Analyse de l'évolution à long terme de l'écart de rendement du sorgho dans une rotation coton-sorgho-arachide plus ou moins intensifiée. Approche par modélisation

Traore Amadou. 2015. Analyse de l'évolution à long terme de l'écart de rendement du sorgho dans une rotation coton-sorgho-arachide plus ou moins intensifiée. Approche par modélisation. Montpellier : Montpellier SupAgro, 47 p. Mémoire de master 2 : Agronomie et agro-alimentaire. Agronomie et systèmes de culture innovants : Montpellier SupAgro

Titre anglais : Long-term analysis of the evolution of sorghum yield gap in a cotton-sorghum-groundnut rotation more or less intensified: Modeling approach

Encadrement : Affholder, François ; Ripoche, Aude

Résumé : En zone Soudano-sahélienne du Mali, les systèmes de culture les plus couramment pratiqués sont des rotations coton-céréales ou coton-céréales-légumineuses. La culture du coton bénéficie plus d'apport de fertilisants de la part des agriculteurs que les cultures céréalières qui bénéficient de l'effet résiduel des applications d'engrais organiques et minéraux utilisés sous le cotonnier. Plusieurs études ont montré l'insuffisance d'apport de fertilisation minérale ou organique pour le maintien des rendements élevés des cultures à long terme dans la zone subsaharienne. Dans cette étude, nous avons utilisé un essai longue durée conduit en station de recherche agronomique de N'tarla au Mali pour étudier l'évolution des rendements. Dans cet essai, une rotation coton-sorgho-arachide a été soumise à différents niveaux de fertilisation organo-minérale en deux périodes distinctes. Il s'agit d'un traitement sans engrais (CT), un traitement recevant de l'engrais minéral (IF), un traitement recevant de la fumure organique (OF) et une combinaison de la fertilisation organo-minérale (OIF). La première période va de 1965 à 1979 et la seconde de 1980 à 1989. L'objectif de l'étude est d'identifier la part du climat et celle de la fertilisation organo-minérale dans l'évolution des rendements constatée dans l'essai. Pendant la première période, seul le coton a bénéficié de l'apport d'engrais organique et minéral. En seconde période le sorgho a bénéficié aussi de l'engrais organique et minéral. Le traitement de contrôle (CT) non fertilisé durant la première période a reçu de l'engrais chimique en seconde période. L'évolution des rendements a été étudiée à partir de l'analyse de l'écart entre les rendements observés (Ya) de quatre niveaux de fertilisation et un rendement potentiel limité par l'eau " Water limited yield " (Yw) à l'aide d'un modèle de simulation (PYE). En première période de l'expérimentation, l'écart de rendement était plus important pour les traitements CT et IF (3,04 Mg ha-1, 2,33 Mg ha-1) que pour les traitements OF et OIF (2,12 Mg ha-1, 1,72 Mg ha-1). L'apport de la matière organique a montré un effet significatif sur l'amélioration des rendements pendant cette période. Quelle que soit la quantité des pluies enregistrées le rendement relatif du traitement OIF était toujours proche du potentiel par rapport aux autres traitements durant cette période. En seconde période, l'écart de rendement était similaire pour tous les traitements quel que soit le niveau d'apport de fertilisant (1,34 Mg ha-1, 1,12 Mg ha-1, 1,19 Mg ha-1 et 1,13 Mg ha-1) respectivement pour CT, IF, OF et OIF. La forte fertilisation OIF n'a montré aucun effet significatif sur l'amélioration des rendements dans le temps par rapport aux autres traitements fertilisés. Une forte variabilité interannuelle a été constatée entre les rendements pendant l'expérience. Cette variabilité des rendements implique des risques et incertitude importants qui pourraient expliquer les échecs des démarches d'intensification classique en zone subsaharienne à savoir l'utilisation de la fertilisation intensive (minérale et/ou organique).

Résumé (autre langue) : In Sudano Sahelian zone of Mali, the most commonly practiced cropping systems are cotton-cereal rotations or cotton-cereal-legumes. Cotton cultivation benefits from more input of fertilizers by farmers that grain crops, which benefits from the residual effect of fertilizers applied in cotton. Several studies have shown that mineral or organic fertilization insufficiently contributed to maintain high yields for long-term crops in the Saharan area. We conducted a long trial at the Agricultural Research Station N'Tarla in Mali to study the evolution of yields. A cotton-sorghum-groundnut rotation was subjected to various organic fertilizers and mineral levels in two distinct periods. This is a treatment without fertilizer (CT), a treatment receiving mineral fertilizer (IF), receiving treatment of organic fertilizer (OF) and a combination of organic and mineral input (OIF). The first period goes from 1965-1979 and the second from 1980-1989. This study aims at identify the part of climate and the one of organic and mineral fertilization in the crop yield variability. During the first period, only cotton benefited from the input of organic and mineral fertilizers. In the second period sorghum also benefited from these fertilizers. The control treatment, unfertilized during the first period received chemical fertilizer in the second period. Changes in yields were analyzed through quantification of differences between the observed yield of four levels of fertilization and the water limited yield calculated by a modeling approach using the Potential Yield Estimator model. In the first half of the experiment, the yield gap was greater for CT and IF treatments (3.04 Mg ha-1 and 2.33 Mg ha-1 respectively) than for OF and OIF treatments (2.12 mg ha-1 and 1.72 mg ha-1 respectively). Organic matter input significantly improved yields during this period. Whatever the amount of rainfall recorded relative performance OIF treatment was still close to potential compared to other treatments during this period. In the second period, the performance gap was the same for all treatments regardless of the level of fertilizer input (1.34 Mg ha-1, 1.12 Mg ha-1, 1.19 Mg ha-1 and 1.13 Mg ha-1), respectively for CT, IF, OF and OIF. High fertilization levels didn't significantly improve yields over time compared to lower fertilization levels. A strong inter-annual variability was observed between yields during the experiment. This variability of returns involves important risks and uncertainties that could explain the failures of traditional intensification of efforts in sub-Saharan area namely the use of intensive fertilization (mineral and / or organic).

Mots-clés libres : Système de culture, Modèle de culture, Écart de rendement, Fertilisation, Diagnostic agronomique

Auteurs et affiliations

• Traore Amadou, Montpellier SupAgro (FRA)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/590890/)

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