UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE DES SCIENCES AGRONOMIQUES

*********

Mention Agriculture Tropicale et Développement Durable Parcours : Bio-fonctionnement des Sols et Environnement

Mémoire de Fin d’Etudes en vue de l’obtention du Diplôme d’Ingénieur Agronome au grade Master II

VARIATION DU RENDEMENT DE Jatropha curcas EN ASSOCIATION AVEC TROIS TYPES DE LEGUMINEUSES

(Haricot, cajanus, pois de terre) CAS DE LA VARIETE « QUINVITA 1064 », CULTIVEE SUR TANETY DANS

LE DOMAINE DE MANJARISOA, REGION BOENY

Présenté par :

RAZAKAMAHALEOMANANA Fanevalalaina

Promotion KINGATSA (2010-2015)

Soutenu le 16 Septembre 2015 devant le jury composé de :

- Président du jury : Dr ANDRIAMANIRAKA Harilala

- Examinateur : Dr RAZAFIMAHATRATRA Hery

- Maître de stage : Mlle LANTOMALALA Faliarisoa

- Encadreur pédagogique : Mr HERINDRANOVONA Augustin

Remerciements

Arrivé au terme de ce travail, rendons grâce à Dieu tout puissant sans qui rien n’aurait été permis

de faire. En me donnant la santé, la force et la vie, Il m’a accordé la chance de pouvoir réaliser

jusqu’au bout ce mémoire.

J’adresse ici ma profonde gratitude et mes sincères remerciements à :

- Monsieur ANDRIAMANIRAKA Harilala, Docteur en sciences agronomiques, Chef de la

mention Agriculture Tropicale et Développement Durable (AT2D), d’avoir fait l’honneur

de présider cette soutenance ;

- Monsieur RAZAFIMAHATRATRA Hery, Docteur en sciences agronomiques, Enseignant

Chercheur à l’ESSA, d’avoir bien voulu siéger parmi les membres du jury et d’être

l’examinateur de ce mémoire ;

- Mlle LANTOMALALA Faliarisoa, Ingénieur Agronome, Jatropha Project Manager au

sein de la société FUELSTOCK Madagascar. d’avoir fait l’honneur d’être notre encadreur

sur terrain et d’avoir apporté de précieux conseils pour la réalisation de l’étude ;

- Mr HERINDRANOVONA Augustin, Enseignant Chercheur à l’ESSA, d’avoir accepté

d’être mon encadreur pédagogique pour cette étude. Ses précieux conseils et ses

recommandations m’ont été d’une grande aide pour pouvoir mener à bien ce travail.

Veuillez trouver ici l’expression de ma plus haute gratitude !

Je remercie également :

- Mr HANRATTY Peter, Président Directeur Général de la société FUELSTOCK

Madagascar d’avoir bien voulu accepter cette étude au sein de sa société ;

- Mr RAKOTOARISOA Luberto, Ingénieur Agronome, de m’avoir accueilli dans sa famille

pendant le séjour à Majunga et pour sa coopération et son aide sur terrain ;

- Tout le personnel de la société FUELSTOCK, sans qui je n’aurai pas pu effectuer à bien

ce stage tant au niveau administratif que pendant les applications sur terrain ;

- L’ensemble du corps enseignant de l’ESSA et plus particulièrement ceux de la mention

AT2D pour le partage de connaissances et les enseignements qu’ils ont fournis ;

- Mes amis de la promotion KINGATSA pour ces cinq merveilleuses années passées

ensemble ;

- Toute ma famille : mon père, ma mère, mon frère et ma sœur

- Toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce document

MERCI de tout coeur!!!

Sommaire

Liste des figures ............................................................................................................................... i

Liste des photos .............................................................................................................................. ii

Liste des tableaux ........................................................................................................................... ii

Liste des abréviations .................................................................................................................... iii

Résumé ............................................................................................................................................ v

Abstract .......................................................................................................................................... vi

INTRODUCTION ........................................................................................................................... 1

II- MATERIELS ET METHODES .............................................................................................. 3

2.1 Site d’étude ....................................................................................................................... 3

2.2 Conduite de l’expérimentation .......................................................................................... 5

2.3 Méthodologie .................................................................................................................. 11

2.4 Limites et contraintes de l’étude ..................................................................................... 15

III- RESULTATS ..................................................................................................................... 16

3.1. Etat du sol ....................................................................................................................... 16

3.2. Résultats par rapport au type de légumineuses et leurs densités respectives .................. 17

3.3. Résultats par rapport à l’apport de matières organiques ................................................. 23

3.4. Calcul de rentabilité économique du système jatropha-légumineuse ............................. 27

IV- DISCUSSIONS ET RECOMMANDATIONS .................................................................. 29

4.1 Sur le type de légumineuse et leurs densités respectives ................................................ 29

4.2 Sur l’apport et le type de matières organiques ................................................................ 30

4.3 Sur la rentabilité économique du système-jatropha-légumineuse .................................. 31

4.4 Amélioration de la conduite de plantation ...................................................................... 32

4.5 Valorisation des sous-produits issus de l’extraction de l’huile ....................................... 33

CONCLUSION ............................................................................................................................. 34

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ...................................................................................... 35

ANNEXES .................................................................................................................................... 38

i

Liste des figures

Figure 1: Cartes de localisation du site ............................................................................................ 3

Figure 2: Courbe ombrothermique de Gaussen P=2T ..................................................................... 4

Figure 3 : Plans des blocs expérimentaux ....................................................................................... 6

Figure 4: Schéma d'une parcelle élémentaire .................................................................................. 7

Figure 5: Croissance en hauteur du jatropha selon le type de légumineuse associé et leurs densités

respectives ..................................................................................................................................... 17

Figure 6: Nombre de branches du jatropha selon le type de légumineuse et leurs densités

respectives ..................................................................................................................................... 18

Figure 7: Effet du type de plante associée et de leurs densités respectives sur les temps de floraison,

la fructification et la maturation des fruits de jatropha .................................................................. 18

Figure 8: Nombre d'inflorescence moyen du jatropha selon les plantes associées et leurs densités

respectives ..................................................................................................................................... 19

Figure 9: Nombre de capsules noires du jatropha selon le type de plante associée et leurs densités

respectives ..................................................................................................................................... 20

Figure 10: Rendement par capsules selon le type de légumineuse et leurs densités respectives .. 21

Figure 11: Poids de 100 graines de jatropha selon les traitements ................................................ 21

Figure 12: Rendement en graines de jatropha selon le type de plante associée et leurs densités

respectives ..................................................................................................................................... 22

Figure 13: Croissance en hauteur du jatropha selon l'apport de matières organiques ................... 23

Figure 14: Nombre de branche du jatropha selon l'apport de matières organiques ....................... 23

Figure 15: Effet de la fertilisation des légumineuses sur les temps de floraison, de fructification et

de maturation des fruits de jatropha .............................................................................................. 24

Figure 16: Nombre d'inflorescence moyen du jatropha selon l'apport de matières organiques .... 24

Figure 17: Nombre de capsules noires du jatropha selon l'apport de matières organiques ........... 25

Figure 18: Poids des graines par capsules selon l'apport de matières organiques ......................... 25

Figure 19: Poids de 100 graines selon l'apport de matières organiques ........................................ 26

Figure 20: Rendement en graines du jatropha selon l'apport de matières organiques ................... 26

ii

Liste des photos

Photo 1: Apport de fumure organique entre les rangs de jatropha .................................................. 9

Photo 2: Semis des haricots sur une parcelle élémentaire ............................................................. 10

Photo 4: Pied de jatropha asséché par les cochenilles ................................................................... 10

Photo 3: Présence de mineuse sur une feuille de jatropha ............................................................. 10

Liste des tableaux

Tableau 1: Résumé des traitements étudiés pour l'expérimentation ................................................ 8

Tableau 2: Liste des paramètres de développement végétatif et phénologique ............................ 12

Tableau 3: Les paramètres liés au rendement du jatropha............................................................. 13

Tableau 4: Résultats des analyses de sol ....................................................................................... 16

Tableau 5: Rendement des pois de terre en kg.ha-1 ....................................................................... 27

Tableau 6: Compte d'exploitation séparé pour les cultures de jatropha et les traitements du pois de

terre en Ar ...................................................................................................................................... 27

Tableau 7: Compte d'exploitation pour les associations jatropha-pois de terre en Ar .................. 28

iii

Liste des abre viations

ACP : Analyse des Composantes Principales

ADECIA: Agence pour le développement de la coopération internationale dans les domaines de

l'agriculture, de l'alimentation et des espaces ruraux

AIE : Agence Internationale de l’Energie

ANOVA : Analyse de variance (ANalyse Of VAriance)

Ar : Ariary

C : Carbone

Caps : Capsule

CARPE: Central Africa Regional Programme for Environment

cm : Centimètre

CO : Carbone Organique

CO2 : Dioxyde de carbone

FAO : Food and Agriculture Organization of the United Nations

FTM : Foibe Taotsarin-tany Malagasy

g.kg-1 : gramme par kilogramme

g: gramme

GSDM : Groupement Semis Direct de Madagascar

H : Hydrogène

ha : Hectare

J : Jatropha

K : Potassium

KCl : Chlorure de Potassium

kg : Kilogramme

kg.ha-1 : Kilogramme par Hectare

km : Kilomètre

LRI : Laboratoire des Radio Isotopes

m : Mètre

MAEP : Ministère de l’Agriculture de l’Elevage et de la Pêche

mm : Millimètre

MO % : Pourcentage en Matière Organique

MO: Matière Organique

N : Azote

P : Phosphore

iv

p: Probabilité

PAD : Plateforme Agrocarburant Durable

pH : Potentiel Hydrogène

RDC : République Démocratique du Congo

T : tonne

t.ha-1 : Tonne par Hectare

USD/ha : United States Dollar/ Hectare

VAB : Valeur Ajouté Brut

WWF: World Wildlife Fund

% : Pourcentage

°C : Degré Celsius

v

Re sume La culture de jatropha vise à produire des graines dont l’huile sert de bio-carburant pour substituer

les produits pétroliers. Dans cette optique, la présente étude a effectué des essais agronomiques en

vue d’analyser la variation du rendement de Jatropha curcas dans un système d’association

culturale avec des légumineuses. Pour cela la variété Quinvita 1064 est étudiée sous un dispositif

d’essai au champ sur tanety dans le domaine Manjarisoa, dans la Région Boeny. Trois facteurs ont

été étudiés : le type de légumineuse formé par le haricot H, le cajanus J et le pois de terre V ; la

densité appliquée propre à chaque légumineuse et comparant des écartements normaux (H1 :

20*20 cm, J1 : 30*30 cm, V1 : 30*30cm) et serrés (H2 : 15* 15cm et V2 : 20*20cm) et l’apport

de matières organiques issu du fumier bovin F1 et du tourteau de jatropha F2. Des observations

ont été faites sur le jatropha comprenant son développement végétatif et phénologique : la hauteur,

le nombre de branche, les temps de floraison, fructification, maturation et le nombre

d’inflorescence. Les éléments du rendement étudiés comprennent le nombre de capsules noires, le

poids des graines par capsule, le poids de 100 graines, et le rendement brut. Ainsi, l’association

avec le haricot et le pois de terre n’ont pas eu d’effet significatif sur la croissance végétative et le

rendement du jatropha (195,3 kg.ha-1 pour H et 182,7 kg.ha-1 pour V) tandis que ceux associés au

cajanus ont présenté des effets antagonistes sur la croissance et le rendement du jatropha (43,08 ±

3,87 kg.ha-1). De même les effets des apports de matières organiques ont été notés pendant la

croissance végétative mais ces effets ne sont pas significatifs sur le rendement (164, 8 kg.ha-1avec

F1 et 159 kg.ha-1 avec F2). En se basant sur des calculs de rentabilités économiques, ce sont les

associations jatropha - pois de terre à densité normale qui sont les plus rentables avec un revenu

brut de 516 421 Ar pour V1-F1 et 982 947 Ar pour V1-F2.

Mots clés : association culturale, biocarburant, Jatropha curcas, légumineuses, rendement

vi

Abstract Jatropha oil can be used as biofuel in order to substitute oil. So far, the final aim of jatropha culture is

to produce high amount of seeds to produce biofuel. In this case, tests was done in order to analyze the

variation of Jatropha curcas yield inside associations with three leguminous plants (kidney bean,

cajanus, ground pea) in association. Jatropha variety Quinvita 1064 is studied in filed trial disposal, on

tanety at Manjariosa site in Boeny Region, Three parameters had been considered: the leguminous

plant composed by Kidney bean (H), Cajanus (J) and Ground pea (V); the specific density on each

leguminous for comparison to normal distance (H1 : 20*20 cm, J1 : 30*30 cm, V1 : 30*30cm) and

tight (H2 : 15* 15cm et V2 : 20*20cm), and the add of organic matter from cattle mannure F1,

jatropha seedcake F2. Many observations had been made about the vegetative and phenological

development: length, number of branches, time of flowering, fructification, maturation, number of

flower. The output component considered was the number of black capsule, the weight of seed in each

capsule, the seed’s weight per 100 g, the gross return. The results showed that kidney beans and

grounds peas do not have a significant effect on vegetative growing and jatropha yield (195,3 kg.ha-1

with H and 182,7 kg.ha-1 with V). The association with cajanus showed negative effects on jatropha

vegetative growing and yield with only 43,08 ± 3,87 kg.ha-1. Also, the add of organic matter result is

significant during the vegetative growing but not important on the yield (164, 8 kg.ha-1 with F1 and

159 kg.ha-1 with F2). Based on the calculation of economic rentability, the associations with jatropha

and ground peas on normal density are the most profitable. The income values gave 516 421 Ar with

V1-F1and 982 947 Ar with V1-F2.

Keywords: association culture, biofuel, Jatropha curcas, leguminous, yields

1

INTRODUCTION

La situation énergétique mondiale est marquée par la consommation croissante d’énergie et le

recours, toujours en hausse, aux énergies fossiles (pétrole, gaz naturel et charbon). Jusqu’en 2010,

ces produits issus du pétrole représentaient 80 % de la consommation énergétique mondiale (AIE,

2012). Suscitant actuellement de vifs débats sur le plan international, ces ressources énergétiques

sont remises en cause du fait de leur caractère non renouvelable, ainsi que leur impact sur

l’environnement, pouvant accélérer le changement climatique (Webster et al, 2008).

Face à cette situation paradoxale, les biocarburants sont apparus comme une solution alternative

pouvant alléger la dépendance aux produits pétroliers. Catégorisés comme énergie renouvelable,

les bio-carburants désignent un combustible liquide ou gazeux obtenu à partir de matériaux

organiques non fossiles issus de cultures agricoles, de graisses animales, de déchets industriels et

municipaux (bois, huiles usagées), d’algues ou encore de micro-organismes (ADECIA, 2012).

Parmi les cultures agricoles, il y a notamment le Jatropha curcas dont l’huile obtenue par

extraction, est utilisée comme bio-diesel.

Sur la base de nombreuses propriétés intéressantes qui lui sont attribuées, Jatropha curcas est

présenté comme une plante miracle. En effet, au-delà de ses potentialités pour la production de

biocarburant, elle présente de nombreux autres avantages. Elle a la réputation de s’adapter aux

conditions semi-arides et aux sols pauvres, de se propager facilement par semis ou par bouturage

(Achten et al, 2008). De plus, elle pourrait fournir divers produits et sous-produits qui contribuent

aux principaux objectifs du développement rural : la réduction de la pauvreté (commercialisation

des produits dérivés), le maintien de la fertilité des sols par le contrôle de l’érosion (plantation en

haies vives) et la valorisation des produits forestiers (utilisation des tourteaux comme engrais

organiques) (Openshaw, 2000 ; Henning, 2001). C’est donc probablement pour toutes ces raisons

que différents pays en voie de développement ont porté leur choix sur cette plante pour diversifier

la production agricole et accroître les revenus des agriculteurs (Openshaw, 2000).

A Madagascar, le secteur agro-carburant a connu un développement rapide depuis 2005 avec

l’arrivée massive d’investisseurs étrangers. Cette situation a coïncidé avec les initiatives

entreprises par le Gouvernement malgache de promouvoir les investissements directs étrangers

afin d’accélérer le développement économique de Madagascar. (WWF, PAD, 2011) Ainsi, dans

le sous-secteur du bio-diesel, de nombreux investisseurs se sont lancés dans la promotion de la

filière jatropha pour l’exportation de son huile dans les marchés européens. La plantation et la

collecte de cette plante se font sous deux modes d’exploitation : l’exploitation en régie et le mode

paysannat (Ullenberg, 2007). Jusqu’en 2011, 31 projets de plantation de Jatropha sp. ont été

identifiés pour un objectif de 1 104 000 Ha. (WWF, PAD, 2011).

Cependant, malgré ces bonnes promesses, les exploitations de jatropha se sont confrontées à de

nombreux problèmes dus en grande partie à une mauvaise interprétation des propriétés de la plante.

En effet, la plante pouvant s’adapter aux sols dégradés a été plantée en grande partie sur des sols

2

pauvres. De plus, dès qu’elle a été cultivée en monoculture, de nombreux ravageurs sont apparus

réduisant ainsi de manière notable le rendement des plantes (Amsallem, 2014).

Actuellement il manque des données scientifiques valides concernant le rendement de jatropha à

Madagascar. La plupart des œuvres existant concerne des études technico-économique sur

l’extraction de l’huile (Andriamampianina, 2008) et des études de la filière (Rabemandranto,

2012 ; Heribera, 2011).

Aussi, la présente étude trouve son originalité dans la recherche de solutions concrètes destinées à

améliorer la culture de jatropha à travers un système d’association culturale. En effet, l’installation

de plantes de couverture entre les lignes de jatropha devrait permettre une meilleure gestion de la

fertilité du sol, du contrôle des adventices dans les plantations en culture pure et de l’érosion des

sols. La question qui se pose est: « L’association du jatropha avec des légumineuses et une

fertilisation organique améliorent-elles la productivité du jatropha ? »

L’objectif est donc de tester différentes associations de légumineuses (haricot, cajanus, et pois de

terre) avec le jatropha tout en variant les apports de matières organiques par valorisation des

tourteaux de jatropha et du fumier bovin.

Les objectifs spécifiques sont alors de :

- Choisir au moins une légumineuse qui, associée avec le jatropha, influence positivement

son rendement ;

- Vérifier les effets de matières organiques apportées sur les légumineuses par rapport au

jatropha qui leur sont associés ;

- Vérifier la rentabilité économique des associations jatropha-légumineuse

Afin d’atteindre ces objectifs, la présente étude se basera sur trois hypothèses :

- H1 : l’association avec au moins une légumineuse influence positivement le rendement du

jatropha

- H2 : l’apport de matières organiques sur les légumineuses qui lui sont associées possède

un effet positif sur le rendement du jatropha

- H3 : l’association du jatropha avec au moins une des légumineuses est rentable

économiquement

Le présent document entamera trois parties bien distinctes dont en premier lieu les matériels et

méthodes, ensuite les résultats et interprétations suivis des discussions et recommandations.

3

II- MATERIELS ET METHODES

2.1 Site d’étude

2.1.1 Localisation géographique

Le site d’étude se trouve dans le domaine Manjarisoa appartenant à la société Fuelstock

Madagascar. Localisé dans le fokontany Miadanasoa, ce site est lié à la commune

d’Ankazomborona (ou Amboromalandy) qui elle-même se trouve dans le district de Marovoay,

dans la région Boeny.

Cette zone est délimitée géographiquement entre 15°98’18’’59 Sud de latitude et 46°85’32’’31 de

longitude Est, avec une altitude de 650 m. (Google earth, 2013)

Figure 1: Cartes de localisation du site

4

2.1.2 Climat

Le climat de la région est de type tropical sec à saisons contrastées, où la chaleur est une constante.

Il est rythmé par l’alternance d’une saison pluvieuse qui s’étale généralement de novembre à avril,

et d’une saison sèche d’avril à octobre. La moyenne pluviométrique annuelle est de 1219 mm

tandis que pour la température annuelle, la moyenne est de 27,27°C. Par ailleurs, la région est

régulièrement visitée par des cyclones.

Source : Station météorologique d’Antananarivo et de Mahajanga (données de 2004-2014)

2.1.3 Sol et végétation

Le sol de la zone d’étude est de type ferrugineux tropicaux (FTM, 2004). Il présente une texture

de type sableux avec une teneur en sable de 83,2%, de limon à 12,28% et d’argile à 3,45-18% ; le

taux de matière organique est faible avec une teneur de 2,69% (Rakotomalala, 2010). La formation

végétale présente autour des parcelles se compose essentiellement de graminées de type

Hyparrhenia rufa et d’Aristida sp. Il existe cependant quelques arbustes tels le Zyziphus sp, ainsi

que le Bismarckia nobilis (localement appelé « satrana »).

0

25

50

75

100

125

150

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Tem

pér

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en °

C

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cip

tita

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n e

n m

m

Courbe ombrothermique de Gaussen P=2T

Précipitation en mm Température moyenne en °C

Figure 2: Courbe ombrothermique de Gaussen P=2T

5

2.2 Conduite de l’expérimentation

2.2.1 Choix des différentes associations

Pour cette étude les associations effectuées comprennent essentiellement des légumineuses dont

le haricot, le cajan et le pois de terre (Cf Annexe 2 pour les détails des matériels végétaux).

Ces choix se justifie notamment par le fait que :

- Ces plantes ont une influence positive sur l’amélioration de la fertilité des sols. Ceci étant

due au fait qu’elles sont capables de fixer l’azote atmosphérique et d’augmenter l’azote

disponible dans le sol par restitution de la biomasse (Bado, 2002).

- Ce sont des cultures annuelles dont il est possible d’obtenir des productions. En effet, Le

système d’association du Jatropha avec les cultures vivrières annuelles permet aux

agriculteurs d’exploiter le même terrain pour la production alimentaire et énergétique tout

en générant des revenus pour l’entretien du champ avant la pleine production de la culture

pérenne (Diedhiou et al., 2012)

- Leur culture se fait en saison pluviale afin de diminuer la pression des mauvaises herbes

entre les lignes de J. curcas.

La culture du jatropha, en association avec d'autres plantes, n'est possible que lorsque les

nutriments et l'eau sont suffisamment disponibles (Öhman, 2011). Dans des endroits secs, sans

irrigation, la culture intercalaire n'est pas possible en raison de la compétition pour l'eau (Singh et

al., 2007). Dans les sols pauvres en éléments nutritifs, la culture intercalaire est seulement possible

avec un supplément de fertilisation.

2.2.2 Dispositif expérimental

L’expérimentation a été menée sous un dispositif au champ sur une parcelle de J,curcas âgé de un

an (cultivé en novembre 2013). Le dispositif expérimental choisi se présente sous la forme de bloc

de Fischer regroupant 16 parcelles élémentaires et répétées quatre fois. Ces blocs sont répartis au

sein de la parcelle de jatropha qui a une superficie de 4,6 ha. Pour chaque bloc, l’attribution des

parcelles élémentaires aux différentes modalités est effectuée de manière aléatoire.

Avant la mise en place de la plantation, le terrain était en friche et servait de zone de pâturage

bovine. Le sol étant occupé par une savane arborée. Les plants de jatropha de la parcelle ont été

repiqués à partir d’une pépinière avec un espacement de 3m*3m. Et pour cela, une fumure de fond

à base de fumier a été apportée sous une dose de 1,2 t.ha-1.

Chaque parcelle élémentaire comprend :

- 3 lignes de jatropha comprenant chacune 5 pieds, soit 15 pieds en total

- 2 interlignes de 3m prévues pour les légumineuses

- 3 pieds centraux par parcelle élémentaire pour les observations sur le jatropha

- Superficie : 6mx12m, soit 72 m²

6

De plus, chaque bloc est séparé l’un de l’autre par deux lignes de jatropha et chaque parcelle

est séparée d’une autre par une interligne de 3m.

Légendes :

: parcelle élémentaire du bloc I

: parcelle élémentaire du bloc II

: parcelle élémentaire du bloc III

: parcelle élémentaire du bloc IV

: ligne de culture de jatropha

P0 P15 P5 P3 P3 P10 P13 P1

P12 P1 P14 P8 P8 P4 P12 P7

BLOC I BLOC II

P6 P13 P4 P10 P11 P0 P9 P15

P9 P2 P11 P7 P5 P12 P6 P2

P3 P11 P9 P5 P15 P10 P13 P6

P14 P2 P1 P10 P7 P4 P0 P14

BLOC III BLOC IV

P8 P4 P6 P13 P11 P1 P8 P12

P0 P7 P12 P15 P3 P9 P5 P2

Figure 3 : Plans des blocs expérimentaux

12m 3m

N

7

Légendes

: Plants de jatropha

: 3 pieds centraux de jatropha observés

: Lignes de culture des plantes associées

2.2.3 Traitements étudiés

Les facteurs contrôlés sont : le type de légumineuse, la densité de culture, l’apport de matières

organiques. Ainsi, les modalités retenues sont :

- types de légumineuses : le haricot noté H, le cajanus noté J, et le pois de terre noté V

- densité de culture : normale (indice 1) et dense (indice 2) dont :

• Normale

H1 = 20*20cm pour le haricot (MAEP, 2003)

J1 = 30*30 cm pour le cajanus (GSDM, 2010)

V1 = 30*30 cm pour le pois de terre (Clarys, 2004)

• Dense

H2 =15*15 cm pour le haricot

V2 = 20*20 cm pour le pois de terre

- apport de matières organiques

• F0= pas de fertilisation

• F1= fertilisé avec du fumier à 5 t.ha-1 (MAEP, 2003)

• F2= fertilisé avec du tourteau de Jatropha à 1,5 t.ha-1 (Tréboux, 2012)

Le facteur densité a été choisi afin d’étudier la production de biomasse des légumineuses pour une

meilleure couverture du sol après la récolte. Le cajanus étant un buisson arbustif, le paramètre de

densité dense n’a pas été établi afin de ne pas concurrencer le jatropha. Quant au facteur

3m

Figure 4: Schéma d'une parcelle élémentaire

8

fertilisation, elle permettra d’étudier les éventuels effets sur le rendement des deux plantes

associées. Le sol étant assez pauvre et drainant, l’apport d’engrais est ainsi nécessaire pour la

croissance des légumineuses.

A ces différents traitements s’ajoute un témoin absolu (noté Tabs) ne présentant aucune plante

d’association et auquel aucun apport d’engrais n’a été effectué.

En combinant ces différentes modalités, les traitements retenus sont :

Tableau 1: Résumé des traitements étudiés pour l'expérimentation

Programme Combinaison Type de légumineuse Densité Fertilisation

P0 Témoin absolu ou

Tabs

Aucun Pas d’association Pas de fertilisation

P1 H1-F0 Haricot normal Non fertilisé

P2 H1-F1 Haricot normal Fumier

P3 H1-F2 Haricot normal Tourteau

P4 H2-F0 Haricot dense Non fertilisé

P5 H2-F1 Haricot dense Fumier

P6 H2-F2 Haricot dense Tourteau

P7 J1-F0 Cajanus normal Non fertilisé

P8 J1-F1 Cajanus normal Fumier

P9 J1-F2 Cajanus normal Tourteau

P10 V1-F0 Pois de terre normal Non fertilisé

P11 V1-F1 Pois de terre normal Fumier

P12 V1-F2 Pois de terre normal Tourteau

P13 V2-F0 Pois de terre dense Non fertilisé

P14 V2-F1 Pois de terre dense Fumier

P15 V2-F2 Pois de terre dense Tourteau

Source : Auteur

2.2.4 Mise en place des essais

2.2.4.1 Préparation des parcelles

Chaque bloc est délimité par des rubans de couleurs différentes enroulées sur les plants de jatropha

afin de mieux s’orienter au sein de la parcelle. Pour faciliter la mise en place des traitements sur

chaque parcelle élémentaire, chaque traitement reçoit un code de couleur de ruban.

Toutes les parcelles élémentaires sont labourées à l’ « angady » entre les rangs de jatropha sauf

pour les parcelles de témoin absolu qui ne seront associées à aucune légumineuse. Cette opération

a été effectuée vers la fin du mois de Novembre 2014.

9

2.2.4.2 Fertilisation

La fertilisation est essentiellement organique et compare deux types d’engrais : le fumier bovin et

le tourteau de jatropha. Ce dernier est issu du pressage des graines produites par la société durant

la campagne précédente (2013). Le fumier est produit localement par les éleveurs des localités

alentours et est apporté à raison de 5 t.ha-1 pour les trois légumineuses. Pour le tourteau, la dose

apportée est de 1,5 t.ha-1 afin d’éviter d’éventuels risques de toxicité. En effet en trop grande

quantité, les tourteaux de Jatropha ont un effet phytotoxique limitant la germination des semences

(Tréboux, 2012). Les deux engrais ont été dispersés localement, après le labour, en suivant les

lignes des cultures de légumineuses.

2.2.4.3 Semis

La période de semis a été établie en fonction des premières pluies, arrivées tardivement vers la

moitié du mois de Décembre 2014. Ainsi, le semis des légumineuses a été retardé par ces pluies

au risque de caler légèrement la période de récolte.

- Pour le haricot : la dose de semis est de 120 kg.ha -1 en plantant deux graines par trou avec les

densités de 20*20 cm (normale) et 15*15 cm (dense) (MAEP, FAO, 2005)

- Pour le pois de terre : la dose de semis est de 110 kg.ha-1 (Clarys, 2004) avec une graine par

trou avec les densités de 30*30cm (normale) et 20*20 cm (dense)

- Pour le cajanus : la dose de semis a été admise à 75 kg.ha-1 avec deux graines par trou et une

seule densité normale de 30*30cm (GSDM, 2010)

La plantation de ces graines a été faite en suivant des lignes de ruban allongées d’un bout à l’autre

de la parcelle. Les espacements sont contrôlés avec l’aide de bâtons prédécoupés et ajustés aux

densités respectives des cultures.

Photo 1: Apport de fumure organique entre les rangs de jatropha

10

2.2.4.4 Entretiens

Les entretiens culturaux durant l’étude comprennent :

- Premier sarclage des légumineuses et du jatropha effectué durant la deuxième moitié du

mois de janvier. Le sarclage est effectué manuellement en enlevant les mauvaises herbes

qui se sont développées entre les rangs des légumineuses. Un deuxième sarclage est ensuite

effectué 15 jours après le premier.

- Traitement chimique contre les insectes ravageurs de jatropha. Les produits utilisés sont

le Deltagri (matière active à base de deltamethrine) et le Patcha (matière active à base de

pyrethrinoïde). Le Deltagri est utilisé contre la mineuse des feuilles et la tisseuse de toile.

C’est un produit à concentration émulsionnable dispersé à une dose de 0,25 l.ha-1 sur les

feuilles ainsi que les bourgeons des branches. La lutte chimique débute aussitôt qu’il y a

présence des jeunes larves sur les feuilles.

- Avant l’étude, la présence de foyer de cochenille a été remarquée dans la parcelle

d’expérimentation. Aussi des traitements ont été faits avant le semis des légumineuses. Le

produit utilisé est le « Patcha », dilué et aspergé autour des plants de jatropha à une dose

Photo 2: Semis des haricots sur une parcelle élémentaire

Photo 4: Présence de mineuse sur une

feuille de jatropha Photo 3: Pied de jatropha asséché par les

cochenilles

11

de 1l.ha-1. Ce dernier est répété tous les mois car les cochenilles ont un cycle de

reproduction très rapide (Reckhaus, 1997)

- Buttage des pois de terre effectué vers la fin du mois d’Avril pendant la floraison. Cette

opération consiste à recouvrir la base des plants de « voandzou » avec la terre environnante.

Ceci est fait dans le but de favoriser le développement des graines souterraines.

2.2.4.5 Récolte

La récolte comprend celle du jatropha et celle des légumineuses. Cette étape se fait manuellement

de la fin du mois d’Avril jusqu’à la fin du mois de Juin pour le jatropha.

Pour les haricots associés, la récolte est prévue vers la moitié du mois d’Avril. Pour le pois de

terre, cette récolte est effectuée quand les feuilles jaunissent et que les pois sont matures. Cette

période correspond à la moitié du mois de Mai. Aucune récolte n’a pu être effectuée pour le cas

du cajanus car le retard des premières pluies a calé de un mois le cycle cultural de la plante.

2.3 Méthodologie

2.3.1 Méthodologies communes

2.3.1.1 Prélèvements et analyses de sol

Avant l’expérimentation, des prélèvements de sol ont été effectués dans chaque bloc sur l’horizon

de labour 0-20 cm. Pour chaque bloc, six échantillons ont été prélevés selon la méthode W. Ceux-

ci ont été mélangés ensemble afin d’établir des échantillons composites de sol représentant chaque

bloc.

Après la récolte des légumineuses, des échantillons de sol sur cinq traitements ont été prélevés.

Ces traitements comprennent les associations avec les trois légumineuses avec leurs densité

respectives mais sans aucune fertilisation. Les échantillons ont été pris selon la méthode W sur les

parcelles élémentaires au même horizon que précédemment. L’analyse de ces échantillons

permettra de voir les prélèvements faites par les légumineuses sur les éléments majeurs du sol ou

les effets éventuels sur la teneur de ces derniers.

Les analyses sont effectuées au sein du Laboratoire des Radio-Isotopes et concernent :

pH eau qui est déterminé sur des suspensions de sols dans une solution, avec une proportion

en poids égal à 1/2,5. La mesure est effectuée à l’aide d’une électrode de verre après 30

minutes d’agitation. Il reflète la concentration de protons dans la solution du sol.

pH KCl est obtenu en mesurant le pH après ajout de chlorure de potassium (KCl) ; celui-ci

va chasser les protons fixés sur le complexe argilo-humique et permettre de refléter l’acidité

potentielle ou d’échange du sol, fixée sur le complexe d’échange : le pH-KCl sera ainsi

toujours plus bas que le pH-eau.

Teneur en C total : est mesurée selon la méthode de Walkley and Black. Cette méthode

donne la quantité de carbone organique totale par des procédés chimiques basés sur le titrage

d’une solution de sulfate ferrosoammoniaque (Walkley et Black, 1934).La matière organique

totale peut ainsi être calculée par la formule

12

MO % = Taux de carbone organique x 1,72

Teneur en N total : est déterminée par la méthode Kjehldahl. La minéralisation est effectuée

avec de l'acide sulfurique concentré, en présence de catalyseur et réduction sous forme de

nitrite (Darin, 1967). Le dosage est ensuite effectué en colorimétrie automatisée.

Teneur P assimilable : est calculée selon la méthode Olsen. Elle consiste à mélanger la terre

avec une solution d’hydrogénocarbonate de sodium. L’extrait obtenu est ensuite dosé par

spectrophotocolorimétrie (Olsen et al., 1954).

Teneur en K échangeables : est établie selon la méthode d’extraction au chlorure de

cobalthihexamine. L'ion cobaltihexammine (Co(NH3)6)3+ a la faculté de s’échanger facilement

avec les cations échangeables et son mélange en solution avec le sol affecte très peu le pH (Orsini,

1976)

2.3.1.2 Paramètres observés sur le jatropha

Les paramètres observés sur terrain comprennent des éléments de la croissance végétative, des

paramètres phénologiques, ainsi que les paramètres de rendement.

Tableau 2: Liste des paramètres de développement végétatif et phénologique

Paramètres mesurés Stade de la plante Observations

Hauteur Initial : avant reprise

de la végétation

Final : en fin de

végétation

Mesure de la longueur issue de la base du

collet jusqu’au bourgeon terminal

Nombre de branche Initial : avant reprise

de la végétation

Final : en fin de

végétation

Dénombrement des branches primaires,

secondaires et tertiaires

Temps de floraison Floraison Dès l’apparition des premières

inflorescences

Temps de fructification Fructification Dès l’apparition des premiers fruits verts

Temps de maturation Maturation Dès l’apparition des premières capsules

noires

Nombre

d’inflorescence

Avant la fructification

et dès l’apparition de

nouveaux boutons

floraux

Dénombrement des inflorescences

Source : Auteur

Les temps de floraison, de fructification et de maturation sont déterminés à partir d’un temps t

initial ou t zéro correspondant au semis des légumineuses et à la reprise de végétation (arrivée des

premières pluies)

13

Tableau 3: Les paramètres liés au rendement du jatropha

Paramètres mesurés Stade de la plante Observations

Nombre de capsules

noires/pied

Maturation des fruits Comptage des capsules matures de couleurs

noires sur chaque pied

Rendement moyen en

grain des capsules

----- Pesage de l’ensemble des capsules par

parcelle après séchage

Pesage des graines après décorticage des

capsules par parcelle

Calcul du rapport entre poids des grains sur

poids des capsules par parcelle

Pois de 100 graines ----- Pesage des 100 graines issues d’un même

traitement

Rendement brut ----- Calculé en ramenant le rendement en grain

de chaque traitement à l’hectare (1100

plants)

Source :Auteur

2.3.1.3 Collecte d’informations sur la société

Des entretiens avec le chef d’exploitation ont été effectués pour obtenir des informations sur

l’historique de la parcelle, les performances de la variété de jatropha, ainsi que les données

économiques relatant les couts de production et les prix de vente des graines. Ces données seront

nécessaires afin d’établir une analyse économique sur la rentabilité du système jatropha-

légumineuse.

2.3.2 Vérification de l’hypothèse 1

La vérification de l’hypothèse 1 est basée sur les éventuels effets du type de légumineuse et de

leurs densités respectives sur les paramètres observés chez le jatropha. Ainsi les traitements retenus

sont Tabs, H1, H2, J1, V1 et V2.

Les données brutes récoltées sont saisies et organisées à l’aide du logiciel Microsoft Excel doté de

son complément de traitement statistique « Xlstat ». Ces données ont été soumises à un test de

normalité pour savoir si elles suivent la loi normale. Cette condition étant nécessaire pour les tests

statistiques comprenant l’analyse de la variance.

Ainsi, pour vérifier l’hypothèse 1, l’ANOVA, appuyé d’un test de Tukey (au seuil de 5%), a été

effectué pour voir l’existence ou non de différence significative entre les effets des types de

légumineuse et leurs densités sur les paramètres observés chez le jatropha.

14

2.3.3 Vérification de l’hypothèse 2

Pour tester la véracité de l’hypothèse 2, il faut étudier les effets de l’apport de matières organiques

sur les paramètres observés chez le jatropha. Les traitements retenus sont isolés séparément du

type de légumineuses et comprennent aint le témoin F0, l’apport de fumier F1 et l’apport de

tourteau F2.

Les données récoltées sont organisées et traitées sous Xcelstat par ANOVA. Cette dernière,

appuyée du Test de Tukey sert notamment à identifier s’il y des différences significatives entre les

moyennes des paramètres observées par rapport à l’apport de matières organiques. La conformité

de l’hypothèse H2 est ainsi basée sur l’influence positive que ce traitement pourrait avoir sur le

rendement du jatropha.

2.3.4 Vérification de l’hypothèse 3

La démonstration de l’hypothèse 3 est basée sur des calculs de rentabilité économique comparant

les comptes d’exploitation de la monoculture de jatropha et ceux des associations jatropha-

légumineuses. Cette comparaison concerne notamment :

La valeur ajoutée brute : VAB

C’est la valeur crée à l’issu de la production des cultures. Elle correspond au revenu agricole réel

et est obtenu en faisant la différence entre le produit brut et l’ensemble des charges de

l’exploitation ou consommations intermédiaires.

VAB = Produit Brut – Consommations intermédiaires

Produit brut correspond à la valeur de la production totale sur le marché

Consommations intermédiaires : regroupent les charges liées aux intrants (semence, engrais,

pesticide), aux mains d’œuvre salariés (préparation du sol, entretiens culturaux et récolte)

15

2.4 Limites et contraintes de l’étude

Irrégularité de la pluviométrie

La pluviométrie durant la campagne 2015 a été irrégulière dans la zone d’étude. Cette irrégularité

a eu un effet notable sur le déroulement de l’expérimentation. Déjà la chute des premières pluies

arrivées tardivement vers 20 Décembre a calé le calendrier cultural des légumineuses. La récolte

des cajanus prévue à la moitié du mois de Juin n’a ainsi pas pu être effectuée en raison d’un retard

de la fructification coïncidant avec la fin du stage sur terrain.

L’irrégularité des pluies s’est aussi manifestée par une abondance de la pluviométrie sur de courte

période, suivi de longue période sèche. La conséquence directe de cette irrégularité a été ressentie

chez les associations avec le haricot dont la période de floraison coïncidait avec cette abondance

des pluies. Aussi, la période sèche qui s’en suivit, a provoqué d’important stress hydrique chez le

haricot.

Attaque de cochenille sur la parcelle avant l’expérimentation

L’attaque de cochenille farineuse sur le jatropha est considérée comme une grande menace en

raison de la difficulté de la lutte. La solution préconisée par la littérature est en effet un arrachage

et brûlage des pieds infectés (Reckhaus, 1997). Le traitement chimique est onéreux car les

cochenilles ont un cycle de reproduction très courte avec une période de ponte s’étendant sur

plusieurs semaines. Les traitements sont également parfois inefficaces car les insectes sont pour la

plupart cachées sous la face inférieure des feuilles de jatropha. L’infection de certaines parcelles

élémentaires a entraîné une hausse des coûts de pesticides dans les calculs de rentabilité

économique.

16

III- RESULTATS

3.1. Etat du sol

Tableau 4: Résultats des analyses de sol

Etat initial Etat après expérimentation

Moyenne

inter-blocs

H1-F0 H2-F0 J1-F0 V1-F0 V2-F0 Moyenne

pH eau 6,6 ± 0,09 6,22 6,01 6,06 6,21 6,08 6,12 ± 0,04

pH KCl 4,84 ± 0,13 4,35 4,25 4,31 4,39 4,25 4,31 ± 0,03

Ntot

g.kg-1

0,56 ± 0,09 0,61 0,73 0,78 0,71 0,87 0,74 ± 0,04

Pass

mg.kg-1

0,94 ± 0,15 0,89 2 1,3 0,85 1,22 1,25 ± 0,21

K ech

mg.kg-1

80,07 ±

6,95

62,38 68,32 68,32 70,35 90,07 71,89 ± 4,74

C.O

g.kg-1

4,5 ± 0,6 6,2 7,02 7,48 6,75 7,56 7,00 ± 0,25

M.O 7,74 ± 1,03 10,66 12,07 12,87 11,61 13,00 12,04 ± 0,43

Source : LRI, 2015

Les résultats d’analyses effectuées avant l’expérimentation montrent que le sol est légèrement

acide (pH= 6,6 ± 0,09). Le pH KCl montre que cet acidité peut descendre jusqu’à 4,84 ± 0,13.

Les teneurs en éléments majeurs varient selon les blocs mais elles présentent toutes des valeurs

faibles dont 4,5 ± 0,6 g.kg-1 pour le carbone organique, 0,56 ± 0,09 g.kg-1 pour l’azote total et

0,94mg.kg-1 pour le phosphore assimilable. Le potassium qui constitue une des bases échangeables

dans le complexe d’échange cationique du sol présente également une teneur faible de l’ordre de

80,07 ± 6,95 mg.kg-1.

Le sol est également pauvre en matière organique (7,74 ± 1,03g.kg-1) et présente un rapport C/N

assez basse (8,08).

L’état final caractérise l’état du sol après récolte des légumineuses. Dans l’ensemble il n’y a pas

de différence notable entre les teneurs en éléments majeurs qui restent toujours assez pauvre. Il y

a toutefois de légères augmentations pour la teneur en azote qui est passée de 0,56 ± 0,09 à 0,7±

0,04 g.kg-1, la teneur en carbone organique aux environs de 4,5 ± 0,6 à 7,00 ± 0,25 g.kg-1.

17

3.2. Résultats par rapport au type de légumineuses et leurs densités

respectives

3.2.1. Développement végétatif et phénologique

Le tableau de comparaison des moyennes pour les 16 traitements sera présenté en annexe 4.

3.2.1.1. Hauteur moyenne

En comparant l’effet du type de légumineuses et de leurs densités respectives sur la hauteur de

jatropha, l’analyse de la variance montre une différence significative (p<0,0001) (Cf annexe 4-1).

Ainsi la hauteur maximale est notée sous les associations avec le pois de terre V1 et V2 de valeurs

respectives 150,3± 8,2 et 154,1 ± 4,6 cm et sans différence significative entre elles. Les traitements

associant le haricot à sa densité normale H1 ainsi que le cajanus J1 se trouvent dans un groupe

intermédiaire sans différence significative sur la hauteur du jatropha ni avec les pois de terre V1

et V2 ni avec Tabs et H2. Le traitement témoin Tabs ainsi que l’association avec le haricot à

écartement serré H2 présentent quant à eux les valeurs les plus faibles avec respectivement 122,1

± 6,4 et 119,1 ± 5,6 cm. (Cf annexe 4-1)

aab

a

abb b

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Tabs H1 H2 J1 V1 V2

Hau

teu

r m

oye

nn

e d

u

jatr

op

ha

en

cm

Traitements

Figure 5: Croissance en hauteur du jatropha selon le type de

légumineuse associé et leurs densités respectives

18

3.2.1.2. Nombre de branches

L’analyse de la variance des différentes cultures associées et leurs densités respectives montre un

effet significatif sur le nombre de branche de jatropha (p=0,021) (Cf annexe 4-1). Les deux densités

normale et dense H1 et H2 appliquée au haricot donne le plus grand nombre avec environ 54 ± 2

branches. La moyenne la plus basse est observée chez le témoin T abs avec 38 ± 5 branches. Les

associations avec le cajanus J1 et le pois de terre V1 et V2 se trouvent dans un groupe intermédiaire

entre l’effet le plus notable et le nombre le plus bas.

3.2.1.3. Temps de floraison, fructification, et maturation

Le type de légumineuse ainsi que la densité appliquée ne présentent pas de différence significative

sur les paramètres phénologiques comprenant le temps de floraison (p= 0,033), le temps de

a

b bab ab ab

0

10

20

30

40

50

60

Tabs H1 H2 J1 V1 V2

No

mb

re d

e b

ran

che

mo

yen

d

u ja

tro

ph

a

Traitements

a a a a a a

a'a' a' a' a' a'

a''a''

a'' a'' a'' a''

0

20

40

60

80

100

120

140

Tabs H1 H2 J1 V1 V2

No

mb

re d

e jo

urs

éco

ulé

s ap

rès

rep

rise

d

e v

égé

tati

on

Traitements

Floraison

Fructification

Maturation

Figure 7: Effet du type de plante associée et de leurs densités respectives sur les

temps de floraison, la fructification et la maturation des fruits de jatropha

Figure 6: Nombre de branches du jatropha selon le type de

légumineuse et leurs densités respectives

19

fructification (p=0,134) et le temps de maturation (p=0,087) (Cf annexe 4-2). Pour la floraison, le

temps pour émettre des inflorescences est aux environs de 46 ± 6 jours après le semis des

légumineuses. Pour la fructification, le temps moyen pour l’ensemble des associations est de 67

±8 jours. Et pour la maturation, le temps moyen pour l’ensemble des légumineuses est de 114 ± 8

jours après semis des légumineuses.

Ainsi, pour cette variété, la floraison se fait vers la fin du mois de Janvier. La fructification

s’effectue quant à elle aux environs de 21 Février et la maturation des fruits prend environs un

mois et demi soit aux environs de 5 Avril.

3.2.1.4. Nombre d’inflorescence

D’après cette figure, le type de légumineuse ainsi que les densités appliquées à leur plantation ne

présentent pas de différence significative sur le nombre d’inflorescence du jatropha (p=0,075) (Cf

annexe 4-2). Le plus grand nombre d’inflorescence est observé sur le traitement H2 (haricot dense)

avec 21 ± 1 inflorescences sans toutefois présenter de différence significative avec les autres

légumineuses. La moyenne la plus basse est notée chez le traitement J1 (cajanus normal) avec 16

± 1 inflorescences.

aa a

a

a a

0

5

10

15

20

25

Tabs H1 H2 J1 V1 V2

No

mb

re d

'infl

ore

sce

nce

mo

yen

d

u ja

tro

ph

a

Traitements

Figure 8: Nombre d'inflorescence moyen du jatropha

selon les plantes associées et leurs densités respectives

20

3.2.2. Paramètres du rendement

Le tableau de comparaison des moyennes pour les 16 traitements sera présenté en annexe 4.

3.2.2.1. Nombre de capsules noires

Le type de plante associée présente un effet significatif sur le nombre de capsules noires du

jatropha (p< 0,0001) (Cf annexe 4-3). C’est le cas notamment pour l’association avec le cajanus

J1 qui présente la moyenne la plus basse avec 37 ± 3 capsules noires. Comparé au traitement

témoin, l’association avec le cajanus avec la densité normale de 30*30 cm présente un effet négatif

sur le nombre de capsules noires (p. < 0,0001). Les associations avec le haricot H1 et H2 ainsi

qu’avec les pois de terre V1 et V2 par contre ne sont pas significativement différentes dans la

production de capsules noires. La moyenne la plus élevée 168 ± 10 est notée avec le traitement

au haricot dense H2.

b

b b

a

b b

0

50

100

150

200

Tabs H1 H2 J1 V1 V2

No

mb

re m

oye

n d

e c

apsu

les

no

ire

s p

ar p

ied

de

jatr

op

ha

Traitements

Figure 9: Nombre de capsules noires du jatropha selon le

type de plante associée et leurs densités respectives

21

3.2.2.2. Poids des graines par capsules

La comparaison des différents traitements montre une différence significative sur le rendement

des grains par capsules (p=0,001) (Cf annexe 4-3). Ainsi, le poids maximal de graines est trouvé

avec les associations au haricot dense avec environ 2,12 ± 0,04g/capsule. Les associations avec le

pois de terre se trouvent dans un groupe intermédiaire sans différence significative entre elles. Les

moyennes les plus basses sont par contre rencontrées avec T abs (1,843± 0,1g/caps), H1 (1,91±

0,03g/caps) et J1 (1,836 ± 0,06g/caps).

3.2.2.3. Poids de 100 graines

.

Figure 11: Poids de 100 graines de jatropha selon les traitements

Figure 10: Rendement par capsules selon le type de

légumineuse et leurs densités respectives

a ab

aab ab

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

Tabs H1 H2 J1 V1 V2Po

ids

de

s gr

ain

es

par

cap

sule

s e

n g

Traitements

a a aa a

a

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Tabs H1 H2 J1 V1 V2

Po

ids

de

10

0 g

rain

es

en

g

Traitements

22

Ainsi, le type de plante associée et leurs densités n’ont pas d’effet significatif sur le poids de 100

graines (p= 0,07) (Cf annexe 4-3). La moyenne la plus élevée est observée avec H2 (68,28 ±1,02g)

tandis que le poids de 100 graines le plus bas est enregistré chez V2 (62,91 ±1,31g).

3.2.2.4. Rendement brut

Ces résultats montrent que le type de plante associée peut influencer le rendement du jatropha.

L’analyse de la variance montre notamment une différence significative entre ces traitements avec

une probabilité p-value < 0,0001 (Cf annexe 4-3). La comparaison des moyennes montre que les

associations avec le cajanus J1 provoquent un effet négatif sur le rendement du jatropha. En effet,

J1 présente la moyenne la plus basse avec 43,08 ± 3,87 kg.ha-1, significativement différente de

celle du traitement témoin Tabs (186,30 ± 12,77 kg.ha-1) et de celle des autres légumineuses. Le

rendement le plus important est observé avec les associations H1 avec 195,46 ± 10,79 kg.ha-1 et

H2 avec 195,23 ± 8,91 kg.ha-1. L’application des deux densités n’est pas statistiquement

significatif sur le rendement du jatropha ni avec le haricot ni avec le pois de terre.

b b b

a

b b

0

50

100

150

200

250

Tabs H1 H2 J1 V1 V2

Re

nd

em

en

ts d

u ja

tro

ph

a e

n

kg.h

a-1

Traitements

Figure 12: Rendement en graines de jatropha selon le type de plante

associée et leurs densités respectives

23

3.3. Résultats par rapport à l’apport de matières organiques

3.3.1. Développement végétatif et phénologique

3.3.1.1. Hauteur moyenne

La comparaison des traitements sur la fertilisation des légumineuses a donné une différence

significative (p<0,0001) sur la hauteur moyenne du jatropha (Cf annexe 4-1). La valeur la plus

élevée est trouvée en F2 avec 158,1 ± 3,1cm tandis que la hauteur la plus basse 139,7 ± 3,4 cm est

notée avec F0. L’effet des apports de fumier F1 sur la hauteur n’est pas significativement différent

de F2 ni de F0.

3.3.1.2. Nombre de branches

L’apport ou non de fertilisation dans les parcelles montre un effet significatif sur le nombre de

branche de jatropha avec p= 0,015 (Cf annexe 4-1). L’apport de tourteau de jatropha F2 donne le

plus grand nombre de branche avec 54 ± 2 branches. Les traitements sans fertilisation montrent

par contre la moyenne la plus basse aux environs de 47 ± 2 branches. L’apport de fumier se situe

dans un groupe intermédiaire sans différence significative de l’utilisation de tourteau.

a'

a'b'

b'

120125130135140145150155160165

F0 F1 F2

Hau

teu

r m

oye

nn

e d

u

jatr

op

ha

en

cm

Traitements

Figure 13: Croissance en hauteur du jatropha selon l'apport de matières

organiques

a'a'b'

b'

0

10

20

30

40

50

60

F0 F1 F2

No

mb

re d

e b

ran

che

m

oye

n d

e ja

tro

ph

a

Traitements

Figure 14: Nombre de branche du jatropha selon l'apport de

matières organiques

24

3.3.1.3. Temps de floraison, fructification, et maturation

L’analyse de la variance entre les apports d’engrais organiques ne montrent aucun effet significatif

sur les temps de floraison (p= 0,815), de fructification (p=0,591) et de maturation (p=0,424) du

jatropha (Cf annexe 4-2). Pour la floraison, le temps moyen de production des premières fleurs est

d’environ 46 ± 6 jours après semis des légumineuses. Concernant la fructification, les pieds de

jatropha observés mettent en moyenne 67 ± 8 jours pour produire les premiers fruits. La maturation

est atteinte après 114 ± 8 jours après la reprise de végétation. Ainsi, l’apport d’engrais organiques

sur les lignes de légumineuses n’influencent pas les temps de production de fruit chez le jatropha.

3.3.1.4. Nombre d’inflorescence

Le nombre d’inflorescence du jatropha sans apport d’engrais organiques (19±1) n’est pas

statisquement différent de ceux avec apport de fertilisants (Cf annexe 4-2). Ces nombres sont aux

environs de 20 ±1 inflorescences chez les traitements F1 avec le fumier et 20 ±1 pour les

traitements F2 avec le tourteau de jatropha. La probabilité p-value est égale à 0,634.

a a a

a' a' a'

a'' a'' a''

0

20

40

60

80

100

120

140

F0 F1 F2

No

mb

re d

e jo

urs

éco

ulé

s ap

rès

rep

rise

de

la v

égé

tati

on

Traitements

Floraison

Fructification

Maturation

Figure 15: Effet de la fertilisation des légumineuses sur les temps de

floraison, de fructification et de maturation des fruits de jatropha

Figure 16: Nombre d'inflorescence moyen du jatropha selon

l'apport de matières organiques

a' a' a'

0

5

10

15

20

F0 F1 F2

No

mb

re d

'infl

ore

sce

nce

m

oye

n d

u ja

tro

ph

a

Traitements

25

3.3.2. Paramètres du rendement

3.3.2.1. Nombre de capsules noires

D’après cette figure, l’apport et le type d’engrais organiques dans les lignes des légumineuses

n’affectent pas significativement le nombre de capsules noires du jatropha (p=0,508) (Cf annexe

4-3). La moyenne de capsules noires pour les traitements est de 138 ± 5 avec le maximum 143 ±

10 capsules noires trouvées chez le traitement fertilisé aux tourteaux de jatropha.

3.3.2.2. Poids des graines par capsules

D’après cette figure, l’apport de matières organiques sur les légumineuses n’a pas d’effets

significatifs sur le rendement en grains par capsules (p= 0,64) (Cf annexe 4-3). Aussi les moyennes

pour le poids de graines par capsules sont de 1,99 ± 0,03 g/caps pour F0 1,96 ± 0,03 g/caps pour

F1 et 1,95± 0,05 g/caps pour F2.

a'a' a'

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

F0 F1 F2

No

mb

re m

oye

n d

e c

apsu

les

no

ire

s

Traitements

Figure 17: Nombre de capsules noires du jatropha

selon l'apport de matières organiques

a' a' a'

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

F0 F1 F2Po

ids

de

s gr

ain

es

par

cap

sule

e

n g

Traitements

Figure 18: Poids des graines par capsules selon

l'apport de matières organiques

26

3.3.2.3. Poids de 100 graines

La comparaison de ces trois traitements ne montre pas d’effet significatif sur le poids de 100

graines de jatropha (p=0,708). Ainsi les moyennes de chaque traitement sont de 64,02 ±1,2g pour

F0, 65,43± 0,9 g pour F1et 65,1 ±1,1g F2. (Cf annexe 4-3)

3.3.2.4. Rendement brut

D’après ces résultats, l’apport et le type de matières organiques apportés dans la culture de

légumineuse n’ont pas d’effet significatif sur le rendement de jatropha (p=0,913). Le rendement

est toutefois plus important chez les cultures fertilisées qu’avec les associations non fertilisées. La

moyenne la plus importante est observée chez les traitements F1 (164,83 ± 17,05 kg.ha-1) tandis

que la plus basse est notée chez le traitement F0 non fertilisé (155,69 ± 15,40 kg.ha-1) (Cf annexe

4-3).

Figure 19: Poids de 100 graines selon l'apport de matières

organiques

a' a' a'

0

10

20

30

40

50

60

70

80

F0 F1 F2

Po

ids

de

10

0 g

rain

es

en

g

Traitements

a' a'a'

0

50

100

150

200

1 2 3

Re

nd

em

en

t d

u ja

tro

ph

a e

n

kg.h

a -1

Traitements

Figure 20: Rendement en graines du jatropha selon

l'apport de matières organiques

27

3.4. Calcul de rentabilité économique du système jatropha-

légumineuse

3.4.1. Rendement des légumineuses

3.4.1.1. Haricot

A la fin de la campagne du haricot, aucune récolte n’a pu être effectuée sur tous les traitements.

Les plantes présentes sur les parcelles se sont asséchées de manière globale due à l’irrégularité des

pluies.

3.4.1.2. Cajanus

De même pour le cajanus, le calcul du rendement n’a pas été possible en raison d’un retard du

cycle cultural décalé de un mois en raison du retard des premières pluies.

3.4.1.3. Pois de terre

Les rendements obtenus sur les associations avec le pois de terre sont

Tableau 5: Rendement des pois de terre en kg.ha-1

Traitements V1F0 V1F1 V1F2 V2F0 V2F1 V2F2

Moyenne 422,22 475,69 692,01 264,93 273,26 371,18

Ecart-type 24,14 72,97 51,15 36,8 61,82 63,35

Source : auteur

3.4.2. Compte d’exploitation

Les détails des charges d’exploitations seront présentés dans l’annexe 10

Tableau 6: Compte d'exploitation séparé pour les cultures de jatropha et les traitements du pois de

terre en Ar

Monoculture de jatropha

Pois de terre

Traitements Tabs V1-F0 V1-F1 V1-F2 V2-F0 V2-F1 V2-F2

Rendements en kg/ha (1)

186,3 422 476 692 265 273,26 371,18

Main d'œuvre (a) 328 000 348 000 348 000 348 000 348 000 348000 348000

Semences (b) 360 000 360 000 360 000 440 000 440000 440000

Engrais (c) 125000 150000 125000 150000

Pesticides (d) 72 000

Charge d'exploitation (2)°

400 000 708 000 833 000 858 000 788 000 913000 938000

Produits Bruts (3) 116 438 844 444 951 389 1 384 028

529 861 546528 742361

Valeur Ajouté Brute en (4)

-283 563 136 444 118 389 526 028 -258 139 -366 472 -195 639

Cout de production d’un kg (5)

2 147,07 1 676,84 1 751,12 1 239,86 2 974,36 3 341,09 2 527,07

Source :auteur

28

Tableau 7: Compte d'exploitation pour les associations jatropha-pois de terre en Ar

Tabs J*V1-F0 J*V1-F1 J*V1-F2 J*V2-F0 J*V2-F1 J*V2-F2

Rendements par kg.ha-1 Jatropha (1)

186,3 184,28 190,75 161,68 161,68 204,37 193,55

Rendements par kg.ha-1 en poids de

terre(2)

422,22 475,69 692,01 264,93 273,26 371,18

Prix de vente par kg (3)

625 2625 2625 2625 2625 2625 2625

Main d'œuvre (a) 328 000 676000 676000 676000 676000 676000 676000

Semences (b) 360000 360000 360000 440000 440000 440000

Engrais (c) 125000 150000 125000 150000

Pesticides (d) 72 000 72000 72000 72000 72000 72000 72000

Charge d'exploitation (4)=a+b+c+d

400 000 1108000 1233000 1258000 1188000 1313000 1338000

Produits Bruts (5)= (1+2)*(3) 116437,5 1592069,6 1749420,8 2240946,6 1119852,8 1253788,4 1482424,2

Valeur Ajouté Brut (6)= (5)-(4) -283 563 484 070 516 421 982 947 -68 147 -59 212 144 424

Cout de production d’un kg (7)= (6)/(3) 640 422,10 469,71 479,24 452,57 500,19 509,71

Source :auteur

Dans l’ensemble, les associations avec le pois de terre ont toutes des VAB positives sauf pour V2-

F0 et V2-F1. La VAB maximale est trouvée avec l’association jatropha-V1-F2 (982 947Ar) et la

plus basse avec V2-F2 (144 424 Ar). La monoculture de jatropha est quant à elle moins rentable

avec une VAB négative de -283563 Ar. Concernant les couts de productions par kg, l’association

la plus couteuse est V2-F2 avec 509,71 Ar/kg et la moins couteuse V1-F0 qui revient à 422,1

Ar/kg.

29

IV- DISCUSSIONS ET RECOMMANDATIONS

4.1 Sur le type de légumineuse et leurs densités respectives

Durant l’étude, les associations présentaient des différences significatives sur les paramètres

observés sur le jatropha. C’est le cas notamment pour le nombre de branche et la hauteur moyenne

qui sont tous deux des facteurs liés à la croissance végétative. Concernant l’effet sur la croissance

du jatropha, ce sont les traitements associés avec le pois de terre qui se sont distingués le plus.

Dans l’ensemble, l’augmentation de la hauteur du jatropha est attribuée au bénéfice de

l’association culturale et du travail du sol. En effet les interlignes du témoin absolu n’ont pas été

labourés par rapport à ceux des parcelles associées aux légumineuses. Aussi l’effet sur la

croissance en hauteur du jatropha a été notée pendant l’expérimentation comprenant une moyenne

de 122 ± 6,39 cm pour Ta et variant de 133, 4 à 154,8 cm pour le système jatropha-légumineuses.

Pareillement, les recherches de Wald en 2010 ont donné une différence significative sur les

cultures pures et associées avec 56 ±39 cm pour la culture pure et 93 ± 37 cm pour la culture

associée. Le même effet est également remarqué avec le nombre de branche dont l’augmentation

est plus importante chez le haricot puis chez le pois de terre et le cajanus. L’explication réside

dans le fait que les sols près des racines de jatropha sont travaillés et aérés avant l’arrivée des

premières pluies d’où une reprise de végétation plus importante. Les résultats de Barro et al. en

2011 ont en effet prouvé que le travail du sol a un effet notable sur l’augmentation du nombre de

branches primaires et les branches porteurs de fruits. Ce labour est particulièrement utile dans le

contrôle des adventices car il repousse la croissance des mauvaises herbes, dont la concurrence

entraîne des effets sur le rendement du jatropha (Sinkala et al., 2012).

Le type de plante associée et la densité appliquée n’ont pas eu d’effet significatif sur les paramètres

phénologiques comprenant les temps de floraison, fructification et de maturation et le nombre

d’inflorescence. En effet, ces facteurs sont propres à la plante et à la variété du jatropha. La

floraison du jatropha est influencée par des stress combinant des variations de température et de

sècheresse. Pour avoir une bonne induction florale et un nombre d’inflorescence important, le

jatropha doit être bien exposé au soleil (Nielsen, 2007). Pendant l’expérimentation, la fécondation

des fleurs a été assurée par les insectes pollinisateurs tels que les abeilles. Ainsi, les paramètres

phénologiques dépendent également d’autres facteurs abiotiques. De la floraison à la maturation

le temps écoulé est d’environ 68jours.

Les résultats sur les paramètres de rendement n’ont pas montré d’augmentation par rapport au

témoin absolu. Au contraire, l’association avec le cajanus a montré un effet négatif sur les

paramètres du rendement (nombre de capsules noires, rendement brut). Tenant compte de la

morphologie, ces plantes associées différent par leur taille. La hauteur au sol la plus basse est

remarquée chez les pois de terre, et le haricot tandis que le cajanus lui se présente sous forme de

buisson arbustive. La croissance rapide du cajanus a entraîné un effet d’ombrage sur les plants de

jatropha provoquant une concurrence en lumière avec les pieds centraux observés. Le cajanus a

30

étouffé le jatropha en diminuant l’exposition des feuilles au soleil. Ce cas a également été observé

sur d’autres associations en Afrique notamment sur association de jatropha-sorgho (Barbier et al.,

2012). Ainsi outre la concurrence en eau citée par Singh et al en 2007, la concurrence en nutriments

citée par Ohman en 2011 l’importance de l’insolation est donc également cruciale dans les

modalités d’application d’une association avec le jatropha. Le reste des traitements associant le

haricot H1et H2 ainsi que le pois de terre V1 et V2 n’ont pas eu d’effet significatif sur le

rendement c’est-à-dire sans différence significative avec celui du traitement Tabs.

Par conséquent, l’hypothèse H1 qui stipule que l’association avec au moins une des

légumineuses influence positivement le rendement de jatropha n’a pas été confirmée.

4.2 Sur l’apport et le type de matières organiques

Les résultats des ANOVAS comparant la croissance végétative du jatropha montre l’importance

de l’utilisation du tourteau de jatropha comme engrais organiques. L’apport de tourteau est en effet

significativement différent des traitements non fertilisés pour la croissance en hauteur et le nombre

de branches. La hauteur moyenne sous amendements de tourteau de jatropha est de 158,1 ± 3,1

cm contre à 139,7 ± 3,4 pour le témoin F0 sans engrais. Pour le nombre de branche, l’effet du

tourteau se reflète par les moyennes obtenues dont 54 ± 2 branches contre 47 ± 2 branches pour le

témoin F0. L’effet du fumier reste cependant incertain car les résultats ne montrent pas de

différence significative ni avec le tourteau ni avec le témoin.

Se basant sur ces résultats la croissance végétative du jatropha est donc optimisée par l’application

du tourteau entre les lignes de légumineuses. Le tourteau de jatropha peut être un très bon engrais

organique grâce à sa teneur élevée en N, P et K et en micronutriments. 1 tonne de tourteaux de

jatropha équivaut en effet à 200 kg de fertilisant minéral (Henning, 2005). Après extraction de

l’huile de façon industrielle, le tourteau de jatropha contient encore environ 20 % d’huile (la graine

en contient 35 à 40%) et 55 à 64 % de protéines (Henning, 2005 ; Belewu & Sam, 2010).

Comparativement à la fertilisation minérale NPK, l’application de tourteaux bruts de jatropha dans

le sol permet d’augmenter davantage la production végétale et donc le rendement de culture. Ce

processus a été observé pour des cultures de jatropha pour une application de 3t/ha/an de tourteau

(Domergue & Pirot, 2008). Cependant pour le cas de cette étude les tourteaux n’ont pas été

apportés directement aux plants de jatropha mais entre les lignes des plantes associées. Aussi, ces

résultats montrent que le tourteau de jatropha est très vite minéralisé et absorbé par les racines

latérales du jatropha. Des travaux de recherche sur le tourteau de jatropha, réalisés au Mexique,

affirment en effet une augmentation de l’azote minéral en moins de 56 jours, ce qui signifie que

de grandes quantités d’azote organique présentes dans la graine deviennent rapidement disponibles

dans les sols en tant que nutriments (minéralisation de 66 %). L’apport de tourteau apporte

également une augmentation du carbone minéral du sol sans aucune inhibition ni diminution de

l’activité microbienne du sol (Ruíz-Valdiviezo et al., 2013).

31

Sur les paramètres phénologiques (temps de floraison, fructification et maturation) l’apport ou non

de matières organiques ne semblent donner aucune différence significative chez le jatropha. Pour

les paramètres de production l’apport ou non de fertilisants organiques ne semble influencer sur

les moyennes des observations (nombre et poids de capsules noires, poids des grains par pied,

poids de 100 graines, et le rendement brut). Au final, les effets des fertilisants organiques sont

limités à la croissance végétative, contrairement aux résultats trouvés par Kwetche Sop et al. en

2012 affirmant qu’un essai sur l’effet d’amendements organiques sur jatropha dans des sols

dégradés au Burkina Faso a montré qu’ils améliorent la croissance et le rendement. Les résultats

de Dominique et Pirot en 2008 restent cependant à vérifier car leurs recherches ont montré une

augmentation de la production végétale et du rendement du jatropha fertilisé avec le tourteau à

une dose de 3t.ha-1. Différente de ces recherches, l’expérimentation réalisée n’a pas effectuée

d’apport direct sur le jatropha mais sur les lignes de culture des légumineuses. En effet par rapport

au rendement, l’effet des fertilisants organiques sont plus remarqués chez les légumineuses

associées qu’avec le jatropha. Ce cas est observé avec l’association jatropha-pois de terre V1-F2

dont les rendements respectifs sont de 161,68 kg.ha-1 et de 692,01 kg.ha-1 contre 184,28 kg.ha-1 et

422,22 kg.ha-1 pour l’association jatropha pois de terre V1-F0.

Ainsi, l’hypothèse 2 qui formule que l’apport de matières organiques sur les légumineuses

possède un effet positif sur le rendement de jatropha n’a pas été vérifiée.

4.3 Sur la rentabilité économique du système-jatropha-

légumineuse

D’après les calculs de coût économique, le jatropha en monoculture n’est pas rentable. Avec une

VAB négative de -283563 Ar, la culture occasionne des pertes considérables due en grande partie

à la faiblesse de la production (186,3 kg.ha-1). Ce résultat est confirmée par les recherches de

Marieke et al., en 2013 qui ont trouvé un rendement inférieur à 200kg.ha-1 en l’absence

d’application d’intrants, dans les plantations âgées de quatre ou cinq ans. Pour le pois de terre,

l’effet de la densité est très notable sur le rendement. En effet le rendement est plus faible en

écartement serré (264,93 kg.ha-1) qu’avec la densité normale (422,22 kg.ha-1). De plus

l’écartement serré 20*20 cm génère plus de charges en terme de semence avec une valeur de

440000 Ar contre 360000 Ar pour la densité normale. Ainsi pour les associations jatropha-pois de

terre, ce sont les pois de terre avec la densité normale qui présentent de plus grands intérêts

économiques. Les bénéfices récoltés par la production de pois de terre arrivent en effet à combler

le manque à gagner dans la monoculture de jatropha. Ces associations sont optimisées selon

l’apport de matières organiques avec des revenus bruts de 516 421 Ar pour l’apport de fumier et

982 947 Ar pour l’utilisation de tourteau. L’association V1-F0 qui est non fertilisé rapporte quant

à elle 484 070 Ar. Ceci montre que l’utilisation d’engrais organique possède une influence positive

sur le rendement des pois de terre et par conséquent sur le revenu du système jatropha-

légumineuse.

32

Cependant selon Marieke et al. , compte tenu du faible rendement en graines et de la lenteur

d’entrée en pleine production, la culture du jatropha en plein champ, seul ou en association, est

nettement moins rentable que le principal système de culture de rente (rotation

arachide/mil/sorgho/cotonnier avec intrants et sans jachère). Ces remarques sont en effet vérifiées

pour le cas de cette étude car les VAB de pois de terre seuls sont plus profitables par rapport à

l’association avec le jatropha qui tend à diminuer ces profits. Cependant sur le long terme,

l’association ne se restreint pas qu’à des avantages économiques car les bénéfices de l’association

se reflètent également sur le contrôle de l’érosion hydrique, la lutte contre les adventices et la

restauration de la fertilité du sol (Sangina et al. 1995).

L’hypothèse 3 stipulant que l’association avec au moins une des légumineuses est rentable

économiquement, a été vérifiée.

4.4 Amélioration de la conduite de plantation

4.1.1. Association culturale

Par rapport aux résultats trouvés pendant l’expérimentation les recommandations suivantes

peuvent s’avérer utile pour l’amélioration de la conduite de plantation. En effet il a été vu que le

type de légumineuse et le choix des apports de matières organiques peuvent influencer sur la

croissance végétative du jatropha. Pour espérer des effets notables sur le rendement il faut :

- choisir des plantes capables de s’adapter aux conditions du milieu : pluie irrégulière, sol

pauvre,

- choisir des plantes n’ayant pas les mêmes ennemis culturaux que le jatropha. En effet

l’association du jatropha avec une autre Euphorbiacée comme l’hévéa (Hevea brasiliensis)

ou le manioc (Manihot esculenta Crantz) est déconseillée du fait de leur sensibilité aux

mêmes agents pathogènes (Singh et al., 2007),

- augmenter la dose d’apport du tourteau à 3t.ha-1 (Domergue & Pirot, 2008)

- laisser un espace de 40 cm entre le canopée du jatropha et la culture associée pour faciliter

la circulation lors des traitements phytosanitaires et la récolte du jatropha

- restituer la biomasse produite par les légumineuses après la récolte pour une dégradation

et une minéralisation de la matière organique visant à restaurer la fertilité des parcelles

- produire du compost en valorisant les sous-produits de la récolte des deux cultures

associées : coque après décorticage des capsules de jatropha, et coque après décorticage

des pois de terre.

- Procéder à une rotation culturale en variant la plante à associer : légumineuses- céréales

33

4.1.2. Sélection variétale

Toute amélioration des performances économiques de la production de graines de jatropha passe

par la sélection de variétés à la fois précoces, rustiques et productives. L’utilisation de ces variétés

doit convenir aux exigences de celles-ci sur la température, l’humidité et les conditions

pédologiques.

4.1.3. Culture en haie vive

L’installation de haies vives est pour l’instant le seul mode de culture du jatropha recommandable

aux paysans en conditions de culture extensive. Outre la fourniture d’un revenu complémentaire

lié à la récolte des graines, les haies vives apportent différents bénéfices non monétaires appréciés

par les agriculteurs : délimitation des parcelles, protection du sol contre l’érosion hydrique et

éolienne, amélioration du bilan hydrique des sols et effet brise-vent favorables au développement

des plantes cultivées, protection des cultures contre les animaux divagants, constitution d’enclos

pour garder le bétail.

4.5 Valorisation des sous-produits issus de l’extraction de l’huile

Dans le processus de production de l’huile, le jatropha donne deux sous-produits : d’une part il y

a les coques et d’autre part il y a le tourteau. Ce dernier du fait de sa composition est très intéressant

en tant que fertilisant. Comparativement à la fertilisation minérale NPK, l’application de tourteaux

bruts de jatropha dans le sol permet d’augmenter davantage la production végétale et donc le

rendement de culture. Ce processus a été observé pour des cultures de jatropha (application de

3t/ha/an de tourteaux, Domergue & Pirot, 2008) ainsi que pour des cultures de millet perle, chou,

coton, maïs, sorgho, soja et riz parfois en donnant de meilleurs résultats que le fumier ou la fumure

minérale. Les augmentations parfois importantes des paramètres agronomiques chez différentes

cultures, observées suite à l’application de tourteaux de Jatropha, sont probablement dues à une

plus grande quantité de nutriments disponibles pour la plante, spécialement l’azote et le potassium

(Chaturvedi et al., 2009). A Madagascar, la valorisation du tourteau de jatropha a déjà fait l’objet

de recherche sur la fertilisation du riz. Aussi Rakotonjanahariniaina en 2009 a noté que le tourteau

dans le sol réagit convenablement en libérant les éléments indispensables pour la plante. A cet

effet, la dose de 3t.ha-1 donne le rendement le plus important sur le riz sur système de riziculture

intensive.

34

CONCLUSION

Les objectifs visés lors de cette étude ont été de choisir un type de plante à associer avec le jatropha

qui avec l’apport de matières organiques influenceront positivement son rendement. En respectant

ces conditions l’association établie doit également être rentable économiquement. Malgré, les

contraintes climatiques et entomologiques qui ont modifiés quelques peu les résultats attendus par

rapport aux légumineuses, l’étude a quand même permis de choisir le type de légumineuse à

associer au jatropha pouvant s’adapter aux conditions du milieu et assurer partiellement la

rentabilité économique de l’association

Dans l’ensemble, le type de légumineuse et la densité appliquée ont présenté des effets

significatifs, d’abord sur la croissance végétative et ensuite sur les paramètres de rendement. Ces

facteurs ont été bénéfiques pour la croissance en hauteur et pour le nombre de branche. Bien que

n’entraînant pas de concurrence en eau ni en éléments nutritifs, l’association avec le cajanus a

entraîné un effet dépressif sur les paramètres de rendement du jatropha.

Pour l’apport de matières organiques, les effets significatifs ont été enregistrés sur la croissance

végétative du jatropha, Parmi les traitements la fertilisation organique issue du tourteau de jatropha

a présenté les effets les plus notables tant sur la croissance que sur le nombre de branche. Le fumier

présente également une influence sur la croissance végétative mais pas significatif par rapport aux

traitements non fertilisés. Cependant ces effets ne sont plus notables sur les paramètres de

rendement. Par conséquent, l’apport de matières organiques sur les légumineuses ‘n’influencent

pas positivement le rendement.

Pour l’étude de rentabilité, il a été vu que le jatropha en culture pure n’est pas rentable et présente

une faible production. Cependant l’association culturale a permis de combler les pertes

occasionnées par sa culture. Ce sont les pois de terre avec la densité normale qui ont permis de

rehausser les revenus de la plantation vers des valeurs ajoutées brutes positives variant de 484 070

Ar à 982 947 Ar. Les recherches sur ce système ne sont cependant pas encore finies car d’autres

champs attendent d’être étudiés notamment les essais de dosage du tourteau pour une meilleure

optimisation des rendements des deux cultures, le compostage des sous-produits issus de la récolte

ainsi que l’étude des effets résiduels des légumineuses après leur restitution.

35

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

Achten, W., 2007. Perspective: “Jatropha biodiesel fueling sustainability”. ISSN : 1932,

32pp

ADECIA, 2012, Dynamique de production du Jatropha au Burkina Faso Mission pour

l’ADECIA pour le mois de janvier 2012, rapport final, 38pp.

Agence International de l’Energie, 2012, Rapport mondial sur les énergies renouvelables,

11 pp

Amsallem, I., 2014. Ravageurs et maladies du jatropha. Jatroref : IRAM. 24pp

Andriamampianina, A.R., 2008. Contribution au développement de la filière Jatropha à

Madagascar : Etude de faisabilité technico- économique d’une unité d’extraction d’huile

dans la région Alaotra-Mangoro. Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du diplôme

d’ingénieur Agronome, Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques, Université

d’Antananarivo-Madagascar, 56pp

Bado, B.V., 2002. Rôle des légumineuses sur la fertilité des sols ferrugineux tropicaux des

zones guinéenne et soudanienne du Burkina Faso. Thèse de doctorat. Université Laval.

Département des sols et de génie agroalimentaire. Québec. Canada, 197pp

Barbier J., Cissao M., Cissé C., 2012. Intérêts de mettre en place une filière courte basée

basée sur la culture du Jatropha dans la commune Rurale de Dialacto. DURABILIS,

Gembloux agro bio tech. 122pp

Barro L., Samba., Diatta., Akpo., 2011. Effet du travail du sol sur la productivité de

différentes provenances de Jatropha curcas. Institut Sénégalais de recherche agricole.

OCL vol 20. P 163-169

Belewu M.A., Sam R., 2010. Solid state fermentation of Jatropha curcas kernel cake:

Proximate composition and antinutritional components. Nigeria and Ghana. Journal of

Yeast and Fungal Research. 44-46pp

Clarys, L., 2005. La culture du pois de terre en semis direct sous couverture végétale. Inter-

aide/pratiques. 3pp

Darin, B., 1967. Application des dosages automatiques à l‘analyse des sols. Cahiers

ORSTOM : séries Pédologie. 263 pp

Diedhiou I., 2012. Diversity, farming systems, growth and productivity of Jatropha curcas

L. in the Sudano-Sahelian Zone of Senegal, West Africa.. Volume 1: farming, economics

and biofuel. New York, USA: Science+Business Media, 281-295pp

Domergue M., Pirot R., 2008. Rapport de synthèse bibliographique – Jatropha curcas.

Décembre 2008. Cirad, Agro Generation.

FAO, 1999. Base de Référence mondiale pour les ressources en sols. Rapport sur les

ressources en sols du monde No 84 FAO, Rome.

FTM, 2004, Base de données de Madagascar. Carte des sols de la Région Boeny

36

GSDM, 2010. Fiche technique Cajanus cajan. Objectif Sud. 3pp

Henning R.K., 1992. Produktion und Nutzung von Pflanzenöl als Kraftstoff im Sahel, am

Beispiel von Mali. Gesamtkonzept zur Verbreitung des Systemansatzes, GTZ, Eschborn.

Heribera Nambinina E., 2011, Contribution à la valorisation de la filière

Jatropha curcas à Madagascar, Mémoire de maîtrise ès sciences de gestion, université de

Toamasina, Département gestion, 130 pp.

Kwetche Sop T., 2012. Effects of organic amendment on early growth performance of

Jatropha curcas L. on a severely degraded site in the Sub-Sahel of Burkina Faso.

Agroforestry Syst., 86, 387-399 pp

MAEP, 2003. fiches techniques de base destinées aux techniciens agricoles. 3pp

Marieke T., Suzanne K., Ab V.P., 2013. Mark V.D., Economic feasibility of Jatropha

production and processing. NL Agency. 39 pp.

Masson J.C., 2012. Comprendre la formation et la fertilité des sols. IFE. 5pp

Minengu, J.D.D, Verheggen F. & Mergeai G., 2014. Dynamique et impact des principaux

insectes ravageurs de Jatropha curcas L. dans deux systèmes de culture aux caractéristiques

contrastées de la province de Kinshasa (République Démocratique du Congo).

Tropicultura, 32pp

Nielsen F., 2007. Project: “Jatropha oil for local development in Mozambique” Subtitle:

“Biofuel for development and Communal Energy elf‐Supply”. FNResearch Progress

Report No. 1

Öhman J., 2011. Cultivation and management of Jatropha curcas L. by smallholder

farmers in the Kenyan districts Baringo and Koibatek. Thesis: Yrkshocskolan Novia

University of Applied Sciences (Finland).

Olsen S., Watanabe F., Dean L., 1954. Estimation of available phosphorus in soils by

extraction with sodium bicarbonate; USDA Circula Nr 939, US Gov print

Orsini L., Remy J.C., 1976. Utilisation du chlorure de cobaltihexammine pour la

détermination simultanée de la capacité d'échange et des bases échangeables des sols. Sci.

Sol 4, 275pp.

Rabemandranto H. V., 2012, Projet de culture et d’’exploitation du jatropha dans la region

de Vakinakaratra, Université d’Antananarivo, Faculté Droit, Economie, Gestion,

Département gestion option finances et comptabilite memoire de fin d’etudes pour

l’obtention de maîtrise en gestion, 91 pp.

Rakotomalala, N.N., 2010. Optimisation de l’implantation industrielle de Jatropha curcas :

cas de la société Fuelstock Madagascar. Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du

diplôme d’ingénieur Agronome, Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques, Université

d’Antananarivo-Madagascar, 56pp.

Rakotonjanahariniaina A.M., 2009. Contribution à la valorisation du tourteau de Jatropha

curcas pour la fertilisation rizicole, Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du

37

diplôme d’ingénieur Agronome, Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques,

Université d’Antananarivo-Madagascar, 52pp

Ranga, G.V., Marimuttu, S., Suhas P., Rameshwar, R., 2010. Insects pests of Jatropha

curcas., L and their management. India: Patancheru. 22pp.

Reckhaus P., Maladies et ravageurs des cultures maraîchères A l’exemple de Madagascar.

GTZ. 331pp

Ruíz-Valdiviezo V.M., Mendoza-Urbina L.D., Luna-Guido M., Gutiérrez-Miceli F.A.,

Cárdenas-Aquino M.R., Montes-Molina J.A., Dendooven L., 2013. Emission of CO2, CH4

and N2O and dynamics of mineral Nin soils amended with castor bean (Ricinus communis

L.) and piñón (Jatropha curcas L.) seed cake. Plant Soil Environ. 59pp

Sanginga N.B., Thotappilly, Dashiell K., 1995. Effectiveness of rhizobia nodulating recent

promiscuous soyabean selections in the mois savanna of Nigeria. Soil Biol. Biochem

pp127-133

Singh R.A., Munish K., Ekhlaq H., 2007. Synergistic cropping of summer groundnut with

Jatropha curcas. A new two-tier cropping system for Uttar Pradesh.

Sinkala T. & Johnson F.X., 2012. Small-scale production of Jatropha in Zambia and its

implications for rural development and national biofuel policies. In: Janssen R. & Rutz D.,

eds. Bioenergy for sustainable development in Africa. Springer, 51pp

Terren M, Cissé C, Mergeai G, 2013. Analyse des perspectives de rentabilité de la culture

extensive de Jatropha curcas L. dans la zone agroécologique de transition orientale du

Sénégal : cas de la communauté rurale de Dialacoto. Cah Agric 22 : 568-74. doi :

10.1684/agr.2013.0674

Tréboux, M., 2012. Le tourteau de jatropha, quelles pistes pour sa valorisation. Jatroref :

IRAM, 5pp

Truffat A., Massenot D., 2009. Sols et cultures céréalières. Congrès de la Bio-dynamie,

3pp

Ullenberg, A., 2007. Rapport sur l’état actuel du secteur Jatropha à Madagascar. GTZ

Madagascar, 32 pp

Wald D., 2010. Validation du système Jatropha en milieu rural sénégalais. Faculté

universitaire de Gembloux Agro-Bio Tech

Walkley, A., Black, A., 1934. Etude de la méthode DEGTJAREFF pour le dosage de la

matière organique, modification apportée au dosage de l'acide chromique. S o i l Science,

38 pp

Webster, M.D., Jakobovits L., Norton J., 2008, Learning about Climate Change and

Implications for Near-term Policy. Climatic Change, 89(1-2):pp 67-85

38

ANNEXES

I

Liste des annexes Annexe 1 : Présentaion de la société Fuelstock ........................................................................... I

Annexe 2 : Description du jatropha ............................................................................................ II

Annexe 3 : Matériels végétaux ................................................................................................... IV

Annexe 4 : Regroupement des moyennes pour les différents paramètres observés chez le

jatropha ....................................................................................................................................... VI

Annexe 5: ANOVA des paramètres liés à la croissance végétative ........................................ IX

Annexe 6 :ANOVA des paramètres phénologiques ................................................................. XI

Annexe 7:ANOVA des paramètres de rendement .................................................................. XV

Annexe 8 : ANOVA du rendement des légumineuses .......................................................... XIX

Annexe 9:Corrélation entre les différentes variables ............................................................. XX

Annexe 10 :Détails sur les charges d'exploitation ................................................................... XX

Annexe 1 : Présentaion de la société Fuelstock

La Société Fuelstock Madagascar, fondée en Novembre 2008, est une entreprise

britannique de statut juridique Société Anonyme, et qui s’installe dans la Région Boeny.

Objectif global :

La société veut être un pilote et un appui à l’approvisionnement en biodiesel de la réserve

mondiale : ce projet envisage de produire 50.000 t d’huile de Jatropha par an. Elle vise à combiner

le rendement du capital investi avec le soutien de développement à la production de biodiesel.

Pour cela, le Chef Exécutif Peter G. Hanratty collabore avec des citoyens spécialistes et

mène le projet étape par étape après avoir étudié la filière et les expériences des autres

investisseurs pendant 5 ans.

Objectifs spécifiques :

Les objectifs spécifiques de la Fuelstock sont le développement d’un grand projet de Jatropha à

Madagascar, l’investissement dans d’autres projets de soutiens aux huiles végétales non

alimentaires, la sponsorisation des échanges d’informations dans les industries de Jatropha et

la réduction des émissions de carbones.

Activités agricole et industrielle :

En vue de produire et de sélectionner les variétés destinées à la plantation, une première

expérimentation a été déjà effectuée. Ensuite, pour commencer, Fuelstock a entrepris, en

Septembre 2009, la plantation en pépinière de 100.000 plants. Ainsi, une superficie de 50

ha a été plantée en Février 2010. En cette année même, la Société va installer 1.000 ha de

plantation. Et elle agrandira la plantation jusqu’à 30.000 ha pour le long terme. Enfin, six usines

de transformation seront construites sur place, de même, la production sera destinée

principalement au marché local.

II

Programmes sociaux :

En même temps, un centre de formation appelé « Jatropha school» est mis en place afin de former

les paysans sur les techniques de laculture de Jatropha, et de les éduquer sur la santé. D’ailleurs,

cet investisseur met d’autres programmes sociaux tels la fourniture des tables bancs pour

l’école, les appuis pour l’amélioration de nourritures et la création d’un terrain de foot. En

plus, la Société prévoit aussi d’autres projets dont la population bénéficiera tels que : création des

infrastructures routières, mise en place d’un centre de santé, adduction d’eau potable et

électrification gratuite du milieu.

Choix du milieu :

Le climat très favorable à la plantation, l’altitude, l’importante surface non agraire

(RANDRIAMBOLOLONA F. ., Maire de la Commune rurale Ankazomborona, 2008) de la

région expliquent le choix de ce milieu. Aussi, la population apprécie la mise en œuvre du projet

qui développe son village, une zone très isolée. (Navalona R., 2009 in Rakotomalala, 2010).

Annexe 2 : Description du jatropha

Origine et histoire à Madagascar

J. curcas est une plante originaire d’Amérique centrale. Elle fut introduite en Afrique et en Asie

au 17ème siècle par des explorateurs portugais (Ranga et al , 2010). Dans les années 1930, la

plante a été exploitée à plus grande échelle pour la fabrication de savon et de cire. Pendant la

Deuxième Guerre mondiale, l’huile est utilisée directement comme carburant de moteurs diesel ou

en mélange avec le diesel d’origine fossile (Ullenberg, 2007).

A Madagascar, les pieds de jatropha servent essentiellement de tuteur pour les plantations de

vanille et de poivre, ainsi que pour la clôture de champs et de fermes (Ullenberg, 2007).

Description de la plante

C’est une plante buissonnante pouvant atteindre 8m de hauteur. Elle a la particularité d’être très

résistante ce qui lui confère une forte adaptation à différentes conditions écologiques. En effet, de

par ses racines fortes et profondes, ainsi que par son tronc qui constitue un réservoir d’eau, le

jatropha est capable de résister à des périodes de sécheresse prolongée. Elle n’est pas exigeante

par rapport à la qualité du sol et la plante pousse même sur des terres dégradées.

III

Ses fruits se présentent sous la forme de capsule jaune, noire à maturité, renfermant deux à trois

graines entourées par une coque rigide. Ces graines contiennent environ 34 à 40 % d’huile (Achten,

2008). Renfermant des composés toxiques (notamment de l’ester phorbélique), l’huile de Jatropha

n’est pas comestible.

Ennemis culturaux

Sur des plants isolés, J. curcas semble ne montrer aucun problème sur le plan phytosanitaire mais

dès qu’elle est plantée en monoculture, la plante devient la cible de nombreux ravageurs,

principalement des insectes (Amsallem, 2014). De nombreuses études effectuées au niveau

mondial recensent près de quarante espèces d’insectes s’attaquant au jatropha (Ranga, 2010).

A Madagascar, les principaux insectes ravageurs du jatropha sont :

Cochenille farineuse « Paracoccus marginatus williams »: homoptère se nourrissant de la sève

des arbustes. Ces insectes se collent aux feuilles, fruits et même aux racines, entraînant une

chlorose, un jaunissement des feuilles et la malformation des fruits.

Tisseuse de toile « Pempelia morosalis » : lépidoptère très nuisible au stade larvaire. Elle nuit au

rendement de la plante en forant la tige en longueur pour y creuser des galeries, et en migrant

ensuite dans les capsules pour détruire les graines.

Mineuse de feuille « Stomphastis acrocertops » : lépidoptère phytophage. Elles consomment le

limbe des feuilles ainsi que les bourgeons. Cela entraine la dépigmentation chlorophyllienne et

une destruction des feuilles par l’excavation de mines dans leur épaisseur.

Jeune plants de jatropha Fruits du jatropha

IV

Annexe 3 : Matériels végétaux

Pour cette étude, la variété de jatropha utilisée est le « Quinvita 1064 » importée d’Inde par

« Fuelstock Madagascar ». Cette variété est issue de semences améliorées dont le rendement

théorique est de 2 t de graines par ha. Cependant, ses performances sur sol dégradé n’ont pas

encore été étudiées.

Haricot ( Phaseolus vulgaris )

Le haricot est cultivé presque dans toute les régions naturelles

de Madagascar. Il existe de nombreuses variétés dans toute l’île

mais pour cette étude c’est la variété « Ranjonomby » qui a été

choisie. En effet, c’est une variété commerciale très prisée au

niveau du marché local et du marché extérieur. . De plus, elle

est moyennement exigeante et moins sensible aux maladies. Le

rendement est de 1000-1200 kg.ha-1.

La température nécessaire pour la germination se situe entre 10

et 40°C mais l’optimum se situe entre 15 et 30°C. La

croissance s’arrête vers 5°C. Le haricot demande 300 à 400 mm d'eau pendant la durée de sa

végétation. Ces pluies doivent être régulières, non violentes et bien réparties. Une pluie abondante

au stade maturation peut nuire à la qualité de la graine. (MAEP, 2003)

Cajanus (Cajanus cajan)

Le cajanus est une des espèces les plus résistantes à la

sécheresse, capable d’assurer une production de grains là où

aucune autre plante alimentaire ne subsisterait. La plante est

également connue pour ses effets de restauration de la fertilité

des sols et son efficacité en tant que brise vent. Elle peut être

utilisée en phase de préparation et régénération de la fertilité

d’une parcelle en plein champ. (GSDM, 2010).

La plantation s’effectue à partir du mois de novembre jusqu’au

mois d’avril. Le cajanus est capable de se développer avec des

précipitations annuelles de 300 mm reparties sur 3 à 6 mois.

(GSDM, 2010)

Pois de terre ( Voandzea subterranea)

Le pois de terre est appelé « voanjobory » en malgache. Son

nom commun est pois de terre, pois Bambara ou pistache

malgache. C’est une légumineuse dont les graines servent à

l’alimentation humaine, seule ou mélangées à d’autres

aliments. Pour l’expérimentation la variété utilisée est

« Tsimandefitra ». Elle présente des pois à couleur jaune

uniforme dont le cycle est de 6 mois.

Semences de haricot

Semences de cajanus

Semences de pois de terre

V

La composition du pois de terre est intermédiaire entre le soja et le haricot : 16 à 18 % de protéines,

50% de glucides et 8 % de lipides. (Kpanou, 2003).

Il est cultivé en saison pluviale, à partir du 15 novembre. Cette plante a l’avantage de se contenter

de sols médiocres. Sur collines, il s’installe bien en ouverture de jachère, sur des végétations

d’Aristida. Les sols sableux correspondent parfaitement au pois de terre. Concernant ses exigences

hydriques, le pois de terre pousse bien avec une pluviométrie de 400 à 1200mm durant son cycle

de végétation. Les périodes critiques pour les besoins en eau sont la floraison et la fructification.

Une interruption de pluie de 20 jours après les formations de fleurs est néfaste pour la culture.

(Kpanou, 2003)

Les rendements moyens sont de l’ordre de 1 t.ha-1, avec des maximums de 1,8 t.ha-1 en fertilisé

(Clarys, 2004).

VI

Annexe 4 : Regroupement des moyennes pour les différents paramètres

observés chez le jatropha

4-1 : Comparaison des moyennes pour les paramètres de la croissance végétative

Hauteur/plant Nombre de branche

Moyenne Ecart-type Groupe Moyenne

Ecart-type Groupe

Ta 122,15 6,39 ab 38 5 a

H1-F0 133,10 8,18 abc 52 4 ab

H1-F1 158,83 7,27 c 51 4 ab

H1-F2 160,08 6,69 c 59 5 b

H2-F0 119,08 5,64 a 44 5 ab

H2-F1 144,75 8,06 abc 58 6 ab

H2-F2 160,18 7,64 c 56 5 ab

J1-F0 141,79 6,75 abc 46 4 ab

J1-F1 148,56 7,34 abc 44 3 ab

J1-F2 147,17 4,95 abc 52 3 ab

V1-F0 150,32 8,17 abc 44 4 ab

V1-F1 147,92 4,78 abc 45 3 ab

V1-F2 166,64 7,86 c 54 6 ab

V2-F0 154,08 4,60 bc 47 4 ab

V2-F1 150,39 6,93 abc 45 4 ab

V2-F2 156,73 6,95 c 50 4 ab

p-value < 0,0001 0,028

Tabs 122,15 6,39 A 38 5 A

H1 133,103 8,177 AB 54 2 A

H2 119,083 5,645 A 53 3 A

J1 141,792 6,750 AB 48 2 A

V1 150,317 8,167 B 48 3 A

V2 154,083 4,597 B 48 2 A

p-value 0,004 0,176

F0 139,676 3,368 a' 47 2 a'

F1 150,088 3,070 a'b' 49 2 a'b'

F2 158,157 3,091 b' 54 2 b'

p-value < 0,0001 0,015

VII

4-2 Comparaison des moyennes pour les paramètres du développement végétatif du jatropha

Date de floraison Date de fructification Date de maturation Nombre

d'inflorescence

Ta 44,9 1,6 A 69,2 1,9 A 114,2 1,6 a 20 2 A

H1-F0 43,6 1,2 A 61,8 1,5 A 108,3 1,2 a 21 2 A

H1-F1 46,3 1,8 A 65,5 2,0 A 111,4 2,3 a 20 2 A

H1-F2 45,4 1,6 A 62,5 2,2 A 109,2 1,9 a 21 2 A

H2-F0 46,8 1,6 A 66,9 2,1 A 113,2 2,1 a 19 2 A

H2-F1 48,3 1,9 A 68,7 2,1 A 115,8 2,4 a 22 2 A

H2-F2 49,8 1,8 A 70,1 3,1 A 118,3 2,8 a 21 2 A

J1-F0 48,3 1,4 A 65,3 2,6 A 113,3 2,4 a 16 2 A

J1-F1 47,1 0,9 A 68,1 1,4 A 114,7 1,6 a 16 2 A

J1-F2 48,8 1,3 A 71,3 2,7 A 118,3 2,6 a 17 2 A

V1-F0 46,1 1,4 A 65,6 1,6 A 113,0 1,8 a 19 2 A

V1-F1 43,5 2,0 A 63,8 2,5 A 109,0 3,1 a 20 2 A

V1-F2 44,5 1,2 A 64,9 2,1 A 112,0 2,3 a 20 3 A

V2-F0 48,5 3,0 A 69,8 2,1 A 116,3 2,5 a 19 2 A

V2-F1 45,4 1,7 A 67,8 2,4 A 114,5 2,4 a 20 3 A

V2-F2 45,2 2,0 A 68,0 2,5 A 115,9 2,7 a 21 2 A

p-value 0,213 0,097 0,041 0,698

Tabs 45 2 a 69 2 a 114 2 a 16 19 a

H1 45 1 a 65 1 a 111 1 a 19 21 a

H2 48 1 a 69 1 a 116 1 a 20 21 a

J1 48 1 a 68 1 a 115 1 a 20 16 a

V1 45 1 a 66 1 a 112 1 a 21 20 a

V2 46 1 a 69 1 a 116 1 a 21 20 a

p-value 0,033 0,134 0,087 0,075

F0 47 1 a' 66 1 a' 114 1 a' 19 1 a'

F1 46 1 a' 67 1 a' 113 1 a' 20 1 a'

F2 47 1 a' 67 1 a' 115 1 a' 20 1 a'

p-value 0,815 0,591 0,424 0,635

VIII

4-3 Comparaison des moyennes pour les paramètres de rendement du jatropha

Nbre de capsules

noires Pds des graines/caps Pds de 100 grains Rendement

Ta 126 12,35 B 1,84 0,10 B 63,50 0,64 A 186,30 12,77 B

H1-F0 151 11,52 B 2,07 0,04 BCD 65,59 0,47 A 204,45 21,40 B

H1-F1 156 15,12 B 1,82 0,05 B 67,10 1,30 A 180,61 25,38 B

H1-F2 171 15,47 B 1,83 0,05 B 66,04 1,80 A 201,31 8,11 B

H2-F0 164 15,81 B 1,90 0,05 B 62,49 1,02 A 189,88 14,85 B

H2-F1 184 20,22 B 2,24 0,03 D 64,48 0,59 A 213,45 15,90 B

H2-F2 157 15,33 B 2,22 0,04 BCD 66,50 1,56 A 182,35 15,01 B

J1-F0 33 4,59 A 2,11 0,02 BCD 65,20 0,62 A 38,15 7,77 A

J1-F1 30 2,93 A 1,91 0,08 BC 66,18 1,50 A 34,96 1,53 A

J1-F2 48 4,49 A 1,49 0,11 A 65,65 1,07 A 56,11 3,92 A

V1-F0 159 19,06 B 1,85 0,09 B 63,55 0,94 A 184,28 21,75 B

V1-F1 165 18,09 B 1,79 0,08 AB 67,60 1,40 A 190,75 23,79 B

V1-F2 172 18,83 B 2,34 0,04 D 65,05 1,17 A 161,68 15,00 B

V2-F0 140 9,97 B 2,08 0,05 BCD 65,88 1,02 A 161,68 15,00 B

V2-F1 176 21,37 B 2,03 0,05 BCD 65,73 1,79 A 204,37 22,46 B

V2-F2 167 17,61 B 1,87 0,07 B 66,18 1,07 A 193,55 14,92 B

p-value < 0,0001 <0,0001 0,247 < 0,0001

Tabs 126 12 b 1,84 0,10 a 63,44 0,90 a 186,30 12,77 b

H1 159 8 b 1,91 0,03 a 65,35 0,57 a 195,46 10,787 b

H2 168 10 b 2,12 0,04 b 68,28 1,03 a 195,23 8,915 b

J1 37 3 a 1,84 0,06 a 64,50 0,60 a 43,08 3,870 a

V1 165 10 b 1,99 0,06 ab 66,83 2,28 a 178,90 11,360 b

V2 161 10 b 2,00 0,04 ab 62,91 1,31 a 186,53 10,789 b

p-value < 0,0001 0,001 0,07 < 0,0001

F0 129 9 a' 2,00 0,03 a' 64,93 0,78 a' 155,69 15,40 a'

F1 142 10 a' 1,96 0,03 a' 65,38 1,60 a' 164,83 17,05 a'

F2 143 9 a' 1,95 0,05 a' 66,42 1,31 a' 159,00 13,13 a'

p-value 0,508 0,64 0,708 0,913

Les groupes possédant une même lettre ne sont pas significativement différentes entre elles au seuil

5%.

IX

Annexe 5: ANOVA des paramètres liés à la croissance végétative

Hauteur/plante :

Observations 192,000

Somme des poids 192,000

DDL 176,000

R² 0,243

Source DDL Somme des

carrés Moyenne des carrés F Pr > F

Modèle 15 31883,223 2125,548 3,763 < 0,0001

Erreur 176 99421,637 564,896

Total corrigé 191 131304,860

Modalité Moyenne estimée Groupes

H2-F0 119,083 A

Tabs 122,150 A B

H1-F0 133,103 A B C

J1-F0 141,792 A B C

H2-F1 144,750 A B C

J1-F2 147,167 A B C

V1-F1 147,917 A B C

J1-F1 148,558 A B C

V1-F0 150,317 A B C

V2-F1 150,392 A B C

V2-F0 154,083 B C

V2-F2 156,725 C

H1-F1 158,825 C

H1-F2 160,075 C

H2-F2 160,175 C

V1-F2 166,642 C

X

Nombre de branche/plante

Modalité Moyenne estimée Groupes

Tabs 37,583 A

V2-F1 38,667 A B

V1-F1 41,250 A B

V1-F0 43,750 A B

J1-F1 44,167 A B

H2-F0 44,333 A B

J1-F0 46,333 A B

V2-F0 47,000 A B

H1-F1 51,750 A B

V2-F2 51,917 A B

J1-F2 52,417 A B

H1-F0 54,000 A B

V1-F2 54,167 A B

H2-F2 55,750 A B

H2-F1 58,333 A B

H1-F2 60,917 B

Observations 192,000

Somme des poids 192,000

DDL 176,000

R² 0,167

Source DDL Somme des

carrés Moyenne des

carrés F Pr > F

Modèle 15 8819,250 587,950 2,346 0,004

Erreur 176 44110,667 250,629

Total corrigé 191 52929,917

XI

Annexe 6 :ANOVA des paramètres phénologiques

Date de floraison

Observations 192,000

Somme des poids 192,000

DDL 176,000

R² 0,099

Analyse de la variance :

Source DDL Somme des

carrés Moyenne des

carrés F Pr > F

Modèle 15 667,203 44,480 1,290 0,213

Erreur 176 6068,917 34,482

Total corrigé 191 6736,120

Modalité Moyenne estimée Groupes

V1-F1 43,500 A

H1-F0 43,583 A

V1-F2 44,500 A

Tabs 44,917 A

V2-F2 45,167 A

H1-F2 45,417 A

V2-F1 45,417 A

V1-F0 46,083 A

H1-F1 46,250 A

H2-F0 46,750 A

J1-F1 47,083 A

H2-F1 48,250 A

J1-F0 48,333 A

V2-F0 48,500 A

J1-F2 48,833 A

H2-F2 49,833 A

XII

Date de fructification

Observations 192,000

Somme des poids 192,000

DDL 176,000

R² 0,116

Analyse de la variance :

Source DDL Somme des

carrés Moyenne des carrés F Pr > F

Modèle 15 1367,417 91,161 1,535 0,097

Erreur 176 10451,833 59,385

Total corrigé 191 11819,250

Modalité Moyenne estimée Groupes

H1-F0 61,833 A

H1-F2 62,500 A

V1-F1 63,750 A

V1-F2 64,917 A

J1-F0 65,250 A

H1-F1 65,500 A

V1-F0 65,583 A

H2-F0 66,917 A

V2-F1 67,750 A

V2-F2 68,000 A

J1-F1 68,083 A

H2-F1 68,667 A

Tabs 69,167 A

V2-F0 69,750 A

H2-F2 70,083 A

J1-F2 71,250 A

XIII

Date de maturation

Observations 192,000

Somme des poids 192,000

DDL 176,000

R² 0,131

Analyse de la variance :

Source DDL Somme des

carrés Moyenne des carrés F Pr > F

Modèle 15 1668,146 111,210 1,775 0,041

Erreur 176 11024,833 62,641

Total corrigé 191 12692,979

Modalité Moyenne estimée Groupes

H1-F0 108,333 A

V1-F1 109,000 A

H1-F2 109,167 A

H1-F1 111,417 A

V1-F2 112,000 A

V1-F0 113,000 A

H2-F0 113,167 A

J1-F0 113,333 A

Tabs 114,167 A

V2-F1 114,500 A

J1-F1 114,667 A

H2-F1 115,750 A

V2-F2 115,917 A

V2-F0 116,250 A

J1-F2 118,250 A

H2-F2 118,250 A

XIV

Nombre d’inflorescence

Observations 192,000

Somme des poids 192,000

DDL 176,000

R² 0,062

Analyse de la variance :

Source DDL Somme des

carrés Moyenne des carrés F Pr > F

Modèle 15 621,583 41,439 0,780 0,698

Erreur 176 9346,333 53,104

Total corrigé 191 9967,917

Modalité Moyenne estimée Groupes

J1-F0 15,667 A

J1-F1 16,167 A

J1-F2 16,667 A

H2-F0 18,500 A

V2-F0 18,667 A

V1-F0 18,833 A

Tabs 19,583 A

H1-F1 19,917 A

V2-F1 20,083 A

V1-F2 20,167 A

V1-F1 20,167 A

H1-F2 20,833 A

H1-F0 21,000 A

H2-F2 21,083 A

V2-F2 21,333 A

H2-F1 21,667 A

XV

Annexe 7:ANOVA des paramètres de rendement

Nombre de capsules noires

Observations 192,000

Somme des poids 192,000

DDL 176,000

R² 0,503

Analyse de la variance :

Source DDL Somme des

carrés Moyenne des carrés F Pr > F

Modèle 15 481787,167 32119,144 11,869 < 0,0001

Erreur 176 476289,833 2706,192

Total corrigé 191 958077,000

Modalité Moyenne estimée Groupes

J1-F1 30,167 A

J1-F0 32,917 A

J1-F2 48,417 A

Tabs 125,750 B

V2-F0 139,500 B

H1-F0 151,000 B

H1-F1 155,833 B

H2-F2 157,333 B

V1-F0 159,000 B

H2-F0 163,833 B

V1-F1 164,583 B

V2-F2 167,000 B

H1-F2 170,583 B

V1-F2 171,583 B

V2-F1 176,333 B

H2-F1 184,167 B

XVI

Rendement des grains par capsule

Observations 192,000

Somme des poids 192,000

DDL 176,000

R² 0,471

Analyse de la variance :

Source DDL Somme des

carrés Moyenne des carrés F Pr > F

Modèle 15 7,993 0,533 10,457 < 0,0001

Erreur 176 8,969 0,051

Total corrigé 191 16,963

Modalité Moyenne estimée Groupes

J1-F2 1,493 A

V1-F1 1,793 A B

H1-F1 1,823 B

H1-F2 1,832 B

Tabs 1,843 B

V1-F0 1,845 B

V2-F2 1,871 B

H2-F0 1,895 B

J1-F1 1,909 B C

V2-F1 2,033 B C D

H1-F0 2,066 B C D

V2-F0 2,083 B C D

J1-F0 2,106 B C D

H2-F2 2,223 C D

H2-F1 2,235 D

V1-F2 2,342 D

XVII

Poids de 100 graines

Observations 64,000

Somme des poids 64,000

DDL 48,000

R² 0,287

Source DDL Somme des

carrés Moyenne des

carrés F Pr > F

Modèle 15 110,039 7,336 1,287 0,247

Erreur 48 273,617 5,700

Total corrigé 63 383,656

Modalité Moyenne estimée Groupes

H2-F0 62,485 A

Tabs 63,503 A

V1-F0 63,550 A

H2-F1 64,475 A

V1-F2 65,050 A

J1-F0 65,200 A

H1-F0 65,588 A

J1-F2 65,650 A

V2-F1 65,725 A

V2-F0 65,875 A

H1-F2 66,038 A

J1-F1 66,175 A

V2-F2 66,175 A

H2-F2 66,500 A

H1-F1 67,100 A

V1-F1 67,600 A

XVIII

Rendement final

Observations 64,000

Somme des poids 64,000

DDL 48,000

R² 0,809

Analyse de la variance :

Source DDL Somme des carrés Moyenne des

carrés F Pr > F

Modèle 15 219687399010,775 14645826600,718 13,547 <

0,0001

Erreur 48 51892242515,404 1081088385,738

Total corrigé 63 271579641526,180

Modalité Moyenne estimée Groupes

J1-F1 34963,070 A

J1-F0 38150,311 A

J1-F2 56114,762 A

V1-F2 161680,053 B

V2-F0 161680,053 B

H1-F1 180610,334 B

H2-F2 182348,829 B

V1-F0 184280,491 B

Tabs 186300,572 B

H2-F0 189882,308 B

V1-F1 190751,556 B

V2-F2 193552,465 B

H1-F2 201314,796 B

V2-F1 204369,768 B

H1-F0 204451,599 B

H2-F1 213448,577 B

XIX

Annexe 8 : ANOVA du rendement des légumineuses

Observations 24,000

Somme des poids 24,000

DDL 18,000

R² 0,703

Analyse de la variance :

Source DDL Somme des

carrés Moyenne des carrés F Pr > F

Modèle 5 499953,382 99990,676 8,516 0,000

Erreur 18 211354,167 11741,898

Total corrigé 23 711307,549

Modalité Moyenne estimée Groupes

V2F0 264,931 A

V2F1 273,264 A

V2F2 371,181 A

V1F0 422,222 A

V1F1 475,694 A B

V1F2 692,014 B

XX

Annexe 9:Corrélation entre les différentes variables

Variables Fert MO

LegD Flo Fru Mat Ht Nb Br

Nb Inf

Nb caps

P grns

P 100 grns

Rdt

Fert MO 1 0,199 0,025 0,049 0,083 0,341 0,239 0,068 0,086 0,028 0,279 0,010

LegD 0,199 1 0,002 0,051 0,093 0,215 0,136 0,036 0,003 0,091 0,094 0,151

Flo 0,025 0,002 1 0,684 0,680 0,066 0,051 0,001 0,088 0,103 0,015 0,107

Fru 0,049 0,051 0,684 1 0,923 0,102 0,065 0,010 0,038 0,037 0,062 0,119

Mat 0,083 0,093 0,680 0,923 1 0,076 0,025 0,042 0,047 0,057 0,043 0,126

Ht 0,341 0,215 0,066 0,102 0,076 1 0,526 0,142 0,090 0,038 0,076 0,037

Nb Br 0,239 0,136 0,051 0,065 0,025 0,526 1 0,230 0,165 0,149 0,205 0,047

Nb Inf 0,068 0,036 0,001 0,010 0,042 0,142 0,230 1 0,710 0,709 0,085 0,216

Nb caps 0,086 0,003 0,088 0,038 0,047 0,090 0,165 0,710 1 0,988 0,171 0,634

P grns 0,028 0,091 0,103 0,037 0,057 0,038 0,149 0,709 0,988 1 0,150 0,646

P 100 grns 0,279 0,094 0,015 0,062 0,043 0,076 0,205 0,085 0,171 0,150 1 0,126

Rdt 0,010 0,151 0,107 0,119 0,126 0,037 0,047 0,216 0,634 0,646 0,126 1

Abréviations : Fert MO (apport de matières organiques, Leg D : type de légumineuses et densités appliquées,

Flo : temsp de floraison, Fru : temps de fructification, Mat : Temps de maturation, Nb Inf : nombre

d’inflorescence, Nb caps : Nombre de capsules noires, P graines : poids des graines par capsules, P 100

grns : poids de 100 graines, Rdt : rendement brut

Annexe 10 :Détails sur les charges d'exploitation

Charges en pesticides en Ar

Nom du produit Cout/unité Nb traitemnt Total

Patcha 20000 3 60000

Deltagri 4000 3 12000

Total 72000

Charges en engrais en Ar

Type d’apport en matières organiques

besoin /ha en kg Cout/kg Total

Fumier 5000 25 125000

Tourteau 1500 100 150000

Charges en semences des pois de terre en Ar

Semences Besoin à l'ha Coût/kg Total

Densité Dense 90 4000 360000

Densité Normale 110 4000 440000

XXI

Coûts des mains d'œuvres pour l'association jatropha-pois de terre en Ar

H/jr Côut/unité Total

Préparation du sol: labour des interlignes 20 4000 80000

Préparation d'engrais et dosage 2 4000 8000

Epandage d'engrais 25 4000 100000

Semis des légumineuses 15 4000 60000

Traitement pesticides 35 4000 140000

Sarclo-binage 30 4000 120000

Récolte 25 4000 100000

Séchage des grains 7 4000 28000

Décorticage capsules et coques 10 4000 40000

Total 676000