Les composantes du rendement
de l'arachide
L'arachide est une production im portante
des régions soudano-sahéliennes. M algré
l'am élioration des techniques de production,
les rendements obtenus en milieu paysan sont
restés très variables. L'explication de cette
v a ria b ilité a p p a ra ît nécessaire pour proposer
une am élioration des itinéraires techniques
et augm enter les rendements. Cette recherche
est cependant complexe, étant donné la
m ultiplicité des facteurs entrant en jeu dans
l'élaboration de la production d'une parcelle.
Concept de
l'élaboration
du rendement
La recherche de l'élaboration du rendement a été abordée sur d'autres espèces végétales : le b lé ( M E Y N A R D e t a l. , 1 9 8 8 ) ; le m aïs (N A V A R R O , 1984) ; le pois (D U C H EN E et
al., 1993). L'effet d 'u n facteur est étudié sur
des i n d i c a t e u r s du f o n c t i o n n e m e n t du p e u p le m e n t végétal — en ra p p o rt avec la fo r m a tio n ou la c ro is s a n c e des d iffé re n ts organes sur la plante, au m om ent de l'in te r vention de ce facteur — mais pas directement sur le rendement.
Ces in d ic a te u rs p e u v e n t être des c o m p o santes du rendement formées successivement au cours du temps. Par exem ple, le rende
ment du maïs est décomposé en nombre de P- CATTAN
pieds par mètre carré, en nom bre de grains CIRAD-CA, 01 BP 5 9 6 ,
par pied et en poids moyen d 'u n grain. Une Ouagadougou 0 1 ,
c o n tr a in te a ffe c ta n t le n o m b r e de g ra in s Burkina
p a r p ie d sera j u g é e p a r r a p p o r t à c e tte composante et de là sur le rendement, sans interfére nce avec les c o n d itio n s de m ilie u postérieures à la mise en place des grains, notamment le remplissage.
U n e m é th o d e d 'a n a ly s e du re n d e m e n t en co m p o s a n te s a été p ro po s ée par FLEURY (1990) et constitue une clé d'interprétation de la v a ria b ilité du rendem ent en céréales. Le transfert de cette m éth od e à l'a ra c h id e est possible moyennant certains ajustements.
Les composantes
du
rendement
U n e d é c o m p o s i t i o n du r e n d e m e n t est proposée pour l'arachide, puis une méthode d 'a n a ly s e des com posa nte s est é tu d ié e en parcelles paysannes.
Les phases de mise en place
du rendement
A u n ive au des organes re p ro d u c te u rs , on d is tin g u e la phase de fé c o n d a tio n d o n t la floraison est un indicateur, l'apparition et la p é n é t r a t io n sous te r r e du g y n o p h o r e (organe form é par l'a llo n g e m e n t de la base de l'ovaire), la croissance de l'extrém ité du gynophore et son évolution en gousses après pénétration dans le sol.
Trois phases sont identifiées au niveau de la graine (LE D EUNFF, 1988). U n e p re m iè re phase de fa ib le croissance correspond à la m u ltip lic a tio n cellulaire ; ensuite une phase de croissance rapide est identifiée puis une phase de d é s h y d r a t a t io n . Le n o m b r e de cellules de la graine est défini au cours de la p re m iè re phase. Il d é te rm in e la vitesse de croissance de la graine durant la deuxièm e phase et par conséquent sa biomasse finale. La deuxième phase correspond à l'acquisition
ara chid e
p ro p r e m e n t d ite du p o id s de la g ra in e , le poids fin a l (par ra p p o rt au p o te n tie l) étant fo n c tio n des c o n d itio n s de m ilie u . Lorsque les g ra in e s o n t c o m m e n c é le u r phase de croissance rapide, les risques d 'a v o rte m e n t s o n t f a i b l e s à n u ls (N E Y e t a l. , 1 9 9 3 ; M U N IE R -jO LAIN , 1994).
Les étapes de d é v e lo p p e m e n t de l'o rg a n e reproducteur déterminent les phases de mise en place de la p ro d u c tio n à l'é c h e lle de la plante entière. La croissance de l'a ra c h id e étant indéterminée, la croissance de l'a pp a reil végétatif se poursuit en même temps que celle de l'appareil reproducteur. Les organes reproducteurs ne se développent pas simulta nément sur l'ensemble de la plante, leurs d if férentes phases d'apparition et de croissance peuvent se superposer. Les caractéristiques — périodes d 'é la b o ra tio n des composantes du rendem ent — de la variété CN 94 C de type Spanish (90 jou rs de cycle) sont illu s trées sur la figure 1.
Recoupement et durée
des différentes phases
0 E œ "D es E 05 Début Début floraison apparition des gousses
I Nom bre de cellules
Jours après semis Récolte
Croissance des graines| 1 E la b o ra tio n d u p o id s m o y e n d ' u n e g r a in e
I E la b o ra tio n d u n o m b r e d e g r a in e s I I E la b o ra tio n d u I
n o m b r e d e g o u s s e s
Figure 1. Phases de croissance et de développement d'une arachide de type spanish (CN 94 C).
N é a n m o in s , une p é r io d e c h a r n iè r e a été identifiée au cours de diverses expérimenta tions (CATTAN, 1996), elle coïncide avec le d ébut de la phase de croissance rapide des graines, vers 50-55 jours après semis. A partir de cette date, le nom bre de gousses est peu m od ifié par les conditions de croissance. La c o m p o s a n te n o m b re de gousses est d o n c représentative des c o n d itio n s de croissance et de développem ent entre la floraison et le début de croissance des graines.
Décomposition du rendement
D 'a p rè s les o b s e rv a tio n s p ré c é d e n te s , la c o m p o s a n t e du r e n d e m e n t n o m b r e de gousses est im portante et d o it être prise en compte. La décomposition du rendement sui vante est proposée (les dates sont données p o u r la v a r i é t é C N 94 C, t y p e s p a n is h , 90 jours de cycle) :
- le nombre de plantes par mètre carré, fixé en grande partie vers 15 jours après semis ; - le n o m b r e de g o u sses p a r p ie d , composante représentative des conditions de croissance au cours de la première partie du cycle entre le début floraison et 50-55 jours après semis ;
- le n o m b r e de g ra in e s p a r g ousses, déterminé au fur et à mesure de l'entrée des graines en phase de croissance rapide sur les plantes. En conditions normales, le nombre de graines n 'évolue plus à partir d'environ 70 jours après semis ;
- le poids moyen d'une graine, déterminé dès le d é b u t de la f o r m a t i o n des gousses. Il évolue pratiquement jusqu'à la récolte. La d é c o m p o s itio n sim ple du rendem ent en
nombre de graines et en poids moyen d'une g ra in e n 'e s t pas su ffis an te dans le cas de l'arachide. D 'une part, il y a un chevauche ment important des périodes d'élaboration de ces d e u x c o m p o s a n te s (fig u re 1). D 'a u tre part, la fin de la p é rio d e d 'é la b o ra tio n du nombre de graines varie beaucoup, en fo nc tion des conditions de culture, et arrive par fois très près de la récolte. La fo rm a tion de cette composante couvre d on c une période trop longue p our mettre en évidence l'effet d'un facteur particulier.
Récolte manuelle (soulevage) au Sénégal.
C lic h é R. S ch illin g
ara chid e
La séparation des phases d 'é la b o ra tio n du rendement n'est pas totale, il faudra en tenir compte dans les interprétations des données de terrain. En effet, la superposition des diffé rentes phases a pour conséquence une incer titude possible quant aux interprétations.
Les résultats de terrain
au Burkina
L'analyse des composantes du rendement a été c o n d u ite lors d 'u n e étud e m u ltilo c a le , comprenant 38 essais dans des conditions de culture variées, de 1988 à 1990 au Burkina (CATTAN, 1992). Deux facteurs de stratifica tion du m ilieu o nt été choisis : le type de sol (richesse en éléments m inéraux, h y drom or- p h ie ) et l ' a l i m e n t a t i o n en eau ( b i l a n hydrique).
Pour les parcelles sans engrais, les ren de ments sont très variables, de 324 à 1 200 k ilo grammes par hectare de gousses.
Les valeurs des com posantes sont jugées à partir d'une analyse graphique sur le principe des courbes enveloppes. Le tracé de certaines c o u r b e s s 'a p p u ie s u r un m o d è le de « com pétition » (NAVARRO, 1984), qui sup pose que le niveau d 'u n e composante peut ê tre l i m i t é p a r un f a c t e u r v a r i é t a l , p ar l'o f f r e du m il i e u , ou par le fa ib le n iv e a u des co m posantes précédentes. Ce ty p e de m o d è le s u p p o s e aussi l 'e x i s t e n c e d 'u n synchronisme dans les développem ents des d iffé re n ts organes r e p ro d u c te u rs , ils sont alors considérés en com pétition. Cette c o n d i tion est suffisamment approchée dans le cas de l'a r a c h i d e , en r a is o n des vite sses de développement élevées des premiers organes reproducteurs formés.
Le nombre de gousses
est-il limitant ?
Cette variable est appréciée par rapport à la densité de peuplem ent (figure 2). La courbe enveloppe est construite de la façon suivante : - la courbe d 'is op ro du c tion du nombre de gousses par mètre carré est tracée, passant p a r la p r o d u c t i o n la p lu s é le v é e , e ll e représente l'offre m aximale du m ilieu ; - la c o u r b e de p r o d u c t io n m a x im a le de gousses par pied (mesurée sur les parcelles) est tracée, elle représente le facteur variétal.
Facteurs du milieu
relatifs aux expérimentations
de 1988 à 1990 au Burkina
Les types de solEn fonction de leur localisation dans la toposéquence, 4 types de sols sont distingués, puis identifiés par leur texture :
- G, sols sablo-gravillonnaires localisés en haut de la toposéquence, caractérisés par une faible réserve en eau et pauvres en éléments minéraux ; - S, sols sablo-limoneux, localisés en milieu de toposéquence, moyennement riches en éléments minéraux et sensibles à la battance ;
- L, sols limono-argileux hydromorphes, localisés en bas de la toposéquence, moyennement dotés en éléments minéraux ;
- A, sols argileux hydromorphes, localisés en bas de la toposéquence, et mieux structurés que les sols limoneux et bien pourvus en éléments minéraux.
Bilan hydrique
Les bilans hydriques ont été calculés à partir des données pluviométriques pour chaque zone et chaque année et pour 2 valeurs de réserve en eau des sols (50 et 100 millimètres) correspondant respectivement aux sols gravillo- naires et autres types de sols. On distingue 4 types de situation :
- type 1, pas de stress ;
- type 2, stress entre 65 et 90 jours après semis ; - type 3, stress entre 80 et 90 jours après semis ; - type 4, stress sur tout le cycle.
N om bre de pieds par m2 Le libellé des points est constitué d'une lettre représentant le type de sol et d'un chiffre représentant le type de stress hydrique mis en évidence sur la parcelle (cf. encadré). Toutes les combinaisons entre les types de sol et de stress ne sont pas représentées. Sols
A : argileux ; L : limoneux ; S : sableux ; G : gravillonnaire Stress hydrique
1 : absence ; 2 : 6 5 -9 0 jours après semis ; 3 : 8 0 -9 0 jours après semis ; 4 : sur tout le cycle
A , B, C, D : zones de diagnostic
C var : courbe limite relative à un facteur variétal ; C O m a x : courbe limite relative à l'offre du milieu.
Figure 2. Relation entre la densité de peuplement et le nombre de gousses par pied et définition des zones de diagnostic.
a ra chid e
A l 'a i d e de ces d e u x c o u r b e s , on p e u t effectuer un diagnostic de la production : - lim itation en raison d'un faible nombre de pieds par mètre carré (zone A), alors que le potentiel variétal est atteint ;
- lim itation par le faible nombre de gousses par pied (zone B) ;
- lim itation par le faible niveau de ces deux composantes (zone C) ;
- pas de lim itation due au niveau des c o m p o santes, celui-ci étant satisfaisant (zone D). D'après ce schéma (figure 2), la densité de peuplem ent est un facteur lim itant pour envi ron la m oitié des parcelles prises en compte. La p ro d u c tio n est lim ité e par le nom bre de gousses par pied dans la m ajorité des cas, à
200 15 0 -_o E o Z 100 5 0 -A l L3 L1 S3 L3 1 6 0 180 Poids de fanes ( g /m 2) Sols
A : argileux ; L : limoneux ; S : sableux ; G : gravillonnaire Stress hydrique
1 : absence ; 2 : 65-90 jours après semis ; 3 : 80-90 jours après semis ; 4 : sur tout le cycle________________________________ __________
Figure 3. Relation entre la production de matière sèche végétative en grammes par mètre carré (fanes) et le nombre de gousses par mètre carré.
o. 0 ,9 5 - </> 0 ’o 0 ,9 0 -<1) “D o 0 ,8 5 -0 _q § 0 ,8 0 - z 0 ,7 5 -0 G1 G1 G3 A l A l G , = 3 G 3 G 1 « & I G I SI j , ü c - . A l ^ S3 S3 SI L3 G 2 S3 G4 G4 G4 S3 G2 A 4 L3 G2 G 4 L1 5 0 100 i — 150 G1 200 2 5 0 3 0 0 3 5 0 N om bre de cavités par m2
Figure 4. Relation entre le nombre de cavités des gousses par mètre carré et le nombre moyen de graines par cavité.
A griculture et développem ent ■ n° 11 - Septembre 1996
l'exception de trois points proches de la co ur be e n v e lo p p e . Le n o m b re de gousses par pie d, d é te rm in é au cours des 50 prem iers jo u rs de v é g é ta tio n , est p a r t ic u liè r e m e n t fa ib le dans les situations de sols g r a v illo n n a g e s ; i n d é p e n d a m m e n t du f a c t e u r hydrique, il serait affecté par la pauvreté c h i m ique de ces sols.
Le nombre de gousses s'élaborant à la même p é rio d e que la biom asse vé g é ta tiv e , il est intéressant d 'o b s e rv e r le ra p p o rt entre ces deux variables et de v o ir si la production de gousses peut être e x p liqu ée par l'a c tio n de facteurs affectant la croissance de la plante en général, ou si elle résulte de l'intervention de facteurs particuliers.
La relation entre le nom bre de gousses et la production de fanes, d'après l'étude m ultilo- cale, est représentée par une co urbe enve loppe (figure 3). La p ro d u c tio n de fanes est peu élevée dans les sols gravillonnages, qui c o n s titu e n t une c o n tra in te à l'a lim e n ta tio n des plantes.
Sur les parcelles à sols lim o n o -a rg ile u x , le nom bre de gousses est fa ible dans trois cas sur quatre, alors que les poids de fanes cor respondants sont les plus élevés. Sur ces sols, l'e n g o rg e m e n t fr é q u e n t au co urs du m ois d'a oût (mois le plus pluvieux) peut pénaliser le développem ent des gousses.
Le nombre de graines
est-il limitant ?
Ce p a ra m è tre est a p p ré c ié par ra p p o rt au nombre de graines potentiel, lui-m êm e esti mé par le nombre de cavités des gousses par mètre carré (figure 4). L'opposition entre les sols g ra villon na ire s et d'autres types de sol s 'o b s e rv e p o u r le n o m b r e de c a v ité s par m è tr e c a r r é q u i d é c o u l e d u n o m b r e de gousses. Sur les sols gravillonnaires, s'il y a un d éficit hydrique entre 65 et 90 jours après semis ou au cours de l'ensemble du cycle, le nombre moyen de graines par cavité est lim i té. Cet effet s'observe aussi sur un sol argileux pour l'u niq ue cas de stress important (type 4). En revanche, les stress hydriq ue s de fin de c ycle sur ces sols g ravillonnaires (G3) n 'in flu e n t pas sur le ta u x de re m p lis s a g e , en accord avec la période de formation de cette composante. Sur les parcelles où la pro du c tion du nombre de gousses est faible par rap port à la production de fanes, le remplissage est insuffisant (points en grisé sur la figure 4).
a ra chid e
Le poids d'une graine
est-il limitant ?
La biomasse d 'u n e graine dépendra, d 'u n e part, de sa vitesse pote ntielle de croissance, déterm inée durant la fo rm a tion des gousses et elle résultera d'autre part, de sa croissance qui est fonction des relations de com pétition avec les autres graines, par rapport à l'offre du m ilieu durant cette période.
Les courbes enveloppes o nt été tracées pour le nombre de graines par mètre carré et pour le poids moyen d'u ne graine. Le nom bre de graines apparaît lim itant dans la majorité des cas, seule l'absence de stress permet d'o bte n ir des ré s u lta ts p ro c h e s de la « c o u r b e e n v e lo p p e ». Les p a r c e lle s , où un stress hydriq ue est apparu à un m om en t du cycle de la c u lt u r e , se s itu e n t dans la z o n e où les deux com p osa nte s sont lim ita n te s . O n r e tr o u v e é g a le m e n t d a n s c e tte z o n e les parcelles à fort déséquilibre entre le nombre de gousses et la p ro d u c tio n de fanes (grisé, fig u re 5). Pour les sols g ra v illo n n a ire s , le nombre de graines est lim itant en liaison avec le faible nom bre de gousses p ro d u it sur ces terrains.
5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 Nom bre de graines par m2 Sols
A : argileux ; L : limoneux ; S : sableux ; G : gravillonnaire Stress hydrique
1 : absence ; 2 : 6 5 -9 0 ¡ours après semis ; 3 : 8 0 -9 0 jours après semis ; 4 : sur tout le cycle
Figure 5. Relation entre le nombre de graines par mètre carré et le poids moyen d'une graine.
Les cultures ont été comparées en termes de fo n c tio n n e m e n t p o u r la mise en place des com p osa nte s au cours du tem ps. O n a pu identifier les périodes de lim itation de la pro d u c t io n , ain si q u e les fa c te u rs en cause. A in s i, la d é c o m p o s itio n du re n d e m e n t de l'a ra c h id e tie nt com pte de l'é la b o ra tio n du rendement sur la plante. Cependant, certains points sont difficiles à interpréter, com m e le poids moyen d'une graine.
L'étude m ultilocale a montré les aspects lim i tants de l'offre sur les sols gravillonnaires. Les sols argilo-lim oneux induisent une lim itation de la p r o d u c t i o n dès la f o r m a t i o n des gousses, peut-être à cause de l'engorgement, en dim inu an t le nombre de gousses formées, leur remplissage ainsi que le poids m oyen des graines. Les sols les plus propices à la culture sont les sols sablo-lim oneux, malgré leur sensibilité à la battance. L'incidence des stress hydriques peut être précisée ; on note un effet sur le nombre de graines ainsi que sur leur poids m oye n. Cette é tude s o u lig n e la diversité des facteurs limitants du rendement en fo nctio n des situations, d o n t il faut tenir c o m p te dans les p ro je ts de v u lg a r is a tio n technique. Triage manuel des graines destinées au marché de l'arachide de confiserie (Sénégal). C lic h é P. D im a n c h e
Intérêt et perspectives
de recherche
ara chid e
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C lic h é P. T hom as
A gricultu re et développem ent ■ n° 11 - Septembre 1996
Résumé... Abstract...
Resumen
P. CATTAN — Les composantes du rendement de l'arachide.
Les phases d'élaboration du rendement sont identifiées, puis étudiées en parcelles paysannes. La croissance de l'arachide étant indéterminée, différentes périodes se superposent. Une période clé est mise en évidence au début de la phase de croissance rapide des graines, vers 50 à 55 jours après semis ; à partir de cette date, le nombre de gousses est peu modifié et représente bien la phase entre la floraison et le début de croissance des graines. Les composantes du rendement sont : le nombre de plantes par mètre carré, le nombre de gousses par pied, le nombre de graines par gousse et le poids moyen d'une graine. Les données de te rr a in p e rm e tte n t d 'a p p ré c ie r la s e n s ib ilité des composantes à divers facteurs lim itants (eau, nutrition minérale, densité de peuplement...).
Mots-clés : arachide, rendem ent, composante, gousse, graine, peuplement, physiologie, Burkina.
P. CATTAN — The Components of Groundnut Yield. The phases of yield generation have been identified, then s tu d ie d in fa rm p lots. The g ro w th o f g ro u n d n u t is indeterminate and different periods overlap. A key period was revealed at the beginning of the phase of rapid seed growth, around 50-55 days after sowing. The number of pods changes little a fte r this time, which represents the phase between flowering and the start of seed growth. The components of yield were : the number of plants per square meter, the number of pods per plant, the number of seeds per pod, and the average weight of the seeds. Field data have enabled appreciation of the sensitivity of components to various limiting factors (water, mineral nutrition, plant density, etc.).
Keywords: groundnut, yield, component, pod, seed, density, physiology, Burkina.
P. CATTAN — Los componentes del rendimiento del cacahuete.
Se identifican las fases de elaboración del rendimiento y se estudian en parcelas rurales. Como el crecim iento del cacahuete es indeterm inado, se superponen diferentes periodos. Se pone de relieve un periodo clave al principio de la fase de c re c im ie n to rá p id o de las se m illa s, entre 50 y 55 dias después de la sie m b ra . A p a r tir de ese m o m e n to , el n úm e ro de va ina s se m o d ific a poco y representa bien la fase entre la floración y el comienzo del c re c im ie n to de las se m illa s. Los com ponentes del rendimiento son : número de plantas por metro cuadrado, número de vainas por pie, número de semillas por vaina y peso medio de una semilla. Los datos de terreno permiten apreciar la sensibilidad de los componentes a los diversos factores limitantes (agua, nutrición mineral, densidad de población, etc.).
Palabras clave : cacahuete, rendim iento, componente, vaina, semilla, población, fisiología, Burkina.
