle est de

159cm dans la parcelle Témoin et les hauteurs des plants de maïs varient de 150cm à 166cm. La

différence entre les hauteurs moyennes maximales des plants de maïs par parcelle de culture est

significative.

Les systèmes sous couverture végétale morte (avec ou sans apport de fumier) semblent améliorer

la croissance de maïs (variété parent Plata-0Gy et les lignées améliorées issues des doses d’irradiation

200Gy et 300Gy). Tandis que dans le SCVv, cette croissance est faible, cela semble être dû à la

compétition entre la plante de couverture vive (Niébé) avec la plante de culture principale.


Les hauteurs des plants de maïs de la variété parent Plata-0Gy sont les plus faibles avec une valeur

moyenne maximale de 160,75cm. Ces hauteurs sont de 150cm dans la parcelle Témoin, 142cm dans

le SCVv, 171cm dans le SCVm et 180cm dans le SCVm+F. Pour les lignées améliorées (issues des

doses d’irradiation 200Gy et 300Gy) les hauteurs moyennes maximales élevées de 169,75cm et de

173,25cm. Et par parcelle de culture, ces lignées représentent respectivement de 161cm et de 166cm

dans le champ Témoin, de 150cm et de 152cm dans le SCVv, de 179cm et de 182cm dans le SCVm

et de 189cm et de 193cm dans le SCVm+F.

La croissance des plants de maïs semble être favorisée par l’utilisation des lignées améliorées

200Gy et 300Gy par rapport à la variété parent (Plata-0Gy).


31


Figure 10: Hauteurs maximales moyennes des plants de maïs

III.4. Nombre moyen de feuilles pour tous les plants de maïs testés

Les nombres de feuilles pour les trois génotypes de maïs sont illustrés par la figure 11 ci-après.

L’augmentation du nombre de feuilles évolue en fonction de l’âge et de la taille de maïs.


Le nombre des feuilles pour tous les plants de maïs s’est évolué entre 10,33 à 10,56 dans la

parcelle Témoin. Ce nombre varie de 12,21 à 12,25 dans le SCVv, de 12,75 à 13,75 dans le SCVm et

de 13,75 à 14,85 dans le SCVm+F. La différence est significative.

L’intervalle de nombre des feuilles des plants de maïs le plus élevé se trouve dans le SCVm+F,

cela semble être dû par l’ajout de fumier qui enrichit directement le sol de nutriment.


La variété parent Plata-0Gy présente des nombres de feuilles de maïs qui sont de 10,33 pour la

parcelle Témoin, 12,25 pour le SCVv, 12,75 pour le SCVm et 13,75 pour le SCVm+F. Ces nombres

pour les lignées améliorées sont respectivement issues de 200Gy et 300Gy de 10,45 et 10,55 pour la

parcelle Témoin, de 12,11 et de 12,21 pour le SCVv, de 14,25 et de 14,15 pour le SCVm et de 14,75

et de 14,85 pour le SCVm+F. La différence des valeurs est significative. Les lignées mutantes de maïs

développent bien des feuilles.



,


32


Figure 11: Evolution du nombre de feuilles des plants de maïs B : SCVm : sous couverture végétale morte,

D : SCVm + F : sous couverture morte végétale avec fumier,

C : SCVv : sous couverture végétale vive,

A : Témoin : champ sans traitement.

III.5. Taux de chlorophylle des feuilles de maïs

Le tableau 2 ci-après illustre l’évolution du taux de chlorophylle des plants de maïs dans tous les

systèmes culturaux en fonction du temps.

Durant la période de croissance végétative des plants de maïs entre le 45ème et le 60ème jour après

semis, les taux de chlorophylles prélevés sur les feuilles augmentent progressivement jusqu’à

atteindre un maximum vers le 60ème jour. Ensuite, ces taux de chlorophylles régressent

progressivement après le 60ème jour jusqu’à la phase de floraison vers le 80ème jour. Cette régression

correspond à la sénescence des feuilles.

A B

C D


33


Les systèmes de culture semblent influer sur la teneur en chlorophylle des feuilles de maïs. En

considérant la quantité optimale des taux de chlorophylle au 60ème jour après semis, la valeur moyenne

la plus faible est obtenue au champ Témoin (38,71), suivie de celles de SCVv (44,37) et de SCVm

(48,52). Le système SCVm + F présente la moyenne la plus élevée avec 54,03. La différence entre

ces valeurs est significative.


La plantation des lignées améliorées de maïs influe légèrement sur les taux de chlorophylle. En

général, la lignée issue de la dose 300Gy occasionne une hausse de ce taux (56,00) dans le SCVm+F

par rapport à la lignée issue de la dose 200Gy (54,00) et à la variété parent Plata-0Gy (52,11), résultats

observés au 60ème jour après semis. La différence est significative.

Tableau 2 : Taux de chlorophylle dans les feuilles de maïs


SCVm : sous couverture végétale morte,

SCVm + F : sous couverture végétale morte avec fumier,

SCVv : sous couverture végétale vive,

Témoin : champ sans traitement

III.6. Rendement en grains de maïs

Les valeurs du rendement en grains de maïs varient en fonction des systèmes de culture adoptés.

Les variations de rendement entre les traitements sont représentées sur la figure 12 ci-dessous.

Effet de l’utilisation de la variété parent et des lignées améliorées de maïs

Le SCVm + F augmente considérablement le rendement en grains de maïs avec des valeurs qui

varient de 1,71 à 6,61t/ha. SCVm vient en deuxième position avec 0,80 à 3,72t/ha. Le SCVv

Systèmes de

cultures Génotypes

Taux de chlorophylles (%)

Nombre de jours après semis

45 60 80

SCVm

0Gy 39 bc 46 cd 40,51 bc

200Gy 39 bc 48,6 d 44,98 cd

300Gy 41 c 50,98 de 43 c

SCVm + F

0Gy 39,85 bc 52,11 de 43 c

200Gy 45,03 cd 54 e 46 cd

300Gy 47,11 d 56 e 46,78 cd

SCVv

0Gy 36 ab 43 c 31,12 ab

200Gy 38 bc 45 cd 35 b

300Gy 35,95 b 45,12 cd 36 b

Témoin

0Gy 25 a 37 b 31 ab

200Gy 29 ab 39 bc 30 ab

300Gy 28,95 ab 40,1 bc 30,12 ab


34

représente 0,31 à 1,51t/ha. La plus faible productivité revient à la parcelle Témoin avec 0,11 à

1,36t/ha. La différence entre les rendements entre les grains de maïs obtenus des quatre systèmes de

culture est significative. Le traitement du sol par l’installation des couvertures végétales mortes

surtout avec ajout de fumier semble améliorer le rendement en grains de maïs.


La variété parent Plata-0Gy présente 0,11t/ha dans la parcelle Témoin, 0,31t/ha dans le SCVv,

0,80t/ha dans le SCVm et 1,71t/ha dans le SCVm+F. Par contre, les lignées issues des doses

d’irradiation 200Gy et 300Gy présentent successivement un rendement de 0,54t/ha et 1,51t/ha dans

la parcelle Témoin, ils sont de 1,13t/ha et de 1,36t/ha dans le SCVv, de 2,11t/ha et de 3,71t/ha dans

le SCVm et de 4,44t/ha et de 6,61t/ha dans le SCVm+F. La différence est significative.

Le rendement en grains de maïs s’accroit en fonction des doses d’irradiation issus de

l’amélioration (0Gy, 200Gy et 300Gy).


Figure 12: Rendement en grains de maïs

Les photos 12 ci-après montrent les qualités des épis des quatre systèmes de culture.



,


35

SCVm : sous couverture végétale morte,

SCVm + F : sous couverture végétale morte avec fumier,

SCVv : sous couverture végétale vive,

Témoin : champ sans traitement.

Photos 12 : Epis de maïs sains et malades

a : épis sains, grains bien rangés et complets

b : épis malades, grains incomplets

a b


36

IV. Résumé des résultats Tableau 3 : Tableau récapitulatif des données obtenues

Les valeurs suivies de la même lettre ne présentent pas une différence significative à p < 0,05.

Les analyses statistiques sont illustrées dans l’annexe 6

Témoin : Champ sans traitement

SCVv : Sous couverture végétale vive

SCVm : Sous couverture végétale morte

SCVm + F : Sous couverture végétale morte avec apport de fumier

TGR : Taux de germination des semences de maïs ; TSV : Taux de survivant des plants de maïs ;

TCH : Taux de chlorophylle dans les feuilles de maïs ;

HMM : Hauteurs maximales moyenne des plants de maïs ;

Nbr_F : Nombre moyen de feuilles de maïs ; Nbr_STR : Nombre moyen de Striga asiatica émergé sur les différentes parcelles de cultures ;

Nbr_INF : Nombre moyen de feuilles de maïs infestées par le Striga asiatica ;

Rnd : Rendement en tonne par hectare (t/ha) des grains de maïs

Systèmes de

cultures

Génotypes (M6)

traités

Paramètres d’étude TGR (%) TSV (%) TCH HMM (cm) Nbr_F NbrF_INF Nbr_STR Rnd (t/ha)

Témoin

0Gy 67,33% a 15,63% a 31 a 150 a 10,33 a 6,33 e 36 f 0,11 a

200Gy 71,33% b 39,67% b 32.67 b 161 ab 10,45 a 5,67 d 33,78 f 0,54 ab

300Gy 73,67% ab 53,33% b 33,05 bc 166 b 10,55 a 5,33 d 23,34 ef 1,36 c

SCVv

0Gy 75,19% b 35,33% a 36,71 c 142 a 12,25 b 3,14 b 2 b 0,31 a

200Gy 80,73% bc 60,33% b 39,33 d 150 a 12,11 b 2,67 a 1,552 a 1,13 b

300Gy 81,33% bc 67,14% bc 39,02 d 152 ab 12,21 b 2,33 a 1,78 a 1,51 bc

SCVm

0Gy 77,67% b 45,23% ab 41,84 d 171 b 12,75 b 3,67 b 6,66 d 0,80 ab

200Gy 83,25% bc 72,33% c 44,19 e 179 bc 14,25 d 3,33 b 4,668 cd 2,11 cd

300Gy 88,67% c 82,12% bc 44,99 ef 182 bc 14,15 d 2,87 a 3,78 c 3,72 d

SCVm + F 0Gy 80,33% bc 50% b 44,99 e 180 c 13,75 c 4,14 c 23,33 ef 1,71 c

200Gy 85,33% bc 78,27% c 48,34 fg 189 cd 14,75 d 3,67 b 11,67 e 4,44 de

300Gy 91,5% c 87,43% bc 49,96 g 193 d 14,85 d 3,33 b 8,22 de 6,61 e

Discussion

Discussion

37

La discussion porte sur trois points :

1. Effet des systèmes de culture sur l’incidence de Striga asiatica utilisant le maïs variété Plata

parent et deux lignées améliorées ;

2. Effet de la pratique des quatre systèmes de culture sur le comportement de maïs variété Plata

parent et deux lignées améliorées ;

3. Effet de la pratique de SCV sur la plantation de maïs utilisant la variété parent Plata et les

deux lignées améliorées face à Striga asiatica.

I. Effets des systèmes de culture sur l’incidence de Striga asiatica

utilisant le maïs variété Plata parent et deux lignées améliorées

I.1. Effets sur l’émergence des plants de Striga asiatica par parcelle de

culture

L’émergence des plants de Striga asiatica a été surtout observée dans le champ de culture de maïs

durant la phase de floraison. D’après les résultats obtenus, le nombre moyen des plants de S. asiatica

émergés dans les parcelles Témoin laissées sans traitement est de 31,00, un nombre largement

supérieur par rapport à celles des SCV qui sont respectivement de 1,78 pour SCVv, 5,03 pour SCVm

et de 14,40 pour SCVm+F. Ceux-ci sont conformes aux résultats du GSDM (2008), de Rodenburg

(2010) et à ceux de Ranaivotsilavo (2017) sur l’application des systèmes de couvertures permanentes

du sol. Notamment, les SCV assurent le contrôle de S. asiatica par l’effet d’ombrage exercé par la

couche des résidus végétaux (SCVm) et/ou par les feuilles des plantes de couvertures (SCVv) sur les

parcelles de culture. D’après Adnani (2007), cet ombrage perturbe la croissance et le développement

des mauvaises herbes, y compris le S. asiatica, particulièrement par l’augmentation de l’humidité du

sol, et cette dernière inhibe la germination des graines de S. asiatica. Cependant, l’ajout de fumier sur

la couverture morte (SCVm + F) entraîne une légère hausse du nombre de S. asiatica sur les parcelles

de culture. Malgré la présence de la couverture végétale morte qui maintient l’humidité le sol et qui

gêne la croissance de S. asiatica (Adnani, 2007) sur les parcelles SCVm + F, cette mauvaise herbe

subsiste encore. Cela semble être dû à l’induction de la germination de Striga asiatica suite au

dégagement de méthane (CH4) après fermentation du fumier (Randimbison, 2018).

I.2. Effets sur les symptômes d’attaque de Striga asiatica sur les feuilles

de maïs variétés Plata parent et lignées améliorées

L’attaque de Striga asiatica est très remarquée dans la parcelle de culture de maïs Témoin. La

valeur montre en moyenne de 5,77 des feuilles de maïs infectées par le S. asiatica. Celle-ci semble

être due par le nombre élevé de plants de S. asiatica émergés sur les parcelles de culture à cause de

Discussion

38

la pauvreté du sol. Pour les systèmes sous couverture végétale, les feuilles de maïs présentant les

symptômes dus à l’infection de S. asiatica sont de 2,71 pour le SCVv, de 3,29 pour le SCVm et de

3,71 pour le SCVm+F. Ces nombres faibles peuvent être dus par la présence des couvertures végétales

(vive ou morte) sur la parcelle de culture. Notamment, les SCV assurent les fonctions de fertilisation

du sol et d’approvisionnement en éléments nutritifs en rendant vigoureux les plants de maïs et

résistent aux attaques du parasite S. asiatica. Ces observations concordent avec les recherches de

Chabalier (2006), GSDM (2008), Ranaivotsilavo (2017) et Ravelonjanahary (2017) qui affirment que

le fumier se minéralise, les résidus de Stylosanthes guianensis se décomposent et les racines de Vigna

unguiculata fixent l’azote atmosphérique pour enrichir le sol.

Et selon l’échelle de Haussmann et al., (2008), les plants de maïs dans la parcelle Témoin sont

classés « moyennement tolérants » avec une valeur moyenne de 5,78 des feuilles de maïs infectées

par le S. asiatica. Ce nombre est de 3,71 dans le SCVm+F et de 3,29 dans le SCVm et qui les classent

dans la catégorie « tolérants » face à l’attaque de S. asiatica. Cependant, dans le SCVv, les plants de

maïs sont dits « moyennement résistante » par le faible nombre moyen de 2,71 des feuilles touchées

par ce parasite. La pratique de ces systèmes SCV semble donc améliorer la tolérance voire la

résistance de la plante hôte à l’attaque du parasite.

I.3. Effets de l’utilisation des semences améliorées de maïs sur

l’incidence de Striga asiatica dans les différents systèmes de culture

Dans les différents systèmes de culture utilisés, la variété parent Plata-0Gy présente un nombre

moyen de S. asiatica émergé de 36,00 dans la parcelle Témoin, de 23,33 dans le SCVm+F, de 6,67

dans le SCVm et de 2,00 dans le SCVv. Ce nombre moyen d’émergence de S. asiatica est faible au

niveau des plantes des lignées améliorées 200Gy et 300Gy de Plata de l’ordre respectif de 33,78 et

23,34 dans la parcelle Témoin, de 11,67 et 8,22 dans le SCVm+F, de 4,67 et 3,78 dans le SCVm et

de 1,55 et 1,78 dans le SCVv. L’émergence de Striga asiatica est élevé dans tous les systèmes de

culture utilisant la variété parent de maïs Plata-0Gy. Ces résultats sont conformes à ceux de

Ravelonjanahary (2017) et de Ranaivotsilavo (2017) que l’utilisation des semences de maïs

améliorées variété Plata semble favoriser la résistance de ces plantes car d’après Eplée (1986), la

germination des graines de S. asiatica est conditionnée par la libération du composé appelée

strigolactone dans les exsudats racinaires des plantes hôtes. Selon Cook et al., (1972) ce composé est

légèrement produit chez les plantes tolérantes.

Le nombre de S. asiatica émergé par parcelle de culture est en rapport avec le nombre de feuilles

infectées par ce parasite aux niveaux des plants de maïs. Ce nombre est alors élevé chez la variété

Discussion

39

parent Plata-0Gy et faible chez les lignées améliorées 200Gy et 300Gy. Ces résultats sont en accord

avec ceux de Tsaranirina (2015) et Rodenburg (2016) qui ont mentionné que la virulence de Striga

asiatica est retardée voire même inhibée chez les plantes améliorées suite aux mutations induites.

II. Effet de la pratique des quatre systèmes de culture sur le

comportement de maïs variété Plata parent et deux lignées améliorées

II.1. Croissance et développement des plants de maïs

L’amélioration du taux de germination est remarquée sur les systèmes de culture sous couverture

végétale. L’ajout de fumier dans le système sous couverture végétale morte (SCVm + F) favorise une

légère hausse du taux de germination (85,72%) des plants de maïs par rapport au SCVm (83,19%)

tandis que le SCVv est de 79,08% et le traitement Témoin est le plus faible, il s’agit de 70,77%. Ces

résultats semblent être dus à l’assimilation de surplus d’éléments minéraux provenant de la

décomposition et minéralisation de fumier et des résidus de Stylosanthes guianensis. Cette

observation est en accord avec l’affirmation de Chabalier (2006) et GSDM (2008) par la présence

d’azote en grande quantité apporté par le fumier et les résidus de Stylosanthes guianensis dans le sol.

Les taux de chlorophylles et les hauteurs moyennes maximales des plants de maïs sur les SCV sont

supérieurs à ceux dans le champ Témoin (sol nu sans traitement). Concernant les nombres moyens

des feuilles, ceux-ci sont significativement supérieurs sur les SCV par rapport au champ Témoin. Les

hauteurs moyennes maximales et les nombres moyens des feuilles faibles seraient les causes des

faibles nombres moyens d’épis dans le champ Témoin par rapport aux SCV. La vulnérabilité des

plants des maïs cultivés sur un sol nu sans traitement semble être due à l’attaque de Striga asiatica et

à l’insuffisance des éléments minéraux. Ces résultats sont conformes avec ceux de Rodenburg (2010)

et de GSDM (2008) sur l’application des systèmes de couvertures permanente du sol. Notamment,

les SCV assurent le contrôle de S. asiatica par l’effet d’ombrage exercé par la couche des résidus

végétaux (SCVm) et/ou par les feuilles des plantes de couvertures (SCVv) sur les parcelles de cultures

et limite l’évaporation en eau du sol (Ranaivotsilavo, 2017 ; Ravelonjanahary, 2017). Les SCV

améliorent aussi la survie, la croissance et le développement des plants de maïs. Le SCVm enrichit le

sol en matières organiques par la voie de la décomposition des couches des résidus utilisés

(Stylosanthes guianensis). Ces matières organiques fertilisent le sol et elles sont aussi indispensables

pour la croissance et le développement des plantes. Mais particulièrement, le SCVv augmente la

vigueur de la plante hôte et cette vigueur décline vers la phase de floraison de maïs, notamment à

cause de la compétition entre les plantes de couverture (Niébé) et le maïs (Ravelonjanahary, 2017).

D’après le GSDM (2008), ce sont les systèmes racinaires profonds et puissants (Vigna unguiculata)

Discussion

40

qui améliorent les nutriments des plantes de cultures principales comme le maïs et en plus, cette plante

est capable de fixer l’azote moléculaire pour être transformé en sels ammoniacaux.

II.2. Rendement en grains de maïs

A l’issu de l’expérimentation, le SCVm + F a montré une forte amélioration de rendements en

grains de maïs de 4,25 t/ha en moyenne. Ceux-ci concordent avec les observations de Williams (1961)

et Parker et Riches (1984) sur l’application d’engrais pour lutter contre le Striga asiatica. Par contre,

le SCVm sans apport de fumier présente un rendement de 2,21 t/ha, soit une baisse de 2,04 t/ha par

rapport au SCVm + F. Mais d’après Husson et al., (2008), les systèmes sous couverture végétale

améliorent le rendement de la culture principale notamment par la fertilisation du sol et la lutte contre

les mauvaises herbes. Ces résultats et ces observations sont cohérents avec la réduction du rendement

dans le champ Témoin (0,67 t/ha) qui a été laissé sans traitement particulier et dévasté par le S.

asiatica. Particulièrement, le rendement dans le SCVv a considérablement chuté de 0,98 t/ha.

L’association de maïs avec le Niébé semblent être la cause car d’après, cette valeur assez faible peut

être expliquée par une compétition en eau entre les plants de maïs avec la plante de couverture lorsque

cette association n’est pas contrôlée.

III. Effet de la pratique de SCV sur la plantation de maïs utilisant la variété

parent Plata et les deux lignées améliorées face à Striga asiatica

III.1. Émergence de Striga asiatica

Sur les trois années de la pratique des SCVm sur les mêmes parcelles et de mêmes conditions de

pratiques culturales dans la Station de Recherche FOFIFA à Kianjasoa, les résultats ont montré que

la pratique culturale utilisant de Stylosanthes guianensis comme couverture végétale en 2017

(Ravelonjanahary, 2017) a été la plus performante dans la réduction du nombre de Striga asiatica

émergés (0,67 par parcelle) suivie de celle en 2018 qui est de 3,78 par parcelle. Malgré le trait

commun de la couverture (source et nature), la différence du nombre de S. asiatica émergé est

significative. Cela peut être due à l’épaisseur de la couche de Stylosanthes guianensis dans le champ

de culture ainsi que le mode de répartition ou le mode de remplissage des résidus sur la parcelle durant

la pratique sur terrain. Ces observations sont cohérentes aux résultats d’Adnani (2007), GSDM

(2008), Ravelonjanahary (2017) et Ranaivotsilavo (2017) que la pratique en permanence des

couvertures végétales favorise le maintien de l’humidité du sol sous l’effet de l’ombrage de ces

couvertures végétales, entraînant par la suite l’inhibition de la germination de S. asiatica. Concernant

la pratique culturale faite par Ranaivotsilavo en 2016, l’utilisation de la paille de riz comme

Discussion

41

couverture végétale a augmenté le nombre de S. asiatica sur les champs de culture par rapport aux

deux années citées précédemment, la valeur est de 8,30. Celle-ci peut être dû par la présence de partie

du sol nu à cause de la taille et le mode de répartition des pailles sur les parcelles et aussi à

l’appauvrissement du sol en éléments nutritifs car la paille de riz ne se décompose pas pour donner

l’azote organique comme les résidus de Stylosanthes guianensis qui enrichit rapidement le sol et

augmente la vigueur des plants de maïs en l’assimilant (GSDM, 2008).

III.2. Rendement en grains de maïs

En rapport avec les nombres de S. asiatica émergés sur les parcelles de culture vus précédemment

durant les trois années d’expérimentations, la pratique culturale de 2017 a donné une valeur moyenne

faible (1,00) de nombre des feuilles des plants de maïs infectées par le S. asiatica (Ravelonjanahary,

2017) que les pratiques en 2016 (Ranaivotsilavo, 2017) et notre expérimentation en 2018 qui sont de

2,60 et 2,87. Cette différence de nombre pourrait être interprétee par l’épaisseur de la couverture qui

était retrécie après passage de pluie et l’action du soleil puis devient mince, entraînerait ensuite la

présence de partie claire non couverte pendant la culture (le sol est devenu nu, donc non humide),

favoriserait le développement de Striga asiatica et de ses attaques sur les plants de maïs.

Le rendement en grains de maïs semble être alors conditionné par l’émergence et l’attaque de S.

asiatica car d’après les résultats, le rendement était très élevé de l’ordre de 4,67t/ha en 2017 que ceux

de 2016 (3,7t/ha) et de 2018 (3,72t/ha). Concernant la baisse du rendement, il a été constaté que

l’infection de Striga asiatica dégrade la qualité et la quantité des épis et des grains de maïs. L’effet

de l’attaque de Striga asiatica se manifeste en rabougrissant les plants de maïs, en rendant incomplète

les épis et la plus caractéristique est la courbure à l’extrémité de l’épi et la plante non attaquée montre

des épis pleins vigoureux. L’attaque du parasite Striga asiatica semble être minimisée suite aux

installations des SCV et à l’utilisation des semences améliorées par irradiation.

Conclusion et perspectives


42

Cette étude a permis d’évaluer l’effet cumulatif des systèmes de culture, couverture vive (SCVv)

et morte avec ou sans apport de fumier (SCVm et SCVm + F) sur l’incidence de Striga asiatica et le

rendement en grains de maïs cultivé dans la station FOFIFA Kianjasoa, région Moyen-Ouest de

Madagascar. Sur ce travail, l’évaluation de l’efficacité de la pratique des systèmes de cultures sous

couvertures (morte et vive) et l’utilisation des lignées améliorées (200Gy et 300Gy) de maïs de la

variété Plata est atteinte.

Le système de culture efficace pour réduire l’émergence de S. asiatica et les symptômes d’attaque

sur le maïs (variété parent Plata-0Gy et les lignées améliorées issues de 200Gy et 300Gy) a été

déterminé et la combinaison des systèmes de culture avec des différents types de semences améliorées

qui favorisent l’augmentation du rendement en grains de maïs est aussi connue.

Sur les systèmes de culture adoptés, le SCVm + F présente le taux de germination des semences

de maïs plus élevé 85,72% mais cette valeur n’a pas de différence significative avec celle du SCVm

égal à 83,19%. Mais en revanche, ces valeurs citées précédemment présentent une différence

significative avec celle du SCVv qui est de 79,08% et de la parcelle Témoin qui est de 70,78%.

Concernant les taux de survivant des plants de maïs, les valeurs sont très variées d’un système de

culture à l’autre. Le système SCVm + F favorise la survie des plants de maïs (71,90%), suivi du

SCVm (66,56%) et le SCVv (54,27%), et finalement, la plus faible valeur est notée dans la parcelle

Témoin (36,21%). Le SCVv a montré un nombre le plus bas de S. asiatica émergé (1,78), suivi par

le SCVm (5,03), puis par le SCVm+F (14,41) et enfin par la parcelle Témoin (31,04). En fait, la

présence de S. asiatica est conditionnée par les SCV, notamment par l’augmentation de l’humidité et

de la fertilisation du sol fait par les résidus et les plantes de couverture vive. Ainsi, les SCV améliorent

considérablement la vigueur des plants de maïs face aux fluctuations des paramètres

environnementaux, surtout en présence de S. asiatica quelles que soient les semences de maïs

utilisées. Par conséquent, le rendement a chuté de 0,98 t/ha sur le SCVv alors que le SCVm et le

SCVm+F ont montré respectivement 2,21t/ha et 4,25t/ha.

Sur tous les paramètres étudiés (taux de germination de maïs, taux des plantes de maïs survivantes,

moyenne des hauteurs maximales des plants de maïs, nombre moyen de feuilles de maïs, taux de

chlorophylle au niveau des feuilles de maïs, nombre moyens de S. asiatica émergé sur les parcelles

de culture, niveau d’infection de S. asiatica sur les feuilles de maïs et rendement en grains de maïs),

les résultats montrent que, quel que soit le système de culture utilisé, les semences améliorées de la

lignée de maïs M6-300Gy ont donné le meilleur rendement et de comportements intéressants face à

l’attaque du parasite par rapport à la variété parent Plata-0Gy ; la lignée issue de 200Gy est entre les

deux. Ceux-ci ont été constatés sur la moyenne des rendements issus des différents systèmes de


43

cultures avec les valeurs 0,73 t/ha, 2,05 t/ha et 3,30 t/ha respectivement pour la variété parent Plata-

0Gy et les lignées améliorées (issues de 200Gy et 300Gy).

En tout, les plants de maïs surtout la variété parent sont vulnérables et présentent une chute de

rendement de 0,67 t/ha dans le champ Témoin qui ont succombé sous l’attaque de S. asiatica. Le

SCVv réduit largement la présence de S. asiatica mais limité par les ressources présentes dans le sol.

Le SCVm+F améliore considérablement la résistance et les rendements (4,25 t/ha) sur tous les plants

de maïs. L’hypothèse est vérifiée.

Pour l’effet cumulatif de la pratique des systèmes sous couverture végétale morte (SCVm) durant

les trois années d’expérimentation (2016, 2017 et 2018) et vive, entre la pratique dans l’année

précédente et celle de cette présente étude (2017 et 2018), il a été mis en évidence que les SCV

contrôlent le comportement de Striga asiatica et favorisent l’augmentation de rendement en grain de

maïs. Ceux-ci ont été constatés sur l’émergence de S. asiatica par parcelle de culture de maïs, le

nombre des feuilles infectées par parcelle et par plant de maïs par ce parasite et le rendement en grain

de maïs. Sur ceux, le changement de paille de riz (2016) en Stylosanthes guianensis (2017 et 2018) a

réduit considérablement le nombre de S. asiatica émergé dans les plantations de maïs, ces nombres

ont chuté de 8,30 à 0,67. Concernant l’infection de S. asiatica sur les feuilles de maïs, les nombres

n’ont pas été vraiment écartés au fil des années de pratique de SCV. Les valeurs variaient de 2,60 à

4,00 des valeurs toujours faibles en comparent avec celles des parcelles Témoin. Pour les rendements

en grains de maïs, les valeurs tournaient autour de 3,70t/ha à 4,67t/ha.

L’utilisation des SCV, surtout, le SCVm + F avec la plantation de la lignée 300Gy semble

augmenter largement le rendement en grains de maïs.

Pour la continuité de cette recherche, il est préférable de :

Evaluer le comportement de l’association maïs-Striga asiatica dans un champ traité avec des

engrais chimiques combiné avec le SCVm ;

Installer des systèmes de cultures sous couvertures vive avec différentes espèces pour évaluer

les relations entre la culture principale et les plantes de couvertures en présence de Striga

asiatica ;

Analyser la faisabilité et la performance des systèmes de cultures adoptés à une échelle de

temps longue face aux changements climatiques ;

Cultiver et multiplier la lignée M6-300Gy de la variété Plata pour juger leur performance sur

le champ et de les conserver ;

Analyser le gène responsable de la résistance à Striga asiatica dans les génotypes M6-300Gy.

Références bibliographiques et webographiques

44

Références bibliographiques

ABDEL-MOHDY, H.L. (2017). Arabian journal of Chemistry, Volume 10, Supplement 1: 431-438.

ADNANI, M.K. (2007). Les principes et les techniques de base du semis direct sur couverture

végétale permanente (SCV). Mémoire pour l’obtention du diplôme de licence, option Agriculture

Faculté des Sciences de l’Université de Mahajanga, 63p.

ANDRIANAIVO, A.P., KACHELRIESS, S., KROSCHEL, J. et ZEHRER, W. (1998). Biologie

et gestion de Striga à Madagascar, FOFIFA, DPV, GIZ, 65p.

BEADLE, G.W. (1978). Teosinte and the origin of maize. Ln DB. Walden, ed. Maize breeding and

genetics, p. 113-128. New York, NY, USA, J. Wiley and Sons

BOCKMAN, O.C., KARSTED O., LIE O.H. et RICHARD I. (1990). Agriculture et fertilisation-

les engrais leur avenir. Edit. Taugen Grafiste. Centre. Oslo, 258p.

BOONE, P., STATHACOS CHARLES, J.D., et LUM WANZIE, R. (2008), Evaluation sous-

régionale de la chaine de valeur de maïs rapport technique ATP, USAID.

CHABALIER, F.P., DE KHERCHOVE, V. et MARCARY, H. S. (2006). Guide de la fertilisation

organique à la réunion. 301p.

CHARPENTIER, H., DOUMBIA, S., ZOUMANA, C. et ZANA, O. (1999). Fixation de

l'agriculture au nord et au centre de la Côte d'Ivoire : quelles bases agronomiques? Agriculture et

développement.

COOK, C.E., WHICHARD L.P., WALL, M.E., EGLEY, G.H., COGGAN. P., LUHAN. P.A. et

Mc PHAIL, A.T. (1972). Germination stimulants. II. The structure of strigol - a potent seed

germination stimulant for witchweed (Striga lutea Lour). J Am Chem Soc : 94, 6198-6199.

DIRECTION DE L’AGRICULTURE (2001). Rapport d’étude de la filière maïs à Madagascar :

Diagnostic de la situation actuelle, détermination des régions à potentialités maïzicoles,

structuration de la filière maïs. Direction du projet national Maïs Antananarivo (Dinika-

International, SCET Tunisie). Vol.1, 144p. Paris : 439p.

DUCHAUFOUR, P. (2001). Introduction à la science du sol. Sol, végétation, environnement. Edit.

DUNOD, Paris. 352p.

VON WELL, E., FOSSEY, A. et BOOYSE, M. (2018). Journal of Radiation Research and Applied

Sciences, Volume 11, Issue 1: 75-82.

EPLEE, R.E. (1975) Ethylene: a witchweed seed germination stimulant. Weed Sci 23: 433-436.

EPLEE, R.E, WESTBROOKS, R.G. et NORRIS, R.S. (1991) Chemical control of Striga. In:

Combating Striga in Africa. Proceedings of the International Workshop organized by IITA,

ICRISAT and IDRC (SK Kim, ed), IITA.

ESCALANTE, M., HOOPEN, T. et MAÏGA, A. (2002). Production et transformation de maïs.

Collection PRO-AGRO, 29p.


45

FAO. (1992). Le système de stockage de maïs en milieu paysan béninois bilan et perspectives, par

Y. -S. Fiagan. Rome. Chapitre 2

FAO. (2015). FAOSTAT. Base de données statistiques en ligne : Production (http://faostat.fao.org).

FELBER, R. et RAJOHARISON, J. (1995). Gestion des sols et cultures avec des couvertures

végétales permanentes. Premières expériences du centre FAFIALA. FAFIALA, Madagascar,

collection rapport et note de parcours n° 16, 65p

FELLER, C. (1994). La matière organique dans les sols tropicaux à argile 1 :1 : recherche de

compartiments organiques fonctionnels. Une approche granulométrique. Thèse de Doctorat, Univ.

Strasbourg (ULP).190p.

GAY, J.P. (1999). Maïs, mythe et réalité. Atlantica, 21p.

GEIGER, U. (1996). Striga asiatica, a problem in the Middle West of Madagascar. In Advances in

Parasitic Plant Research Proceedings: 479-486.

GOLDBERGER, J.R. (2008). Diffusion and adoption of non-certified organic agriculture: a case

study from semi-arid Makueni District, Kenya. J. Sustain. Agric. 32 (4) : 597-609.

GSDM. (2008). Manuel pratique du semis direct à Madagascar. Volume I. Chapitre 2, 20p. et

Chapitre 3, 20p.

GUEYDON, C. (1992).Variations de la valeur fertilisante des fumiers et lisiers de bovins. Influence

de la complémentation, du niveau de production et du type de déjections animales. 71p.

HAUSSMANN, B.I.G., HESS, D.E., WELZ, H.G. et GEIGER, H.H. (2008). Erratum to Improved

methodologies.for breeding Striga resistant sorghums. University of Hohenheim, Institute of plant

breeding, seed science and population genetics: 197-211.

HUBERT, G. et SCHAUB, C. (2011).La fertilité des sols : L’importance de la matière organique.

Service Environnement-Innovation.42p.

HUBERT, P. (1978). Le maïs, Recueil de fiche technique d'Agriculture spéciale à l'usage des lycées

agricole à Madagascar, BDPA. 6p.

HUSSON, O. et RAKOTONDRAMANANA (2006). Mise au point, évaluation et diffusion des

techniques agro-écologiques à Madagascar, 67p.

HUSSON, O., CHARPENTIER, H., RAZANAMPARANY, C., MOUSSA, N., MICHELLON,

R., NAUDIN, K., RAZAFINTSALAMA, H., RAKOTOARINIVO, C.,

RAKOTONDRAMANANA et SEGUY, L. (2008). Stylosanthes guianensis. - in Manuel pratique

du semis direct à Madagascar. Volume III. Chapitre 3. §2.1, 12p.

HUSSON, O., MICHELLON, R., CHARPENTIER, H., RAZANAMPARANY, C., MOUSSA,

N., NAUDIN, K., RAZAFINTSALAMA, H., RAKOTOARINIVO, C., ANDRIANAIVO,

A.P., RAKOTONDRAMANANA et SEGUY, L. (2008). Le contrôle du Striga par les systèmes

SCV (Semis direct sur couverture végétale permanente).- in Manuel pratique du semis direct à

Madagascar. Volume I. Chapitre 3. §3.1, 20p.


46

HUSSON, O., MICHELLON, R., CHARPENTIER, H., NAUDIN, K., MOUSSA, N.,

ANDRIANASOLO, H., RAZANAMPARANY, C., RAKOTOARINIVO, C.,

RAKOTONDRAMANANA, ENJALRIC, F. et SEGUY, L. (2009). le choix des itinéraires

techniques.- in Manuel pratique du semis direct à Madagascar. Volume II. Chapitre 2.- novembre

2009, 76p.

IZEGLER, D. et HEDUIT, M. (1991). Engrais de ferme : valeur fertilisante, gestion environnent,

Rapport ITP, ITCF, ITEB, 35p.

JALALI, M. et RANJBAR F. (2009). Effects of sodic water on soil sodicity and nutrient leaching

in poultry and sheep manure amended soils. Geoderma 153: 194-204.

ULUKAPI, K. et OZMEN, S.F. (2018). Journal of Radiation Research and Applied Sciences,

Volume 11, Issue 2: 157-161.

KANTE, M.P.N.M. (2011). Niveau de résistance à Striga hermonthica (Del.) Benth. de 15x2 variété

de sorgho (Sorghum bicolor L. Moench). Mémoire de fin d’étude. Université de Sénégal,

Département des productions Végétales. 69p.

KELLY, N. (2014). Striga asiatica (Withweed), Pest geographique.

KONATE, G. et TRAORE, O. (1992). « Les hôtes réservoirs du virus de la striure de maïs (MSV)

en zone soudano-sahélienne : identification et distribution spatio-temporelle », Phytoprotection,

vol. 73, n° 3 : 111-117.

LACHARME, M. (2001). Le plant de riz : données morphologiques et cycle de la plante. Mémento

Technique de Riziculture, Fascicule 2, 22p.

Li, Y., Shi, Y.S., Cao, Y.S. et Wang, T.Y. (2002). A phenotypic diversity analysis of maize

germplasm preserved in China, Maydica, 47: 107-114.

LOMÉ, (1988). Incidence des doses d’azote sur l’émergence de Striga asiatica en culture de maïs

au Togo. Direction de la recherche agronomique : 1-9.

LOUETTE, D. et SMALE, M. (2000). Farmer‘s seed selection practices and traditional maize

varieties in Cuzalapa, Mexico, Euphytica, 113: 25-41.

MICHELLON, R. (1996). Modes de gestion écologiques des sols et systèmes de culture à base de

géranium dans les hauts de l'ouest de la Réunion.

MUSTIN, M., 1987. Le compost, gestion de la matière organique. Edit. François Dubusc. Paris.

954p.

MUSY, A et SOUTTER, M. (1991). Physique du sol. Edit. Presses polytechniques et universitaires

romandes. 331p.

PARKER, C. et RICHES. (1983). Parasitic Weeds of the World: Biology and Control. CAB

International, UK, 332p.

RABENATOANDRO, Y. (1998). Biologie et gestion du Striga à Madagascar.

RAHARIVELO, M. (2014). Sélection in-vitro des variétés mutantes de riz pluvial malgache Oryza

sativa L. F-154 et B-22, tolérantes à la plante parasite Striga asiatica (L). Kuntze. Mém. DEA.

Option Physiologie Végétale, DBEV-Faculté des Sciences Université d’Antananarivo, 86p.


47

RAJAONERA, R. (2016). Etude des effets de fertilisants chimiques et du système de couverture

végétale (SCV) sur l’attaque de la plante parasite Striga asiatica L. Kuntze chez le riz pluvial

Oryza sativa L. lignée B22 putative tolérante. Mém Master II, Parcours Physiologie et

Biotechnologie Végétales, MBEV-Faculté des Sciences Université d’Antananarivo, 46p.

RANAIVOTSILAVO, H. (2017). Effets des fertilisants chimiques et du système sous couvert

végétal sur l’attaque de Striga asiatica (L). Kuntze aux cultures de maïs (Zea mays (L).), Variété

PLATA à Kianjasoa, Mém Master II, Parcours Physiologie et Biotechnologie Végétales, MBEV-

Faculté des Sciences Université d’Antananarivo, 47p.

RANDIMBISON, M. N. J. (2018). Effets du zezika volcanique (ZEVO) mélange au fumier sur la

culture de maïs variétés PLATA et IRAT200 améliorées infestée par la plante parasite Striga

asiatica (L). Kuntze, Mém Master II, Parcours Physiologie et Biotechnologie Végétales, MBEV-

Faculté des Sciences Université d’Antananarivo, 53p.

RAVELONJANAHARY, N.H. (2017). Etude de l’effet des systèmes de couverture végétale vive et

morte (Vigna unguiculata et Stylosanthes sp.) sur la croissance des plantes de maïs améliorées

(Zea mays L.) face à l’attaque de la plante parasite Striga asiatica (L.) Kuntze. Mém Master II,

Parcours Physiologie et Biotechnologie Végétales, MBEV-Faculté des Sciences Université

d’Antananarivo, 51p.

RAZAFINDRAIBE, C. (2019). Effets des differents systems de culture sur le statut mycorhizien du

sol, l’infestation de Striga asiatica L. Kuntze et sur le rendement en maïs (Zea mays L.) utilisant

la variété Plata parent et améliorée. Mém Master II, Parcours Physiologie et Biotechnologie

Végétales, MBEV-Faculté des Sciences Université d’Antananarivo, 52p.

RIPUSUDAN, L. et PALIWAL, (2002). Food and Agriculture Organization of the United Nations.

RODENBURG, J. (2004). How can field selection for Striga resistance and tolerance in sorghum be

improved. International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics, Bamako, Mali,

Department of Agronomy, Purdue University.

RODENBURG, J. (2010). Crop protection: Addressing current and future problems of parasitic

weeds in rice in Elsevier “1st edition”, 10p.

RODENBURG, J., CISSOKO, M., KAYONGO, N., DIENG, I., BISIKWA, J., IRAKIZA, R.,

MASOKA, I., MIDEGA, C.A.O, et SCHOLES, J.D. (2016). Genetic variation and host-parasite

specificity of Striga resistance and tolerance in rice: the need for predictive breeding. Research

Institute for the Semi-Arid Tropics, Bamako, Mali, Department of Agronomy, Purdue University.

ROLLIN, D. (1997). Quelles améliorations pour les systèmes de culture du sud-ouest malgache ?

Agriculture et développement 16 : 57-72.


48

ROUANET, G. (1988). Amélioration de maïs à Madagascar : Appuis et propositions auprès du

FOFIFA, Revue du Val de Montferrand ; Montpellier, 21p.

SALLE, G., RAYNAL-ROQUES, A. et TURSUET, C. (1995). « Un fléau en Afrique, les Striga.

La Vie des Sciences, 12 n° 1.

SANJAY, R. (2014). “Présente des lignes directrices clairement définies pour la production durable

dans les pays en développement ».

SAUERBORN, J. (1991). Parasitic flowering plants, Ecology and Management. Margraf Verlag,

Werkersheim, Germany, 129p.

SEGUY, L. (1996). Gestion agrobiologique des sols. Les techniques de semis direct sur couvertures

mortes et vivantes : cheminements de recherche-action dans quelques grandes écologies de

Madagascar : pour, avec et chez les agriculteurs, dans leurs unités de production. CIRAD-CA,

Montpellier, France, 37p.

SEGUY, L., BOUZINAC, S., MAEDA, E. et MAEDA, N. (1998). Brésil : semis direct du cotonnier

en grande culture motorisée. Agriculture et développement 17: 3-23.

SEGUY, L., BOUZINAC, S., TRENTINI, A. et CORTES, N. A. (1996) b. L'agriculture

brésilienne des fronts pionniers. I- La méthode de création-diffusion agricole. II- La gestion de la

fertilité par le système de culture. III- Le semis direct, un mode de gestion agrobiologique des sols.

Agriculture et développement 12 : 2-61.

SEGUY, L., BOUZINAC, S., TRENTINI, A. et CORTES, N. A. (1998) a. Brazilian frontier

agriculture. I. The agricultural innovation-extension method. II. Managing soil fertility with

cropping systems III. Direct seeding, an organic soil management technique. Agriculture et

développement, Special issue : 2-61.

SOLTENER, D. (2003). Les bases de la production végétale. Tome I. Le sol et son amélioration.

Collection Sciences et Techniques Agricoles.23ème. Ed. Paris. 472p.

THURSTON, H. D., SMITH, M., ABAWI, G. et KEARL, S. (Eds), (1994). Tapado : slash/mulch,

how farmers use it an what researchers know about it. Workshop, October 12-16, 1992, San José,

Costa Rica. CIIFAD, Ithaca, New York, Etats-Unis, 302p.

TRIOMPHE, B. L. (1996). Seasonal nitrogen dynamics and long term changes in soil properties

under the mucuna/mais cropping system on the hillsides of northern Honduras. Thèse de doctorat,

Cornell University, Ithaca, New-York, Etats-Unis, 21, 7p.

TSARANIRINA, V. (2015). Sélection cytologique de lignées de riz tolérantes à la plante parasite

Striga asiatica (L) Kuntze. Mém. DEA. Option Physiologie Végétale, DBEV-Faculté des Sciences

Université d’Antananarivo, 70p.

UA/SAFGRA. (2007). Manuel de formation en lutte participative contre le Striga en Afrique, 97p.

VILAIN, M. (1988). La production végétale. Volume 1. Les composantes de la production

agriculture d’aujourd’hui. Sciences et Techniques Application, 438p.

VOGT, (1993). Entwicklung der Wirt/Parasit-Beziehung Sorghum bicolor/Striga hermonthica unter

dem Einfluss verschiedener Stickstofformen und Standortfsfaktoren. Plits I1 (3), Institut für

Pflanzenproduktion in den Tropen und Subtropen-Universität Hohenheim, Stuttgart, RFA, 166p.


49

WAGUE, A. (2000). Contribution à la lutte chimique contre le Striga hermonthica (Del.) Benth :

Recherche de doses optimales de 2,4DB pour le traitement des semences de sorgho et de mil. Mémoire

de fin de cycle IPR /IFRA Katibougou ; spécialité Agriculture, 78p.

WILLIAMS, C.N. (1961). Effect of inoculum size and nutrition on the host/parasite relations of

Striga senegalensis on sorghum. Plant Soil 15 : 1-12.

Références webographiques http 1://www.wfp.org/food-security/reports/CFSAM

http 2://www.fao.org/giews/

http 3://cgspace.cgiar.org/handle/10568/76783

http 4://www.gnis-pedagogie.org/mais-origine-et-caracteristiques.html

http 5://www.bio-ligne.com/fertilisation/208-fumier.htlm

http 6://www.FOFIFA.mg/CRR MO

http 7://www.omafra.gov.on.ca

http 8://fr.wikipedia.org/wiki/Vigna_unguiculata

http 9://keys.lucidcentral.,org/keys/v3/eafrinet/weeds/key/weeds/Media/Htlm/Striga_asiatica

(Red_Witchweed).htlm

http 10://www.bioline.org.br/abstract?cs07017

http 11://www.web-agri.fr

http 12://effets-engrais-sur-plantes.e-monsite.com/

http://cgspace.cgiar.org/handle/10568/76783

http://www.gnis-pedagogie.org/mais-origine-et-caracteristiques.html

http://www.bio-ligne.com/fertilisation/208-fumier.htlm

http://www.fofifa.mg/CRR

http://www.omafra.gov.on.ca/

http://fr.wikipedia.org/wiki/Vigna_unguiculata

http://keys.lucidcentral.org/keys/v3/eafrinet/weeds/key/weeds/Media/Htlm/Striga_asiatica_(Red_Witchweed).htlm

http://keys.lucidcentral.org/keys/v3/eafrinet/weeds/key/weeds/Media/Htlm/Striga_asiatica_(Red_Witchweed).htlm

http://www.bioline.org.br/abstract?cs07017

http://www.web-agri.fr/

http://effets-engrais-sur-plantes.e-monsite.com/

Annexes

I

ANNEXE 1 : Caractéristiques de la variété PLATA

NUMERO DE LA COLLECTION : PLATA

NOM : PLATA

Région de Culture : Moyen Ouest

Variété de maïs locale

CARACTERES DE LA PLANTE

Hauteur de la plante : 2 m

Hauteur de l’insertion de l’épi : 1,5 m

Recouvrement des spathes : insuffisant

Cycle semis maturité : 100 à 120 jours

CARACTERES DES GRAINES

Couleur : jaune orangé

Types : semi denté à denté

Texture : farineux

CARACTERES AGRONOMIQUES

Aire de culture : Zone de basse altitude jusqu’à 800 m

Tolérance aux maladies : assez bon sauf aux viroses

II

ANNEXE 2 : Echelle de Haussmann et al., (2008), évaluation de l’infection de Striga asiatica sur ses

plantes hôtes adaptée par Ranaivotsilavo (2017)

Scores

Description des symptômes

Degré de

tolérance

Dessèchement

des feuilles

(%)

Nombre de

feuilles

infectées

Nombre

d’épis

infectés

Symptômes observés au

niveau des feuilles Croissance de l’hôte Epiaison

- Forme de l’épi

- Disposition des graines sur la

rafle

1 R 0 – 9 0 0 Absent Normale Normale -Droite et normale

-Remplies et en ordre

2 MR 10 – 19 [1 – 3] [1 – 5] Taches blanchâtres

éparpillés Normale Normale

-Droite et normale


3 MR 20 – 29 [1 – 3] [6 – 10]

Taches, bandes et marques

observées uniquement sur

la pointe.

Normale ou/et

légèrement retardée Normale

-Droite et normale


4 T 30 – 39 [1 – 3] [11 – 15] Extension des taches et

bandes (marbrés) Retardée, modérée Avec réduction de soie

- Taille réduite avec une

extrémité noirâtre

- Remplies et en ordre

5 T 40 – 49 [4 – 6] [16 – 20] Extension des taches et

bandes (marbrés).

Ralentie avec début de

fanaison. Avec réduction de soie

- Taille réduite et extrémité

courbée

- Remplies et en ordre mais

quelques rangées vides.

6 MT 50 – 59 [4 – 6] [21 – 25]

Extension des taches et

bandes sur le 1/3 de la

feuille qui deviennent des

brûlures.

Réduction de 1/3 de la

taille et du diamètre de la

tige.


taille des épis et des

soies

- Extrémité noirâtre et courbée.

- En désordre, avec des rangées

vides.

7 MT 60 – 69 [7 – 9] [21 – 25]

Extension des taches et

bandes sur la 1/2 de la

feuille qui deviennent grises

et nécrotiques.

Diminution de 50% de la

taille et du diamètre de la

tige, Arrêt de la

croissance



soies

- Taille réduite, extrémité noirâtre

et courbée

- Incomplète et en désordre

8 S 70 – 89 ≥ 10 ≥ 24

Brûlure sur la plupart de la

surface foliaire. Feuilles

courtes.

Taille très réduite. Tiges

minces et fragiles



soies

-Petite extrémité noirâtre et/ou

courbée

-Incomplète et en désordre

9 Ssc 90 - 100 ≥ 10 ≥ 24 Brûlure sur toutes les

surfaces.

Arrêt sévère ou mort de

la plante hôte.

Avortée ou formation

d’épi inutile (sans soie

et miniature)

Absente

III

ANNEXE 3 : Références symptomatologiques sur la relation plante

hôte-Striga

Echelle d’évaluation de l’infection de Striga hermonthica sur la plante de sorgho (Sorghum bicolor)

selon HAUSSMAN et al. (2008) :

Note de l’effet d’infection de Striga hermonthica, au moment de de la floraison, sur les plantes de

sorgho en suivant une échelle de 1 à 9 :

1= Croissance normale des plantes ; aucun symptôme visible.

2= Des petites taches blanches et vagues dispersées sont visibles ; sinon, croissance normale des

plantes.

3= Rayures facilement perceptibles. Mauvais fléau. Seulement une trace de brûlure, restreinte aux

pointes des feuilles.

4= Marquage et rayures étendues, flashe légère. Seulement une trace de brûlure des feuilles. Un léger

ralentissement et une réduction de la taille de l’épi et de la panicule.

5= Marquage et rayures extensibles, bouffées. Des feuilles brûlent sur une petite partie de la zone

foliaire. Ralentissement modéré ; Réduction de la taille de l’épi et de la panicule.

6= Rayures étendues, obscurcissant maintenant les taches, se transforme en brûlure. Des brûlures de

feuilles couvrant environ un tiers de la surface foliaire. Environ un tiers de réduction de la hauteur.

Diminution du diamètre de la tige, réduction de la taille de l’épi et de la panicule.

7= Rayures / brûlures étendues, rendant gris et nécrotique. Environ la moitié de la surface foliaire de

la plante est brûlée. Le retard de croissance sévère, environ 50% de réduction de la hauteur. Réduction

remarquable du diamètre de la tige, de la taille de l’épi et de la panicule. Quelques tiges se brisent.

8= Brûlure sur la plupart des zones foliaires. Le retard de croissance entraîne une réduction de taille

de 50%. Les tiges sont minces et faibles ; Beaucoup sont brisés. Les feuilles sont nettement courtes

et ouvertes.

9= Pratiquement toute la zone de la feuille brûle ; Deux tiers ou plus de réduction de la hauteur ; La

plupart des tiges s’effondrent ; Aucun épi utile n’est formé ; Miniature ou pas de panicule ; Pas de

production de pollen ; Des plantes mortes ou presque mortes.

Légendes du précédent tableau :

Degré de tolérance :

1 : Plante résistante

2 : Plante moyennement résistante

3 – 4 : Plante tolérante

5 – 6 : Plante moyennement tolérante

7 – 8 : Plante sensible

9 : Plante susceptible

IV

ANNEXE 4 : Caractéristiques des plantes de couverture

Stylosanthes guianensis (Husson et al., 2008)

Nom scientifique : Stylosanthes guianensis

Nom commun : Stylosanthes

Description : légumineuse herbacée

Famille : Fabaceae ;

Hauteur : 1 à 1,8 m ;

Feuilles : Trifoliolées ;

Fleurs : Jaune intense ou orangé et peuvent être striées en rouge ;

Grains : 1,5 à 2 mm, colorer en brun clair ou de jaune à noire ;

Systèmes racinaires : très ramifiés, avec un pivot central et de nombreuses racines

secondaires rondes concentrées développant des nodosités.

Vigna unguiculata

Nom scientifique : Vigna unguiculata

Nom commun : Niébé

Description : herbacée vivace comestible

Famille : Fabaceae ;

Tiges : frêles, grimpantes ou rampantes et peuvent atteindre 4 m de long ;

Feuilles : trifoliolées, alternées et rattachées aux tiges par un pétiole de 25 cm ;

Grainses : contenues dans des gousses de 8 à 15 cm ;

Systèmes racinaires : une racine pivotante bien développée et des racines secondaires et

adventives nombreuses.

V

ANNEXE 5 : Valeur des principaux fertilisants organiques

Type de production Teneurs/tonne de production brute

Azote total (kg/t) P2O5 (kg/t) K2O (kg/t)

Fumier

Bovins 4,67 2,9 6,31

Ovins 6,7 4 12

Caprins 6,1 5,2 5,7

Volailles (Poulets de chair) 22,8 13,8 19

VI

ANNEXE 6 : Traitement statistique des données Taux de germination

> model.R1 = aov(Nbr ~ trait, data=data) > print (summary (model.R1)) Df Sum Sq Mean Sq F value Pr (>F) trait 3 385.4 128.47 50.68 0.000118 *** Residuals 6 15.2 2.54 Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1 cld(leastsquare, alpha=.05, Letters=letters, adjust="tukey") Génotypes Systèmes lsmean SE df lower.CL upper.CL .group 0Gy Témoin 66.21250 1.125877 6 61.18674 71.23826 a 200Gy Témoin 71.24250 1.125877 6 66.21674 76.26826 ab 0Gy SCVv 74.51917 1.125877 6 69.49340 79.54493 b 300Gy Témoin 74.87500 1.125877 6 69.84924 79.90076 b 0Gy SCVm 78.63250 1.125877 6 73.60674 83.65826 bc 200Gy SCVv 79.54917 1.125877 6 74.52340 84.57493 bc 0Gy SCVm + F 81.15583 1.125877 6 76.13007 86.18160 c 300Gy SCVv 83.18167 1.125877 6 78.15590 88.20743 cd 200Gy SCVm 83.66250 1.125877 6 78.63674 88.68826 cd 200Gy SCVm + F 86.18583 1.125877 6 81.16007 91.21160 d 300Gy SCVm 87.29500 1.125877 6 82.26924 92.32076 d 300Gy SCVm + F 89.81833 1.125877 6 84.79257 94.84410 dc Confidence level used: 0.95 Conf-level adjustment: sidak method for 12 estimates P value adjustment: tukey method for comparing a family of 12 estimates significance level used: alpha = 0.05

Nombre moyen des plants de Striga asiatica émergé

> model.R2 <- aov (nbr ~ trait, data=data) > print (summary (model.R2))

Df Sum Sq Mean Sq F value Pr (>F) trait 3 1550.0 516.7 30.377 0.000504 *** Residuals 6 102.1 17.0 --- Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1 > cld (trait, alpha=.05, adjust="tukey", Letters=letters) Systèmes Génotypes lsmean SE df lower.CL upper.CL .group SCV 300Gy -2.009000 2.916226 6 -15.026646 11.00865 a SCVm 300Gy 1.249667 2.916226 6 -11.767980 14.26731 a SCV 200Gy 1.630500 2.916226 6 -11.387146 14.64815 a SCVm 200Gy 4.889167 2.916226 6 -8.128480 17.90681 a SCV 0Gy 5.710500 2.916226 6 -7.307146 18.72815 a SCVm 0Gy 8.969167 2.916226 6 -4.048480 21.98681 ab SCVm + F 300Gy 10.620333 2.916226 6 -2.397313 23.63798 ab SCVm + F 200Gy 14.259833 2.916226 6 1.242187 27.27748 ab SCVm + F 0Gy 18.339833 2.916226 6 5.322187 31.35748 b Témoin 300Gy 27.251000 2.916226 6 14.233354 40.26865 c Témoin 200Gy 30.890500 2.916226 6 17.872854 43.90815 cd Témoin 0Gy 34.970500 2.916226 6 21.952854 47.98815 d Confidence level used: 0.95

VII

Conf-level adjustment: sidak method for 12 estimates P value adjustment: tukey method for comparing a family of 12 estimates significance level used: alpha = 0.05

Taux de survivant

> model.R3 <- aov (Nbr ~ trait, data=data) > print (summary (model.R3)) > cld (trait, alpha=.05, Letters=letters, adjust="tukey") G S lsmean SE df lower.CL upper.CL .group 0Gy Témoin 15.52333 1.276661 6 9.824487 21.22218 a 0Gy SCVv 33.58000 1.276661 6 27.881154 39.27885 b 200Gy Témoin 41.62583 1.276661 6 35.926987 47.32468 bc 0Gy SCVm 45.87222 1.276661 6 40.173376 51.57107 cd 0Gy SCVm + F 51.21444 1.276661 6 45.515598 56.91329 de 300Gy Témoin 51.48083 1.276661 6 45.781987 57.17968 de 200Gy SCVv 59.68250 1.276661 6 53.983654 65.38135 e 300Gy SCVv 69.53750 1.276661 6 63.838654 75.23635 f 200Gy SCVm 71.97472 1.276661 6 66.275876 77.67357 f 200Gy SCVm + F 77.31694 1.276661 6 71.618098 83.01579 fg 300Gy SCVm 81.82972 1.276661 6 76.130876 87.52857 gh 300Gy SCVm + F 87.17194 1.276661 6 81.473098 92.87079 h Confidence level used: 0.95 Conf-level adjustment: sidak method for 12 estimates P value adjustment: tukey method for comparing a family of 12 estimates significance level used: alpha = 0.05

Hauteurs moyennes maximales des plants de maïs

> model.R4 <- lm (nbr ~ trait, data=data) > print (summary (model.R4)) Systèmes lsmean SE df lower.CL upper.CL .group SCVv 148.0000 0.7698004 6 145.3015 150.6985 a Témoin 159.0000 0.7698004 6 156.3015 161.6985 b SCVm 177.3333 0.7698004 6 174.6348 180.0318 c SCVm + F 187.3333 0.7698004 6 184.6348 190.0318 d Results are averaged over the levels of: Génotypes Confidence level used: 0.95 Conf-level adjustment: sidak method for 4 estimates P value adjustment: tukey method for comparing a family of 4 estimates significance level used: alpha = 0.05

Nombre moyen de feuilles

> model.R5 = lm (nbr ~ trait, data=data) > cld (trait, alpha=.05, Letters=letters, adjust="tukey") Systèmes lsmean SE df lower.CL upper.CL .group Témoin 10.44333 0.2434627 6 9.589884 11.29678 a SCVv 12.19000 0.2434627 6 11.336551 13.04345 b SCVm 13.71667 0.2434627 6 12.863217 14.57012 c SCVm + f 14.45000 0.2434627 6 13.596551 15.30345 c

VIII

Results are averaged over the levels of: Génotypes Confidence level used: 0.95 Conf-level adjustment: sidak method for 4 estimates P value adjustment: tukey method for comparing a family of 4 estimates significance level used: alpha = 0.05

Taux de chlorophylle

> Model.R6 <- aov (taux ~ trait, data =data) > print (summary (Model.R6)) Df Sum Sq Mean Sq F value Pr (>F) trait 3 407.0 135.7 43.8 2.61e-05 *** Residuals 8 24.8 3.1 -- Signif. codes: 0 ‘***’ 0.001 ‘**’ 0.01 ‘*’ 0.05 ‘.’ 0.1 ‘ ’ 1 > cld (trait, adjust="tukey", alpha=.05, Letters = letters) Systèmes Génotypes lsmean SE df lower.CL upper.CL .group Témoin 0Gy 30.36500 0.4898809 6 28.17824 32.55176 a Témoin 200Gy 32.86667 0.4898809 6 30.67990 35.05343 b Témoin 300Gy 33.49167 0.4898809 6 31.30490 35.67843 bc SCVv 0Gy 36.47833 0.4898809 6 34.29157 38.66510 c SCVv 200Gy 38.98000 0.4898809 6 36.79324 41.16676 d SCVv 300Gy 39.60500 0.4898809 6 37.41824 41.79176 d SCVm 0Gy 41.79833 0.4898809 6 39.61157 43.98510 de SCVm 200Gy 44.30000 0.4898809 6 42.11324 46.48676 e SCVm 300Gy 44.92500 0.4898809 6 42.73824 47.11176 ef SCVm + F 0Gy 45.88833 0.4898809 6 43.70157 48.07510 f SCVm + F 200Gy 48.39000 0.4898809 6 46.20324 50.57676 fg SCVm + F 300Gy 49.01500 0.4898809 6 46.82824 51.20176 g Confidence level used: 0.95 Conf-level adjustment: sidak method for 12 estimates P value adjustment: tukey method for comparing a family of 12 estimates significance level used: alpha = 0.05

Nombre moyen de feuilles infestées par le Striga asiatica

> model.R7 <- lm (nbr ~ trait, data= data) > cld (trait, alpha=.05, Letters=letters, adjust="tukey") Génotypes lsmean SE df lower.CL upper.CL .group 300Gy 3.465 0.03555122 6 3.348611 3.581389 a 200Gy 3.835 0.03555122 6 3.718611 3.951389 b 0Gy 4.320 0.03555122 6 4.203611 4.436389 c Results are averaged over the levels of: trait Confidence level used: 0.95 Conf-level adjustment: sidak method for 3 estimates P value adjustment: tukey method for comparing a family of 3 estimates significance level used: alpha = 0.05

IX

Rendement

> model.R8 <- lm (t.ha ~ Traitements, data=data) > print (summary (model.R8)) > cld (Traitement, alpha=.05, adjust="tukey", Letters=letters) Semences Traitements lsmean SE df lower.CL upper.CL .group 0Gy Témoin -0.6187231 0.5809286 6 3.2119112 1.974465 a 0Gy SCVv -0.2363459 0.5809286 6 2.8295340 2.356842 ab 200Gy Témoin 0.7022975 0.5809286 6 1.8908906 3.295486 b 0Gy SCVm 0.8743893 0.5809286 6 1.7187988 3.467577 b 200Gy SCVv 1.0846747 0.5809286 6 1.5085134 3.677863 b 300Gy Témoin 2.0751451 0.5809286 6 0.5180430 4.668333 bc 200Gy SCVm 2.1954099 0.5809286 6 0.3977782 4.788598 bc 300Gy SCVv 2.4575224 0.5809286 6 0.1356658 5.050710 c 0Gy SCVm + F 2.9124200 0.5809286 6 0.3192319 5.505608 c 300Gy SCVm 3.5682575 0.5809286 6 0.9750694 6.161446 cd 200Gy SCVm + F 4.2334406 0.5809286 6 1.6402525 6.826629 cd 300Gy SCVm + F 5.6062882 0.5809286 6 3.0131001 8.199476 d Confidence level used: 0.95 Conf-level adjustment: sidak method for 12 estimates P value adjustment: tukey method for comparing a family of 12 estimates significance level used: alpha = 0.05

X

ANNEXE 7 : Les ravageurs de la maïsiculture Les insectes

Insectes ravageurs Symptômes Méthodes de lutte

La larve de la pyrale de maïs

(Ostrinia nubilalis) est la cause de

diverses pourritures de la tige.

Lutte biologique par la femelle de

trichogramme.

Variétés résistantes.

Le ver gris noir (Agrotis ipsilon)

coupe les plants de maïs au ras

du sol.

Lutte chimique par Décis (15 g/l de

deltaméthrine) qui s’utilise à la dose de 0,50

l/ha.

Le ver de l’épi de maïs (Helicoverpa

zea) cause des dommages souvent

concentrés autour de la pointe de

l’épi.

Bacillus thuringiensis Spray, une lutte

biologique contre les chenilles.

Mix de mélasse et d’appât à la pyréthrine

et à la peinture autour de la base des plants

de maïs pour tuer les adultes car ils sortent

du sol.

La chrysomèle des racines

(Diabrotica virgifera), dont la larve

sectionne les racines, incurve les

tiges en col-de-cygne et renverse des

plants depuis leur base.

Rotation des cultures, maïs/soja.

Contre les larves, utiliser des insecticides

de synthèse (téflutrine), au moment des

semis.

Épandage du Décis (15 g/l de

deltaméthrine).

L’altise de maïs (Chaetocnema

pulicaria) est la cause de la maladie

de Stewart (une brûlure bactérienne

des feuilles).

Le crapaud est le prédateur naturel de

l’altise.

Mélange de cendre et de chaux appliqué

en

poudrage léger sur les jeunes plants.

Purins répulsifs d’ail ou de piments forts.

• Pyrèthre qui paralyse les altises.

Le puceron de maïs (Rhopalosiphum

maidis) est un perceur-suceur qui se

nourrit des sucs (éléments nutritifs).

Lutte naturelle car une larve de coccinelle

mange 100 pucerons par jour, ou bandes de

glu, produites à base de pyréthrines

naturelles, de deltaméthrine, de roténone ou

d’acides gras (savon noir insecticide).

Plantes anti-pucerons (menthe, thym,

absinthe).

Les larves et les adultes de la

cicadelle de maïs (Zyginidia

scutellaris) se nourrissent du

contenu des cellules des feuilles,

provoquant l’apparition de

nombreuses ponctuations blanches

sur les feuilles pouvant aller

jusqu’au dessèchement.

Lutte chimique par Decis Protech, Pearl

Protech, Split Protech (15 g/l de

deltaméthrine). Ils s’utilisent à la dose de

0,83 l/ha.

La chenille légionnaire Spodoptera

frugiperda est un grand ravageur de

la maïsiculture, notamment elle

broie toute les parties aériennes de

maïs.

Lutte chimique et mécanique

Locusta migratoria : espèce de

sauterelle migratrice ravageuse de

culture par broyage de tous les

organes aériens des plantes

Lutte directe par lance-flamme,

Lutte chimique : à répandre des substances

toxiques ou stérilisantes par voie aérienne

XI

Les maladies

Maladies Symptômes Méthodes de lutte

Le charbon des inflorescences,

l’helminthosporiose fusiforme (Ustilago

maydis) sur épi et le charbon nu

(Sphacelotheca reiliana), dû à l’agent

pathogène (Helminthosporium turcicum)

sont causés par un champignon qui s’attaque

aux épis et tiges en provoquant des

malformations et des poussières noires.

• Éviter les blessures mécaniques et les

dommages causés par les herbicides.

• Respecter les formules de fertilité

équilibrée.

Les symptômes de la Rouille de maïs

(Puccinia maydis) apparaissent sur les

feuilles inférieures sous la forme de petites

pustules brun rougeâtre (couleur de rouille)

poussiéreuses de 1 mm ; les pustules

colonisent ensuite toutes les parties

aériennes de la plante. À maturité, les

pustules deviennent noires.

• Variétés tolérantes à la maladie.

• Traitement des semences aux

fongicides à bonne dose.

• Arrachage et incinération des plants

malades.

L’Anthracnose de maïs (Colletotrichum

graminicola) provoquée par un champignon

brûle les feuilles et pourrit la tige.

• Utiliser des variétés résistantes comme

meilleurs moyens de lutte contre la forme

foliaire de l’anthracnose.

• Pratiquer la rotation des cultures

Pourriture de la tige causée par des

champignons avec des dommages allant

jusqu’à nuire au remplissage des grains et à

l’intégrité des tiges, et d’accélérer la

sénescence et la circulation des éléments

nutritifs.

• Réduire les facteurs de stress (choix de

variétés de bonne résistance ou tolérance

aux maladies foliaires et aux pourritures

de la tige).

• Combattre les insectes et les mauvaises

herbes.

• Éliminer les plants de trop.

• Pratiquer la rotation des cultures.

• Fertiliser à la dose

adéquate en N (azote) et en K

(potassium).

• Travailler le sol en respectant les

entretiens culturaux.

Fusariose de la tige de maïs (Fusarium sp)

causée par des champignons (Fusarium

graminearum, Gibberella zeae) provoquant

des lésions ou tâches externes sombres aux

noeuds inférieurs.

À l’intérieur de la tige, le tissu pourri de la

moelle prend une couleur rose saumon.

• Choix de variétés tolérantes.

• Le traitement des semences diminue le

risque d’attaque.

• Enfouir les résidus de récolte (céréales,

maïs).

• Favoriser la rotation des cultures en

évitant de cultiver le maïs après le maïs.

Virus de la striure de maïs (MSV) avec des

bandes blanchâtres continues sur la feuille

au stade végétatif de 30 à 50 jours après

levée.

• Arracher les plants virosés avant la

floraison.

• Semer les variétés tolérantes.

XI

ANNEXE 8 : Récapitulation des résultats sur la pratique de SCVm et

SCVv pendant les années culturales 2016-2017-2018 utilisant la variété

de maïs Plata

SCVm : sous couverture végétale morte SCVv : sous couverture végétale vive

Années de la pratique

des SCV

Paramètre étudiés Systèmes de

culture

Semences

utilisées 2016 2017 2018

Emergence de Striga

asiatica

SCVm 0 Gy 13 3,00 6,66

300 Gy 8,30 0,67 3,78

SCVv 0 Gy Aucune 9,00 2,00

300 Gy Aucune 1,67 1,78

Nombre des feuilles de maïs

infectées par le S. asiatica

SCVm 0 Gy 3,30 4,00 3,67

300 Gy 2,60 1,00 2,87


300 Gy Aucune 1,00 2,33

Rendement en grains de

maïs (t/ha)

SCVm 0 Gy 2,80 2,33 0,80

300 Gy 3,70 4,67 3,72


300 Gy Aucune 3,67 1,36

University of Antananarivo

Faculty of Sciences

Domain : Science and Technology

Mention : Plant Biology and Ecology

Memory of Master II

Course: Plants Physiology and Biotechnology

Title: Effect of practical of cultural systems to Striga asiatica (L.) Kuntze incidence and on

maize yield (Zea mays L.), parent variety and two improved lines of Plata

Abstract

Having high nutritional value, maize is ranked third in solving world food insecurity face to

climate change. In Madagascar, the parasitic weed, Striga asiatica kills and greatly reduces maize

production up to 75-100% especially in the Middle-West region since many years ago. The aim of

this study is to identify the cultural techniques which can both fight against S. asiatica and increase

maize yield. During this study, the cultural technique using green mulch (SCVv) and mulch based-

cropping system residues (SCVm) or with manure (SCVm+F) have been used. Maize seeds of Plata

variety and his two improved genotypes 200Gy and 300Gy of the sixth generation (M6) were used.

Results have shown that SCV had considerably reduced S. asiatica emergence in the parcel and

its symptoms attack in maize leaf for all tested seed used. These systems promote soil moisture

maintenance that inhibits S. asiatica seed germination. Particularly, the addition of manure on these

SCV promotes the germination of this parasite in the parcel of 14,41. Otherwise, SCVm+F has

improved maize yield of 4,25 t/ha compared to the SCVm, SCVv and that of the Control parcel

respectively of 2,21t/ha, 0,98t/ha and 0,67t/ha. This is due to the abundance of nutritive elements in

the soil due to the mulch residues decomposition and the manure mineralization. The yield dropped

in the SCVv may be explained by the water and the nutritional element competition between green

mulch and the main culture.

For all tested culture systems, the improved seeds have given the good results for all studied

parameters.

The practical of SCV with the use of improved seeds tolerant to the parasite could be used to

control S. asiatica and for enhancing maize yield.

Keywords: Culture systems, cover plant, Striga asiatica, improved maize seeds (M6) (Zea mays L.), maize yield.

Author : Rado Fanorenantsoa ANDRIAMIALIHARISOA

Supervisor : Dr Berthe RASOAMAMPIONONA

Université d’Antananarivo

Faculté des Sciences

Domaine : Sciences et Technologies

Mention : Biologie et Ecologie Végétales

Mémoire de MASTER II

Parcours : Physiologie et Biotechnologie

Végétales

Titre : Effet de la pratique des systèmes de culture sur l’incidence de Striga asiatica (L.) Kuntze

et sur le rendement du maïs (Zea mays L.), variété Plata parent et deux lignées améliorées

Résumé

Ayant des valeurs nutritionnelles élevées, le maïs est classé troisième dans la résolution de

l’insécurité alimentaire mondiale face aux changements climatiques actuels. A Madagascar,

l’adventice parasite, Striga asiatica détruit considérablement la production de maïs jusqu’à 75 à 100%

surtout dans le Moyen-Ouest depuis des années. L’objectif de cette étude est d’identifier les

techniques culturales permettant à la fois de lutter contre le S. asiatica et d’augmenter la production

de maïs. Durant cette étude, les pratiques culturales utilisant le système de culture sous couverture

végétale vive (SCVv), morte (SCVm) et avec fumier (SCVm+F) ont été utilisées. Les semences de

maïs de la variété Plata et celles de ces deux lignées améliorées de la sixième génération (M6) 200Gy

et 300Gy ont été utilisées.

Les résultats ont montré que les SCV ont diminué significativement l’émergence de S. asiatica

et réduisent les symptômes d’attaque au niveau des feuilles des plantes hôtes pour toutes les semences

utilisées. Ces systèmes permettent le maintien de l’humidité du sol qui inhibe la germination des

graines de S. asiatica. Particulièrement, l’ajout de fumier sur le SCV favorise l’augmentation du

nombre de ce parasite dans la parcelle de l’ordre de 14,41, par contre, ce système SCVm +F a amélioré

le rendement en grains de maïs de 4,25 t/ha par rapport au SCVm, au SCVv et à la parcelle Témoin

qui sont respectivement de 2,21 t/ha, 0,98 t/ha et 0,67 t/ha. Cette augmentation est due à la

surabondance des éléments nutritifs dans le sol par la décomposition des résidus végétaux des

couvertures et par la minéralisation du fumier. La chute du rendement sur le SCVv peut être expliqué

par la compétition en eau et en éléments nutritifs des plantes de couverture avec les plants de la culture

principale.

Dans tous les systèmes étudiés, ce sont toujours les semences des génotypes améliorés qui

donnent des meilleurs résultats sur les différents paramètres étudiés.

La pratique des SCV combinée à l’utilisation de semences améliorées tolérantes au parasite

pourrait être utilisée pour le contrôle de S. asiatica et pour l’amélioration du rendement en grains de

maïs.

Mots-clés : Systèmes de culture, plante de couverture, Striga asiatica, semences améliorées de maïs (Zea mays L.),

rendement du maïs.

Auteur : Rado Fanorenantsoa ANDRIAMIALIHARISOA

Encadreur : Dr Berthe RASOAMAMPIONONA

Documents

Effet de la pratique des systèmes de culture sur