Caractérisatiques agro-morphologiques et
physiologiques d’une collection de sorgho

Généralité sur le sorgho de décrue 

 Importance de la culture 

Le sorgho de décrue joue un rôle considérable dans la sécurité alimentaire des populations rurales et pauvres des pays sahéliens. Il vient en appui aux productions de saison de pluies pour réguler l’offre de sorgho pour les producteurs et consommateurs ruraux et pour fournir une source de revenus servant à la satisfaction des autres besoins des producteurs (Kebe, 2001). Cependant, une certaine appréciation de ce rôle peut être obtenue dans les pays où des informations sur les cultures sont disponibles. Par exemple au Sénégal, l’arrivée tardive des récoltes de décrue (de février à mars) dans le bassin du fleuve Sénégal, avec leurs apports considérables en céréales, permet le remplissage des greniers des paysans au moment où les stocks (récoltes d’octobre) ont considérablement baissé, du fait de la consommation des ménages. Cet approvisionnement a pour effet de prolonger la période d’autosuffisance alimentaire des producteurs au-delà de la moyenne de 6 mois observée dans d’autres pays du Sahel, par exemple Burkina Faso, et de permettre la génération de revenus non négligeables en cas de surplus de subsistance. Du point de vue de la nutrition animale, les récoltes de décrue fournissent des ressources fourragères substantielles (résidus de récolte) pour le bétail. L’utilisation de ces résidus permet d’augmenter la productivité du bétail affaibli par le manque de pâturages (Kebe, 2001) et par conséquent améliorer la situation alimentaire et les revenus des producteurs (meilleure production de lait et de viande, prix attractifs des animaux sur pieds, etc.). L’importance économique du sorgho de décrue est considérable et sa culture mérite un support important pour servir pleinement son rôle de ‘pont’ alimentaire entre les récoltes de saison de pluies généralement déficitaires au Sahel (Kebe, 2001). 

 Définition de la culture de décrue 

La notion de culture de décrue reste très difficile à préciser. Cette difficulté est liée à la grande variabilité des différents systèmes de culture de décrue (Bretaudeau et al., 2001). La notion de culture de décrue est souvent confondue avec la culture des variétés durra ou avec le semis des sorghos en dehors de la saison des pluies. Ainsi, certains auteurs privilégient comme critère les races cultivées, d’autres, les cycles des variétés, les périodes de semis ou les conditions d’alimentation hydrique des plantes. La définition la plus simple est de considérer comme culture de décrue toutes les cultures excluant la culture pluviale stricte et la culture irriguée (Bretaudeau et al., 2001). 5 La culture de décrue est une forme de culture pratiquée dans certains pays dont le Cameroun, le Mali, la Mauritanie, le Niger, le Nigeria, le Sénégal, Tchad, l’Inde etc. En Afrique de l’Ouest et du Centre, le sorgho est la principale culture de décrue ; elle représente environ 85% des superficies en cultures de décrue (Cissé, 2001). Selon (Chantereau et Nicou, 1991) la culture de décrue est conduite en saison sèche sur des terroirs particuliers sans faire appel à l’irrigation et la plante se développe sans pluie, puisant, grâce à son système racinaire profond, l’eau emmagasinée dans le sol (le ROY, 2005). Cette culture est soumise à un régime de vents qui peuvent certaines années compromettre les perspectives de récolte. Au Sénégal, la culture du sorgho de décrue est effectuée dans la vallée du fleuve Sénégal. Il se cultive en début de saison sèche, dans des terres exondées, encore gorgées d’eau par leur submersion prolongée en saison des pluies (Le Roy, 2005). Bien adapté à des zones à disponibilité en eau contrastée au cours de l’année, où l’abondance en eau alterne avec une longue période de sécheresse, le sorgho permet une utilisation différée de la ressource 

 Description morphologique 

Le sorgho de décrue à l’instar de sorgho d’hivernage est constitué d’un système racinaire, d’une tige et d’une inflorescence. En raison de leur capacité à se développer avec les seules réserves hydriques du sol les sorghos de décrue ont une grande résistance à la sécheresse. Celle-ci est certainement liée à des particularités de leur système racinaire supposé important, profond et apte à extraire de l’eau dans des sols argileux (Chantereau, 2001). Selon Chopart (1980) la longueur du système racinaire peut atteindre 110 à 130 cm de profondeur. Le sorgho n’a généralement qu’une seule tige, solide et érigée avec un tallage réduit pour ceux de décrue. Selon Mathieu (2005) la hauteur de la plante de sorgho dépend du nombre de nœud émis et la taille des entre nœuds. Le pédoncule du sorgho de décrue est souvent crossé et sans doute sélectionné par les paysans, car il facilite la protection contre les attaques d’oiseau (chantereau, 2001). Les feuilles sont distribuées de façon variable le long de la tige chez le sorgho. Leur nombre varie de 7 à plus de 30 en fonction des cultivars (Chantereau et Nicou, 1991). Leur panicule dense et massue (Chantereau, 2001) est une inflorescence constituée d’un axe central, le rachis d’où partent des branches primaires souvent groupées en verticille le long du rachis. Elle mesure de 20 à 25cm chez les variétés à panicule compacte (House 1987) et de 12 à plus de 60 cm chez les variétés à panicule lâche de type Guinea (Zongo, 1991). Leur grain est gros avec, parfois, un albumen vitreux. Cependant, en relation avec la 6 pression parasitaire aviaire, il existe des sorghos de décrue qui ont des graines à albumen farineux avec une couche brune (Sapin, 1971). 

Ecologie

 L’originalité suspectée chez le sorgho de décrue est sa faible sensibilité aux basses températures nocturnes, qui explique leur aptitude à croître et à fructifier en pleine saison sèche froide contrairement au sorgho d’hivernage (Chantereau et al., 1998). Une partie des variétés de sorgho et de mil sont dites photopériodiques parce que la durée de leur cycle semis-floraison change avec la date de semis, tandis que chez les variétés non photopériodiques la durée de ce cycle reste fixe. Les sorghos de décrue sont vraisemblablement des plantes photopériodiques de jours courts. Ce point de vue est soutenu par deux observations : d’une part, en situation de jours décroissants, un sorgho de décrue fleurit à peu près à la même période quelle que soit sa date de semis, laquelle varie selon l’importance de la crue et la période du retrait des eaux. D’autre part, son cycle est d’autant plus court que sa date de semis est tardive dans l’année (Viguier, 1947 ; Barrault et al., 1972). Le sorgho de décrue est cultivé sur des vertisols ou des terres hydromorphes au moment où l’inondation se retire. C’est sur ces sols argileux à forte capacité de rétention d’eau que cette culture se développe (Chantereau ,2001). 

Contraintes à la production

 Les sécheresses ont beaucoup réduit les surfaces occupées par le sorgho de décrue (Ndiaye, 1991). Les contraintes au développement de la culture du sorgho de décrue peuvent être classées en trois groupes :  Contraintes abiotiques Parmi les contraintes abiotiques, on peut retenir :  la pauvreté des sols, qui limite considérablement l’amélioration des rendements des variétés existantes ;  l’incertitude des périodes de décrue, dont dépend la mise en place du semis ;  les sécheresses en cours de végétation, qui limitent l’activité photosynthétique et donc le rendement.  Contraintes biotiques La pression des maladies mais surtout des insectes est liée au cycle cultural du sorgho de décrue au moment où il est le seul refuge possible restant pour les ennemis des cultures. Les principales contraintes biotiques sont :  le faible potentiel de productivité des variétés disponibles ; 7  les insectes comme les foreurs des tiges, notamment la sésamie, et les insectes de la panicule ;  les maladies, notamment les moisissures responsables de la mauvaise germination des graines, les charbons de la panicule et l’anthracnose. Selon Chantereau et Nicou (1991) les maladies du sorgho sont nombreuses et les plus importantes au Sénégal sont celles qui affectent la panicule. Les maladies foliaires et des tiges ont des incidences faibles. La sévérité de la maladie est fonction de la précocité de l’infection et de la sévérité du stress hydrique (Sarr et Ndiaye, 1999) ;  les mauvaises herbes ;  les oiseaux granivores.

 Effet du stress hydrique sur le sorgho

 Appareil aérien

 La contrainte majeure de la culture de décrue est le déficit hydrique. Il est l’une des contraintes les plus courantes de l’environnement qui influe sur la croissance et le développement des plantes (Sadras et Milroy ,1996 ; Aslam et al., 2006). Le sorgho de décrue étant une culture excluant la culture pluviale stricte et irriguée (Bretaudeau et al., 2001) ne dépend que de la réserve d’eau du sol pour sa croissance. Ainsi, le stress hydrique peut survenir à n’importe quelle phase de développement et entraver le rendement escompté. Les travaux de Radhouane et al.(2014) sur le déficit hydrique du sorgho appliqué aux différents stades phénologiques ont montré que la phase phénologique la plus sensible et qui entraine une baisse significative du rendement, est le stade gonflement-épiaison. Craufurd et al. (1993) ont montré qu’un stress hydrique appliqué en phase végétative et préflorale cause un retard de l’initiation paniculaire et de la floraison. Le stress hydrique en début et en fin de cycle vont allonger ou raccourcir le cycle normal des génotypes. Les effets les plus remarquables du déficit hydrique sont la réduction de la taille des plantes, de la surface foliaire et de la production de matière sèche (Huda et al., 1987). Pour Murty et al. (1995) tout stress intervenant durant la formation de la panicule va provoquer une diminution des ramifications, et du nombre de grains par panicule. 

Fonctionnement interne 

L’eau est un élément indispensable pour la photosynthèse. Elle est un facteur limitant pour le sorgho de décrue. Lors d’un déficit hydrique, l’activité physiologique de la feuille, et plus particulièrement la photosynthèse et la conductance stomatique qui est un indicateur du taux 8 de transpiration foliaire et un paramètre de l’état hydrique de la plante sont affectées (Lowlor, 2002 ; Lowlor et Cornic, 2002). La réduction de la photosynthèse, liée à la diminution du potentiel hydrique foliaire, est supposée dépendre à la fois de la fermeture des stomates, avec pour conséquence une diminution de la conductance à la diffusion du CO2 et d’une limitation biochimique du chloroplaste à fixer le CO2 (Tardieu et Simoneau, 1998; Escolar et al., 1999 ; Flexas et Medrano, 2002). La limitation de l’activité photosynthétique est due à la réduction de la fourniture du CO2 aux sites de carboxylation dans les chloroplastes. Cette limitation se produit dès la perception précoce du déficit hydrique et elle est la conséquence de la fermeture des stomates en réponses à des signaux racinaires. La limitation de la fourniture en CO2 n’est pas un mécanisme adaptatif, mais une conséquence de la nécessité de réduire les pertes en eau du couvert. La fermeture des stomates marque une limitation de la transpiration. La température foliaire varie avec la transpiration foliaire par conséquent c’est une fonction de la conductance stomatique. Lorsque la plante soumise à un stress hydrique ferme ses stomates, cela entraine donc une réduction de la conductance stomatique et de la photosynthèse, mais aussi une augmentation de la température foliaire. Par ailleurs, la lumière absorbée par l’appareil photosynthétique n’est pas totalement transformée en énergie chimique. Une partie est perdue sous forme de chaleur et de fluorescence. A température ordinaire, l’émission de fluorescence chlorophyllienne provient essentiellement de l’antenne collectrice du photosystème II (PSII). D’une manière pratique, la majorité des études utilisant la fluorescence chlorophyllienne se basent sur « l’effet Kautsky » qui se produit lorsque des feuilles photosynthétiquement actives sont placées à l’obscurité puis illuminées, des changements dans l’intensité de la fluorescence intervenant dans le temps. Cette évolution est appelée « l’effet Kautsky ». L’analyse de la fluorescence chlorophyllienne et de ses composantes photochimiques et non photochimiques sous contrainte hydrique, montre une perturbation au niveau des réactions photochimiques de la photosynthèse avec un blocage du transfert d’électrons (O’Neil et al., 2006). La diminution du taux d’assimilation du CO2 chez les feuilles est associée à une inhibition de la photosynthèse, ce qui provoque une augmentation de la dissipation de l’énergie d’excitation du PSII entraînant des photo-endommagements des centres réactionnels du PSII (Sayed, 2003 ; Baker et Rosenqvist, 2004 ; O’Neil et al., 2006). Pour estimer l’efficience photochimique maximale du PSII Jagtap et al., (1998) ont montré que le déficit hydrique engendre une diminution importante du rapport Fv/Fm chez cinq variétés de sorgho.