Centre de Coopération Internationale en
Recherche Agronomique pour le Développe-
ment (Cirad, France)
Association Impulsion (Burkina Faso)
Partenaires du Projet
Valeur des tourteaux
de Jatropha bruts et transformés
utilisés comme fertilisant et amendement
au Mali et au Burkina Faso.
Le centre de tourisme solidaire et
de développement rural de Teriya
Bugu se situe au Mali dans la ré-
gion de Ségou (cercle de Bla) au
bord du fleuve Bani. Il a été créé par le Père
Bernard VERSPIEREN dans les années 1970 et
est actuellement géré par l’Association
d’Entraide et de Développement Rural (AEDR).
Les activités présentes sur le centre de tou-
risme solidaire et de développement rural de
Teriya Bugu sont très diversifiées et s’organi-
sent suivant 4 filières : hôtel/restaurant, projet
Jatropha, activités agricoles et forestières,
activités communautaires.
Afin de ne plus être dépendant du diesel pour
produire son électricité et pour perpétuer la
tradition de développement des énergies
renouvelables à Teriya Bugu, il a été décidé
en 2006 de mettre en place un projet
d’électrification via la production d’un
agro-carburant durable, l’huile végétale pure
de Jatropha curcas. L’objectif final du projet
est d’atteindre l’autonomie énergétique avec
à terme environ 400 hectares de culture de
Jatropha pour obtenir annuellement 300
tonnes de graines et ainsi produire 80 000
litres d’huile carburant. Le projet Jatropha a
au départ été financé par la Fondation Total
pour tout ce qui concernait la transformation
en huile et les moteurs adaptés.
58
Les aspects agronomiques ont été soutenus
jusqu’en 2013 par le projet JATROPT coor-
donné par l’université de Wageningen (Pays
Bas) et financé par la Communauté euro-
péenne.
Outre les plantations propres de l’AEDR sur
environ 40 ha, un programme d’animation en
milieu rural a pour but d’accompagner les
paysans locaux dans la culture du Jatropha.
Organisés en une cinquantaine de coopéra-
tives avec près de 400 ha de plantations, ils
fournissent l’essentiel de la production de
graines, soit 30 tonnes en 2012. Les haies et
les cultures intercalaires sont fortement
encouragées afin de ne pas perturber les
systèmes agraires traditionnels des paysans.
Association d’Entraide pour le Développement rural (AEDR)Teriya Bugu
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Objectifs du Projet
Ce projet vise par l’acquisition de références
agronomiques à combler le déficit de
données dans les pays cibles, Mali et Burkina
Faso en particulier et en Afrique de l’Ouest en
général. Il permettra (I) la qualification des
tourteaux de Jatropha bruts et transformés et
(II) l’évaluation de leur valeur agronomique
potentielle à travers leur :
Effet fertilisant.
Effet amendant (impact sur les propriétés
physiques et biologiques des sols).
Innocuité (présence de produits toxiques,
d’éléments trace métalliques, de polluants
organiques, d’agents pathogènes et d’inertes).
Afin (III) d’éditer une fiche matière végétale
et/ou compost végétal sur les tourteaux bruts
et transformés synthétisant et vulgarisant les
points (I) et (II).
Activité 1
Qualification des tourteaux de Jatropha
bruts, compostés et méthanisés au Mali et
au Burkina Faso : valeur agronomique et
toxicité directe.
TACHE 1 : Qualification analytique courante
de tourteau brut (TB), tourteau composté
(TC) et tourteau méthanisé (TM).
TACHE 2 : Qualification par Spectrométrie
Proche Infra-Rouge (Spir) de tourteau brut
(TB), tourteau composté (TC) et tourteau
méthanisé (TM).
L’objectif sera de déterminer la valeur
agronomique moyenne des tourteaux bruts,
compostés et méthanisés potentiellement
recyclables en agriculture, à partir d’échan-
tillons de tourteaux récoltés sur les sites de
production artisanaux et industriels d’huile de
Jatropha au Mali et au Burkina Faso.
Les résultats analytiques seront organisés
dans une base de données au format simple
et accessible et pouvant être complétée par
des analyses futures.
La totalité des échantillons prélevés dans la
tache 1 sera analysée par Spectrométrie
Proche Infra-Rouge (Spir) pour permettre la
réalisation d’une étude de faisabilité de la
prédiction par la Spir de la valeur agrono-
mique des tourteaux, utilisant les analyses
classiques de laboratoire comme référence.
Principales activités du Projet :
Montant TOTAL : 102.400 Euros
Contribution FFEM : 80.000 Euros
59
Valeur des tourteaux de Jatropha bruts et transformés utilisés comme fertilisant et amendement au Mali et au Burkina Faso
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Ce dispositif d’expérimentation agronomique
en milieu paysan contrôlé a pour objectif
général d’évaluer la valeur agronomique des
tourteaux de Jatropha et de produire des
références communes en matière de fertilisa-
tion mixte tourteaux de Jatropha et engrais
minéral afin de préparer une diffusion plus ou
moins large de la fertilisation organique avec
des tourteaux de Jatropha auprès des
agriculteurs.
L’objectif spécifique de cet essai est
d’évaluer sur 2 saisons culturales, comme
critère principal, le rendement d’une culture
de maïs et de 3 cultures de maraichage :
tomate, haricots et carotte, fertilisées avec
des tourteaux de Jatropha bruts et
transformés (i.e. méthanisé et composté) en
comparaison avec un témoin NPK. Au
Burkina Faso, l’objectif de l’essai mis en
œuvre par l’ONG Impulsion dans le cadre du
Projet AGRO 04 (complémentaire au présent
projet), sera aussi d’évaluer les paramètres
de rendement du petit mil avec 4 types de
fertilisation (aucun amendement - champ
témoin - un apport en tourteaux brut de
Jatropha, un apport en fumure organique, un
apport tourteaux/fumure organique). Une
analyse commune des résultats d’expérimen-
tation sera réalisée.
Pour chacune des cultures et à l’issue des
deux cycles culturaux, un dosage des esters
de phorbol et des curcines sera effectué. Ces
analyses seront effectuées sur les parties
comestibles des cultures afin d’évaluer la
mobilité de ces toxines.
Des protocoles détaillés sont rédigés pour
la réalisation de chacune des tâches
expérimentales :
Le prélèvement des échantillons est réalisé
suivant les bonnes pratiques de prélèvement
d’un l’échantillon moyen apporté au labora-
toire pour analyse. L’analyse des échantillons
de tourteau pour les volets composition
agronomique et polluants, toxines, est
réalisée suivant des protocoles standardisés
de laboratoire de service. En revanche, les
analyses de toxines (esters de phorbols et
curcines) sont réalisées suivant des
protocoles de recherche expérimentaux.
Un protocole pour l’essai de fertilisation mixte
tourteaux brut/transformé et engrais minéral
d’une culture de maïs. Les doses de tourteau
brut, composté, méthanisé et l’engrais
minéral à épandre sur les unités expérimen-
tales sont exprimées en kg/24m2.
Méthodologie :
60
Un protocole pour l’essai de fertilisation mixte
tourteaux brut/transformé et engrais minéral
de 3 cultures de maraîchage. Les doses de
tourteau brut, composté, méthanisé et
l’engrais minéral à épandre sur les unités
expérimentales sont exprimées en kg/3m2
(tableau 2).
Des contacts réguliers par téléphone entre
l’AEDR et le CIRAD ont permis au cours du
projet de faire le point sur l’avancement des
activités et les difficultés, et de mettre en
œuvre les actions correctives..
La mise en œuvre du projet a été très perturbée
par les évènements qui se sont succédé en
2012/2013, d’abord sur le plan national au
Mali, puis consécutivement sur le Centre de
Teriya Bugu qui a vu sa fréquentation réduite à
néant. Des mesures d’économie ont dû être
prises et le personnel technique a été sérieu-
sement réduit, de même que les moyens de
communication.
Mise en oeuvre
Mise en place et suivi d’une expérimenta-
tion de recyclage de tourteaux bruts
et transformés en fertilisation mixte
(engrais – tourteaux) au Mali et (fumure
organique – tourteau) au Burkina Faso en
plein champ sur cultures maraichères, maïs
et petit mil.
TACHE 1 : Essais expérimentaux aux champs.
TACHE 2 : Analyse des résultats et rédaction
du rapport final d’expérimentation
Activité 2
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
61
Valeur des tourteaux de Jatropha bruts et transformés utilisés comme fertilisant et amendement au Mali et au Burkina Faso
Une base de données au format tableur Excel
est formalisée et est déjà renseigné avec les
premiers résultats d’analyse disponibles.
Pour chacune des caractéristiques, nous dis-
poserons d’une moyenne, d’un écart-type,
d’un minimum et d’un maximum. Elle
contient à ce jour 90 échantillons de tour-
teaux analysés.
La minéralisation du carbone et de l’azote en
conditions contrôlées de laboratoire a été
réalisée sur une période de 127 jours.
Mise en place et suivi d’une expérimentation
de recyclage de tourteaux bruts et transfor-
més en fertilisation mixte (engrais–tourteaux)
au Mali et (fumure organique–tourteau) au
Burkina Faso en plein champ sur cultures
maraichères, maïs et petit mil.
Les essais de maïs et de maraîchage ont été
conduits pendant 2 campagnes en 2013/14 et
2014/15. Les essais de maraîchage ont été
conduits en 2013/14 et sont en cours pour la
deuxième campagne 2014/15.
Un outil Excel de calcul de la fertilisation
raisonnée et mixte tourteau/engrais minéral a
été élaboré, permettant de calculer automa-
tiquement les doses de tourteau et d’engrais
à épandre en fonction de la surface de la
parcelle, des apports en azote du sol, des
besoins de la culture et de la qualité des
tourteaux, du type d’engrais et de la part de
substitution de l’engrais par les tourteaux.
Activité 2
Qualification des tourteaux de Jatropha
Bruts, Compostés et Méthanisés au Mali et
au Burkina Faso : Valeur agronomique et
toxicité directe.
Activité 1
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Valeur agronomique des tourteaux
de Jatropha bruts et transformés au Mali
et au Burkina Faso
La culture de Jatropha (Jatropha curcas L.) est
en fort développement en Afrique de l’Ouest
afin de produire de l’huile végétale pure à des
fins énergétiques.Les coproduits que sont
les coques des fruits et le tourteau issu du
pressage sont peu valorisés. Pourtant ce
dernier est riche en éléments nutritifs.L’objectif
du projet est de qualifier les tourteaux de
Jatropha bruts et transformés et d’apprécier
leur valeur agronomique potentielle à travers
leur (i) effet fertilisant, (ii) leur effet amendant
(impact sur les propriétés physiques et biolo-
giques des sols, et (iii) leur innocuité (présence
de toxines, d’éléments trace métalliques et
d’inertes). Le tourteau de Jatropha brut et le
tourteau de Jatropha méthanisé présentent
des potentiels de minéralisation de l’azote éle-
vés. Ils peuvent être considérés plutôt comme
des engrais organiques. Cependant, leur utili-
sation en tant que matière fertilisante devra
être raisonnée du fait de leurs teneurs élevées
en azote et en raison de la présence de
toxines (esters de phorbol).
Mots-clés : tourteaux de Jatropha, valeur
agronomique, disponibilité des éléments
nutritifs, Afrique de l’Ouest
Caracterisation agronomique
des tourteaux de Jatropha brut et
transformés au Mali
et au Burkina Faso.
Jean-Michel Médoca,b et Maurice Kamatéc,*
Résumé
Introduction
On observe actuellement un fort développe-
ment de la culture du Jatropha (Jatropha
curcas L.) en Afrique de l'Ouest. Cette culture
a pour principal objet la production d'huile à
des fins énergétiques. Les coproduits que
sont les coques des fruits et le tourteau issu
du pressage sont peu valorisés. Pourtant ce
dernier est riche en éléments minéraux et en
protéines.
Les graines de Jatropha, et par conséquent
le tourteau issu de leur pressage, sont en
général toxiques pour les humains et les
animaux en raison de la présence de
curcine (thermolabile) et d’ester de phorbols
(très stables). Le tourteau ne peut donc être
utilisé comme aliment pour bétail sans
subir au préalable une couteuse détoxifica-
tion. En revanche, il est classé par le « Land-
wirtschaftlicheVersuchanstalt » (Allemagne)
comme engrais organique ternaire de type
NPK à teneur marquée en azote (Münch,
1986 in Domergue et Pirot, 2008).
Cependant, peu de références existent sur sa
composition complète en éléments fertili-
sants et sur sa valeur agronomique quantifiée
en particulier au Mali et au Burkina Faso.
Le tableau 1 présente la composition en
éléments fertilisants majeurs du tourteau de
Jatropha analysé par quelques auteurs en
comparaison avec un engrais organique
fréquemment utilisé.
62
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
a) UPR Recyclage et Risque, CIRAD, 34398 Montpellier, France - UPR Recyclage et Risque, CIRAD, 18524 Dakar, Sénégal
c) AEDR – TeriyaBugu, BP 596, Ségou, Mali - *) Contact : Tél.: +223 66 96 27 77 ; Courriel: [email protected]
Riche en azote, le tourteau est une excellente
source d'éléments nutritifs. Cuhna Da Silveira
(1934 in Domergue et Pirot, 2008) mentionne
qu’au Cap Vert il était utilisé sur le blé
(mélangé avec du superphosphate) et sur le
maïs (mélangé avec du sulfate de potasse).
Au Zimbabwe, il est commercialisé comme
fertilisant pour sa haute teneur en NPK. Au
Mali, Henning (1996 in Domergue et Pirot,
2008) mentionne que les paysans ont
reconnu très tôt la valeur du tourteau comme
engrais et que ces derniers emportaient la
totalité des quantités produites au niveau des
presses. La dose préconisée ne doit pas être
supérieure à 5 t/ha en raison du risque de
phytotoxicité du produit (Domergue et Pirot,
2008).
Dans le cadre de la valorisation des copro-
duits de transformation des fruits du Jatro-
pha, l’AEDR en partenariat avec le CIRAD a
initié une étude sur les types de tourteau brut,
composté et méthanisé (TB, TC et TM) de
Jatropha au Mali et au Burkina Faso, afin de
déterminer leurs caractéristiques agrono-
miques potentielles et de vérifier s’ils peuvent
être utilisés par les paysans comme engrais
ou amendement organique.
Dans cette perspective, nous avons mis en
œuvre une campagne d’échantillonnage et
de caractérisation analytique courantede ces
tourteaux et d’une incubation en conditions
contrôlées de laboratoire afin d’estimer la
minéralisation potentielle du carbone et de
l’azote de ces trois tourteaux, TB, TC et TM,
appliqués sur un sol malien et sur un sol
burkinabé. Nous présenterons dans une
première partie la procédure d’échantillon-
nage et de caractérisation des TB, TC et TM
ainsi que la mise en œuvre opérationnelle de
l’incubation en condition contrôlées. Puis
nous présenterons les résultats obtenus sui-
vis d’une proposition d’utilisation dans le
cadre d’une bonne valorisation agricole de
ces tourteaux.
63
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Valeur des tourteaux de Jatropha bruts et transformés utilisés comme fertilisant et amendement au Mali et au Burkina Faso
Tableau 1 : Composition en éléments fertilisants majeurs
de tourteaux de Jatropha analysés par différents auteurs
en comparaison avec le fumier de bovin.
Eléments
(%)
Tourteau
de Jatropha
(Delgado
et Parado,
1989 in
Kumar et
Sharma,
2008)
Tourteau
de Jatropha
Mali
(Sangaré,
1990)
Tourteau
de Jatropha
Inde
(ArupGoshet
al. 2007)
Fumier
de bovin
(Chabalieret
al. 2006)
N 3,2 – 4,4 4,1 3 – 4,5 2, 4 – 5,5
P2O5 1,4 – 2,1 0,5 0,65 – 1,2 1 – 3,7
K2O 1,2 – 1,7 n/a 0,8 – 1,4 2,7 – 8
Procédure d’échantillonnage et caractérisa-
tion courante des tourteaux bruts, compos-
tés et méthanisés
La valeur agronomique moyenne des
tourteaux bruts, compostés et méthanisés
potentiellement recyclables en agriculture a
été déterminée à partir d’échantillons de tour-
teaux récoltés sur les sites de production
artisanale et industrielle d’huile de Jatropha
au Mali et au Burkina Faso. La collecte a été
réalisée au Mali par l’AEDR et au Burkina
Faso par l’Association Impulsion. Quinze
échantillons, si possible, de chaque type de
tourteau (TB, TC et TM) ontété prélevés sur
15 sites de production différents au cours de
deux campagnes de prélèvement dans
chacun des deux pays cible de l’étude. Au
total 15 (échantillons) x 3 (tourteaux) x 1
(campagne) x 2 (pays : Mali et Burkina Faso)
= 90 prélèvements ont été caractérisés.
Matériel et Méthodes
Sur un site de production, plusieurs prélève-
ments élémentaires (minimum 15) ont été
réalisés pour chaque type de tourteau pro-
duit. Ils ont été mélangés puis quartés afin de
former un échantillon moyen représentatif de
chaque site d’un kilogramme environ.
Chaque échantillon a été placé dans un sac
hermétique et étiqueté (nom du propriétaire,
nom du préleveur, date, nature du produit,
lieu de prélèvement, conditionnement) puis
conservé au frais le temps de rejoindre le
laboratoire pour son conditionnement par
lyophilisation avant l’envoi au laboratoire
d’analyses du Cirad à Montpellier (certifié ISO
9001 – 2000/13516c depuis janvier 2000).
Considérant la norme française NF U 44-
051 « amendements organiques » comme
référence, les analyses mises en œuvre ont
été :
Matière Organique (MO) et Matière Sèche (MS),
Azote total (Nt), N ammoniacal (N-NH4),
Phosphore (P2O5), Potassium (K2O), Cal-
cium (CaO), et Magnésium (MgO)
Eléments Trace Métallique (As, Cd, Cr, Hg, Ni,
Pb, Se, Cu et Zn)
Toxines (Curcine et esters de phorbols)
Inertes (plastique, verre, métaux)
Les tourteaux de Jatropha bruts (TB) étant
une matière végétale mono-produit, les com-
posés trace organiques (CTO) et les agents
pathogènes n’ont pas été analysés.
Les résultats analytiques ont été rassemblés
et organisés dans une base de données au
format simple et accessible et pouvant être
complétée par des analyses futures.
Les taux de minéralisation potentielle du car-
bone et de l’azote d’une matière organique
appliquée sur un sol sont obtenus par la mise
en place d’une incubation en conditions
contrôlées de laboratoire (ICC). Cette ICC
permet de suivre la dynamique des éléments
carbone et azote d’un sol et d’en estimer leur
mobilisation possibleen présence d’un apport
de matière organique exogène. La détermi-
nation du potentiel de minéralisation dans les
conditions optimales du laboratoire présente
l’avantage de tenir compte de l’ensemble des
paramètres biologiques responsables de la
minéralisation.
La minéralisation du carbone par les microor-
ganismes induit une activité respiratoire
mesurée au travers du dégagement de CO2.
La dégradation de la matière organique
exogène apportée au sol, dans notre cas les
tourteaux de Jatropha TB, TC et TM, peut
induire un changement dans la respiration du
sol du fait d’une rapide croissance et d’une
activité de minéralisation plus élevée par les
microorganismes (bactéries et champignons).
Le CO2 dégagé est une mesure indirecte de
l’activité biologique totale du sol. Le carbone
sert avant tout comme source d’énergie pour
la microflore du sol. L’azote sous forme orga-
nique est converti en même temps par hydro-
lyses et désaminations en acides aminés ou
en azote ammoniacal. Une partie de l’azote
minéralisé est utilisée par les microorga-
nismes pour leur synthèse protéique, tandis
que l’autre partie est libérée dans le sol sous
forme d’azote ammoniacal. Les microorga-
nismes nitrificateurs transforment ensuite
l’azote ammoniacal en nitratesconsommés
directement par les plantes.
64
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Minéralisation potentielle du carbone et de l’azote des tourteaux bruts, compostés et méthanisés appliqués sur un sol malien et sur un sol burkinabé.
Cinquante-six milligrammes de chaque
tourteau, TB, TC et TM, ont été mélangés
respectivement à 40 g de chacun des sols
malien et burkinabé dans des microcosmes.
Les mélanges ont été ajustés à 66% de la
capacité maximale de rétention en eau du sol
équivalant à un apport de 11 ml d’eau dans
un microcosme contenant un sol malien et à
un apport de 7,6 ml d’eau dans un micro-
cosme contenant un sol burkinabé. Le dispo-
sitif expérimental était composé de 3
répétitions sol x tourteau, d’un témoin sol nu
Mali et d’un témoin sol nu Burkina Faso
correspondant à 216 microcosmes.
Installés et fermés hermétiquement dans des
mésocosmes afin de mesurer le dégagement
des gaz (CO2), 216 mésocosmesont été
incubés, dans le noir, dans une chambre à
environnement contrôlé pendant 127 jours à
28°C. Les mesures de dégagement de CO2
dans les mésocosmes et le dosage colorimé-
trique de la teneur en azote ammoniacal du
sol des microcosmes ont été réalisées au
lancement de l’ICC (Jour 0) puis à J1, J3, J7,
J15, J30, J60, J88 et J127 permettant ainsi
d’obtenir une indication du cumul de carbone
et d’azote minéralisés dans les microcosmes
au cours du temps après l’application des
tourteaux (figure 1).
Trois types de tourteaux de Jatropha pro-
duits au Mali ont été sélectionnés :
1) Le TB a été produit par l’unité de produc-
tion d’huile végétale pure (HVP) de l’AEDR-
TeriyaBugu.
2) Le TC a été produit à partir du TB issu de
l’unité de production HVP de l’AEDR-Teriya-
Bugu composté avec des parties (feuilles et
branches essentiellement) de margousier,
figuier et d’eucalyptusdans une fosse com-
postière localisée sur le même site.
3) Le TM a été produit par l’entreprise
MaliBiocarburants à Koulikoro, à partir de
tourteaux bruts.
Ces trois types de tourteaux ont été échan-
tillonnés au mois de janvier 2013 et leurs
caractéristiques principales et apports en
éléments sont présentés dans le tableau 2.
Ils ont été mélangés à un sol malien et à
un sol burkinabé dont les caractéristiques
principales et apports en éléments sont
présentés dans le tableau 3.
Tableau 2 : Caractéristiques principales des tourteaux
brut (TB), composté (TC) et méthanisé (TM) mélangés
aux sols et incubés
Tourteaux
appliqués
MO
(%)
MS
(%)
C
(%)
N
(%)C/N
N-NH4(ppm)
P
(%)
K
(%)
TB 92,9 92,5 49,8 3,7 13,3 337,9 0,8 1,7
TC 25,4 96,3 8,420 0,520 16,2 145,7 0,1 0,4
TM 74,7 91,2 43,2 3,4 12,7 5110,8 1,2 1,9
Sols
incubésHumidité
(%)pHeau
MO (%)
Corg(%)
Ntot(‰)
C/NN-NH4(mg/
kg)
N-NO3(mg/
kg)
Ptot(mg/
kg)
CEC (me/
100g)
Mali* 1,91 5,95 2,27 1,21 1,12 11,73 5,40 18,50 407,5 11,11
Burkina
Fasoµ 0,70 6,38 0,54 0,32 0,21 14,82 1,35 1,10 105,0 3,11
Tableau 3 : Caractéristiques principales
des sols malien et burkinabé incubés
* Extrait d’une parcelle mise en valeur par une culture de maïs
sur le site de l’AEDR à TeriyaBuguµ Extrait d’une parcelle mise en valeur par une culture de mil
sur le site de l’ONG Impulsion à Barsalogho
65
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Valeur des tourteaux de Jatropha bruts et transformés utilisés comme fertilisant et amendement au Mali et au Burkina Faso
Figure 1 : Lancement de l’ICC permettant d’estimer les taux de minéralisation potentielle du carbone
et de l’azote des tourteaux de Jatropha brut et transformés appliqués sur un sol malien
et un sol burkinabé par la plate-forme technique de l’Unité de recherche Recyclage
et risque à Montpellier, avec l’appui de l’ingénieur agronome de l’AEDR-TeriyaBugu
(© J.-M. Médoc, mars 2013)
Résultats
Caractérisation analytique courante
Une base de données tourteaux a été consti-
tuée (tableau 4) et elle va nous permettre de
réaliser une interprétation de l’ensemble des
caractéristiques agronomiques, environne-
mentales et toxicologiques des tourteaux de
Jatropha bruts et transformés. Pour chacune
des caractéristiques, nous disposerons d’une
moyenne, d’un écart-type, d’un minimum et
d’un maximum. Le tableau 5 présente les
caractéristiques agronomiques principales.
La figure 2 présente le rendement en MO
d’une tonne de TB, TM et TC. Les teneurs
en MS de ces tourteaux sont élevées. Ils
contiennent très peu d’eau. Ces teneurs en
MS laissent présager des teneurs élevées en
éléments nutritifs.
Les teneurs en MO sont élevées pour les TB
et le TM. En revanche, cette teneur est faible
pour le TC ; explicable par la consomma-
tion/destruction du carbone par les micro-or-
ganismes lors du compostage.
66
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Matières sèche (MS), matière organique (MO) et carbone (C)
Tableau 4 : Extrait de la base de données Tourteaux de Jatropha – Mali et Burkina Faso
(inf. SD = inférieur au seuil de détection ; n. d. = non déterminé). Les colonnes lieux, latitude, longitude,
propriétaire, préleveur ont été volontairement masquées.
Base de données tourteaux Jatropha-Mali & Burkina Faso
(suite) Base de données tourteaux Jatropha-Mali & Burkina Faso
Tableau 5 : Composition moyenne, minimale
et maximale des tourteaux brut (TB),
méthanisé (TM) et composté (TC)
Figure 2 : Rendement en matière organique
des tourteaux de Jatropha brut (TB),
méthanisé TM et composté (TC)
Le tableau 5 présente les teneurs moyennes
en azote total et en azote ammoniacal conte-
nues dans les tourteaux. Ces teneurs en Nt
pour le TB et TM sont très élevées respecti-
vement de 36,9 et 32,7 kg/t et sont équiva-
lentes aux teneurs observées dans des
fientes de poules pondeuses. Dans le TM, on
note une réorganisation partielle de l’azote
total en azote minéral ammoniacal (4,5 kg/t)
susceptible d’être adsorbé par le complexe
argilo-humique et stabilisé dans le sol. En re-
vanche, le TC présente une teneur bien plus
faible en azote total (5,7 kg/t). Nous expli-
quons cette faible teneur par un compostage
qui a consommé la quasi-totalité du tourteau
mis à composter et qu’il ne reste dans le
compost final que les apports en support
carboné ajouté plus stables.
Les C/N sont supérieurs à 8 mais finalement
peu élevés, compris entre 12,5 pour le TM et
14,4 pour le TC (tableau 5). Ces tourteaux peu-
vent être considérés comme des fumiers
(assez proches des fumiers de volailles étant
donné le niveau élevé de matière sèche).Il est
admis que, plus le rapport C/N d’un produit est
élevé, plus il se dégrade lentement dans le sol
et fournit de l’humus stable. Cependant,
la minéralisation du carbone en conditions
contrôlées va livrer plus de détails sur le
comportement de ces matières organiques.
67
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Valeur des tourteaux de Jatropha bruts et transformés utilisés comme fertilisant et amendement au Mali et au Burkina Faso
L’azote (N)
Le rapport C/N
Les teneurs en P, K, Ca et Mg sont élevées,
elles aussi (tableau 5). La valeur fertilisante de
ces éléments nutritifs est équivalente à celle
des engrais minéraux. Autrement dit, la
quasi-totalité de ces éléments est directe-
ment utilisable par la plante.
Pour l’instant seuls les esters de phorbols ont
été analysés et les tourteaux présentent des
teneurs inférieures à celles observées dans
les graines de Jatropha (0,5 – 2,5 mg/g,
tableau 4). Dans le tourteau composté, le
support carboné apporté pour le compos-
tage est constitué de parties (feuilles et
branches essentiellement) de margousier,
figuier et d’eucalyptus ; Le margousier et l’eu-
calyptus produisant des huiles susceptibles
de parasiter le signal d’analyse des esters de
phorbol.Au moment de la rédaction de cet
article, les analyses de toxines n’ont pas
encore été finalisées. Un addendum sera
publié une fois ces résultats obtenus.
Les ETM sont présents mais comme leur
nom l’indique à l’état de trace (tableau 4). Ils
ne présentent peu ou pas de risque particu-
lier de pollution.
Aucun inerte (plastique, verre, métal) n’a été
détecté dans la totalité des échantillons
analysés (tableau 4).
Le pourcentage de carbone minéralisé par
rapport au carbone organique du tourteau
apporté au sol est un indicateur de la stabi-
lité/dégradabilité du tourteau. Plus ce pour-
centage de minéralisation du carbone est
élevé plus le tourteau est dégradable ;
présentant ainsi un faible potentiel humigène
avec peu d’effet à long terme sur le sol et
activant fortement la biomasse microbienne.
A l’opposé, plus ce pourcentage de minérali-
sation du carbone est faible plus le tourteau
est stable ; présentant ainsi un fort potentiel
humigène avec des effets positifs forts à long
terme sur la fertilité physique et chimique des
sols.
Figure 3 : Cinétique de minéralisation du carbone
pour le tourteau brut, le tourteau méthanisé
et le tourteau composté sur (a) un sol malien
et (b) un sol burkinabé
La figure 3 présente les pourcentages de car-
bone minéralisé pour le tourteau brut (TB),
tourteau composté (TC) et tourteau métha-
nisé (TM) appliqués sur un sol malien (Teriya-
Bugu) et sur un sol burkinabé (Barsalogho).
Les TB et TM appliqués présentent des taux
de minéralisation élevés respectivement de
37,9% et 35,2% sur le sol malien et de 41,3%
et 46,2% sur le sol burkinabé après 127 jours
d’incubation. Ces valeurs de minéralisation
du carbone traduisent une stabilité intermé-
diaire de ces tourteaux. Leur apport en
humus est moyen tout comme leur effet sur
l’activité de la biomasse du sol. En revanche,
ils agissent de manière positive sur la stabilité
structurale du sol.
68
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Les autres éléments nutritifs
Les toxines
Les éléments trace métalliques (ETM)
Les inertes
Taux de minéralisation potentielle du carbone des tourteaux brut, composté et méthanisés appliqués sur un sol malien et sur un sol burkinabé
Le TC appliqué présente des taux de miné-
ralisation faibles respectivement de 4,3% sur
le sol malien et de 18,7 % sur le sol burkinabé
après 127 jours d’incubation.
Ces valeurs de minéralisation du carbone
traduisent potentiellement une bonne à forte
(pour le sol malien) stabilité de ces tourteaux
et un apport en humus intéressant. Cepen-
dant ces résultats sur le TC sont à prendre
avec du recul car le TC utilisé présente une
teneur en carbone organique très faible (4 fois
moins que les TB et TM).
Ces cinétiques de minéralisation permettent
de déterminer la fourniture potentielle d’azote
minéral à partir de l’azote organique contenu
dans les tourteaux.
Lorsque que le pourcentage de minéralisation
de l’azote est négatif, on observera dans le
sol une immobilisation de l’azote. Cette
immobilisation est un effet dépressif créant
une « faim d’azote » pour la culture en place.
Il faut alors s’assurer que ces périodes d’im-
mobilisation de l’azote après application du
tourteau soient en dehors des périodes de
besoin en azote de la culture au cours de son
cycle de développement.
Lorsque que le pourcentage de minéralisation
est proche de zéro, on peut considérer une
très faible fourniture d’azote voire une immo-
bilisation de l’azote.
Lorsque le pourcentage de minéralisation est
positif, on observera dans le sol une minéra-
lisation potentielle de l’azote ; azote minéral
susceptible d’être utilisé directement par la
culture en place.
La figure 4 présente les pourcentages d’azote
minéralisé pour le tourteau brut (TB), tourteau
composté (TC) et tourteau méthanisé (TM)
appliqués sur un sol malien (TeriyaBugu) et
sur un sol burkinabé (Barsalogho).
Figure 4 : Cinétique de minéralisation de l’azote
pour le tourteau brut, le tourteau méthanisé
et le tourteau composté sur (a) un sol malien et (b)
un sol burkinabé. (c) Détail du début de la période
d’incubation de la figure 4a ; (d) Détail du début
de la période d’incubation de la figure 4b.
69
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Valeur des tourteaux de Jatropha bruts et transformés utilisés comme fertilisant et amendement au Mali et au Burkina Faso
Taux de minéralisation potentielle de l’azote des tourteaux brut, composté et méthanisés appliqués sur un sol malien et sur un sol burkinabé
Le TB présente des taux de minéralisation de
l’azote élevés compris entre 12,89% (au jour
J14) et 43,14% (J88) pour le sol malien et
entre 11,11% (J3) et 57,92% (J88) pour le sol
burkinabé (figures 4a et 4b). Après applica-
tion du TB sur les sols, on observe dès la
mise en incubation une immobilisation de
l’azote respectivement de J1 à J7 pour le sol
malien et de J1 à J3 pour le sol burkinabé
(figures 4c et 4d). Ces valeurs de minéralisa-
tion de l’azote traduisent une disponibilité en
azote minéral libéré dans le sol dès le 8ème
jour maximum suite à l’apport de tourteau et
pour une durée d’au moins 120 jours. Cette
disponibilité théorique de l’azote 8 jours
après l’application du tourteau dans les sols
devra être considérée au cours de l’itinéraire
technique d’implantation d’une culture ; i.e.
la date d’apport de tourteau devra être calée
de manière à ce que la culture dispose de cet
azote au moment de la levée (figure 5).
Le TM présente une minéralisation active de
l’azote dès le début des incubations pour
atteindre des taux élevés respectivement de
35,32% pour le sol malien et de 45,25% pour
le sol burkinabé. Pour les deux sols, une ten-
dance à l’immobilisation de l’azote pourrait
survenir entre les J3 et J7. Le TM est très
concentré en ammonium (NH4+), 15 fois plus
que le TB (tableau 3). Cet ammonium se fixe
sur le complexe argilo-humique du sol, ce qui
limite le risque d'entrainement en profondeur
(i.e. pollution des eaux) mais aussi la dispo-
nibilité instantanée pour les plantes. Après
nitrification, l’ammonium devenu nitrate est
alors absorbable par les plantes.
Figure 5 : Cinétique de minéralisation du carbone
pour le tourteau brut, le tourteau méthanisé
et le tourteau composté sur (a) un sol malien
et (b) un sol burkinabé
Le TC appliqué présente une cinétique de
minéralisation de l’azote inhabituelle.
L’observation du compostage des tourteaux
de Jatropha a montré une forte dégradation
des tourteaux par rapport au support
carboné (feuilles, branchages, etc.). Etant
donné le profil des cinétiques de minéralisa-
tion du carbone et de l’azote du TC à la fois
sur les sols malien et burkinabé, et les résul-
tats d’analyse préliminaire du TC, on suppose
que la minéralisation du C et du N obtenues
ici correspondent à la minéralisation du
support carboné ayant servi au co-compos-
tage du tourteau de Jatropha brut.
En effet, dans la figure 3 on observe une forte
minéralisation donc une dégradation du
carbone organique dès l’application de TB
sur les sols. Un phénomène similaire a pu se
produire lors du compostage du tourteau de
Jatropha brut avec des feuilles et branchages
dans une fosse à compost. Par ailleurs,
l’apport sur le sol de 5% de matière orga-
nique exogène (i.e. TC) n’était pas suffisant
étant donné la faible teneur en C et en N du
TC mettant le mésocosme « sol + TC » en
conditions limitantes pour ces nutriments.
Conclusions
Le tourteau de Jatropha brut et le tourteau de
Jatropha méthanisé présentent des taux de
minéralisation du carbone élevés ; ce qui en
font des matières organiques très dégrada-
bles (i.e. peu stables). Leur valeur amendante,
pour les sols sur lesquels ils seront appliqués,
est très faible.
Le tourteau de Jatropha brut et le tourteau
de Jatropha méthanisé présentent des po-
tentiels de minéralisation de l’azote élevés
dès les premiers jours suivant leur application
sur les sols. Leur valeur fertilisante pour les
cultures sur lesquelles ils seront appliqués est
intéressante. Ils peuvent être considérés
plutôt comme des engrais organiques.
70
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Cependant, leur utilisation en tant que ma-
tière fertilisante devra être raisonnée dans le
temps de manière à ce que la culture fertilisée
bénéficie au bon moment de la libération de
l’azote par minéralisation ; concrètement
l’application de tourteaux de Jatropha brut ou
méthanisé sera anticipée de 5 à 10 jours par
rapport à l’implantation (semis ou repiquage)
d’une culture.
Etant donné la forte dégradabilité du tourteau
brut, il est inutile de le composter avant
utilisation.
Remerciements
Cette étude a été réalisée dans le cadre d’une
collaboration AEDR-TeriyaBugu/Cirad avec le
concours financier d’ADECIA implémentant
le programme d’appui au développement et
à la structuration de la filière paysanne de
Jatropha/biocarburant (huile et biodiesel) en
Afrique de l’Ouest financé par le FFEM et
l’AFD. Nous remercions C.A.K. Magassouba
pour sa contribution lors du lancement de
cette étude. Nous remercions également les
collègues des unités de recherche BioWooEB
et Recyclage et risque ainsi que ceux de
l’unité de service Analyses du Cirad pour leur
engagement dans la réalisation des analyses
et expérimentations. La collaboration de
l’ONG Impulsion a aussi été appréciée.
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Bibliographie
71
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Valeur des tourteaux de Jatropha bruts et transformés utilisés comme fertilisant et amendement au Mali et au Burkina Faso
De 2013 à 2015, des expérimentations visant
à déterminer l’effet de trois amendements
organiques à base de tourteau de Jatropha
curcas constitués du tourteau brut (TB), du
tourteau méthanisé (TM) et du tourteau
composté (TC), et celui de l’apport de l’engrais
minéral NPK (15-15-15) sur la production du
maïs, de la tomate, du haricot vert et de la
carotte, trois cultures maraîchères, ont été
menées à Tériyabugu, localité située au Mali
en zone soudanienne nord. Une formule de
fertilisation raisonnée a été utilisée pour
déterminer en fonction des cultures les doses
d’engrais minéral NPK et des différents types
de tourteaux de Jatropha à apporter. Sur le
maïs, les traitements étaient constitués de
1,436g NPK ; 23g TB + 0,718g NPK ; 21g TM
+ 0,718g NPK ; 72g TC + 0,718g NPK. Pour la
tomate les traitements étaient composés de
0,254g NPK ; 4g TB+0,127g NPK ; 4g TM+
0,127g NPK ; 13g TC+0,127g NPK. Concer-
nant la carotte, les traitements étaient 0,179g
NPK ; 3 g TB + 0,090g NPK ; 3g TM + 0,090g
NPK ; 9g TC + 0,090g NPK. En 2014, chez le
haricot vert, l’engrais minéral n’a pas été
utilisé en combinaison avec les tourteaux de
Jatropha.
Effets des tourteaux de Jatropha curcas L.
sur la production du maïs et de trois
cultures maraîchères, la tomate, le haricot
vert, et la carotte à Tériyabougou en zone
soudanienne nord au Mali.
Kalifa Traore*, Moussa Noussourou*,
Jean Michel Médoc**, Maurice Kamate***,
Ibrahima N'diaye*, Harouna Yossi*
Résumé
Les doses de tourteau de Jatropha utilisé
étaient 0,145g de TB, 0,135g de TM et 0, 444g
de TC.
Les rendements moyens du maïs ont été en
général inférieurs à une tonne par hectare. En
2013, les différences observées entre les
traitements n'ont pas été significatives. En
2014, le tourteau brut (TB) a produit le meilleur
rendement en grain et en tige sèche et
l’engrais minéral a été le moins performant à
l'inverse de 2013. En ce qui concerne la
carotte et le haricot vert, quel que soit le
traitement, les rendements ont été très bas.
Concernant la tomate, les traitements mixtes
à base de tourteau brut et de tourteau métha-
nisé de Jatropha curcas et d'engrais NPK, ont
permis d'obtenir les meilleurs rendements.
L'engrais minéral NPK utilisé seul, a été le
moins performant. Pour la culture du maïs et
la tomate, les doses de tourteau brut et
méthanisé de Jatropha curcas ont donné des
résultats intéressants et pourraient être
utilisés par les producteurs comme fertilisants
organiques. Le rendement de la tomate a varié
de 20 à 30 t/ha. En ce qui concerne le maïs,
les apports successifs de tourteau brut ont
conduit à une augmentation du rendement
d’une année à l’autre, de 0,4 t à 1tonne/ha
environ.
Mots-clés : Tourteaux de Jatropha, engrais
minéral NPK, amendement organique, maïs,
tomate, carotte, haricot vert, Tériyabugu,
zone soudanienne nord.
72
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
* Institut d’Economie Rurale (IER), Mali
** Centre de coopération International
en Recherche Agronomique pour le Développement (CIRAD), France
*** Association d’Entraide pour le Développement Rural (AEDR), Tériyabugu, Mali
Introduction
Jatropha curcas L (Euphorbiacée), est un
arbuste pérenne à plusieurs usages qui peut
pousser sur des sols pauvres même sous des
conditions de sécheresse. Outre son usage
dans la médecine traditionnelle et pour la
clôture des champs, il sert dans la lutte
contre l’érosion du sol (Père Ariza-Montobbio
et al., 2011; Jean de Dieu Minengu et al.
2014) et participe à l’amélioration de la
croissance des cultures (Bayoulou, 2013). Sa
graine contient une huile qui est utilisée
comme biocarburant (Père Ariza-Montobbio
et al. 2011). Son huile contient des subs-
tances toxiques (ester de phorbols et curcine)
pour l’homme et les animaux (Penjit
Srinophakun et al., 2012). Les tourteaux issus
de la trituration des graines contiennent de
l’azote, du phosphore, du potassium et
autres éléments chimiques nécessaires à la
croissance des cultures (Kumar and Sharma,
2008). A travers le monde, les effets béné-
fiques du tourteau de Jatropha curcas utilisé
seul ou associé à d’autres fertilisants
organiques ou chimiques sur l’alimentation
des plantes ornementales, céréalières et
maraîchères ont été mentionnés par plusieurs
auteurs (Roberto et al. 2014, Penjit Srinopha-
kun et al., 2012; Traoré et al., 2012 , Adebayo,
2014). Au Mali, son usage comme fertilisant
organique n’est pas connu. Aussi convient-il
d’entreprendre des recherches sur son
utilisation comme fertilisant organique des
cultures. C’est dans ce cadre que se situent
les activités de valorisation du tourteau de
Jatropha curcas comme fertilisant organique
des cultures.
L’objectif général visé est de contribuer à
l’atteinte de l’autosuffisance et la sécurité
alimentaire des populations. Les objectifs
spécifiques visent à :
évaluer l’effet du tourteau de Jatropha sur
le rendement du maïs et des cultures
maraîchères;
déterminer la présence de toxines (ester de
phorbols, curcine) dans les produits de
récolte;
mettre au point une méthode de calcul de
fertilisation raisonnée pour déterminer la
quantité des fertilisants à apporter sur les
cultures.
Sites expérimentaux
L’étude a été conduite dans le village de
Tériyabugu situé entre la longitude Ouest
05°31’75’’ et la latitude Nord 13°12’54’’. La
pluviométrie annuelle est de l’ordre de 600
mm et les températures moyennes annuelles
varient entre 12OC et 45OC (Allard, 2010). Le
climat est de type Sahélien, caractérisé par
l’alternance d’une saison sèche (Octobre-
Juin) et d’une saison pluvieuse (Juin-Septem-
bre). De 2013 à 2015, des tests de fertilisation
du maïs et des cultures maraîchères ont été
conduits à Tériyabugu avec différents types
de tourteaux de Jatropha.
Le test sur les cultures maraîchères a été
conduit en 2014 sur deux sites et en 2015 sur
un site. Le sol des deux sites est argilo-limo-
neux, lourd et compact, au drainage difficile.
Ce type de sol n’est pas recommandé pour
le maraîchage qui demande des sols
argilo-limoneux meubles, et bien drainés. Les
précédents culturaux ont été le niébé et le
maïs.
73
Effets des tourteaux de Jatropha curcas L. sur la production du maïs et de trois cultures maraîchères, la tomate, le haricot vert, et la carotte à Tériyabougou en zone soudanienne nord au Mali.
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Matériel et Méthodes
Le test sur le maïs en 2013 et 2014 a été
réalisé sur un sol sableux et gravillonnaire.
Les précédents culturaux pour le maïs ont été
l’arachide. Les analyses du sol avant et après
l’installation des tests ont été effectuées par
le laboratoire du sol (Bunasol) du Burkina
Faso.
Matériel végétal
Les cultures maraîchères utilisées pour la
conduite du test sont la tomate (variété
Mongal F1), le haricot vert (variété Touchon)
et la carotte (variété Cora) qui sont couram-
ment consommés et commercialisés au Mali.
Concernant le maïs, c’est la variété Sotubaka
qui a été utilisée.
Fertilisants utilisés
Les fertilisants utilisés sont l’engrais minéral
NPK (15N-15P-15K) et différents types de
tourteaux de Jatropha curcas. Cet engrais
minéral est couramment utilisé par les
producteurs pour la fertilisation des cultures
maraîchères.
Les différents types de tourteaux de Jatropha
sont : le tourteau brut (TB), le tourteau métha-
nisé (TM) et le tourteau composté (TC). Ce
sont les mêmes types de tourteaux de Jatro-
pha qui ont été utilisés sur le maïs et les cul-
tures maraîchères. L’analyse chimique de ces
tourteaux a été faite par le laboratoire d’ana-
lyse du sol au Burkina-Faso (Bunasol). Elle a
montré qu’excepté la matière sèche, les te-
neurs des autres éléments sont plus élevées
dans le tourteau brut et méthanisé que dans
le tourteau composté (Tableau 1).
Développement d’une méthode de calcul
de fertilisation raisonnée pour la détermina-
tion des doses mixtes de tourteau de Jatro-
pha en engrais minéral NPK à apporter par
culture
L'objectif de cette approche est de déterminer
la quantité d'éléments minéraux à apporter sur
une culture en vue d'obtenir un rendement
fixé, tout en limitant les risques de pollutions
(excès d'azote ou de phosphore). Les rende-
ments à atteindre pour les cultures sont : 2
t/ha pour le maïs, 40 t/ha pour la tomate, 25
t/ha pour le haricot vert, et 25 t/ha pour la ca-
rotte. Afin de calculer l’apport prévisionnel
d’azote sur chacune des unités expérimen-
tales, l’équation d’efficience de l’azote a été
utilisée.
Nf = N0 + CAU x N
Nf = Besoin total de l’unité expérimentale en
azote, qui dépend du niveau de rendement
visé (kg/ha);
N0 = Quantité d’azote absorbée par une cul-
ture non fertilisée (azote fourni par le sol en
kg/ha) ;
CAU = Coefficient Apparent d’Utilisation de
l’azote minéral, dépendant de la culture et des
conditions de culture (explication ci-après) ;
N = Quantité d’azote minéral apportée par les
fertilisants (kg/ha).
Tableau 1 : Composition chimique des tourteaux de
Jatropha utilisés dans l’essai de fertilisation mixte
de cultures maraîchères à Tériyabugu au Mali.
Eléments UnitéTourteau brut
(TB)
Tourteau
composté (TC)
Tourteau
méthanisé (TM)
Matière organique % 93,04 22,56 70,74
Matière sèche % 96,85 96,72 93,10
Carbone % 53,96 13,09 41,03
Azote total % 3,14 0,35 3,14
C/N 17,18 37,4 13,06
Azote ammoniacal mg/kg 58,00 7,23 653,06
P g/kg 10,93 1,15 20,13
K g/kg 8,52 2,38 9,11
Ca g/kg 6,39 2,77 7,34
Mg g/kg 6,69 0,73 10,80
Source : bulletin d’analyse du 27/04/2013 du Bunasol
74
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Pour la mise au point de la méthode de calcul
de la fertilisation raisonnée, les étapes effec-
tuées ont été : (i) la détermination de la
quantité d’éléments fertilisants à fournir à la
culture, (ii) le choix de la fraction maximale de
cette dose pouvant provenir de la matière
organique (MO), (iii) le calcul de la quantité de
MO ayant le même effet qu’un engrais minéral,
(iv) la vérification de la compatibilité de
l’épandage avec les règles imposées et les
recommandations, et (v) l’apport de la dose
d’engrais minéral complémentaire. Ainsi, des
doses mixtes composées par 50% de
tourteau de Jatropha et 50% d’engrais minéral
NPK ont été déterminées pour le maïs
(Tableau 2) et pour la tomate, le haricot vert et
la carotte (Tableaux 3 et 4). Les quantités ainsi
déterminées ont été enfouies après le labour
du sol et avant le semis ou le repiquage.
Dispositif expérimental :
Le Bloc de Fisher en 4 répétitions randomi-
sées a été adopté pour la conduite des tests
de maïs et des cultures maraîchères. Le maïs
a été semé aux écartements de 80cm x 40cm
dans des parcelles élémentaires de 24m2
distantes les unes des autres de 0,5m. La
distance entre les blocs est de 1,5m. Le
test de fertilisation du maïs a comporté 4 trai-
tements qui sont mentionnés dans le tableau
2. Les paramètres mesurés sur le maïs sont le
nombre d’épis/ha, le poids des épis (t/ha), le
poids grain (t/ha) et le poids des tiges (t/ha).
Pour les cultures maraîchères, les parcelles
élémentaires ont une dimension de 3m2. La
distance entre elles est de 0,5 m, et celle entre
les blocs est de 1,5 m. Les écartements de
plantation adoptés sont de 80 x 60cm pour la
tomate, 20 x 20cm pour la carotte, et 40 x
40cm pour le haricot vert. Le test a comporté
4 traitements par culture qui sont indiqués
dans les tableaux 3 et 4. Le rendement (t/ha)
a été le seul paramètre déterminé sur les
cultures maraîchères.
L’engrais minéral NPK a été le traitement
témoin pour le test du maïs et des cultures
maraîchères. Les traitements des cultures
étaient constitués de différents types de ferti-
lisation mixte : NPK + TB ; NPK + TM ; NPK +
TC; sauf pour le haricot vert, en 2015, qui a été
fertilisé uniquement avec les différents types
de tourteaux de Jatropha curcas (Tableau 4).
Analyses statistiques : L’analyse de variance
a été utilisée pour le traitement des données à
l’aide du logiciel Statistix-version 8.
Les caractéristiques physico-chimiques des
sols des sites expérimentaux avant installation
des tests sont présentées dans le tableau 5.
Matière organique et phosphore
Les teneurs en carbone sont faibles dans les
deux sites. Pieri (1989) a rapporté que le seuil
critique de carbone organique est de 0,6%.
Tableau 2 : Traitements expérimentés
sur la culture de maïs en 2013 et 2014
Culture
50%TB+50%
NPK
(kg /24m-²)
50%TC+50%N
PK
(kg /24m-²)
50% TM+50%
NPK
(kg /24m-²)
Témoin 100%
NPK
(kg /24m-²)
Maïs 23 + 0,718 72 + 0,718 21 + 0,718 1,436
Tableau 3 : Traitements expérimentés
par culture maraîchère en 2014
Culture
0%TB+50%
NPK
(kg 3m-²)
50%TC+50%N
PK
(kg 3m-²)
50% TM+50%
NPK
(kg 3m-²)
Témoin 100%
NPK
(kg 3m-²)
Carotte 3 + 0,090 9 + 0,090 3 + 0,090 0,179
Tomate 4 + 0,127 13 + 0,127 4 + 0,127 0,254
Tableau 4 : traitements expérimentés
par culture maraîchère en 2015
Culture
0%TB+50%
NPK
(kg 3m-²)
50%TC+50%N
PK
(kg 3m-²)
50% TM+50%
NPK
(kg 3m-²)
Témoin 100%
NPK
(kg 3m-²)
Carotte 3 + 0,090 9 + 0,090 3 + 0,090 0,179
Haricot 0,145 +0 0, 444+0 0,130+0 0,004
Tomate 4 + 0,127 13 + 0,127 4 + 0,127 0,254
Résultats
Caractéristiques physico-chimiques des sols des sites expérimentaux du maïs et des cultures maraîchères
75
Effets des tourteaux de Jatropha curcas L. sur la production du maïs et de trois cultures maraîchères, la tomate, le haricot vert, et la carotte à Tériyabougou en zone soudanienne nord au Mali.
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Le niveau d’azote total observé qui ne
dépasse pas 0,06% est très faible, le seuil
critique généralement admis pour l’azote total
étant de 1,2% pour les sols tropicaux de
l’Afrique sub-saharienne. L’azote ammoniacal
est au moins 5 fois plus élevé dans les
parcelles de maïs que dans les parcelles de
maraîchage. Il en est de même pour l’azote
nitrique dont les teneurs dans les parcelles de
maïs sont plus élevées d’au moins 2 à 11 fois
que dans les parcelles de maraîchage.
Le rapport C/N renseigne sur la rapidité de la
minéralisation de l’azote de la matière
organique. Plus ce rapport est élevé, moins
l’azote est rapidement disponible pour les
plantes. Pour les deux sites, les rapports C/N
sont très proches et varient de 10,2 à 11,2
indiquant un taux de décomposition normal de
la matière organique.
Le phosphore est généralement disponible
dans la majorité des cas sous forme organique
dans les composts. Les teneurs en phosphore
sont faibles et très proches avec une variation
de 4,7 à 5 ppm (tableau 5).
pH et complexe adsorbant des sols
Les pH eau sont fortement acides sur les deux
sites (tableau 5). Toutefois, le site du maraî-
chage est moins acide et les valeurs sont plus
élevées d’au moins une demi-unité de pH.
Les pH Kcl des deux sites sont très proches
(Tableau 5). Pour le site du maïs, la CEC varie
de 4,2 à 5,1 méq/100g, elle est qualifiée de
faible tandis que celle du site de maraîchage
qui varie de 9,46 à 9,69 est qualifiée de
moyenne. Le niveau de saturation varie de 52
à 62% sur le site du maïs tandis que celui du
site de maraîchage varie de 60 à 66%. Dans
les deux sites, le niveau de saturation qui
n’atteint pas 80% est qualifié de faible.
Les cations échangeables
Les teneurs en calcium sont au moins 2 fois
plus élevées sur le site maraîcher que sur celui
du maïs (tableau 5). Dans les 2 sites, elles sont
proches de 50% de la CEC. Les teneurs en
magnésium suivent la même tendance et sont
54% plus élevées sur le site maraîcher. Il y a
carence en magnésium lorsque le rapport
Mg/k est inférieur à 3 (Dabin et al., 1967).
En moyenne, ces rapports sont d’environ 7
pour le site du maïs et 4 pour celui de maraî-
chage. La teneur en potassium du site du maïs
est très faible pour un seuil critique de 0,2
méq/100 g et équivaut à 1/3 de celui du site
de maraîchage. Les teneurs en sodium sont
très faibles dans les deux sites et sont très
inférieures au seuil critique de 15%, valant au
sol d’être qualifié de sol sodique dégradé.
Tableau 5 : Caractéristiques des sols des sites expérimentaux du maïs
et de maraîchage à Tériyabugu, Mali.
Sites Fert pH Eau pH Kcl CtotNtot(%)
N-NH4(mg/kg-1)
N-NO3
(mg/kg-1)C/N
P. ass.(ppm)
CECméq/
100g
Caméq/
100g
Mgméq/
100g
Kméq/
100g
Naméq/
100g
S/T(%)
Maïs
avant
culture
Maraîchage
avant
culture
TC
TM
TB
NPK
TC
TM
TB
NPK
5,43
5,33
5,27
5,36
5,90
5,85
6,05
5,89
4,74
4,4
4,35
4,44
4,58
4,55
4,72
4,62
0,52
0,44
0,37
0,42
0,69
0,66
0,64
0,69
0,05
0,04
0,04
0,04
0,06
0,06
0,06
0,06
19,44
13,74
15,27
14,23
1,97
2,59
2,39
2,59
27,98
88,24
137,73
27,98
16,81
12,13
15,04
13,87
10,78
10,44
10,26
11,20
10,92
11,31
10,59
10,99
5,15
4,67
4,64
4,97
4,90
4,96
5,20
4,41
5,12
4,42
4,97
4,5
9,69
9,57
9,46
9,66
1,99
1,53
1,57
1,50
4,18
4,11
4,21
4,76
0,94
0,81
0,78
0,80
1,36
1,26
1,30
1,22
0,14
0,11
0,11
0,11
0,34
0,33
0,32
0,32
0,08
0,06
0,05
0,06
0,08
0,07
0,07
0,08
62
58
53
55
61
60
62
66
76
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Effet de la fertilisation de Jatropha sur
les caractéristiques des sols des sites
expérimentaux après installation des tests
Les effets de l’apport des tourteaux de
Jatropha et de l’engrais NPK sur l’évolution de
quelques caractéristiques physico-chimiques
du sol sont présentés dans le tableau 6. Il
apparaît qu’après deux années d’expérimen-
tation sur le maïs, il a été observé une amélio-
ration du statut du carbone organique, de
l’azote total, du calcium, du phosphore, du
potassium et de la CEC des parcelles.
Cette amélioration a été plus élevée dans les
parcelles ayant reçu le tourteau brut et
méthanisé de Jatropha curcas. Toutefois, il a
été observé un bilan négatif pour l’azote
ammoniacal, les nitrates, le magnésium et le
sodium. En ce qui concerne les parcelles
maraîchères (tableau 7), hormis l’azote ammo-
niacal et nitrique et le sodium, il a été observé
un bilan positif pour tous les autres paramètres
de la fertilité. Il est apparu clairement une
amélioration très importante du niveau d’azote
sur les parcelles de carotte.
Sites Fert pH Eau CtotNtot(%)
N-NH4(mg/kg-1)
N-NO3
(mg/kg-1)
P. ass.(ppm)
CECméq/
100g
Caméq/
100g
Mgméq/
100g
Kméq/
100g
Naméq/
100g
Maïs
avant
culture
Maraîchage
avant
culture
TC
TM
TB
NPK
TC
TM
TB
NPK
5,428
5,333
5,273
5,36
0,09
0,06
0,09
0,05
0,52
0,44
0,37
0,42
0,09
0,26
0,69
0,56
0,05
0,04
0,04
0,04
0,29
0,50
0,78
0,71
19,44
13,74
15,27
14,23
-0,94
-0,91
-0,93
-0,88
27,98
88,24
137,7
27,98
-0,90
-0,97
-0,97
-0,91
5,15
4,67
4,64
4,97
1,08
1,50
1,78
1,74
5,12
4,42
4,968
4,498
0,27
0,50
0,25
0,34
1,99
1,53
1,57
1,50
0,79
1,02
0,92
1,04
0,94
0,81
0,78
0,80
-0,63
-0,68
-0,66
-0,68
0,14
0,11
0,11
0,11
0,00
0,35
0,45
0,37
0,08
0,06
0,05
0,06
-0,55
-0,48
-0,43
-0,52
Tableau 6 : Effets de l’apport de tourteaux de Jatropha curcas et de l’engrais NPK sur l’évolution de
quelques caractéristiques physico-chimiques du sol après une culture de maïs à Tériyabugu, Mali
Sites Fert pH Eau CtotNtot(%)
N-NH4(mg/kg-1)
N-NO3
(mg/kg-1)
P. ass.(ppm)
CECméq/
100g
Caméq/
100g
Mgméq/
100g
Kméq/
100g
Naméq/
100g
Parcelle
maraîchère
avant
culture
Bilan
parcelle
tomate
après
culture
TC
TM
TB
NPK
TC
TM
TB
NPK
5,90
5,85
6,05
5,89
0,06
0,08
0,01
0,01
0,69
0,66
0,64
0,69
0,18
0,76
0,84
0,40
0,06
0,06
0,06
0,06
0,40
0,81
0,74
0,80
1,97
2,59
2,39
2,59
-0,16
-0,42
-0,28
-0,44
16,81
12,13
15,04
13,87
-0,75
-0,83
-0,81
-0,90
4,90
4,96
5,20
4,41
3,12
3,21
1,34
4,45
9,69
9,57
9,46
9,66
0,08
0,03
0,21
0,09
4,18
4,11
4,21
4,76
0,18
0,13
0,03
0,06
1,36
1,26
1,30
1,22
0,05
0,06
0,04
0,14
0,34
0,33
0,32
0,32
0,15
0,92
0,14
0,34
0,08
0,07
0,07
0,08
0,24
-0,01
0,05
-0,10
Tableau 7 : Effets de l’apport de tourteaux de Jatropha curcas et de l’engrais NPK sur l’évolution de quelques
caractéristiques physico-chimiques du sol après des cultures maraîchères à Tériyabugu, Mali
Tableau 7 : suite page suivante
77
Effets des tourteaux de Jatropha curcas L. sur la production du maïs et de trois cultures maraîchères, la tomate, le haricot vert, et la carotte à Tériyabougou en zone soudanienne nord au Mali.
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Sites Fert pH Eau CtotNtot(%)
N-NH4(mg/kg-1)
N-NO3
(mg/kg-1)
P. ass.(ppm)
CECméq/
100g
Caméq/
100g
Mgméq/
100g
Kméq/
100g
Naméq/
100g
Bilan
parcelle
Carotte
après
culture
Bilan
parcelle
haricot
après
culture
TC
TM
TB
NPK
TC
TM
TB
NPK
0,08
0,10
0,05
0,06
0,06
0,11
0,06
0,04
0,35
0,71
0,74
0,37
0,31
0,57
0,76
0,46
18,17
27,46
21,89
22,54
0,53
0,81
0,67
0,92
-0,38
-0,36
-0,42
-0,43
-0,38
-0,50
-0,48
-0,54
-0,83
-0,88
-0,86
-0,90
-0,83
-0,83
-0,91
-0,90
0,96
0,83
0,15
4,55
2,21
0,78
0,22
4,12
0,01
0,06
0,10
0,02
0,07
-0,05
0,04
0,08
0,27
0,09
-0,05
-0,09
0,11
0,08
0,25
0,04
0,00
0,08
0,00
0,01
-0,06
-0,09
0,07
0,11
0,26
0,40
0,20
0,22
0,15
0,19
0,33
0,03
-0,13
-0,01
0,50
-0,10
-0,13
-0,01
0,05
-0,10
Tableau 7 : (suite)
Tableau 8 : Effets de l’apport au sol de tourteau de Jatropha curcas et de l’engrais NPK sur le comportement
du maïs à Tériyabugu (zone soudanienne nord) pendant la campagne 2013
Les rendements
Le maïs
Les effets de l’apport au sol de tourteaux de
Jatropha curcas et de l’engrais NPK sur le
comportement du maïs pendant la campagne
2013 sont présentés dans le tableau 8. Les
différences sur les paramètres observés n’ont
pas été significatives. Le rendement grain
moyen du maïs a été de 516kg/ha.
Les effets de l’apport au sol de tourteau de Ja-
tropha curcas et de l’engrais NPK sur le com-
portement du maïs à Teriyabugu (zone
soudanienne nord) pendant la campagne 2014
sont présentés dans le tableau 9. L’analyse de
variance a permis de mettre en évidence une
différence significative entre les traitements
pour tous les paramètres mesurés. Les plus
hauts rendements ont été obtenus dans les
parcelles ayant été fertilisées avec le tourteau
brut et le tourteau méthanisé.
Traitements Nombre épis (ha) Poids épis (t/ha) Poids grain (t/ha) Poids tiges (t/ha)
1/2TC+1/2NPK 15313 1,011 0,677 1,469
1/2TM+1/2NPK 10417 0,636 0,438 1,250
NPK 14271 0,844 0,563 1,771
1/2TB+1/2NPK 12396 0,604 0,386 1,490
Moyenne13099 ns
P=0,48
0,774 ns
P=0,36
516 ns
P=0,35
1,495
P=0,80
Ecart type (tha-1) 4,615 0,354 0,241 0,738
CV (%) 35,0 45,7 46,7 49,3
Légende : Ns= non significatif selon le test de Fisher Proteste LSD à un niveau de probabilité de 5%
78
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Tableau 9 : Effets de l’apport au sol de tourteau de Jatropha curcas et de l’engrais NPK sur le comportement
du maïs à Tériyabugu (zone soudanienne nord) pendant la campagne 2014
Tableau 10 : Effets de l’apport au sol
de tourteaux de Jatropha curcas
et de l’engrais minéral NPK
sur le rendement (t/ha) de la tomate à Tériyabugu
en 2014 et en 2015.
Traitements Nombre épis (ha) Poids épis (t/ha) Poids grain (t/ha) Poids tiges (t/ha)
1/2TC+1/2NPK 14792 ab 1,38 a 0,98 a 1,77 a
1/2TM+1/2NPK 16458 a 1,06 ab 0,75 ab 1,74 ab
1/2TM+1/2NPK 10937 bc 0,56 b 0,38 b 0,78 c
NPK 9375 c 0,614 b 0,44 b 0,98 bc
Moyenne12891
P= 0,023
0,901
P= 0,035
0,64
P= 0,046
1,32
P= 0,037
Ecart type (tha-1) 2,84 0,36 0,27 0,49
CV (%) 22,2 40,84 43,87 37,10
Années
2014 2015
Essai 1
Rendements
(t/ha)
Essai 2
Rendements
(t/ha)
Essai 3
Rendements
(t/ha)
Tourteau brut 31,00 37,75 22,6
Tourteau
composté23,50 27,75 16,5
Tourteau
méthanisé33,70 33,50 22,5
NPK 26,00 24,00 12,7
Moyenne 28,55 30,75 18,575
Ecart type(tha-1)
7,4
p=0,254
11,68
P=0,434
14,8
P=0,731
CV (%) 25,7 38,9 79,2
79
Effets des tourteaux de Jatropha curcas L. sur la production du maïs et de trois cultures maraîchères, la tomate, le haricot vert, et la carotte à Tériyabougou en zone soudanienne nord au Mali.
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
La tomate
Il apparait que les traitements à base de
tourteau et celui avec l’engrais minéral ne
diffèrent pas statistiquement entre eux au
cours des deux années d’étude (p=0,434,
Tableau 10).
Toutefois, arithmétiquement on observe une
différence non négligeable de 3,49 et 7,83
tonnes /hectare respectivement pour les es-
sais 1, 2 et 3 en faveur des tourteaux toutes
formes confondues. Il ressort aussi que les
plus hauts rendements de la tomate ont été
obtenus dans les parcelles fertilisées avec les
tourteaux bruts et méthanisés. Les rende-
ments de l'essai 3 ont été plus bas que ceux
des essais 1 et 2 et cela quel que soit le
traitement.
Cette situation serait due à l’attaque d’un
insecte terricole survenue au démarrage des
récoltes en 2015. Cet insecte tue la plante en
creusant une galerie dans la tige au niveau du
collet. Il n’a pas pu être identifié à cause de la
non obtention de l'insecte au stade adulte.
Bien que les productions soient amoindries
par l’attaque de l’insecte, des rendements de
22 t/ha ont été obtenus avec les tourteaux
bruts et méthanisés.
Traitements
Le haricot vert et la carotte
Les rendements obtenus avec le haricot vert
et la carotte figurent dans les tableaux 11 et
12. Pour les deux cultures, quels que soient le
site et l’année, les rendements obtenus ont été
très bas. Une différence significative entre les
traitements a été observée sur le rendement
uniquement avec la carotte (essai 2), où le
tourteau composté qui, statistiquement
identique à celui méthanisé, a été supérieur
aux deux autres traitements (Tableau 12).
Les sols du site de maïs sont sableux et plus
pauvres que ceux du site maraîcher qui sont
limono-sableux. Les deux sites sont très pau-
vres en azote et carbone organique. Ils sont
classés comme ferrugineux tropicaux lessivés
(CPCS, 1967). Les faibles teneurs en éléments
fins en surface suite au lessivage, couplées à
la nature kaolinitique (faible activité de gonfle-
ment retrait) des argiles expliquent en grande
partie la faible CEC de ces sols. En effet, la fai-
ble activité de la kaolinite (argile de type 1:1)
qui est l'argile dominante dans ces sols sug-
gère que les éléments fins tels que le limon
complexés avec la matière organique du sol
jouent un grand rôle dans la constitution de la
CEC et dans les échanges de nutriments
comme l’ont mentionné Pieri (1989) et Asadu
et al., (1997). Les travaux de De Rider et Van
Keulen (1990) ont montré qu’une augmenta-
tion de 1g kg - 1 de carbone organique conduit
à une augmentation de 4,3 mol kg-1 de la CEC
dans les sols majoritairement sableux du
sahel.
Essai 2015
Rendements (t/ha)
Tourteau brut 1,3
Tourteau com-
posté1,2
Tourteau
méthanisé1, 3
NPK 0,9
Moyenne 1,13
Ecart type 1, 2
P=0,930
CV (%) 90,17
Traitements
Essai 1
rendements
(t/ha)
Essai 2
Rendements
(t/ha)
Essai 3
Rendements
(t/ha)
2014 2015
Tourteau brut 0,250 0,050b 2,8
Tourteau
composté2,132 3,36a 2,8
Tourteau
méthanisé1,473 1,47ab 2,7
NPK 0,798 0,751b 1,0
Moyenne 1,16 1,40 2,34
Ecart type 1,92
p=0,5581,47
p=0,042,91
P=0,769
CV (%) 165 105 124
Tableau 11 : Effets de l’apport au sol de tourteaux
de Jatropha curcas et de l’engrais minéral NPK
sur le rendement (t/ha) du haricot vert
à Tériyabugu en 2015.
Tableau 12 : Effets de l’apport au sol de tourteaux
de Jatropha curcas et de l’engrais minéral NPK
sur le rendement (t/ha) de la carotte
à Tériyabugu en 2014 et en 2015.
Discussion
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(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Traitements
Les CEC étant faibles, les réserves en bases
échangeables sont en conséquence faibles. Il
est connu, au Mali, que les teneurs en
phosphore des sols sont généralement faibles
comme c'est souvent le cas pour les sols
tropicaux lessivés d’Afrique sub-saharienne.
Dans les sols bien aérés tels que le sol
sablo-gravillonnaire du site du maïs, la forme
ammoniacale de l’azote évolue rapidement
vers la forme nitrate. Ce qui pourrait expliquer
la plus grande teneur en nitrate de ce site. Par
contre, quand le sol est mal aéré et compact
comme celui du site maraîcher, surtout après
une irrigation, un phénomène de dénitrification
pourrait se produire. De tels phénomènes ont
été largement rapportés par Duchaufour
(1997). La qualité du sol apparaît donc comme
un facteur important du devenir de l’azote
dans le sol.
En ce qui concerne le test de fertilisation mené
sur le maïs, les problèmes liés aux dégâts des
oiseaux et à l’irrégularité des pluies pourraient
expliquer, en partie, la densité réduite à la
récolte et donc du nombre d’épis récoltés, et
les faibles rendements obtenus très inférieurs
aux rendements rapportés par Coulibaly
(2008, 2010). Une explication serait aussi les
fortes doses de tourteaux utilisées. En effet,
les travaux rapportés par Islam et al. (2011)
sur les multiples usages de Jatropha ont
mentionné que des doses d’application de 5
tonnes ha-1 de tourteau de Jatropha
provoquaient une réduction du taux de
germination des cultures.
En 2013, les résultats obtenus vont dans le
sens de cette observation ; ce qui pourrait
expliquer la moins bonne performance de la
parcelle ayant reçu le tourteau brut à une dose
d’environ 10 tonnes ha-1. La supériorité, en
2013, du traitement avec le tourteau de
Jatropha curcas composté (tableau 8),
pourrait être en relation avec la qualité du
compost. Le compostage permet l’apport
d’importantes quantités de compost au
moment du semis sans entraîner une
phytotoxicité à la germination des semences.
La moins bonne performance du traitement
avec tourteau méthanisé pourrait être liée au
fait qu’il a été apporté sous forme de liquide
en 2013 ce qui pourrait amoindrir considéra-
blement l’effet amendement (aération,
structuration, stimulation de l’activité biolo-
gique etc.) d'un tourteau solide.
En 2014, une différence significative a été
observée entre les traitements (Tableau 9). Les
parcelles avec apport de tourteau brut (TB) et
de tourteau méthanisé (TM) de Jatropha
curcas qui avaient été moins productives en
grain et tiges en 2013, ont été plus productives
que les parcelles avec tourteau composté (TC)
de Jatropha ou fertilisées avec l’engrais miné-
ral NPK. Cette augmentation des rendements
en grains et en tiges sèches de maïs constatée
en 2014 pourrait s’expliquer par leurs teneurs
plus élevées en azote, phosphore et autres
éléments nutritifs (Kumar et Sharma 2008).
Des rendements en grain et en tiges sèches
élevés de maïs avec l’apport du tourteau de
Jatropha par rapport à l’engrais minéral NPK
ont été mentionnés par Busiso, 2007 et Wani
et al., 2014. Des résultats similaires ont été
obtenus sur le mil par (Traoré et al. 2012). Ces
auteurs ont indiqué que comparativement à
l’engrais minéral NPK, les applications de
tourteau de Jatropha curcas pendant des
années successives sur le même sol ont
produit des meilleurs résultats.
Les tests de fertilisation de la tomate, du
haricot vert, et de la carotte avec les tourteaux
bruts, méthanisés et compostés de Jatropha
ont été conduits sur un sol argileux lourd et
compact à drainage difficile. Les données
obtenues sur la tomate ont montré une
différence significative entre les traitements
dans l’essai 2 (Tableau 10). Bien que les
différences observées entre les traitements
n’aient pas été significatives dans les essais 1
et 3, on peut faire remarquer que par rapport
à l’engrais minéral NPK, les meilleurs
rendements moyens à l’hectare ont été
toujours produits par les parcelles fertilisées
avec le tourteau brut et le tourteau méthanisé
de Jatropha.
81
Effets des tourteaux de Jatropha curcas L. sur la production du maïs et de trois cultures maraîchères, la tomate, le haricot vert, et la carotte à Tériyabougou en zone soudanienne nord au Mali.
(PROGRAMME D’APPUI AU DÉVELOPPEMENT ET À LA STRUCTURATION DE LA FILIÈRE PAYSANNE DE JATROPHA / BIOCARBURANT EN AFRIQUE DE L´OUEST. )
Cette constance de bons rendements par
rapport aux autres traitements a été confirmée
dans l’essai 3 avec un rendement de 22 t/ha
en dépit de l'attaque sévère d'un insecte
terricole. Les résultats sur la tomate obtenus
avec le tourteau brut et le tourteau méthanisé
de Jatropha suivent la même tendance que
ceux indiqués par plusieurs auteurs sur des
cultures maraîchères. Srinophakun et al.
(2012) ont montré que le tourteau de Jatropha
associé à l’engrais minéral a permis un bon
développement de la tomate, du Chinese kale,
et de la patate douce. Adebayo (2014) a
mentionné un résultat similaire du tourteau de
Jatropha sur l’amarante.
Les résultats obtenus avec la carotte et le
haricot vert sont présentés dans les tableaux
11 et 12. Il apparaît que, quel que soit le
traitement, les résultats obtenus ont été
toujours très bas et très inférieurs aux
rendements moyens connus pour ces deux
cultures, de 6 à14 t/ha pour le haricot vert et
de 15 à 40 t/ha pour la carotte (Beniest, 1987).
La germination des graines pour ces deux
cultures a été mauvaise surtout pour la
carotte, et la croissance des plants a été très
lente. Cette situation pourrait être due
principalement à la qualité du sol de type
argileux lourd et compact à drainage difficile,
non recommandé pour le maraîchage. Les
causes liées à l'influence de la toxicité du
tourteau de Jatropha sur la germination (Traoré
et al., 2012) seraient exclues dans la mesure
où le même constat a été fait sur les parcelles
fertilisées exclusivement à l’engrais minéral.
Les résultats des analyses de sol avant et
après l’installation des tests ont mis en
évidence que les apports successifs de
tourteaux ont relevé le niveau du pH, la teneur
des éléments majeurs (azote, phosphore,
potassium) et du carbone organique, la CEC
et les bases échangeables en seulement deux
années d’application. Cela suggère des appli-
cations pendant de plus longues durées pour
mieux comprendre les déterminants de ces
changements.
Toutefois, il a été observé un bilan négatif de
l’azote ammoniacal et nitrique qui pourrait être
en relation avec les phénomènes de
dénitrification et de l’acidité des sols qui en
résulte (libération des ions H+), mais aussi du
phénomène de drainage des nitrates en
profondeur grâce aux eaux d’irrigation ou de
pluies. Cette acidité pourrait, en partie,
expliquer la mauvaise performance de
certaines plantes qui y sont sensibles (carotte
par exemple).
Conclusion
Les apports de tourteau brut et méthanisé ont
permis de produire de 22 à 31 t/ha de tomate.
De même des apports successifs de ces
fertilisants ont permis d’accroître les rende-
ments du maïs d’environ 400 à 1 t/ha sur des
sols acides et pauvres en matière organique,
en azote, en phosphore et en bases échan-
geables. Par conséquent, les tourteaux bruts
et méthanisés de Jatropha pourraient être
utilisés par les producteurs comme fertilisants
organiques pour la production de la tomate et
du maïs.
Les rendements du haricot et de la carotte ont
été très faibles quel que soit le fertilisant
apporté en raison de la nature limono-sa-
bleuse du sol qui n’est pas appropriée pour les
deux cultures.
Afin de mieux évaluer l’effet bénéfique du
tourteau de Jatropha curcas comme fertilisant
organique pour la carotte et le haricot vert, il
serait nécessaire d’entreprendre les essais sur
plusieurs types de sols.
L’utilisation du tourteau de Jatropha curcas
comme fertilisant a permis d’enrichir le sol,
après culture, en éléments majeurs N, P, K et
de relever le niveau du pH eau.
82
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