Développement de cartes d’adaptation variétale du mil

MORPHOLOGIE ET PHENOLOGIE DU MIL

Il s’agit d’une graminée annuelle à tiges sans lacunes médullaires de taille variable (1 à 2 cm de diamètre et 1 à 3 m de hauteur), portant des nœuds où sont insérées de longues feuilles engainantes. Son enracinement est dominé par le système séminal en début de cycle, puis devient fasciculaire avec l’apparition des racines adventives dès la 3e semaine du cycle végétatif (Chopart, 1980 ; Amadou, 1994). Le front racinaire peut atteindre jusqu’à 3,6 m dans le sol permettant une optimisation pour l’exploration et l’extraction de l’eau du sol en période de contrainte hydrique. La phénologie se définit comme étant la chronologie des étapes caractéristiques du cycle de développement de la plante (Daudet et Haréna, 1990). D’après Caron et Granès (1993), le cycle du mil peut être divisé en trois phases au cours desquelles l’aspect morphologique du pied se modifie considérablement :  Phase végétative : elle débute avec la levée des plantules et continue jusqu’au moment de l’induction florale. La germination en condition optimale a lieu 1jour avant semis tandis que la levée se produit 4 à 5 jours après semis. Durant cette période les bourgeons apparaissent sur les feuilles, le système racinaire primaire se développe et de nombreuses racines adventices se forment. Le tallage étant l’apparition d’une talle en plus d’un brin maître, débute environ 15 jours après levée, et peut continuer pendant 10 à 20 jours. Les tiges secondaires puis tertiaires apparaissent, des racines secondaires étant associées à chacune d’elles. Les talles produites tardivement n’émettent pas les épis ou n’arrivent pas à maturité. La montaison est la période durant laquelle les entre-nœuds des tiges rallongent à partir de la base. Elle serait selon Diouf (1990) cité par Sarr (1998) l’une des phases les plus sensibles au déficit hydrique et à la carence azotée. De la fin de la phase juvénile jusqu’à l’initiation paniculaire, 4 la durée du jour contrôle le développement de la plante par le photopériodisme, un trait fondamental d’adaptation en Afrique de l’Ouest. De l’initiation paniculaire à la feuille drapeau et à l’anthèse, le développement est contrôlé par la température (Clerget, 2004 ; ICRISAT, 1989).  Phase reproductive : elle commence par l’épiaison à partir du 60e jour, se poursuit à la floraison, et se termine par la fécondation au 75e jour. Pendant cette période, les premières feuilles se trouvant à la base de la tige se dessèchent tandis que les autres s’allongent. Des fleurs mâles et femelles coexistent sur le même épillet.  Phase de maturation : Le grain atteint sa pleine maturité 25 à 55 jours après la fécondation. 1.2. BESOINS EN EAU DU MIL Les besoins en eau d’une culture correspondent à la consommation maximale apparente d’eau de cette culture et sont définis par l’évapotranspiration maximale (Amadou, 1994). Ces besoins dépendent de la demande évaporative du milieu, de la nature de la plante (espèce et variété) et de son stade de développement. Les besoins en eau sont proportionnels à la longueur du cycle : 200 mm de pluie suffisent parfois pour que le mil produise ; l’optimum étant de 400 mm répartis sur 70 jours pour la variété Souna et de 600 mm repartis sur 80 jours pour la variété Sanio (Caron et Granès, 1993). Dancette (1978) a déterminé les besoins en eau du mil au Sénégal en estimant la demande évaporative jour après jour au moyen de mesure d’évaporation potentielle d’eau libre. Les besoins en eau varient surtout en fonction du degré et de la rapidité de couverture du sol nu au départ de la culture. Ainsi des variétés très précoces ou semées à de fortes densités, couvrent plus rapidement le sol, et expriment des besoins hydriques plus importants.

ADAPTATION DU MIL AUX CONTRAINTES HYDRIQUES

La résistance à la sécheresse d’une plante cultivée se définit comme sa capacité à maintenir la production malgré le déficit hydrique. (Winkel et Do, 1992). Le mil présente une grande tolérance à la sécheresse et ne supporte pas les excès d’eau. Son milieu de culture est caractérisé par une extrême variabilité spatio-temporelle de la pluviométrie (Amadou, 1994). Le mil développe diverses réponses morpho physiologiques au déficit hydrique : plasticité du développement végétatif, croissance et fonctionnement du système racinaire, remobilisation des assimilats vers les grains, maintien de la surface foliaire verte. Cette résistance du mil à la sécheresse a été décrite en détail par Winkel et Do (1992). Des informations complémentaires peuvent être trouvées dans Do et al., (1989) et Diouf (1990). 5

ADAPTATION SPECIFIQUE DES PLANTES

L’adaptation des plantes est souvent spécifique, donc implique la délimitation de domaines d’adaptation ou de recommandation. Ainsi, les chercheurs définissent souvent les limites d’un environnement dans lequel une technologie donnée est applicable (Hartkamp et al., 2000). De même, la stabilité du rendement devrait prendre en compte le caractère non stationnaire des conditions environnementales (Traoré et al., 2009). Le sahel est en effet une zone incertaine. Les prédictions des climats dans cette région demeurent très problématiques. En effet, depuis quelques décennies, le Sahel subit des variations spatiotemporelles abruptes du climat. L’identification d’un environnement approprié à une variété donnée permettra donc de faire face à la grande variabilité des conditions environnementales et d’assurer des rendements suffisants et donc de lutter contre l’insécurité alimentaire dans le Sahel. Plusieurs études ont été faites sur l’adaptation des variétés céréalières à la variabilité climatique. Dancette en 1976 a mené une étude au nord du Sénégal sur les cartes d’adaptation du mil aux conditions pluviales. La méthode utilisée a consisté à déterminer dans un grand nombre de stations, les besoins en eau du mil à partir de la demande évaporative. Van Staveren et al. ( 1985) ont étudié l’interaction entre des cultures de céréales diverses (mil, sorgho, maïs), les types de terrain et les dates de semis en Afrique de l’Ouest en vue d’accroitre la productivité tout en maintenant la stabilité de rendement des systèmes de subsistance et en identifiant les conditions optimales de croissance des céréales locales par rapport à une gamme de cultivars de sorgho introduits. Ils ont montré des interactions entre les dates de semis et les types de sol pour les 3 cultures céréalières. De ces cultures, le mil est plutôt adapté au semis précoce sur les plateaux et les terrains à faible pente de Kamboinsé (Burkina Faso) où il produit mieux que les deux autres céréales. 1.5. LES SOLS DU SENEGAL Les sols du Sénégal sont très sableux. Ils présentent une grande diversité qui traduit l’importance de la dynamique géomorphologique et pédoclimatique que l’Afrique de l’Ouest a connue depuis des millions d’années. Les sols présentent un gradient pédologique d’aptitude décroissante d’Ouest en Est. Ainsi, du Nord au Sud on distingue selon Maignien (1965):  les sols subarides : groupés dans la classe des sols isohumiques, ils se caractérisent par un profil coloré par la matière organique, une faible épaisseur et une différenciation peu marquée en horizons 6  les sols ferrugineux tropicaux, qui sont des sols à profil différencié, peu à moyennement épais, de teinte claire, à horizons à limites tranchées avec redistribution de l’argile et des oxydes de fer  et enfin les sols ferralitiques dans les régions du sud, qui ont une structure plasmique micronodulaire bien développée. Ils présentent une friabilité et une perméabilité élevées et, dans les parties hautes des interfluves, une profondeur importante qui les rend aptes, sous climat convenable, aux cultures arbustives riches. D’autres types de sols dits azonaux rencontrés dans les dépressions interdunaires des Niayes sont constitués de sols limono-argileux (bas-fonds) et sablonneux lessivés (sommet des dunes). Cette répartition montre l’action prépondérante du climat et de la végétation sur le développement de ces sols. L’étude de la répartition spatiale et des types d’utilisation des sols renseigne sur la prépondérance des sols ferrugineux tropicaux.

RUISSELLEMENT, INFILTRATION, RESERVE UTILE (RU)

Le ruissellement de l’eau de pluie est l’un des facteurs limitant une utilisation efficiente de l’eau du sol par les cultures. Il entraine la perte d’environ 40 % des éléments nutritifs (minéraux et organiques) des horizons de surface du sol. Il achemine directement les eaux pluviales vers le bas des versants puis dans les lits fluviaux. Le ruissellement qui dépend de la topographie des terrains se caractérise donc par une circulation de l’eau de pluie à la surface du sol, et accroit les risques d’inondation des habitations et champs, d’érosion des terres ou encore de pollution des eaux de surface stagnantes. Il s’amorce également lorsque la capacité d’infiltration est bloquée par saturation ou par imperméabilité du sol. L’infiltration correspond au mouvement descendant de l’eau dans le sol sous l’effet de la gravité et de la capillarité. Lorsque la pluviosité excède brutalement les capacités d’infiltration ou de rétention des sols, il y a ruissellement ou percolation. Les proportions d’eau infiltrée et ruisselée sont fonction de la capacité de rétention et de la perméabilité du sol. La capacité de rétention qui dépend surtout de la texture du sol, correspond à la quantité d’eau que le sol peut absorber et restituer à la plante. Elle est également la quantité d’eau comprise entre l’humidité à la capacité au champ et l’humidité au point de flétrissement. La réserve utile en eau et sa disponibilité pour les plantes sont des facteurs importants de caractérisation du milieu et des cultures. Comme un sol varie grandement en capacité de stockage 7 de l’eau ; connaitre sa capacité de rétention aide dans l’évaluation des opportunités et risques des cultures.