Gestion agronomique et dynamique des mauvaises herbes dans les systèmes de riz de bas fond en Afrique de l'Ouest

Touré Amadou. 2014. Gestion agronomique et dynamique des mauvaises herbes dans les systèmes de riz de bas fond en Afrique de l'Ouest. Abomey : UAC, 270 p. Thèse de doctorat : Sciences agronomiques. Ressources phytogénétiques et protection des cultures : Université d'Abomey-Calavi

Titre anglais : Agronomic management and weed population dynamics in the inland valley rice-based cropping systems in West Africa

Encadrement : Kossou, Damsou

Résumé : While weeds are generally considered as the most important overarching production constraints in the inland valley cropping systems in West Africa, little is known about species' associations with environmental and crop management factors. Weed species' associations to seasonal and environmental factors, such as position on the catena, soils and cropping systems, were studied during two years in four seasons (dry and wet) in 45 arable fields of three inland valleys in south-western Benin. The three most dominant weed species were Dactyloctenium aegyptium, Commelina benghalensis, and Digitaria horizontalis on the inland-valley crests (uplands), Ludwigia hyssopifolia, Corchorus aestuans and Ludwigia octovalvis on the sloping hydromorphic fringes, and Leersia hexandra, Ipomoea aquatica, and Fimbristylis ferruginea in the valley bottoms (lowlands). Echinochloa colona, Cleome viscosa and Talinum triangulare were the three most dominant species in the dry-season crops (maize or vegetables), and Leersia hexandra, Ipomoea aquatica and Sphenoclea zeylanica in the wet-season crop (rice). Ageratum conyzoides, Synedrella nodiflora and Digitaria horizontalis were observed throughout the catena. Noxious weeds in inland valley agro-ecosystems are those that combine a high frequency with a high submergence tolerance and ecological plasticity, C4 grasses, perennial C3 species with persistent root structures, and broad-leaved species with high propagation rates. Differences in weed control practices for crops within and across sites were noted. Across the three sites, hand weeding remained the major means to control weeds. Herbicides uses were limited because of the expense and limited cash. No significant differences were found between the different weed control practices along the heterogeneous catena positions. Within a site, the primary determinants of the weed control method used were the financial and labour resources of the farmers. The time required for hand weeding was much greater and yields lower in dry- seeded rice for poorer farmers (mainly women and part time farmers with casual employment), and herbicides could play a major role for weed control. With regards to farmers' perceptions on weeds occurrence and management along the heterogeneous catena, farmers in the three studied areas differentiated up to 27 weed species and expressed their perceptions about their importance and mechanisms of control. Farmers listed mainly dryland weeds as important (e.g. Imperata cylindrica, Commelina benghalensis, Euphorbia heterophylla, Ludwigia deccurens, Digitaria horizontalis, and Ageratum conyzoides). Not all weeds are perceived as noxious. Some are considered as useful components in the system, even constituting vegetables during the food scarcity gap period. A large proportion of the rice in West Africa is produced in rainfed lowland ecosystems, mainly in inland valleys. The hydrological conditions (duration and intensity of flooding) vary with the toposequence position between the valley crests and the valley bottoms. Production systems tend to evolve from the currently predominant unbunded plots without external input use, to input-intensive production in bunded plots. Agronomic management practices co-evolve and may include varietal choice, herbicide use, and mineral N fertilizer application. The response of rice and the associated weeds to such management practices is likely to vary with the prevailing hydrological regime. A two-year field experiment was conducted in northern Cote d'Ivoire to determine the impact of water regime (plot position in the valley, presence of bunds) and inputs (mineral N fertilizer and herbicide) on the productivity (yield and N use efficiency) of traditional and improved rainfed lowland rice cultivars and the biomass and composition of the associated weeds. Installing field bunds reduced seasonal variations in ponded water depth and resulted in a mean increase in rice grain yield of 30-40% (p=0.05). This increase was associated with a 25% cumulative reduction of weed biomass and a several-fold increase in the nitrogen use efficiency in the bunded compared with the unbunded plots. Under low input management, traditional rice varieties tended to out-yield improved varieties in unbunded plots. Improved crop management such as herbicide and fertilizer application, and the construction of field bunds was more effective to increase the yield and N use efficiency in the flooded valley centre than in the drought-prone valley fringes. There is a need for site-specific targeting of improved cultivars, land development and improved production practices in the inland valleys of the West African savanna zone.

Résumé (autre langue) : Alors que les mauvaises herbes sont généralement considérées comme les principales contraintes de production dans les systèmes de production au niveau des zones de vallées intérieures en Afrique de l'Ouest, peu de connaissance existe sur les associations des espèces de mauvaises herbes avec les facteurs environnementaux et les pratiques de gestion des cultures. Les espèces de mauvaises herbes et les facteurs climatiques et environnementaux, tels que la position sur la toposéquence, les sols et les systèmes de culture, ont été étudiées pendant deux années soient quatre saisons (deux sèches et deux humides) chez 45 paysans et dans trois vallées intérieures du Sud-Ouest Bénin. Les trois espèces de mauvaises herbes dominantes rencontrées étaient Dactyloctenium aegyptium, Commelina benghalensis, et Digitaria horizontalis sur les crêtes de la vallée intérieure (plateau), Ludwigia hyssopifolia, Corchorus aestuans et Ludwigia octovalvis sur la frange hydromorphe, et Leersia hexandra, Ipomoea aquatica, et Fimbristylis ferruginea dans le fond de la vallée. Echinochloa Colona Cleome viscosa et Talinum triangulare étaient les trois espèces les plus dominantes pendant la saison sèche avec les cultures maraîchères (maïs et légumes), et Leersia hexandra, Ipomoea aquatica et Sphenoclea zeylanica avec la culture de la saison humide (riz). Ageratum conyzoides, Synedrella nodiflora et Digitaria horizontalis ont été observés tout le long de la toposéquence. Les mauvaises herbes envahissantes dans les écosystèmes agricoles des vallées intérieures sont celles qui combinent une fréquence et une tolérance élevées à la submersion et qui ont une plasticité écologique (e.g. graminées C4 et vivaces C3 avec tubercules et stolons souterrains). Des différences dans les pratiques de gestion des mauvaises herbes ont été notées sur les trois sites. Le désherbage manuel était la principale pratique pour contrôler les mauvaises herbes. L'utilisation des d'herbicides étaient limitée en raison du coût d'acquisition. Aucune différence significative entre les pratiques de gestion des mauvaises herbes sur les positions de la toposéquence hétérogène n'a été notée. Les principaux facteurs déterminants de la gestion des mauvaises herbes utilisées étaient la disponibilité de la main d'oeuvre et les ressources financières. Le temps requis pour le désherbage était beaucoup plus important et les rendements plus faibles pour les agriculteurs pauvres disposant de ressources financières limitées (principalement les femmes et les agriculteurs occasionnels avec emploi occasionnel de main d'oeuvre) et les applications des herbicides pourraient jouer un rôle majeur dans la gestion des mauvaises herbes dans cet écosystème spécifique. Concernant les perceptions paysannes sur les mauvaises herbes, les producteurs ont différencié 27 espèces de mauvaises herbes de par leur importance et leur gestion. Pour les producteurs, toutes les mauvaises herbes ne sont pas nuisibles. Certaines sont considérées comme des auxiliaires, et consommées sous forme de légumes pendant la période de soudure. Une grande partie de la production rizicole en Afrique de l'Ouest est faite dans les bas-fonds. Les conditions hydriques (durée et intensité des inondations) varient avec la position de la toposéquence entre les crêtes et centres de ces vallées. Les techniques de production ont tendance à évoluer des parcelles non endiguées sans usage d'intrants, aux parcelles endiguées à forte utilisation d'intrants. Des pratiques de gestion agronomique en vue de la productivité des cultures peuvent inclure les choix variétaux, l'utilisation d'herbicides et d'engrais azotées. La réponse du riz et des mauvaises herbes associées à ce type d'intervention est susceptible de varier avec le régime hydrologique qui prévaut. Des essais agronomiques ayant duré deux ans ont été menés au Nord de la Côte d'Ivoire afin de déterminer l'impact du régime hydrique (position des parcelles dans la vallée et la présence de diguettes) et l'usage des intrants (engrais azoté et herbicide) sur la productivité (rendement et efficacité d'utilisation de N) des variétés de riz de bas fond (traditionnelles et améliorées) et la composition des mauvaises herbes associées. L'installation de diguettes a réduit les variations saisonnières de la profondeur de la lame d'eau accumulée et a entraîné une augmentation moyenne de rendement de grain de riz de 30 à 40 % (p= 0,05). Cette augmentation a été associée à une biomasse cumulative des mauvaises herbes inférieure de 25 % et une augmentation dans l'efficacité d'utilisation de l'azote appliquée dans les parcelles endiguées. En condition de faibles niveaux d'utilisation des intrants, les variétés traditionnelles avaient tendance à donner des rendements plus élevés comparativement aux variétés améliorées au niveau des parcelles non endiguées. Les pratiques de gestion améliorée des cultures telle que l'application d'engrais et l'utilisation d'herbicides et la construction de diguettes était plus efficace en ce qui concerne l'augmentation du niveau de rendement du riz, l'efficacité d'utilisation de l'azote appliquée au centre de la vallée inondée comparativement aux crêtes de la vallée sujettes à la sécheresse. Ces résultats suggèrent un besoin urgent pour le ciblage de site-spécifique pour les variétés améliorées, un aménagement des bas-fonds et des pratiques améliorées de production dans les bas-fonds en zone de savane en Afrique de l'Ouest.

Mots-clés Agrovoc : riz inondé, désherbage, herbicide

Mots-clés géographiques Agrovoc : Afrique occidentale, Bénin

Classification Agris : H60 - Mauvaises herbes et désherbage
F01 - Culture des plantes
F07 - Façons culturales

Champ stratégique Cirad : Axe 4 (2014-2018) - Santé des animaux et des plantes

Auteurs et affiliations

• Touré Amadou, UAC (BEN)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/592438/)

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