Journal of Applied Biosciences 143: 14649 - 14658
ISSN 1997-5902
Effet du fertilisant minéral NPK et du biofertilisant BioDeposit® sur les insectes ravageurs et les maladies du
niébé (Vigna unguiculata L. Walp.) au centre-ouest du Burkina Faso
Léon W. NITIEMA1*, Fousséni TRAORE1, Karim NEBIE1, Romain W. SOALLA1, Théodore Y.
OUEDRAOGO1, Sogo B. SANON1, Korodjouma OUATTARA1
1Institut de l’Environnement et de Recherches Agricoles (INERA), 01 BP 476 Ouagadougou 01, Burkina Faso.
*E-mail de l'auteur correspondant : leon.nitiema@gmail.com
Original submitted in on 5th August 2019. Published online at www.m.elewa.org/journals/ on 30th November 2019 https://dx.doi.org/10.4314/jab.v143i1.4
RESUME
Objectif: Cette étude a été conduite pour évaluer, l’effet des fertilisants minéral NPK et organique BioDeposit® ainsi que leur combinaison sur les insectes ravageurs et les maladies du niébé en culture.
Méthodologie et résultats: Cinq traitements de fertilisation ont été effectués: le témoin non traité sans apport de fertilisant, la fertilisation minérale recommandée (100 kg/ha de NPK: 14-23-14-6S-1B); la fertilisation organique BioDeposit Elixir + BioDeposit Agro; la fertilisation organique BioDeposit Elixir + BioDeposit Agro + la fertilisation minérale recommandée; la fertilisation organique BioDeposit Elixir + BioDeposit Agro + ½ de la fertilisation minérale recommandée. Le nombre moyen de Megalurothrips sjostedti le plus faible (419,71 insectes/plant) a été enregistré sur le traitement témoin. Le nombre moyen de Maruca vitrata et Clavigralla tomentosicollis a été plus faible sur le traitement à base de fertilisant organique combiné à la fumure minérale avec des valeurs respectives de 0,57 et 0,86 insecte/plant. La prévalence de Macrophomina phaseolina était de zéro avec le fertilisant organique. Le traitement avec la fumure minérale a enregistré la plus faible incidence (1,49%) de maladies virales.
Conclusions et applications des résultats: Les résultats suggèrent que BioDeposit® peut être utilisé en combinaison avec la fumure minérale recommandée afin de réduire certains insectes vecteurs et maladies du niébé. Cette combinaison de fertilisants peut être associée à d’autres méthodes de lutte non chimiques pour une gestion intégrée des nuisibles du niébé.
Mots clés: BioDeposit®, NPK, niébé, insectes ravageurs, maladies, Burkina Faso.
Effect of mineral fertilizer NPK and biofertilizer BioDeposit® on insect pests and cowpea diseases (Vigna unguiculata L. Walp.) In West-central Burkina Faso
ABSTRACT
Objective: This study was carried out to assess the effect of mineral fertilizer NPK, organic fertilizer BioDeposit®, and their combination on insect pests and diseases of cowpea in the field.
Methodology and results: Five fertilization treatments were carried out: the untreated control without fertilizer, the recommended mineral fertilization (100 kg/ ha of NPK: 14-23-14-6S-1B); organic fertilization BioDeposit Elixir + BioDeposit Agro; organic fertilization BioDeposit Elixir + BioDeposit Agro + the recommended mineral fertilization; organic fertilization BioDeposit Elixir + BioDeposit Agro + ½ of the recommended mineral fertilization. The lowest mean number of Megalurothrips sjostedti (419.71 insects/plant) was recorded on the control treatment. The mean number of Maruca vitrata and Clavigralla tomentosicollis was lower with the organic fertilizer in combination with the mineral fertilizer with respective values of 0.57 and 0.86 insect/plant. The prevalence of Macrophomina phaseolina was zero with organic fertilizer. Treatment with mineral fertilizer recorded the lowest incidence (1.49%) of viral diseases.
Conclusions and applications of findings: The results suggest that BioDeposit® can be used in combination with the recommended mineral fertilizer to reduce certain insect vectors and cowpea diseases. This combination of the fertilizers may be associated with others non-chemical control methods for cowpea pests integrated management.
Keywords: BioDeposit®, NPK, cowpea, insect pests, diseases, Burkina Faso.
INTRODUCTION
Le niébé, Vigna unguiculata [L] Walp., est l’une des plus importantes légumineuses à graines cultivée dans toutes les zones arides et semi- arides d’Afrique subsaharienne. La principale zone de production est l'Afrique de l'Ouest (Boukar et al., 2019). Le continent africain produit 95 % de la production mondiale dont 80 % revient à l’Afrique subsaharienne et principalement à l’Afrique de l’Ouest. Le Nigeria est le plus grand producteur, suivi par le Niger et le Burkina Faso (Alene et al., 2012). Au Burkina Faso, au cours de la campagne agricole 2018-2019, la production moyenne du niébé était estimée à 683 174 tonnes (MAAH, 2019). Une partie de la production est exportée au Mali, au Sénégal, au Liberia et en Mauritanie (MARHASA, 2015). L’intérêt pour la production du niébé réside dans ses nombreuses potentialités.
En effet, les graines de niébé représentent une précieuse source de protéines végétales, de vitamines et de revenus pour l’homme, ainsi que de fourrage pour les animaux (Sanou et al., 2016;
Remond et Walrand, 2017). Les feuilles juvéniles et les gousses immatures sont consommées sous forme de légume. Le niébé, compte tenu de sa
et urbaines ainsi que la forte demande externe, constitue une source de revenu monétaire pour les producteurs et un produit stratégique pour le Burkina Faso (Dabat et al., 2012). Sur le plan agronomique le niébé de par sa capacité de fixation biologique de l’azote, contribue à l’amélioration des sols. En effet, il peut fixer entre 20 et 100 kg N/ha, avec une valeur estimée de remplacement des engrais azotés comprise entre 10 et 80 kg N/ha (Carsky et al., 1999, 2002;
Sanginga et al., 2000). Cependant, la production optimale du niébé reste fortement tributaire des stress abiotique et biotique. Parmi les stress biotiques les insectes ravageurs et les agents pathogènes constituent un obstacle à une production rentable du niébé dans toutes les zones agro-écologiques (Hartman et al., 2015). En effet, à chaque stade du cycle de développement du niébé, au moins un insecte majeur peut causer des dégâts considérables et réduire la production (Singh et Jackai, 1985). Les principaux insectes ravageurs sont Megalurothrips sjostedti Trybom (Thysanoptera : Tripidae), Aphis craccivora Koch (Hemiptera : Aphididae), Clavigralla tomentosicollis
Fabricius (Lepidoptera : Crambidae) (Ba et al., 2008). En plus des insectes il y’a les maladies fongique, bactérienne, virale et nématologique qui s’attaquent aux différentes parties de la plante et ceux à tous les stades de sa croissance. Au nombre de ces maladies fongiques figure la tache brune causée par Colletotrichum capsici (Syd.) Butler & Bisby .. Cette maladie est la plus dévastatrice avec une perte de rendement pouvant atteindre 75% (Emechebe et Shoyinka, 1985). Les autres maladies fongiques les plus courantes sont la pourriture cendrée causée par Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid, l’anthracnose, la fonte des semis, la cercosporiose, les taches foliaires (Septoria), le flétrissement fusarien et les gales.
Quant aux maladies virales, la plus importante et la plus rependue est la mosaïque du niébé (CABMV) transmise par les pucerons, provoquant parfois une perte totale des récoltes (Kareem et Taiwo, 2007). Les autres maladies virales importantes
sont la mosaïque dorée du niébé (CGMV), la maladie de la marbrure du niébé (CMoV), la maladie de la mosaïque du concombre (CMV) et la maladie de la mosaïque du haricot commun (BCMV). L’accroissement des rendements du niébé dépend de l’utilisation de pratiques agricoles dont l’amélioration de la fertilité des sols. Les études ont montré que la fertilisation minérale rationalisée, favorise la réduction de certains insectes ravageurs et maladies des cultures (Bationo et al., 2002; Owolade et al., 2006; Asiwe, 2009). Cependant, peu d’études se sont intéressées à l’effet des fertilisants organiques sur la gestion intégrée des nuisibles du niébé. D’où l’intérêt de la présente étude qui vise à évaluer l’effet des fertilisants organique BioDeposit® et minéral NPK (14-23-14-6S-1B) ainsi que leurs combinaisons sur les insectes ravageurs et les maladies du niébé.
MATERIEL ET METHODES
Sites de l’étude : Les essais ont été conduits à la station de recherche INERA de Saria et en milieu paysan dans la province du Boulkiemdé, dans la région du centre-ouest du Burkina Faso (Figure 1). Le suivi phytosanitaire a été réalisé dans 24 parcelles (station et
milieu paysan), sous des pratiques culturales différentes, situées dans les villages de Nabadogo, Sabou, Pitmoaga, Poa et Saria. Le climat est de type soudano-sahélien, avec une saison de type unimodal et une pluviométrie allant de juin à septembre.
Figure 1 : Carte de la province du Boulkiemdé indiquant les coordonnées GPS des sites de l’étude
Fertilisants : Deux types de fumures (organique et minérale) ont été utilisés. La fumure organique est composée du BioDeposit® qui est une combinaison de l’Elixir en liquide et de l’Agro sous forme de terreau
(Figure 2). Les caractéristiques chimiques du fertilisant organique BioDeposit® sont présentées dans le Tableau 1. La fumure minérale utilisée a été le NPK (14-23-14-6S-1B).
Figure 2 : Présentation du fertilisant organique BioDeposit Agro et Elixir (sac de 10 kg et bidon de 1L) Tableau 1 : Caractéristiques chimiques du fertilisant organique BioDeposit®
Composition chimique BioDeposit Agro BioDeposit Elixir
C organique total (%) 52,4 Traces
N total (%) 1,5 0,18
C/N 34 Traces
P2O5 total (%) 0,1 Traces
K2O total (%) 0,1 0,06
CaO total (%) 0,1 0,03
MgO total (%) 0,1 0,08
Dispositif expérimental : La variété améliorée de niébé Tiligré (KVX-775-33-2G) dont le cycle de développement est de 70 jours a été utilisée pour les essais. Le choix de cette variété est lié à son bon potentiel de rendement (1500-2000 kg/ha) (Ouedraogo et al., 2011). En station, le dispositif expérimental utilisé était un bloc complet randomisé avec trois (03) répétitions et cinq (05) traitements. En milieu paysan, le dispositif était constitué de blocs dispersés en cinq (5) répétitions et cinq (05) traitements où chaque producteur a été considéré comme une répétition.
Chaque parcelle élémentaire avait une superficie de 36 m2 (6 m x 6 m) pour des écartements de 80 cm x 40 cm et comportant 120 plantes (8 lignes et 15 poquets par ligne). Deux parcelles de référence ont été prévues dans le dispositif. Il s’agissait de la parcelle témoin absolu sans apport de fertilisants et de celle correspondant à la recommandation en fumure minérale. Les traitements utilisés dans le dispositif étaient : (1) Traitement T1 correspondant au témoin
sans apport de fertilisant; (2) Traitement T2 correspondant à la fertilisation minérale recommandée (100 kg/ha de NPK: 14-23-14-6S-1B); (3) Traitement T3 correspondant à la fertilisation organique BioDeposit Elixir + BioDeposit Agro; (4) Traitement T4 correspondant à la fertilisation organique BioDeposit Elixir + BioDeposit Agro + la Fertilisation minérale recommandée; (5) Traitement T5 correspondant à la fertilisation organique BioDeposit Elixir + BioDeposit Agro + ½ Fertilisation minérale recommandée.
L’engrais minéral NPK (14-23-14-6S-1B) a été apporté à la dose de 100 kg/ha à 15 jours après semis. Le BioDeposit® a été utilisé à la dose de 2 kg par parcelle d’Agro au semis (20 g par poquet) et de quatre sachets de 12 ml d’Elixir par parcelle, soit un sachet à la période d’apparition des premières feuilles et un sachet toutes les deux semaines.
Collecte des données : Pour l’évaluation de l’effet des traitements sur les populations des insectes ravageurs, 10 fleurs ont été prélevées à la date 50% floraison de
façon aléatoire par parcelle élémentaire sur les lignes 1 et 8. Elles ont été mises dans des flacons contenant de l’éthanol à 30 % mélangé avec un colorant rouge et ramenées au laboratoire pour le dénombrement à la loupe des thrips (Megalurothrips sjostedti) et des larves de M. vitrata. Les punaises (Clavigralla tomentosicollis) ont été dénombrées par comptage direct sur les 2 lignes centrales de chaque parcelle élémentaire. Le nombre moyen de chaque insecte par traitement a été calculé. L’évaluation phytosanitaire a été effectuée par comptage des plants malades dans toutes les parcelles élémentaires. L’incidence et la sévérité des maladies ont été calculées. L'incidence est la fréquence des plantes malades dans une parcelle d’étude donnée. La sévérité de la maladie des taches brunes a été évaluée à la maturité des gousses suivant l’échelle à 5 classes mise au point par Allen et al. (1981) et modifiée par Sérémé (1999). Des échantillons de plants de niébé portant des symptômes (nécrose, taches, pourriture, mortalité) caractéristiques ou non de maladies
fongiques ont été prélevés dans chaque parcelle élémentaire. Les champignons pathogènes ont été isolés à partir d’organes (feuilles, tiges, racines et gousses) de ces plants par la technique du papier buvard (Mathur et Kongsdal, 2003). Après sept jours d’incubation, les champignons ont été identifiés par observation des particules à la loupe (stéréo- microscope) et au microscope optique. Pour l’évaluation de l’incidence des maladies virales, des feuilles de niébé présentant des symptômes de viroses (mosaïque, marbrure) visibles ont été inventoriées par pied et par parcelle.
Analyse statistique des données : Pour chacune des variables mesurées, les données ont fait l’objet d’une analyse de variance (ANOVA) avec le logiciel SAS (Statistical Analysis System) version 9 (2003). Lorsque les ANOVA étaient significatives, les moyennes étaient comparées à l’aide du test de Student-Newman-Keuls au seuil de probabilité de 5%.
RESULTATS
Effet des fertilisants minéral et organique sur les insectes ravageurs : Le nombre moyen de M. sjostedti dénombré sur 10 fleurs par parcelle a varié entre 419,71 (±20,74) et 608,00 (±72,30) individus par plant selon les traitements. Il n’y a pas eu de différence significative (p>0,05) entre les différents traitements (Tableau 2). Le traitement minéral, organique et combiné n’ont pas réduit le nombre de M. sjostedti. Le nombre moyen de Maruca vitrata dénombré sur 10 fleurs par parcelle a varié entre 0,57 (±0,20) et 2,86 (±0,63) individus par plant selon les traitements. Il y a eu une différence significative entre le témoin et les autres traitements (p<0,05). La fertilisation organique et
la combinaison fumure organique-minérale ont entrainé une diminution de la population moyenne de Maruca vitrata avec une valeur de 0, 57 individus par plant (Tableau 2). Le nombre moyen de Clavigralla tomentosicollis dénombré sur 10 fleurs par parcelle a varié entre 0,86 (±0,34) et 2,71 (± 0,68) individus par plant selon les traitements. La différence a été significative entre les différents traitements (p<0,05). Le nombre moyen de Clavigralla tomentosicollis a été plus faible sur le traitement à base de fertilisant organique combiné à la fumure minérale avec une valeur de 0,86 insectes par plant (Tableau 2).
Tableau 2 : Effet de la fertilisation minérale et du BioDeposit® sur les insectes ravageurs
Traitements M. sjostedti M. vitrata C. tomentosicollis
T1 419,71 ± 20,74 2,86 ± 0,63 a 2,71 ± 0,68 a
T2 501,86 ± 35,82 0,57 ± 0,30 b 1,71 ± 0,28 ab
T3 591,43 ± 51,18 0,86 ± 0,26 b 0,86 ± 0,26 b
T4 608,00 ± 72,30 0,57 ± 0,43 b 0,86 ± 0,34 b
T5 514,43 ± 54,91 0,57 ± 0,20 b 1,43 ± 0,43 ab
Probabilité
F calculé 0,08
2,29 0,0008
6,37 0,02
3,22
T1 : Témoin sans apport de fertilisant; T2 : Fertilisation minérale recommandée (100 kg/ha de NPK : 14-23-14-6S-1B); T3 : BioDeposit Elixir+BioDeposit Agro; T4 : BioDeposit Elixir+BioDeposit Agro + Fertilisation minérale recommandée; T5 : BioDeposit Elixir+BioDeposit Agro + ½ Fertilisation minérale recommandée.
Effet des fertilisants minéral et organique sur les maladies fongiques : Sur toutes les parcelles, la maladie de la tache brune causée par Colletotrichum capsici a été détectée avec une sévérité similaire d’un traitement à un autre (Tableau 3). La pourriture cendrée
provoquée par Macrophomina phaseolina a été diagnostiquée sur toutes les parcelles sauf sur celles traitées avec le fertilisant organique BioDéposit®.
Cependant, aucune différence significative (p>0,05) n’a été observée entre les traitements (Figure 3).
Tableau 3 : Sévérité des taches brunes
Traitements Sévérité des taches brunes
T1 T2 T3 T4 T5
1,25±0,16 a 1,12± 0,12 a 1,12± 0,12 a 1,25±0,16 a 1,37± 0,26 a Probabilité
F calculé 0,36
0,84
T1 : Témoin sans apport de fertilisant; T2 : Fertilisation minérale recommandée (100 kg/ha de NPK : 14-23-14-6S-1B); T3 : BioDeposit Elixir+BioDeposit Agro; T4 : BioDeposit Elixir+BioDeposit Agro + Fertilisation minérale recommandée; T5 : BioDeposit Elixir+BioDeposit Agro + ½ Fertilisation minérale recommandée.
T1 : Témoin sans apport de fertilisant ; T2 : Fertilisation minérale recommandée (100 kg/ha de NPK : 14-23-14-6S-1B); T3 : BioDeposit Elixir+BioDeposit Agro; T4 : BioDeposit Elixir+BioDeposit Agro + Fertilisation minérale recommandée; T5 : BioDeposit Elixir+BioDeposit Agro + ½ Fertilisation minérale recommandée.
Figure 3 : Incidence de la pourriture cendrée en fonction des traitements Effet des fertilisants minéral et organique sur les
maladies virales : Les symptômes de viroses ont été beaucoup plus enregistrés sur les parcelles traitées avec le fertilisant organique BioDeposit®. Les parcelles traitées avec la fumure minérale et celles traitées avec
la fumure minérale combinée au BioDeposit® étaient moins infectées par les maladies virales (Figure 4).
Cependant, aucune différence significative (p>0,05) n’a été enregistrée entre les traitements.
T1 : Témoin sans apport de fertilisant; T2 : Fertilisation minérale recommandée (100 kg/ha de NPK : 14-23-14-6S-1B); T3 : BioDeposit Elixir+BioDeposit Agro; T4 : BioDeposit Elixir+BioDeposit Agro + Fertilisation minérale recommandée; T5 : BioDeposit Elixir+BioDeposit Agro + ½ Fertilisation minérale recommandée.
Figure 4 : Incidence des maladies virales en fonction des traitements DISCUSSION
Les insectes ravageurs trouvés au cours de notre étude sur les différentes parcelles sont les thrips (M.
sjostedti), M. vitrata et C. tomentosicollis en absence de traitement chimique. Les résultats ont montré que l’utilisation des fertilisants organiques et minéraux est corrélée avec la pression de M. sjostedti. Cette pression est plus importante dans les traitements avec apport de fertilisant par rapport au témoin. Un pic a été observé sur le traitement BioDeposit® + fumure minérale. Cependant aucune différence significative n’a pas été enregistrée. Les thrips s’attaquent aux bourgeons et aux fleurs. Les feuilles et les fleurs sont plus denses au niveau des traitements avec fumure minérale ou organique. Plus le nombre de fleurs et de bourgeons est élevé plus la pression des thrips est importante. Sur le chrysanthème, Davies et al. (2015) ont montré que l’effet de l'application d'engrais induit une forte pression des thrips. En outre, l’utilisation des fertilisants organiques et minéraux, induit une diminution de la pression des ravageurs M. vitrata et C.
tomentosicollis. La pression de ces deux ravageurs est réduite sur les traitements avec la fumure minérale, BioDeposit® et les deux combinés. Le nombre de C.
tomentosicollis est plus réduit sur les traitements avec BioDeposit® et BioDeposit® combiné à la fumure minérale. Cela pourrait s’expliquer par le fait qu’une bonne dose d’engrais induirait une capacité de résistance à la plante face à certains insectes vecteurs.
Ces résultats sont similaires à ceux obtenus par Asiwe (2009) et Pitan et al. (2000) qui ont montré que la fertilisation minérale avec le phosphore permet une
réduction considérable du nombre de M. vitrata, et de Clavigralla sp. sur des cultures de niébé. Nos résultats sont également en concordance avec ceux trouvés par Luong et Heong (2005) qui ont montré que les engrais organiques affectaient positivement sur la croissance des plants de riz et réduisaient au minimum la pression d’insectes nuisibles et certaines maladies. Par contre, nos résultats sont en contradiction avec ceux trouvés par Atachi et al. (1998) sur l’effet de la fertilisation minérale sur la pression des insectes ravageurs du niébé. En effet, ils ont montré que la vigueur induite par l’apport de N.P.K conduit à une augmentation des populations larvaires de M. vitrata dans la plante avec aussi pour effet la diminution du maximum des rendements escomptés. Les maladies trouvées au cours de notre étude étaient essentiellement des maladies fongiques et virales. Les maladies fongiques retrouvées sont la maladie des taches brunes et la pourriture cendrée. Sur toutes les parcelles, la maladie des taches brunes a été retrouvée à des incidences statistiquement similaires. La maladie des taches brunes causée par Colletotrichum capsici est transmissible par les semences (Kawube et al., 2005).
Il se pourrait que les semences aient été contaminées avant les semis. La pourriture cendrée causée par Macrophomina phaseolina n’a pas été retrouvée sur les parcelles traitées avec le fertilisant organique BioDeposit® contrairement aux autres parcelles.
Cependant aucune différence significative n’a été observée entre les traitements en lien avec la pourriture cendrée. Kabore (2013), rapporte que les doses
élevées de fumures organiques peuvent réduire considérablement l’incidence de Macrophomina phaseolina sur le niébé. Certains fertilisants organiques peuvent protéger les plantes contre les maladies.
Toutefois, les mécanismes en jeu sont encore insuffisamment connus (Larbi, 2006). Les symptômes de viroses ont été retrouvés sur toutes les parcelles.
L’incidence est amoindrie dans les parcelles traitées avec la fumure minérale ou la combinaison fumure minérale-fumure organique par rapport à celles traitées
avec le BioDeposit® seul. Cependant aucune différence significative n’a été observée entre les traitements. Selvarajan et al. (2009) ont trouvé que l’utilisation de doses élevées d’engrais minéraux peut contribuer à lutter contre Banana Bract Mosaic virus.
Par contre, nos résultats sont contraires à ceux trouvés par Bouet et al. (2012) qui ont montré dans leurs études que l’augmentation de la dose des fertilisants minéraux induit une hausse de l’incidence du virus de la panachure jaune du riz.
CONCLUSION
Cette étude a permis de comprendre que la pression des insectes ravageurs comme M. vitrata et C.
tomentosicollis observée sur le niébé est en baisse avec les fertilisants organique BioDeposit® et minéral NPK. Aucune pourriture cendrée n’a été retrouvée sur les traitements avec le fertilisant organique BioDeposit®. Ces résultats suggèrent que BioDeposit®
peut être utilisé en combinaison avec la fumure minérale recommandée afin de réduire certains insectes vecteurs et maladies du niébé. Cette combinaison de fertilisants peut être associée à d’autres méthodes de lutte non chimiques pour une gestion intégrée des nuisibles du niébé.
REMERCIEMENTS
Les auteurs remercient le CORAF et PPAAO pour avoir financé l’activité de recherche. Ils remercient également les paysans qui ont accepté effectuer les essais.
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