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Matériels et méthode
Régions d’étude
Les 21 génotypes de blé dur (TriticumturgidumL. ssp. Durum Desf.) de notre étude sont cultivés durant les deux campagnes agricoles 2003-2004 et 2004-2005 dans les Instituts Technologiques des Grandes cultures (ITGC) de trois sites différents de la partie nord de l’Algérie: Sidi Bel-Abbès dans le nord-ouest, Oued Smar dans le nord milieu et El-Khroub dans le nord-est.
Les stations ont été sélectionnées sur la base des différentes zones agro-écologiques d’Algérie à savoir le Littoral – Sub littoral, les Hautes Plaines et les Hauts Plateaux pour mieux étudier la réaction des paramètres de qualité sur les différentes variétés testées dans les différents sites. La description de ces différentes stations est donnée dans les paragraphes suivants :
– Le site d’Oued Smar El-Harrach (Alger)
La station expérimentale de l’ITGC d’Oued Smar est située dans la wilaya d’Alger et étend sa zone d’action sur les wilayas suivantes : Tipaza, Alger, Boumerdès, Blida et Tizi-Ouzou. Elle appartient, selon la classification d’Emberger , à l’étage bioclimatique sub-humide à hiver doux et pluvieux et à été chaud et sec. Les coordonnées géographiques de la station sont:
• Altitude moyenne de 24m ;
• Latitude : 36.7 N ;
• Longitude : 30°84.
Ce site se caractérise par des sols de texture argilo-limoneuse, un pH de l’ordre de 7 à 7.8. Un taux de calcaire nul, une faible teneur en matière organique et riche en azote. Concernant le phosphore et la potasse, leurs teneurs sont très faibles, ce qui nécessite une correction (ITGC, 2006).
La pluviométrie annuelle moyenne est de 672 mm, le mois le plus froid est janvier et le mois le plus chaud est août. La saison se divise en deux périodes, une période humide et froide qui va d’octobre à avril et une période sèche et chaude allant de mai à septembre.
La zone connaît peu d’accidents climatiques. Elle est directement exposée à l’influence maritime qui se traduit par un taux d’humidité de l’air ambiant élevé et un risque nul pour le gel et elle est protégée des vents chauds, venant du sud, par l’Atlas blidéen.
– Le site d’El Khroub (Constantine)
Le site expérimental de l’ITGC d’El-Khroub est situé à une quinzaine de kilomètres au Sud-est de la ville de Constantine et a une zone d’action qui s’étend sur les wilayas de Constantine, Oum-El-Bouaghi, Khenchela, Tébessa et Mila. Ses coordonnées géographiques sont :
• Altitude moyenne de 713 m ;
• Latitude : 36.6 N ;
• Longitude : 6.6 E.
D’après les analyses physiques du sol, il ressort que la zone d’El- Khroub est caractérisée par un sol brun à la surface et brun-ocre en profondeur, de texture argileuse à argilo-limoneuse, le taux d’argile varie de 30 à 39%, ces sols ont une caractéristique spécifique : forte rétention en eau, apparition en période sèche des fissures de retrait. Les caractéristiques chimiques indiquent que le sol est basique avec un pH alcalin (8.30-8.40) et moyennement riche en calcaire dont la teneur est de 12%. La teneur en matière organique est faible (0.95-1.25 %).Pour les profondeurs du sol analysées, la teneur en azote dépasse 0.05%, les teneurs en P205 et K20 sont très faibles, ce qui nécessite une correction.
La zone d’El-Khroub est caractérisée par un climat continental semi-aride à hiver froid et à été chaud et sec avec une pluviométrie annuelle de 478 mm. Ce site est caractérise par des terres vallonnées, assez fertiles avec quelques risques de gel tardif et de sécheresse en fin de cycle.
– Le site de Sidi Bel Abbés
La station I.T.G.C de Lamtar a été créé le 15 janvier 1985 et officialisée par arrêté Ministériel N° 543 SM du 30 mai 1989 portant création d’une Station de Recherche et d’Expérimentation sise à Lamtar Wilaya de Sidi Bel-Abbes.
La station se situe dans la partie Sud Ouest de la plaine de Sidi Bel-Abbes à 25 Km Ouest du chef lieu de la wilaya. Elle couvre une superficie totale de 10 ha 94 ares dont 10 ha de S.A.U.
La station de Lamtar fait partie de l’agro-système des plaines de Sidi Bel Abbes. Elle est caractérisée par des sols alluviaux peu profonds de structure grumeleuse et de nature limono-argileuse.
Son climat se caractérise par une pluviométrie faible et irrégulière n’excédant que rarement les 400 mm dont 70 % survenant entre l’automne et l’hiver, une insolation élevée (2683 heures / an), une évaporation intense (1730 mm/an ), une période gélive critique allant de décembre au mois d’avril, une période sèche assez longue de 5 mois et demi, un régime xérothermique de type thermo-méditerranéen et un régime hydrique caractérisé par un écoulement temporaire de l’eau induisant une irrigation obligatoire des cultures.
Le matériel végétal
Toutes les variétés de blé dur utilisées pour les besoins de cette recherche ont été cultivées dans les fermes expérimentales de l’ITGC pendant les saisons culturales de 2003 à 2005. Les techniques culturales adoptées ont été celles généralement recommandées dans chaque site et les dispositifs sur terrain ont été ceux des blocs complets randomisés. Pour chacun des essais, la quantité de graines utilisée a été de 100 kg/ ha. La dimension des parcelles expérimentales a été de 12 m² (six rangées espacées de 20 cm). Les applications de fertilisant au semis et au stade de tallage ont permis d’atteindre les doses de 46 kg/ ha de P2O5 et 46 kg/ ha de N. La période de semis a varié de fin Novembre à mi-décembre et toutes les variétés utilisées ont été récoltées entre mi-juin et début Juillet en fonction du niveau de maturité atteint.
Pour les deux années consécutives 2003/2004 et 2004/2005, l’expérimentation a été réalisée sur des variétés sélectionnées et produites dans les trois stations de production céréalière d’El-Khroub (Constantine), d’Oued Smar (Alger) et de Sidi Bel Abbes. Les tableaux 2.1 et 2.2 montrent la liste de ces variétés ainsi que leur origine et certaines de leur caractéristiques.
Présentation du laboratoire d’analyses
Les analyses ont été réalisées dans des laboratoires différents :
• Laboratoire « Qualité blé dur ». Institut Technique des Grandes Culture. El Harrach. Alger. L’ITGC dispose de laboratoires d’analyses de qualité et particulièrement ceux d’analyses technologiques des céréales. Le laboratoire assure des analyses fiables pour la détermination de la qualité des céréales (blé dur, blé tendre, orge, triticale) ainsi que des produits qui en découlent (farine, semoule) tout en essayant de relier le rendement à la qualité. Le laboratoire possède une expertise particulière dans le domaine de qualité notamment des blés, il est subdivisé en 03 grandes unités équipées chacune selon la spécialité d’analyse : unité blé dur, unité blé tendre et une boulangerie.
• Laboratoire de biochimie. INA El Harrach. Alger.
• Laboratoire « blé dur » de l’Unité Mixte de Recherches. Diversité et Génome des Plantes Cultivées INRA. Montpellier. France.
• Laboratoire de contrôle de la qualité. JET-LAB. Entreprise LA BELLE. Alger
Paramètres étudiés
Deux séries de paramètres ont été estimés :
a) Paramètres relatifs aux caractéristiques des grains de blé dur
La masse de mille grains, le taux de mitadinage, le taux de protéines et la moucheture sont des tests appliquée sur les grains de blé dur.
b) Paramètres relatifs aux caractéristiques de la semoule de blé dur
L’humidité de la semoule, le taux de cendres, la coloration de la semoule et le taux d’extraction, sont des tests appliquée sur la semoule de blé dur.
a.1) La masse de mille grains (PMG)
C’est la masse de mille grains entiers déterminée par la formule décrite par Godon et Loisel (1984).
a.2) Taux de mitadinage
Le mitadinage est un accident physiologique fréquent sur les grains de blé, il provoque un changement de texture de l’albumen qui normalement translucide devient, en partie ou en totalité opaque et farineuse (ITCF, 2001).
a.3) Détermination du taux de protéines
La teneur en protéines, par la méthode de Kjeldhal est un critère important d’appréciation de la qualité des semoules (ITCF, 2001 ; Feuillet, 2000).
a.4) La moucheture
La moucheture entraîne en effet une dépréciation de la valeur marchande du blé via la présence de grains noirs dans la semoule et/ou la présence de piqûres sur les produits finis (pâtes ou couscous).
Les grains mouchetés présentent des colorations situées entre brun et le noir (ITCF, 2001).
b.1) Taux de cendres
Le résidu obtenu après incinération à 900°c dans les conditions décrites dans la présente méthode est exprimée en % en masse par rapport à la matière sèche.
b.2) Couleur de la semoule (indice de jaune et indice de brun)
La couleur se caractérise par des composantes : l’indice de jaune et l’indice de brun, dans tous les cas, plus l’indice de jaune est élevé et l’indice de brun est faible, meilleur est le résultat (ITCF ; 2001)
b.3) Humidité de la semoule
Étalonnée par rapport à la méthode fondamentale, la méthode de référence pratique consiste en un étuvage à pression atmosphérique, à une température de 130-133°c, dans des conditions opératoires définies. La perte de la masse observée est équivalente à la quantité d’eau présente dans le produit (ITCF, 2001).
Méthodes d’analyse statistique
Afin d’étudier la performance des paramètres de qualité dans les différents sites, les données de chaque site et de chaque année ont été comparé à l’aide d’une analyse de la variance. L’analyse en composantes principales a été calculé en utilisant la procédure de PRINCOMP, l’analyse des corrélations a été calculés en utilisant la procédure CORR et l’analyse de la variance des blocs aléatoires a été calculée en utilisant un essai de type III dans la procédure de modèle linéaire général (PROC GLM) du logiciel SAS / STAT (SAS Institute Inc, 1997).
Résultats et discussions
Effet de site et de saison de culture sur la qualité des variétés de blé dur
Les résultats de l’analyse de la variance sont présentés dans le Tableau 2.3 et exprimés en pourcentage des valeurs des carrés moyens afin de mettre en évidence les facteurs qui ont affecté principalement chaque paramètre de qualité étudié.
En ce qui concerne la teneur en protéines, le site et l’interaction site x année ont contribué ensemble à plus de 54% (p <0,001) de la variation totale. Le site de Sidi Bel-Abbès a montré la plus forte teneur en protéines (16,62%), suivi par le site d’El-Khroub et Oued-Smar (16,12 et 15,69% respectivement). Dans des conditions pluviales, l’effet des conditions environnementales sur le rendement en protéines a été rapporté par plusieurs auteurs comme une conséquence de l’évolution des conditions météorologiques pendant le remplissage du grain et de l’accumulation des assimilats de la tige au grain (Garrido-Lestache et al., 2005; Elhani et al, 2007;. Bahlouli et al, 2008).
El-Khroub a les meilleurs rendements au cours des deux saisons de croissance étudiés (31,4 et 30,1 q / ha, respectivement) (Tableau 2.3) avec une pluviométrie de reproduction stable de 145,5 et 157,7 mm respectivement. La période de sécheresse à Sidi Bel-Abbès a entraîné une baisse de rendement de 27,3 q / ha en raison de stress hydrique pendant le remplissage des grains (Annichiarico et Mariani, 1995; Monneveux et al., 2006; Villegas et al., 2010; Rizza et al., 2012), les excès d’eau ont également induit une baisse de rendement à Oued Smar, probablement à cause de l’engorgement et de la croissance limitée des cultures qui s’ensuit (López-Bellido et López-Bellido, 2001;. Bassu et al, 2009). En raison de la corrélation négative bien connue entre le rendement en grains et la teneur en protéines, la réduction du rendement observé à Sidi Bel-Abbès en raison du stress hydrique a été associée à la plus haute teneur en protéines (Oweis et al., 1999; Rharrabti et al., 2003b; Flagelles et a.l, 2010;Diacono et a.l, 2012; Hussain et al., 2012). Les valeurs de poids de Mille grains (PMG) donnent des informations sur le niveau de remplissage des grains du blé et il est généralement déterminé par les caractéristiques génotypiques. En effet, dans notre étude de la variabilité de PMG dépendait des variétés de blé (42,03%, p <0,001) et il se situait entre 44,03g / ms et 66,43g / ms. Bien qu’il y ait diminution du rendement à Sidi Bel-Abbès, le poids de mille grains pour les deux années à ce site est resté aussi élevé que dans El-Khroub pour toutes les variétés (54,44g / ms). Ceci est en opposition des recherches précédentes qui ont montré que le stress hydrique réduit généralement les valeurs de PMG (Rharrabti et al, 2003a; Villegas et al, 2010; Hussain et al, 2012.). Mais il peut résulter une corrélation inverse entre le poids du grain et le nombre de grains par épi dans un environnement stressé (Garrido-Lestache et al., 2005).
Dans ce site, le haut pourcentage de mitadinage était probablement le résultat de l’absorption réduite d’eau qui a limité l’efficacité de l’utilisation d’azote par les variétés de blé (Oweis et al., 1999;. Akman et al, 2013).
Concernant le mitadinage, l’interaction entre le site et l’année (45,05%, p <0,001) a été le facteur prédominant. Le mitadinage est généralement liée à une faible teneur en protéines (Irani, 2000), mais cela n’explique pas le pourcentage élevé de la moucheture qui devrait avoir lieu dans un environnement plus humide comme dans Oued-Smar ou lorsque on compare les deux saisons de culture avec la plus haute valeur pour 2004/2005 (Desclaux 2000; Irani, 2000; Fernandez et Conner, 2011; Akman et al., 2013). Pour la moucheture, l’effet de l’année représentaient la majorité de la variance observée (41,25%, p <0,001).
En blé dur, les couleurs de la semoule et des pâtes, sont le résultat de deux éléments contrastés: le pigment jaune souhaitable et le pigment brun indésirable (Feillet et al, 2000; Blanco et al., 2011). Bien que d’origine génétique de l’indice de jaune a été signalé précédemment (Blanco et al., 2011). Dans notre étude, l’effet de l’année était prédominante sur la détermination de la variance totale pour ce paramètre (37,48%, p <0,001) ainsi que pour l’indice de brun (64,58%, p <0,001). Rharrabti et al. (2003) ont constaté une corrélation négative entre l’indice de jaune et le poids du grain. Les bases biochimiques de pigment brun ne sont pas bien connus, mais nos résultats montrent que les variétés de blé dur avaient l’indice de brun le plus élevé à Sidi Bel-Abbès que dans les deux autres sites et ont donc exprimé leur qualité inférieure pour la semoule (Feillet et al., 2000).
Analyse des Composantes Principales
L’analyse de composantes principales a été réalisée comme un outil supplémentaire pour mieux comprendre la relation entre le rendement et tous les paramètres de qualité (Figure 2.1). Les deux premiers axes de CP ont représenté 38% de la variance totale: 25 et 13% pour les deux axes 1 et 2, respectivement. Le premier axe de CP (Dimension 1) a clairement séparé le mitadinage et l’indice de brun dans son sens négatif du rendement et tous les autres paramètres de qualité. Cela pourrait signifier que les variétés ayant des valeurs élevées de mitadinage et d’indice de brun sont moins productives et sont de mauvaise qualité pour la transformation. Pour le deuxième axe de CP (dimension 2), la variation observée est principalement causée par le rendement en semoule et, à une moindre mesure, la teneur en protéines et l’indice de brun. Il suggère que, pour les variétés utilisées dans ces expériences, les taux de mitadinage et de la moucheture sont les principaux facteurs qui réduisent les rendements en semoule.
Table des matières
Introduction générale
Chapitre 1 : Présentation du climat en Algérie
1.1 Introduction
1.2 Les différents types de climat au niveau du territoire algérien
1.2.1 Le climat méditerranéen
1.2.2 Le climat semi-aride
1.2.3 Le climat désertique
1.3 La classification bioclimatique
1.4 Les différents types de sols
Chapitre 2 : Evaluation des données de deux campagnes agricoles 2003/2004 et 2004/2005
2.1 Introduction
2.2 Matériels et méthode
2.2.1 Régions d’étude
2.2.2 Le matériel végétal
2.2.3 Présentation du laboratoire d’analyses
2.2.4 Paramètres étudiés
2.2.5 Méthodes d’analyse statistique
2.3 Résultats et discussions
2.3.1 Effet de site et de saison de culture sur la qualité des variétés de blé dur
2.3.2 Analyse des Composantes Principales
2.4 Conclusion
Chapitre 3 : Evaluation de la campagne agricole 2007/2008
3.1 Introduction
3.2 Matériels et méthode
3.2.1 Région d’étude
3.2.2 Matériel végétal
3.2.3 Paramètres étudiés
3.2.4 Méthodes statistiques
3.3.1 Evaluation de la qualité des cultivars (analyse descriptive)
3.3.2 Effet du site et du génotype sur la qualité de blé dur : Résultats de l’ANOVA
3.3.3 Résultats de l’Analyse hiérarchique
3.4 Conclusion et perspectives
Chapitre 4 : Evaluation des données de la campagne agricole 2010/2011
4.1 Introduction
4.2 Matériel et méthodes
4.2.1 Description des sites
4.2.2 Matériel
4.2.3 Paramètres analysés
4.2.4 Méthodes statistiques
4.3 Résultats et discussion
4.3.1 L’analyse des conditions climatiques
4.3.2 L’analyse de variance par site
4.3.3 Analyse des génotypes
4.3.4 Analyse de l’interaction Génotype x Environnement
4.4 Discussion
4.5 Conclusion
Conclusion générale
Références bibliographiques
