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Thèse de doctorat/ PhD Thesis Citation APA:

Neirinckx, L. (1962). Etude de la nutrition minérale du cotonnier -Gossypium hirsutum L.- par la méthode des variantes systématiques (Unpublished doctoral dissertation). Université libre de Bruxelles, Faculté des sciences, Bruxelles.

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b <2;-7^^ tî'iy 1 université libre de bruxelles i î Laboratoire de t^hysiologie Végétale

Institut Léo Errera

ETUDE DE LA

NUTRITION NINERALE

DU COTONNIER

-Gossypium hirsutum L.-

PAR LA METHODE

DES VARIANTES

SYSTEMATIQUES

“i

Mémoire présenté pour l’obtention du grade de

Docteur en Sciences Botaniques

presses universitaires

de bruxelles

L. NEIRINCKX

a. s. b. I.

BO, av. F. D. Roosevelt

Bruxelles

-2

-V

Université Libre de Bruxelle

: S x: ^ S ;s s: s: 5:.

ETUDE DE LA ÎJUTRITIOn MÎHERALB ■

DU COTOîIîlîBR (Gossypium iiireutuïn L.)

PAR LA METHODE DES VARIANTES

Mémoire présenté par L, Heirinck^; pour l'obtention du grade d©

Docteur en Science© R)taniqus8c

Laboratoire de Physiologie Végé- tale„" lîistitut Léo Errera,

Année académique I961 - 1962,

SYSTEMATIQUES

INTRODÜCTIONo

U

La partie expérimentale du présent mémoire a été essentlelleæent réalisée au Congo, alors que nous étions Assistant à la Division de Physiologie Végétale de l'Institut National pour l'Etude Agrono» mique du Congo (INEAC)» Cet Institut avait inscrit à son - programme, dans le cadre général des études portant sur l'alimentation minéral® des végétaux supérieurs, les recherches de cet ordre concernant le cotonnier O Afin de s'entourer des conditions écoclimatiques les plus favorables, ce tra.vail a été corfié au Groupe détaché de la Division de Physiologie Végétale à Bambesa, dans la région cotonnière Nord.» congolaise. Groupe que nous avions pris en chargée

Les buts poursuivis, par notre expérimentation étaient multiples

1*^) étudier, d'un point de vue physiologique, l'influence de la composition minérale du milieu nutritif sur le développement, les rendements et la composition élémentaire du cotonnier cultivé en conditions contrôlées,»

2°) détesnminer la composition minérale optimal.e du substrat, devant assurer les meilleurs rendements au cotonnier dans ces mêmes conditions,»

3°) enfin, il est apparu tout au long des essais, que ceux-ci perme talent, par un choix judicieux des schémas expérimentaux appli» eues, une étude parallèle des principes méthodologioues utilisés pour la recherche de la nutrition minérale optimale par la

méthode des «'variantes systématiques" de ÎT.Vo HOPnCSo

L'ensemble d'une telle étude impliquait évidemment l'existence d’un complexe expérimental spéoiale’^ent équipé dans ce buto Nous tenons à remercier le Comité de Direction de l'INSlC de nous avoir permis, grâce à la libre disposition constante des installations du Groupe de Physiologie' Végétale de Bam.bosa, de mener ces

recherches à bien sans soucis d'ordre matériel.,

241662

c

Nous remercions spécialement T'onsieur le Directeur Général

Fo JURION et Monsieur le Secrétaire Général J» LFBFUfT pour l'intérêt qu'ils ont bien voulu manifester à de multiples reprises à nos

recherches»

Nous tenons à eyprimer notre reconnaissance toute spéciale à Monsieur 1© Professeur îToV» HOMES et T'^ademoiselle le Professeur

Go VAN SCHOOR pour l'aide ou ’ ils n”ont cessé de nous prodiguer, tant par la part prépondérante ou'ils ont prise dans notre formation

de physiologiste que pour les suggestions et critiou.es fructueuses qu'ils nous ont formulées à maintes occsë-ons tout au long de

l'élaboration de ce travailo

Il nous est agréable de souligner la gratitide que nous? devons à tous ceur oui, à des titres divers, se sont intéressés à .nos

recherches. Nous songeons particulièrement à Messieurs le Pro.fesseur J, ANSI.\UX9 Pc DS CCmS, Ao IvIOLLH et A. RINGOST, pour les nombreuses

.discussions constructives oue nous avons eues ensemble.

Monsieur N. îvTOlfT'''M a effectué à Bruxelles la totalité des

analyses dont les résultats sont repris dans la ,troisième nartie de ce mémoire. Q,u'il trouve ici l'a^’uressior ée notre profonde

reconnaissance pour le soin et la dlligerjoe -'u'il a toujours mis dans 1'accomplisrement de ce travail essentiel.

La culture du cotonnier dans les conditions exnérimentales de Bambesa était une tâche demandant une attention soutenue. Nous songeons par exemple au système d’arrosage stè vue» cui exigeait une vigilance de tous les Instants. Sans la réelle conscience professionnelle de l'équipe de travailleurs '^o.ii^gaXaiB nui nous assistaient, nous n'aurions pu mener le présent travail à bien. Nous tenons à exprimer ici toute notre gratitude à l'égard de ces collaborateurs, pour les résultats positifs nu'ils nous ont permis d’ac'^uérir 3-ors de nos séjours au Congo.

DES

TABLE F A T I E R E S O

ïRKTIERE PARTIE % Prinoipes expérimentaux ...»

La notion de «»Variantes Systématiques» . » » . c

DEüXIEFE PARTIE ; Croissance et développement du coton-+ coton-+ coton-+ coton-+coton-+ coton-+ coton-+ coton-+ coton-+ coton-+*f* coton-+ coton-+ coton-+ coton-+ coton-+ / , »

nier (Gossypium hirsutum L.) en fonc­ tion de la oomposition minérale du milieu . . . .

» Conditions expérimentales communes à

tous les essais. .. ... .

CHiPITRE 2 t Essai n° 1 < a: a: SS e SS s s ts B =s CHA.PITRE 3 S Essai n° 2 . . . < SS B S B CS B B SB B B CHAPITRE 4 S Essai n° 3 « •» ° » = . . . , SSBSSBSIBfi&SSB Essain^4 . . . c Discussion des résultats groupés des essais 3 et 4..

» Essai n° 5 '

» Synthèse et discussion des principaux résul­ tats acquis ...fl.i

Hypothèse explicative des faits observés.

Essai O ». » ... O 4 page . 7 12 22 23 29 44 76 83 8? 102 123 135 147

TROISIEL.TE PARTIE ; Etude des relations entre la coraposi'

+ + + + + -1-+++++ + + + +++ e t f J.J J J 1 J . • J. J ^

tion élémentaire du milieu nutritif

7-=

PREMIERE PARTIE

++++++

r

PRINCIPES EXPERIMENTAUX

L®expérimentateur qui décide d“entreprendre 1“étude de la nutrition minérale d“un végétal se trouve d“emblée placé devant la nécessité d“opérer un choix entre les nombreuses méthodes expérimentales applicables à ce genre de recherche,. Notre propos ne sera pas ici de discuter les avantages et les

inconvénients de ces différentes méthodologies qui ont toutes^ à des degrés divers^ fait progresser la connaissance de l“ali=> mentation minérale des végétaux»

■8=

tjornerons donc à rappeler l^eeeentiel de ce qu*il faut con» naître touchant la néthoclologle appliquée pour comprendre aisément les travaux que nous exposons»

Principe fondamental s

•«Toutes autres conditions étant égales d’ailleursj, 11 existe une composition minérale et une seule^ pour laquelle le milieu nutritif est optimum pour une plante donnée ««»

Ce principe fondamental peut se démontrer â la fols théoriquement et expéri'^’entaletaent» Un des buts essentiels en matière d^otude de la nutrition minérale sera dono de rechercher, pour un ensemble de conditions éco-climatiques données, cette composition optimale du milieu nutritif et

d’aboutir ainsi à la définition d’une formule »«physiologiqu8==>^ ment équilibrée»* répondant au mieux aux besoins alimentaires de la plante»

L’étude complète de la nutrition minérale d’un végétal donné devrait englober en principe la totalité des éléments dont le rôle est reconnu possible à quelque titre que ce soit au sein de la plante, sans négliger les olîgoéléments» Une telle étude nécessiterait en fait la prise en considération de la quasi «“totalité des élér>ients connus ; on peut dire en effet qu’en chaque occasion où une p’.éthode analytlcue suffisamm'’ent précise a été mise au point dans le but de déterminer la pré<= sence d’un élément particulier au sein des plantes, on a fini par l’y découvrir» »» Pour des raisons de simplification mé=> thodologlques évidentes, on se contente le plus souvent d’étu=> dier l’action des principaux éléments majeiirs dont le rôle TJrépo^dcrant est unanimement reconnu, h savoir î

pour les anlons s N S P pour les catlonsî K Ca ITg

^9’=’

Dans les recherches que nous décrivons ici, nous nous som­ mes volontairement limité à l*étude des six éléments maj’eurs î K, S, P, X, Ca et "g.

Bo- Selon la notation préconisée par XoVc HOIUS, une formule nutri­ tive, limitée aux six éléments majeurs principaux se présentera par exemple comj'ae suit s

H05 . » S04 — P04

'-y- X — Ca — |£ // A/C

35 20 45 // 30 30 40 // 1,41

CG qu’il convient, dans ce cas précis, d’interpréter de la sorte î pour une dose totale d’éléments nutritifs apportés à la plante, par exemple 2o000 mlllîéquivalents grammes chimi­ ques (megOs 1g rapport entre le total des anions et le total

des cations (rapport a/C) est égal à l,4l<. Au sein de leurs totaux respectifs, les anions sont répartis selon une propor­ tionnalité pour cent de i

55 fo NOj

et les cations de meme î

50 K

Pour le total de 2.000 meg. on aura donc î

20 S04 45 % P04

50 1o ^ 40 ^ Mi

meg. anioniques ; meg. cationiques s

îîO^ S S04 S P04 "T” ^09,5 25^,0 526,5 K î 249,0 Ca s 249,0 ^ J 332,0

TOTAL AÎTIONC S1.1?0,0 TOiAL a^niOKS J

FLlPPORT AriOKS/a^TTOFS 2

850,0

1,41

=10

On remarquera qüo les unités classiques s N pour l^azote

pour le phosphore K2O pour le potassium

ont été délaissées au profit de la notation éouivalentairo où chaque élément est exprimé en unités d^éouiYalents srammes chimiques., c’est-à-dire l’ion divisé par sa valence. Les uni­ tés traditionnelles Hj ^2^5» ^2©^ si elles peuvent satisfaire le praticienj ne correspondent à aucune réalité dans l^ensemhle des phénomènes qui déterminent la nutrition minérale d’una

plants, tant au sein du substrat eue dans la plante elle-même. D’autres chercheurs ont adopté la notation des éléments en

atomes-grammes, procédé cul confère l’avantage d’une comparaison rs.tionnelle sur la base chimique mais répond mal aux besoins

d’expression des phénomènes physico-chimiques au sein âu sol et du végétal. Par contre, dans la plupart de ces phénomènes, les ions interviennent effectivement au prorata de leur valence s c’est pour cette raison que l’expression équivalentaire a été Jugée préférable.

On conçoit sans peine ou’u.ne formule optimale, ««physiolo- giov'ement éci'ilibrée» ne peut se définir eue malaisé-'^ent par les méthodes classinves de recherche en matière de nutrition minérale, telles que la. méthode factorielle ou la méthode à

somjTie constante. L’étude de l’éouilibre inter ionique optimum à réaliser somn.e constante entre les 6 ions ÎIO-, - SO,,- PO,,- K - Ga - et l'ég exigerait par exemple la réalisation de I5

courbes d’interactions binaires, les autres constituants étant chaque fois maintenus constants ;

lOHS î

IÎ03 SO,^ PO,^ K Oa Kg________________

ÎTS HP m NCa HHg ₎

SP SK SCa sr.:g ) Equilibres

PK PCa Pî:^ ₎

11CO

i

En admettant oue chacnnc de oes coiirbes d^Interaction binaire nécessite au moins ^ points expérimentaux pour être définie avec ruolque précislonj il serait nécessaire de tes­ ter 4 X 15 « 60 traitements expérimentaux pour obtenir la mule complète r(3cherchée ...

Une simpllfIcalIon considérable de la recherche est ici rendue possible par la division des Ions étudiés en deux groupes distincts :

les .JriOITS dtiine part ; PO^

les CATIors d^autre part î E Ca Tg

Il est en effet reconnu pue ces deux g;roupeE d^élé.ments jou<=* ent des rôles nettement différents au sein de la plante s

” unions sont principalement responsables des effets chim.lnu.es

constructeurs,-- les cations par l^inter'''constructeurs,--édlciire des phénomènes de perméabilité, de toxicité, d^antagonisme, agissent essentiellement sur les propriétés physiques du protoplasme cellulaire et sont g à ce titre, responsables de l®état de «tonie» citéts cle celui-ci, e*est-è-dlro de 1 ^état de «ganté» de la plante.

Bien entendu, cette subdivision est quelque ’oeu arbitraire s des effets physiques peuvent être en certains eas dûs à des unions, et inversement on ne peut nier tout rôle eonstructexir ou chimique aux cations, la présence du r.'g dans la molécule de chlorophylle en est un exemple typioue. r"ais ges cas repré= sentent plutôt 1^exception et l*on peut dire oue, dans 1^en­ semble, une ségrcration des ions en deux groupes est tout-à~ fait légitime.

-12= A N I 0 N S s CATIONS NO J SO^ PO^ r K Ca P'g NS NP s KCa K% )Equilil)res SP î' CaKg )bin£riree à )téoter a

Il faudra encore y a.d3'oindre une étude de l*équili'bre optl = niuin entre le total des anions et le total des cations^ rap» port Anions/Cations optl-nura, ce ^ul ram?^ne en fait l’étude à la réalisation de 7 courtes d’interaction seulement.'

La notion de » VAHIAITT ATI'rrjESî».

Lorsou’on travaille sur feutstrat inerte, la co'Tte de rendement qui traduit l’interaction entre deuix- anions ou deux

cations, ~ obtenue er/téalisant des concentrations relatives variables des deux ions étudiés au sein d’un total constant et en présence d’un complément fixe des autres éléments -, se présente comme suit (figure n° 1) s

'O.-M.fii/WV-fc'fcb _odk

Cette coi;T'be s ^annule sxxr originec X et Y (l^abeence tota3.e dHm des élcments entraîne la mort), est de forme convexe et présente un optimum auouel correspond une proportion optimale entre les deux Ions testés au sein de leur tôt cal.

La mét?aode des «Variantes Cysténat loues», mise apéioînt par LloVo H01Z2S permet la détermination de cet optimum avoô une excellente approximation selon le procédé suivant, repré" senté par la figure n° 2 î

les points A et B sont symétriques par rsipport aux origines X et Y, et correspondent à des proportions relatli^'es inverses

pour les deux ions» Ils sont en outre choisis suffisamment près des origines X et Y pour eue l^on ait toutes les chances dSavoir un optimum compris entre ces deux pointso

Les rendements Pul® et BB® obtenus en ces points permettent la construction des deux sécantes et YB®, lesquelles se

-14'

.rendement rosi CC*® r»V. KOIH’S a pu montrer pu’à une trêe 'bonne approximation près* ne dépassant pas la variabilité biolofioue inévitable, le point G correspond bien aux proportions opti-=

YC a AA^ X 100 ÂAT*-rw

'Lorsqu*on étudie Inaction simultanée de trois ions, les

dla£-Tarr!.rrîo trian^-ulaire (voir fi'ure 5 par exemple). Dans un

entre les trois ions au. sein de leur toial pour assiu.rer le dé­ veloppement et les rendements optima à la plante.

l'.V.HOIT’B a pu denontrer rate, ouelle eue soit la proport 1 d®un trolsiime Ion au soin du total ternaire constant. l®é<^ui- libre opvimura binaire entre les deux autres Ions s^éta'^lit pour des proportions relaii^î-es de lei?r total ^'ui restent cons­ tantes {firurc n° 5)•

tel trianmlo, 11 existera un point représentatif dé i^optimura ternaire correspondant aux proportions idéales à respecter

-15

-En d''autres termes, les optima obtenus par exemple pour le couple anionlaue S04 = P04, testé suivant les parallèles XY, et

seront respectivement C, C' et C’*, et ces points s’établi­ ront sur une cévienne K05 - C (voir figure n° 5)» Il en est de même si l’on étudie les couples N05 - S04 et N05 •= P04 s dans

chacun des cas, tm seul point donnant une proportion optimale

entre un couple d’ions suffit à tracer la cévienne correspondante^ Il est aisé, de démontrer que, chaque couple binaire permet­ tant la difinition d’une cévieime distincte, les trois céviernes devront être concorrantes. Leur point de concours ^ correspond aux proportions optimales à appliouer entre les anions N05, S04 et,P04 pour obtenir le rendement maximum (fifure n° 4) o

-16

neg définira l’équilibre optiauia O recberobé*

Pratiquement, lorsqu®on dispose des rendements expérimen­ taux des traitements représentatifs des points A, B et C, on peut calculer très simplement les coordonnées du point Ce- lui“Oi est en effet caractérisé par les proportions centésimales suivantes t NO, P ^0 as rondement de C x 100 rdt A + rdt B ■«' rdt C 00 ^ ES rendement de A x 100 rdt A •? rât B rdt C' /Tv ta rendement de B x 100 rdt A 'f rdt B + rdt G

Ceci est le cas théorique le plus simple= En réalité les rendements expérimentaux sont affectés d’une variabilité biolo­ gique et expérimentale dont il convient de tenir compteo Lors­ qu’il s’agit d’un équilibre binaire par exemple, on n’obtient pas une proportion optimale entre les deux éléments étudiés, maie bien deux limites extrêmes entre lesquelles ce rapport idéa3.

peut se situer» Au sein d’un triangle d’interaction ternaire, cela se traduit par l’obtention non d’une cévienne, mais bien d'un faisceau de céviennes pour chaque couple ionique étudié»

On établit donc en fait 5 faisceaux de céviennes qui définissent une zone optimum» telle qu^elle est représentée dans la figure

n° 6 ci-dessuso

Nous venons de. montrer comment il est possible de détermi» ner la ««zone optimum»' anioniqueo On procédera dé même dans le triangle cationique K Ca ■= Fg^ En combinant lés 5 équilibres anioniques aux 5 équilibres cationiques, on en arrive ainsi à définir les traitements qui devront être testés pour obtenir un© formule ioniaue physiologiquement équilibrée à l^optlmum pour les 6 éléments envisagés» Un tel schéma expériraéntal néoessit© 3x5*9 traitements et est appelé «'schéma multiplicatif»; il se présente par exemple comme suit, si on choisit vme dominance de 60 fo au sein de chaque total anionique ou cationique s

Tableau n° 1» Schéma de Variantes systématiques du type

SS 3 SS SS tS SS SS SS C3 O

multiplicatifO

IIoVs HO’’'ES a pu pousser plus loin encore la rationalisation et la simplification de sa md^thode. En effet, il est assez tôt apparu que le choix d'un complément cationique fixe avait peu d' influence sur la détermination de l'optimum anionique, et vice

ver sac II en résulte que, compte tenu de cette indépendance con­

sidérée dans un sens large, on peut s'abstenir de réaliser les 9 traitements définis au tableau n° 1, et que les 6 traitements définis au tableau n° 2 suffiront à déterminer la formule opti­ male.. Bien entendu, dans le choix du complément cationique ou anionique constant, on prendra de préférence un équilibre qui n'est pas à lui seul susceptible de créer des conditions de nu­ trition par trop anormales; on se contente le plus souvent d'u­ tiliser le point central comme équilibre ionique complémentairs» Un tel schéma expérimental nécessite seulement 3+5=6 traite­ ments et est appelé l'schéma additif» ;

Tableau n° 2o- Schéma de Variantes Systématiaues du type additif» Désignation des traitements Anions en NO. S04 5 2 PO 4 3 Cations en K ^ rg 2 2 N ÔO 20 20 55 55 .... 53”’ S 20 60 20 _{55 33 55} P 20 . 20 60 55 33 55 K _{55 55 55} 60 20 20 Ca 55 35 33 20 60 20 55 55 53 20 20

Remarquons que, dans ce schéma additif comme pour le schéma multiplicatif du tableau n° 1, on aurait pu choisir un autre ty­ pe de dominance de chaque ion au sein du total anionique ou ca- tionioue que oelui. de 60 ^ qui est utilisé ici, par exemple s

80 - 10 - 10 ou encore 70 - 15 ■= 15

Parallèlement à l'élaboration de la méthodologie nui vient d'être brièvement exposée, HOI.'ES travaillant en collabora»

tion avec GoVAN SCHOOR, s'est attaché dès le début de ses recher» ches à trouver une expression mathématique rationnelle qui rends compte de façon satisfaisante des divers phénomènes connus tou» chant la nutrition minérale des végétaux supérieurs (loi du mi­ nimum, loi de ■■'itscherllch, phénomènes de toxicité, d'antagonis­ me,» e»)» Cette recherche qui s'étale sur plusieurs années a aboU'

ti à l'expression de la »»formule générale de HO’^^ES - VAN SCHCORtt

= kc

S-U.+4

L'ensemble des considérations théoriques et pratiques qui ont permis l'élaboration de cette formule, ainsi que sa discussion, ses implications et l'usage pratique que l'on peut en tirer sont exposés en détail dans l'ouvrage de HOÎ'ES î

n L'Alimentation minérale équilibrée des végétaux» Volume I » L'Alimentation sur milieux dépourvus de fertilité naturelle»»' paru aux Presses Universa à Wetteren (Belgique)»

Partant de cette formule, il est possible » au prix de quel­ ques simplifications logiques = d'établir un mode de calcul al» fébrique des équilibres optiraa interionioues et du rapport opti» mum à respecter entre Anions et Cations» Il devient en outre possible de calculer la dose optimale d'une formule particulière qu'il convient d'applinuer à une plante déterminée pour un en­ semble de conditions connues»

EN_^RE|irj[E s

La recherche par la méthode des. Variantes Systématiques de 3.a formule ionique physiologiouement équilibrée pour les 6 éléments majeurs N, S, P, K, Ca et TTg^ et sur substrat inerte peut se ré­ aliser en trois étapes distinctes ;

1ère <^tar)e ; recherche des éauilibres optima interànionioue et intercationique par application d'un schéma multi­ plicatif ou additif denVariantes Systématiques” ’ proprement dites, réalisé à un rapport A/C et uns

dose totale choisis a

priorij-° <^^^®rmination du rapport A/C optimum applicable à l'équilibre ionique optimum préalablement défini à la première étape, en utilisant une dosa totale con= ventionnelle, celle-ci pouvant eti’e identinue ou non à celle utilisée en phase 1

° détermination, pour des conditions déterminées, de la dose totale à appliouer à l'équilibre ionioue^et au rapport A/C optima préalablement définis aux phases 1 et 2o

Comme on le voit, des considérations axées principalement sur les données acquises en matière de physiologie vcg/'^tale (per­ méabilité cellulaire, toxicité et antagonisme ioniaue, etco»-. ), et l'adoption successive de ouelcues hypothèses de travail, ont permis l'élaboration d'une méthode de recherche élégante et ra­ tionnelle» C'est dans cette rationalisation qu'il faut trouver l'incontestable avantage de la méthode de HOIéESo En parti­ culier, la recherche de l’éouilibre ionioue optimum par la métho­ de des Variantes Systématiques est dégagée de tout empirisme, le choix des points expérimentaux étant opéré selon un processus raisonné et logique»

doptlon^*un schéma additif en est une autre. Ces deux points ont cependant subi avec succès suffisamment de confirmations d» ordre expérimental pour qu’on puisse les considérer à l’heure actuelle comme légitimes et applicables pratiquemento

Notons d’autre part que cette méthodologie suppose une in=> dépendance suffisamment large entre les composantes d’une forrau^ le ionique optimum complètement définie, à savoir ;

" l’équilibre optimum ionique ■= le rapport A/C optimum

- la dose totale A + C optimale,

condition nécessaire à leur détermination en trois phases suc­ cessives et indépendantes» Cela ne va pas sans risques, comme F»V» HOr-IES le dit lui-^même ;

«' L’indépendance de ces trois équilibres (interanionioue •“ inter- cationique et Total des-anions/Total des cations) n’est qu’une première approxiraatlon».,.. Il se peut, par exemple, que si le , rapport A/C varie assez fort, la possibilité d’utiliser des pro= portions données d’anions »iconstructeurst« en soit influencée»»

( M ).

Nous y ajouterons pour notre part la possibilité d'uno action de la dose totale, susceptible d’intervenir dans la définition des optima ioniques ou du rapport a/C»

DEUXIEr^E PARTISc

CROISSANCE ET DEVELOPPE T'^E NT DU

COTONNIER ( G O S S Y P I ü n II I R S U ï U K L» )

EN PONCTION DE LA CO ""'■POSITION

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LïB ESSAIS.

Pour l'euserable des essais que nous allons décrire, les con­ ditions expérimentales ont été sensiblement identiques» Sauf dans quelques cas qui seront signalés en temps voulu, les expéri­ ences ont été menées selon le plan pratique suivant s

“ Type é.e culture t sur substrat contrôlé, en vases de végétation à liquide percolant non récupéré., et sous abris vitrés»

était du sable de la rivière Uele, tamisé et lavé» Lors de Inexécution des essais, nous nous sommes progA*ees 1%"©nient rendu compte de l'impureté relative de ce substrat ; le tableau d'analyse donné oi-ûessous fait ressortir les teneurs non négli­ geables en cations libérables, de l'ordre de 4 meg totaux par kg de sable sec» AJoutons~y que les teneurs en fer libre étaient

en général fort élevées et variaient 'de 0,4? à 1,50 fo de Fe20^»

Tableau n° 3» Analyse du sable de l'Uele» Extraction à l'acide ïiltrioue îï/lO*

meg pour 100 g sec ; Ca « 0,25 K - 0,08 îTa = 0,05

Cette impureté du sabla utilisé constitue bien entendu un inconvénient à la réalisation d’essais de nutrition minérale qui s'exécutent de préférence sur substrat inerte» Nous avons dü oe= pendant nous en contenter, faute de disposer sux place de quan­ tités sufficantco d’un cubctrat pur, tel ous le sable de quartz, pour mener nos recberones» Par conti'e, le sable de l’Uele pré­ sentait des conditions physicues excellentes, pernîettant de main­ tenir peur les cotonniers en coure de végétation le régime hy-- dricue optimum» Nous évitions ainsi à la fois Iss coixps de .sé­ cheresse trop prononcés et la saturation excessive du substirat avec le raanrue d'aération radiculaire su'elle engendre»

Vases de végétation»

.as-surant l'éijacüation du liquide donné en excès aux plauts» .'ou-v faciliter encore celle-ci, le fond des seaux était recouvert à’ une couche de 1 litre de gravier lavé, en provenance de l'Ueleo On ajoutait ensuite 8,51itres de sable de l*Uele par seau»

Il s'est avéré que le volume utile de ces vases de végéta­ tion était amplement suffisant pour permettre le développement du système radiculaire du cotonnier» Par contre, la forme tronc- conique des seaux avait fâcheusement tendance à provoquer sous l'action des arrosages répétés un double tassement du substrat, à la fois vertical et latéral, avec les risques d'asphyxie radi­ culaire que cela implique» A ce point de vue, nous avons signa­ lé l'excellence du sable de L'Uele qui s'est révélé suffisamment stable pour palier cet inconvénient majeur»

C»“ Apport des éléments nutritifs»

Les différentes formules nutritives testées ont ét' données sous forme de solutions diluées. Celles-ci ont été calculées sur les bases équlvalentalres suivantes :

L'apport total des éléments nutritifs a été réparti sur l'en­ semble de la durée de végétation, au nrorata des besoins défi­ nis par la courbe de croissance norma.le du cotonnier dans nos conditions. Une étude de technique exuérimentale

préuaratoi-pour 62/1 = 62 g _{pour K 59/1 “ 59 g}

SO^ 96/2 = 48 g

95/5 - 51,7 g .

Ca 40/2 » 20 g

-25

des éléments nutritif» a été celui défini au tableau n° 4 i

Rythme d'apport des éléments nutritifs, exprimé en % des nieg apportés»

- 2 10,0 10,0 J 0 —.— _10,0 + 7 0,8 10,8 + 14 0,8 11,6 + 21 1,0 12,6 + 28 1,6 14,2 + 55 2,0 16,2 + .42 2,4 18,6 + 49 4,0 22,6 + 56 5,0 27,6 + 65 6,4 54,0 + 70 6,4 40,4 + 77 7,2 47,6 + 84 7,6 55,2 + 91 8,0. 65,2 + 98 9,0 72,2 + 105. 9,0 81,2 + 112 10,0 91,2 + 119 6,4 97,6 + 126 2,4 100,0 TOTAL 100,0 % 100,0 II) Eléments_mineurso

Les premiers essaie de culture du cotonnier sur sable de 1'' Uele s'étaient révélés désastreux ; les semis, d'une vigueur médiocre, étaient régulièrement décimés par une »fonte des semis» due en ordre principal à Rhyzootonia Solanil Kuhn» Celui-ci n'était cependant qu'un parasite de faiblesse, et la même étude préliminaire qui nous a montré l’avantage d' une dose nutritive incorporée au substrat avant le semis nous a permis de conclure à la nécessité absolue d'une ad­

==26

-CTilvre au cu'brtrcit., pour asaurer lo velours?^ont aain oec

plants O Bien qu'une étude ultérieure plus poussée { 4-ê ) nous

eut prouvé que parmi ces éléments mineurs seul le bore était pratiquement indispensable, nous avons maintenu tout au long des recherches un apport régulier de ces divers éléments conçu comme suit, à partir de deux solutlons^mères t

Solution A i 30 g FeSO^ en solution faiblement acidulée portée au litre» Solution B s 15 g H^BO, . 15 g TvlnSO^ 4aqo 1 l porté au litre» 5 g 2nS0^ 7 aq» j 2,5 g CuSO^ 5 aq. )

Il a été donné uniformément par seau et pour une dose totale de 1000 meg en éléments majeurs ;

- avant semis ; 5 ml de solution A et 1 ml de solution B = à chaque adjonction hebdomadaire en éléments majeurs ;

1 ml de solution A-et 0,2 ml de solution B»

Do- .arrosapieso

Les arrosages ont été réalisés à vue, selon les besoins des plant et en petites doses successives de 100 ou 2510, ml au cours de la Journée, de manière à éviter au maximum toute percolation en - traînant des pertes incontrôlables en éléments nutritifs»

Afin de favoriser la répartition de l'eau lors des arrosa­ ges, il a été déposé en surface du substrat une couche de 2 cm de gravier de l'Uele dès que la grandeur des plantules le per­ mettait» Ce procédé avait en outre l’avantage de limiter forte­ ment le développement d'algues en surface du substrat»

De plus, les périodes de sécheresse eiKCGssivs ont été pall« ées par cxuelques arrosages des dalles cimentées des abris i/ltrés, destinés à apporter 'un taux dUiumidité' normal et un rarfra.îcliis<- sement relatif de l^atraosphère ambiants»

L'eau d'arrosage et de pulvérisation était de l'eau de sour= ce, stockée dans une citerne et régulièrement renouveléso Cet­ te même eau a servi à la préparation des solutions nntritiveso

Eo- Conduite des essais»

Les^semls ont eu lieu entre le 1er et le 15 juillet, afin de maintenir la période culturale dans des limites aussi voisines que possible de là pratique culturale dans la région» Fous a- vons semé 5 ou 7 graines par seau, à 4 - 5 cni de profondeur» Les variétés utilisées étaient le BSA 197 ou le BSA 49» lignées Stoneville toutes deux en provenance du Groupe de Sélection de l'INEâ-C à Bariîbesa, très, bien adaptées aux conditions de la ré­ gion» Les graines ont été délintées dans l'acide sulfuriQue

concentré pendant deux'minutes, puis lavées et triées par densi­ té dans l'eau pure, immédiatement avant le semis» Cette tech­ nique nous a donné régulièrement des levées de l'ordre de 95 des graines semées»

Des déraariages successifs étaient ensuite réalisés aux environs des 15ème, 50èma et 45èrae jours, destinés à ns oonservei" qu'un plant par seau» Les plants les moins vigoureux étaient suppri­ més, en s'efforçant de maintenir le plant central lorsque ce choix était possible»

Dans le tout jeune êge, environ jusou'au 20ème jour , un ombra­ ge diffus a été donné aux plantules, afin d'éviter les brûlures consécutives à une insolation trop forte»

La j^écolte,en fin d'essai, a toujours été effectués h. roSturité successive des capsules, et le coton graines séché à poids cons­ tant à l'étu#c à 100®» Les poids secs végétatifs ont été obto - nus de manière identique, chamae plant étant prélevé lors de la récolte de sa dernière capsule mûre®

F » - Entretien sanitaire »

^P.8^

pa^ation de parasites purticullàro^ient dltlonsj il a ct6 vvoc^&é à Iritervalee pulv'-'rlsations d *irpectic:ldec. Divers parTi lesoaels 1«ÏÏI:dRIF et le DT.^Diror

né les ^iGilleurs rcstjltats.

craindre dans nos eoii" fixes de P séria Inès ài des produits ont ét<:' tîtllisés^ semblent nous f-voir

don-G< tbris excérimentfiuy.

Onre abris vitrés ont ét-' utilisés pour la r'-'alisation des es­ sais. Ces abris présentaient l’avantage de perrnettre Inapplica­ tion de 1 ♦écarte:'ncnt de 1,0C n x C,;^0 m coura'-''ient utilisé en culture cotonnière dans la répion. Tl nous était possible de disposer de la sorte de 40 è 44 seaux dans un abri.

Par contre, l'orientation St" - ITi] des abris, .loir.te à leur hauteur lépèrenent excessive n’ont pas été sans nuire eueloue peu à la régularité des essais. Les pluies- chassantes, assez f-p^r-uentes, ont eu souvent pour résultat d’arroser les seaux

plus eue de raison... Cet inconv-'nient a 'td neutralisé uartiel- lenont par la disposition de seaux en bordures, hors essais, et par l’adoption de sché-ras exp'^'rixents.ux limitant aii xari’T-yni tou=’ te disposition préférentielle de l’iln ou l’autre traito'rent au

sein des abris vitrés.

EN CCNCLUSÎOIT : SKsssessS3ss:s:9S2saB

Les conditions expérlaentales détaillées ci-dessus, sans otre Irréprochables, nous ont clans l’ense^'-ble ûoim-é satisfaction. Nous avons obtenu une F':'iissite convolète des rendis et un état sa-« nitaire général excellent pour chanue essai, à tel. titre eue tou­ te variation dans le déveloupencnt ou les rendements des coton-" niers pouvait ù coup sûr être imputée h la seule nutrition miné­ rale en cause : ceci était bien le but eue nous poursuivions.

S 4S SS SS 9 s s n 33 s: Vï ta

CÎLIPIT.RE Ile- ESSAI

ac«:sK:s:a)s:sx2a:cs sscssfleaKvsaBftsae

Ao= Buts de l^egsal ; cette première expérience a poiir but de déterminer l'équilibre ionique optimum pour le développement et les rendements du cotonnier dans nos conditionso Nous désirons également tester la validité de l'hypothèse de ««large indépendance»» des optima anionique et cationiqueo

Bo= Choix des tMtements s compte tenu des buts poursuivis, nous avons réalisé une variante systématique multiplicative, basée sur les dominances

60 20 20 // 60 20 20

à la dose totale de loOOO mego par seau, et au rapport

a/c • 1,53° La dose de loOOO meg et le rapport A/C » 1,55 ont été choisis en se basant sur les résultats favorables obtenus pour quelques essais préliminaires réalisés à l'aide de ces valeurs» Le tableau n° 5 donne le détail des éouili» bres ioniques appliqués aux différents traitemerts» Les

figures n° 8 et 9 montrent graphlquemerfc la symétrie des points choisis au sein des triangles anionique-, et cationiqueo

'50

figure a° 8. Eouilibres figijre___n° 9° Eouilibres anioniques testés» oationi^ues testés»

A titre de comparaison, nous donnons au tableau n° 6 la conipo^ sition des différents traitements- sur la base agronomioue traditionnelle s N - ^2*^5“ ^2^ * g^igure n° 10 en donne une représentation graphique, com.pte tenu de ce eue le total

pondéral K + P2®5 ^^2^ variable a été égalé partoTi.t convenu tlonnellement à 100»

Tableau n° 6» Essai n° 1» Eouilibres N -> PoOc “ î^oO des_{sacicssBsssssssfessKSs Asssæssssrssss " cL^cl.} divers traitements, exprimes en io du total pondéral E + ^2^5

Traitements ^ N P205 $ K^O Total pondéral en mg»

Chacun des traitements a été reproduit 16 fois ; l’essai Goraplet a été randomisé dans 4 abris vitrés.

Co- Résultats de l’essai.

La hauteui^ maximum des plants et le diamètre de la tige à la base ont été observés régulièrement au coure de l’essai. D’autres obser\''ationE ont été réalisées é'-alrr-ent, t'allés eue : lonnJ'e'r des entrenoeudr, épaisseur des limbes, cotes de santé. Nous ne possédons nas ces données en Belglnuo force nous est donc le nous li"iter aux résultats dont nous

w.\

disposons sur place et rri sont présentés air’ tableaux n° 7 et e.

Tableau n° 7. Ers^al n® 1« Courbe de eroloeancc en b:=.'üt;nrf do_{«s:s:=szGBz:33x?as}3;z:ss cscs^rsasiisrx'.crsc} plante. .'oycnne p^nérale pour tour Ier truite-» nient-e3 en c^. ■ [jours après w c?T is Hauteur fours aur-ès E on i s Hauteur 12,1 86 55,^ 59 20,4 95 60,7 •'^•8 21,8 lüO 64,5 53 29,0 10? 65,4 68 57,0 114 66,7 79 s 50,0 128 66,4

Tableau, r.® 8. Essai n® 1. Valeur s ■■"•orennss par plant._{sssrssstrssæaasxs tsssvszsxsmmsiaîas * ^ '}

Jari'uun atteint :.u 7'noue-^bre 1955 (128è tour).

Traitèrent.s H&.uteur du plant en em. Di fl"’être

h

la base de la t'ocre en . Valeur convent i o‘/}nelle H Z D'"' * H K _54,9 6,' 9 2.682 H Ca 64,7 8,94 5.171 H ifig _{68', 5} 9,11 5.668 S K 61,6

_7,7?

_{5.719 !} S Oâ. _65,5 S,96 5.258 1 s Hg 67,1 8,85 5.252 P K 71,7 9,0? 5.898 P Ca 71,5 9,01 5.804 P ;:g L____ 72,1 8,90 5.711

2) Elorsison -=• Csprulatio-n - Sheâdîn.r'.

La floraison de c’-^a'-ue ".lant a <"t-' ’ot'^e jc'-ï T:--] ip--ont. et

les '^a suies d''^o'’br--'es c’':-''vg —: i'^e. Ceeî a r-.or.v-i;ij;

d ^eynri'-er lo s’-edôi’'■'• des eunsul-'-s ■"'n du de

. Los va'eu t'’:in'’es rulcu'de.c -^in

-33

-d^eppai pour chauve traiter'eri.t e.ont donr/es au ta’le-au r.°9*

Tableau n°_{csïsKrzscscstasacsss 9» Essai^ rr sr: ^} _n°_l, Fleurr-» moyennes Cupsuies •par - Shedcîlny fleurs, r.t + <nn._.3» Traitements F L E U a G ;:V J. 0 . U L E Gr. x> c, H E D D î i: G moyenne ■i- <Tn_«a moyenne + 0 m % floitrs.

I? K 6.5s 0.68 4.25 0.36 35*2 - K Ca - 11.88 C.47 _6.13 0,22 48,4 lî t:g 12.50 C.38 6,19 0.19 50.,:î G K 8. 0.44 •5.88 0.24 _30.3 S Ca IO08I 0.19 5o51 0 = 21 _50,9 S rg 10,19 0 = 21 5,56 O0L6 45= 4 P K 8.94 ■ 0 = 30 _5.75 0 = 17 35o? P Ca 9.81 _{0 = 39 6 = 13} 0 = 21 _57.5 P % 9=81 0=42 _{5o?5 0 = 17} 41 = 4 1 5) Si§HiS2'iê-K2BâÉïSy2ji-^-i^-^™22iîl‘‘

Tableau n° lOo Essai _{»æs:%=âs^sssrscsus:s 8=2sssss»ess:»»}g° 1» Yalaurs pou.dd,ra3,9o è la récolte»

Poids secs par plant et par traitements en grammes..

Traitements Végétatif moyenne

“ Analyse dea rés.ul1;au3°

§iSBiîi2â!^i25° L''essai dans son ensemlDle est très hautement significatif, comme il ressort de l’analyse de la variance calculé© à partir des poids secs de coton graines .s .

Tableau 11. Essai n° 1. Analyse de la varianooc

ssssseesssKasars&aessssc S9 sa n ss s; ts a s2 a:^ s Variabilité S 0 C O ïj O ■ P° Varianoe F calculé tablesjà P = OoOl totale pour l'^essai _5-955 145 traitements ^-915 8 614 80 2o64 ■= Anions 1.056 2 528 ₆₉ 4.77 - Cations 5-056 2 1.528 198 4. 77 ~ Interaction 801 4 200 26 5-46 Erreur l.OW 155 -i 7-7 Plus petitei ___ ________________ différence s ignifioativ© à P ® 0. 01 g 2,55 g

La figure n° 11, tirée du tableau n® 7* donne l’allure moyen» ne pour tous les traitements,- de la côurbe de croissanoe ©n

r

Cette constatât ion, • banale en soi, revêt pourtant un inté=>- i'et particulier i' elle nous rassure en effet indirectement quant aux conditions générales de culture appliquées aux sujets en ob<° servationo Ceoi vaut plus particulièrement en ce qui'concerne le régime hydrique qui dépendait de l'^arrosage fait «à vues' at selon les besoins des plants. Il importait que cet arrosage fut judicieusement réalisé ; des essais ultérieurs nous ont mon."

tré que l'application au cotonnier de conditions hydriques défa-’ vorables telles que l'alternance brusque entre une sécheresse relative et une hydratation excessive du substrat, se traduisait

par l'apparition de phénomènes défavorables résultant de ce Hchoiî physiologiquenP Le shedding des capsules par exemple ê=>' tait fortement aocrû en de telles circonstances ; par allé leraentp on observait une allure anormale de la courbe de croissance qui présentait des paliers (correspondants aux régimes secs) altor^ nant avec de brusques sauts de croissance (correspondants aux: périodes d'hydratation prononcé©)»

La confrontation des résultats des tableaux 8 et 10 nous a permis d'établir les corrélations existant entre données phéno-

logiques et pondérales» Une telle étude présente, un intérêt cer= tain, en ce sens qu'elle’permet l'établissement éventuel de

courbes de régression qui, lorsqu'elles se trouvent confirmées, acquièrent une portée générale et peuvent rendre possible l'es= tlraation de la croissance an poids des sujets en cours d'essai sur la base de simples mesures ne néoeseitant pas la supression des plants en observation»'^ Les coefficients de corrélation oh»

tenus sont donnés au tableau n° 12, ci-dessous î

Tableau 12« Essai n° 1» Coefficients de corrélation entre

âscscmQssüKSSËsatxsaeitss&ânsfissscBtsïScsRsss

données phénologinues et pondéraleso

Domraées DONNEES PONDERALES (poids secs)

phénologique s Végétatif total Coton graines TOTAL

-56=

Tous CBB coefficients de corrélation sont signifioatifo à P = 0,01c On constate que dans l'ensemMe Iss valeurs de r

2

obtenues en se servant de ^ et suj’tout sont les plus éle­ vées» La régression qui peut être établ. ie entreces mêmes

données phénoiogioues et pondérales est linéaire ; le test de linéarité est très hautement significatif dans tous les cas» Nous donnons ci-après les équations des droites de régression calculées en exprimant toujours î

les hauteurs h en cm les diamètres d en mm

2 lesvaleurs h»û en cm»mm

les poids secs végétatifs t en g les poids secs coton-graines s p. en g

w

1er poids secs totaux ; en g

On trouve successivement s ^ 2,056 h = 86,55 h - 41,0^-= 5*055 h - 128,70 - 1^,757 d - 78,59 Pq “ 8,059 d - 45,954 p.. « 25,726 d - 150,56 U « 1,04.10”^ hd^ - 5,55 Pg = 0,54» 10““ = 1,69 = l,61ol0“^ hd^ - 6,90

Le terme indépendant, partout négatif, atteint des valeurs très élevées dans le cas des régressions éta-'lies à partir de h et ^,oe qui rend touts extrapolation des lois obtenues en dehors des limites ayant servi.à leur calcul à tout le moins fort hasardeuse» Par contrej le dernier groupe d'éouations,

de cette conclusion lore de l'étude détaillée des résultats similaires de' l'essai n° 2»

5) Fleurs, <= Capsules^et^Sheddingo

Les données du tableau ■ 9 ne 'permettent pas do tirer de conclusions très particulières touchant la floraison et la fructification pour cet essai» On notera toutefois les faibles valeurs moyennes obtenues pour le nombre de fleurs épanouies et de capsules récoltées par plant» Ceci est sur­ tout apparent lorsou'p.n compare les chiffres obtenus avec les • résultats analogues fournis par l'essai n° 2» Hous revien­

drons sur cette question lors de l’étude détaillée cle ce dernier essai»

ogtimum.

Les équilibres optima ont été calculés sur la bsise des diverses données pondérales ; Iss deus: modes de calcul, gra- phinue et algébrioue, ont été applioués*

A titre de comparaison, nous avons aussi calculé les optima 2

a partir des valeurs conventionnelles h d ' tirees du tableau n° 8»

Le tableau 15 présente les résultats ainsi obtenus t Equilibres optima calculés»

calcul par la méthode n-raphioueiî» Données utilisées NO J SO’4-_—p— PO 4 5 K Ca 2~ ~2 Poids sec végétatif _{50» 9} 28» 6 ^0»5 25»0 55.7 58 c 5 Poids sec

col;on-g:E^n£s 50c0 51o9 58» 1 24» 8 57o8 _57»-'t Poids sec

total 50o6 29»? 59«7 24» 9 57.1 58.0

Valeur con»

“■■'38“=

Calcul par la méthode ««algébrioue" « Données utilisées NO, 3 E04₂ PO 4 3 K Ca 2 IM2 Poids sec

végétatif 51«8 . 29o5 38.9 27o0 35o8 37.2 Poids sec

coton-graines 30o6 _31»9 3?o5 26.6 36.7 36.7 Poids sec

total i>l 0 M- 30.2 ■ 58.4 27 O 4 56.3 56o3

Valeur con«

vent tonnelle hd. 30.6 51o9 37.5 OJ cc 0 \ù _{55» 0 36.4}

On notera;1^excellente concordance des éauilibres optima calculés, qui font tous ressortir une dominance phosphorique pour les anions, et Ca « Mg pour les cations« • Ce résultat s'obtient tant àpaxtir des 'données pondérales nue pour la

2

Taleur conventionnelle bd , ce nul confirme la haute valeur irdicative de ce'critère déjà signalé lors de l’étude des mesures phénologicueso

“59“

figure n° 12» Eseai n° 1» Optiraurn anioninue calculé par sssssæssa:acs:ss: s3scsassttssass::s

méthode graphlniie svv les poids secs coton=>graines^ et zone optimale établie co’-'-pte tenu d^une variabilité de 3<rm autour- des moyennes.

Si roue étudions d^autre part les rendernerts obtenus en fonction des divers rapports N » ^ K^O tels qu’ils ont été définis au tableau n° 6, en éralant conve’tionnellement le total pon<- deral N + P20q K2O à 100 pour tas les traite’-’^ents, on peut dresser une série de diagrammes représentatifs des divers

résultai-So La figure n° l^i- est établie de Is^^sorte à partir des résultats en moids sso coton-graineso Comme on le voit, dans le cas précis de cet essai, les rendements obtenus semblent bien dépendre des proportions TJ » P20^ - K2O réalisées au sein du substrat O La correspondance parfaite des rendements obtenus pour les couples FCa lïîTg, SCa - Sl’g, PCa - Plég est particu­ lièrement frappante» Il convient cependant de ne pas perdre de vue eue,pour ces couples de traite’-^ents, au sein de chacun

d»eux seul le rapport Ca/LTe était codifiée. En particulier l^équilibre anionique NO^ = 1/5 PO^ reste identioue, de même que le rapport important K et la somme

pondérale N + ^2^^

Ca + l'^g

M

figureîio 14o Essai n° 1

«SS lassas lusses es s SS SS sssstsssssssssasscsa

deraents correspondants,

O Equilibres N ^ ren*=

en grammes coton graines seco

oatloxiioue

Nous avons basé cette étude sur les valeurs des rendements encoton-graines, repris au tableau n° 14- ci-dessous s

Tableau n° 14« Essai n° lo Rendements en coton-graines»

«-> £s s SB ss b: e: s: BS s c: :sr sr 9csssc;sssssbsssS3 ^

Valeurs moyennes par traite-ent ; poids secs en g»

„/}.2w

On constate successiTeTient que s

a) du point de vue anionioue, la dominance PO^ se montre

significativement la plus favoralle, eue eue soit le oation assooléo Les traitements SCa et S!'^g sont sans différenée significative avec NCa et M%. Dans un seul cas, on peut supposer l'existence d'une interaction réelle, c’est au sujet du traite'^.ent Mo L'association des dominances nitrioue et potassique s'est en effet montrée hautement défavorable *, le traitement NK! a souffert d'un départ très lent et pénible oui n’a Jamais été compensé par la suiteo b) du point de vue cationique, et compte tenu de la ’non-"

existence de différences significatives entre les traite*= ments à dominance Ca et Mg, ces deux dominances sont chaque fois- supérieures et à égalité, tanêis que la dominance

potassique est significativement inférieure, ouel eue soit l'anion associé»

I.Tis à part le seul cas du traite-^ent M signalé ci~dessus, on peut donc conclure à l'indéperdance des optima anionioue et cationioue

calculés-Comment interpréter dès lors l'analyse statistioue oui fait ressortir une apparente interaction très hautem.ent significa­ tive entre anions et cations (voir tableau n° 11) ? Nous pensons qu'il s'agit de ne pas se méprendre sur le sens à ac-

eordre à un tel résultat ; cette jsinteraction*» au sens statis- tinue peut parfaitement être révélée par l'analyse tout en se manifestant de manière analogue ds.ns tous les cas pour un ion donné O Par exemple, le fait d'associer à une dominance anio- nique qu.elconoue la dominance K (versus Ca ou î%) détermine

toa|DUïS une baisse de rendem.ent significative. Il existe donc

bien une Interaction K •=• anions, mais on voit oue celle-ci peut être parfalteraent sans influence aucune sur la position de

==43“

est donc hautement souhaitableo

Dans ces conditions, et compte tenu d'une restriction touchant le traitement KK, nous pouvons considérer oue l’essai s’est montré positif nuant à la confirmation de l’hypothèse de

'•large indépendance" des optj.ma aniohiqüe et cationioue cal­ culés sur la base des rendements en coton-graineso

Un examen rapide des autres données numéricues permet de se rendre compte 4u’on aboutirait à une conclusion analogue en se

servant des poids secs végétatifs ou totaux, ou de la valeur

2

4

if

-CHA.PITRE III,

sssssxcasssGssisstsKs ESSAI N° 2o

A.- Buts s l'objet de l'essai est d'étudier, dans nos conditions expérimentales et pour des équilibres anioniques et oatio^ niques maintenus constants, l'effet sur la croissance et les rendements du cotonnier de 1'applioatlon de divers

rapports Anions/Cations (A/C) combinés des doses ionicuos totales Anions Cations (A + C) croissantes.

De meme eue les énu.illbres optlma anloni-uc et cationinue sont recr.erchés en une soûle expérience par la rcalîsa.tlon d'un schéma complet do ^'arlantes systé">atiquer additives ou multiplicatives, rien ne s'oppose en urlncine à l'étude_ simultanée des deux autres ''léuents nécessaires à la défi~ nltion de la formule physi olori<:'Ucment optimale, à sau'oîr : le rapport A/C et la dose totale ionique (A C). Une

telle étude doit en outre avoir l’avantamc de ’^’ettre en évidence une interaction

rapport A/C x Dose (A + C) si elle se manifeste.

B»- Choix des traito’-er.ts.

SeJoîî la conception méthodologique de base, n'importe quel éq vîilibr e ionln UC, P our au ta nt nu '11 ne rte dans dos normes âceept ables., doit per"Gttr e la déterm ination du

rapport a/c et de la dose (A ^ C) les plus f avorablcs. ITous nous ?q orvi de la r orm Il le s uivan te :

ro^ S04 P0i^ 5

// K Ça

^5 20 45 // 50 50 W .

oui nous avait déjà donné pleine satisfaction en d'autres circonstances. A cet équilibre, "maintenu constant, nous avons applieué :

“ les euatre rapports a/C définis cl“dessous : Désiqnatlon convenuonnelle-Valeur du rapport A/C

A 0c?5

B 1.00

C 1.55

- et les quatre doses ioniques suivantes : Désignation oonveution*» Valeur de A C

en meg/vase de culture

500 1000 1500 2000

La combinaison de ces différentes variables donne les 16 traite» ments définis au tableau n° 15<>

nelle

a

1 1 2

Tableau n° 15. Essai n° 2<. Définition des traitements.

BS SS ss sâ es SS ic CS s: SS s:: SS SS SS; SS ;s a: &s 9S; xs SS SS = SC SS

Désignation

des Doses Rapports

Quantités reçues par vas3e, en meg.

traitements (A + C) A / C NO^ _SO4 K Ca

A h 500 Oc 75 75 45 97' 85-5 85.5 114 B Aa 500 1.00 87»5 50 112.5 75 75 100 C 1 500 lo53 100 57 129 64 64 86 D Aa 500 2 c 00 117 67 150 50 50 67 A 1 1000 Oc 75 150 86 193 171 171 228 B 1 1000 1.00 175 100 225 150 150 200 C 1 1000 1»55 200 114 258 -128 128 172 D 1 1000 2.00 _{255» 5 133» 5 300} 100 100 ₁₃₅ A 1 1 1500 _{6.75 225 129} 290 256.5 255.5 342 B 1 h 1500 loOO 262.5 150 337» 5 225 225 500 C 1 A_a 1500 lo55 500 171 387 192 192 258 D 1 1 1500 2.00 350 200 450 150 150 200 A 2 2000 _0.75 300 171 587 342.5 342.5 457 B 2 2000 1.00 350 200 450 300 300 wo C 2 2000 _1.55 ^0 228 516 256 256 D 2 2000 2.00 467 267 600 200 200 26b

Figvire n° 15* Essai n° 2. Représentation graphiaue des traitements O

La combinaison des droites de doses constantes « 50O5 1000j I500 et 2000 raeg totaux avec les droites issues de l'origine et qui définissent les rapports a/C « 0.?5, 1.00, 1.35 et 2.00, donne 16 points d'intersection qui correspondent aux 16 traitements de 1'essaie

Chaoun de ces traitements a été reproduit I7 fois, une ré«=: pétition étant matérialisée par un vase de végétation. L'ensam= ble des sujets a été randomisé dans 7 abris vitrés.

CO - Résultats de l'essai.

Le traitement B1 a été choisi oonventionnellement comme traite-, ment de référence. Les résultats sont exprimés à la fois en va»

1} r'^esures phénôlogiqiisso

-««ill==2=s:ii=-=ll£=i-S~=i- Valeurs maximales, atteintes au 114e Jour ï'"oyennes peiT plant et par traitement» Traitements Haut e U r D I A î-.E THE j Hauteur x(Diam.)^

en cm I0 B 1 e-n ram $ B 1 om X ram2 B 1

48"

2) Floraison Capsulaison Sheddinj^ des capsules»

Tableau n° 1?» Essai n° 2. Nombre de fleurs énanouies et de capsules

es B B s: is SS SB SC B xe $c «s CS â s: ss: KS ss B SS ^ s «s e rs SS

e=r>

__ Sseai n°_2= Rendements pondéraux moyens, par

««• tSZ *1» Sb Si» «5 SS ÏS SS SS «âSp 21 SS »^S SS IS SS l^S SS 2» ^S SS SS SS aT£ i^S SS

plant et par traitement» « Poids secs, en

grammes-Traite- Végétatif total Coton graines Total.

1

ment s

moy. + (T" fs B1 moy.- +_ fo B1 moy.

Discussion des résultats.

L'analyse de la variance, établie suc les rendements en poids sec de coton graines, montre-nue l'essai est très hautement significatif pour les effets simples de rapport A/C et de do­ se totale (A + C), ainsi que pour l'interaction 2

rapport A/C x dose (A + C)

Tableau n° 19» Essai n° 2o Analyse de la variance» calculée

ssfisnBeKBSBissiSB: BsnsstasBscs: . '

sur les poids secs coton graineso

Nature de la variation S O C O E a po Variances F calculé ; KkSMMi 1 1 des table à P 0,01 Variation totale 26.259 271

Var« des traitements 21«567 ₁₅ 1. 424 75 2.12

Dose (A+C) _{7*515 5} 2.504 151 5*87

Rapport a/c 11.622 ₅ 5*874 205 5*87

Interaction 2.252 ₉ 248 15 2.49

Variation Erreurs 4.892 256 19*1

Plus petite différence significative à P «s 0,01 t 5,90 g.

Le tableau n° 16 donne les hauteurs {en cm) et les diamètres (en mm) mesurés à la base des tiges au 114e jour, les coton- niers ayant atteint en oe moment leurs dimensions maximaleso Un premier examen de ces résultats permet de voir que, compte

tenu de la diversité considérable des traitements appliqués, l’amplitude de variation des mesures est relativement faible?

oe fait influera sur les conclusions suivantes, tirées du ta­ bleau n° 16 s

a) Il existe une corrélation positive entre la hautein? totale et le diamètre de la tige mesuré à sa basso Le coeffi­ cient de corrélation r =* 0,7882 est significatif à P=«0,01<. La droite de régression entre la hauteur h (en cm.) et 1© diamètre d (en mm) est la suivante s

b) Nous avons d'autre part reoîieroli^ le degré de corrélation existant entre les données phénologiques et les divers ré» sultats pondéraux figiirant au tableau 18» Nous avons ain= si obtenu les coefficients de corrélation ci-dessous i en représentant le poids sec végétatif par p^.

le poids sec coton graines par p le poids sec total par

Corrélations valeurs de r h / 0,81759 h

_{/ Po}

0,71896 h /

Pt

0,80125 d /

P7

0,9W2 d

_{/ Pc}

0,92438 d /

Pt

0,95342 h^/ h^/ h^/

Py

Po

Pt

0,82554 0,72608 0,80125 6?/ d^/ dV

Pc

Pt

0,94392 0,92376 0,94988 hod^/ h»d^/ h.d^/

P

y

Pc

Pt

0,94994 0,90751 0,92867

Tous ces coefficients de corrélation sont significatifs à P »= 0,01o On constate que la corrélation est msilleure en-’ tre le diamètre et les diverses données pondérales que lors» qu'on se sert des mesures do hauteur»

Le calcul des droites de régression, en exprimant tou= jours h en cm, ^ en mm et les poids secs en g, donno suc° oessivement les équations suivantes- s

«= 5p811 h ^ 252,70 = 1,189 h ^

« 3,000 h •= 318,15

^52 -Pv * 29,897 d - 220,69 Pq “ lo;559 cl = 65,77 œ 40,256 d ■» 286,42 « 1,655 10““^ , 29,96 Pq - 0,5097 lO”"^ + 4,06 p^ - 2,145 10“'^ » 25,90 = 9,^67 10"^ d^ » 17,98 Pg « 5,287 10“^ d^ + 4,17 p^ «12,754 10”^ d^ =. 15,81 s-p^ = 1,254 10“^ h»d^ = 50,82 Pg s* 0,418 10°^ liod^ + 0^67 p^ -= 1,652 10”^ hod^ - 50il5

Le test de linéarité des régressions est, dans tous les cas, statistiquement significatif à P « 0,01.. Lee valeurs les plus favorables sont à nouveau obtenues lorsqu'on utilise les diamè­ tres de préférence aux mesures de hauteur des tiges»

Etablie à partir des données phénologioues simples (h ou d), la régression fait apparaître un terme indépendant très élevé. Celui-ci peut être fortement réduit lorsou’on utilise , h.d^

3 ■

et surtout d-'. Il est pourtant évident qu’une relation parfaite entre une ouelconaue mesure pliénologique et une donnée pondéral® exigerait le passage par l’origine, une plante de dimensions nulles ayant nécessairement un poids nul également.

Dans une étude similaire réalisée sur palmier à huile, î'T.V. HOtîES (45 ) a pu obtenir pratiouement ce résultat. Nous

ne l'obtenons ici que dans le cas de la régression calculée en- 2

aniplitu.de des résultats déià signalée plus haut | les données - expérimentales, fort groupées, n*intéressent en fait nu’une fa­ mille restreinte de cotonniers de tailles et de poids relative­ ment peu différenoiésc JT-Vo HOî'TES disposait par contre de va- leux's beaucoup plus étalées, qui pouvaient être considérées com­ me représentatives des divers stades atteints par le palmier au cours de sa croissance. Dans le oas présent qui nous occupe, il nous faut donc conclure que les régressions établies n’ont qu'u­ ne valeur strictement limitée à l’essai considéré. Four permèt- tre l'établissement d'équations extrapolables sans danger, il conviendrait de calculer celles-ci à partir d’une série d’obser­ vations réalisées sur des sujets présentant des stades de déx'e- loppement représentatifs de la courbe de croissance du cotonnier en conditions "moyennes”.

Il n'en reste pas moins que les résultats obtenus font ap- . paraître la valeur supérieure des renseignements fournis.par le diamètre des tiges comme mesure de référence, comparée à ceux fournis par la hauteur des plants. Il est hautement vraissem- blable que l’emploi de produits du tsrpe h^ , d^ ou h.d^ permet­

te une estimation convenable des valeurs pondérales des sujets en cours de croissance; c’est probablement dans ce sens qu’il faut i-’echercher une ou plusieurs relations entre mensurations et valeurs pondérales, utilisables pratiquement dans tous les cas. Cette conclusion confirme les considérations déjà émises lors de la discussion des résultats de l’essai n° 1.

5) Etude^des^résultats^^^relatifs__à^la_fl^ la capsulaison et^le_^Ehedding {tableau

l?)-L’augmentation des doses se traduit par un nombre crois­ sant de fleurs épano\iies par plant, et de capsules arrivées à raâturité. Le shedding des capsules, exprimé en des fleiurs épanouies croit également avec la dose totale (A -5- C) .

utili-54

-sés lors de cet essai, on observerait une décroissance du nombre

de fâeurs et de capsules formées ; les essais ultérieurs (es­ saie n° 5 et 4) nous ont d’ailleurs permis de confirmer cette hypothèse.

En combinant les données du tableau n° 17 avec les résultats pondéraux du tableau n° 18, il est possible de calculer le poids de coton graines moyen par capsule récoltée.

On obtient ainsi les valeurs moyennes ci-dessous s

rapport A/C =0.75 ‘ 4,507 g coton graines par capsule

k/G =1.00 : _{4,955 g coton graines} IT tî a/c =1.55 î 5,088 g If n If SS A/c =2.00 ; _{4,680 g} ît SE n n dose 500 meg/plant; _{5,175 g} 11 II ri 3? 1000 meg/plant: _{5,172 g} tT St n f8 1500 meg/plant: _{4,759 g} n t? II n 2000 meg/plant: _{4,505 g} n SI 1! îî

(tableau n° 18).

L^examen attentif du tableau n° 18 permettrait aans doute d’en dégager d’emblée des conclusions générales touchant les ef­ fets combinés des rapports A/C et des .doses (A + C) sin* les ren­ dement s. Dans un but de clarté de l’exposé, nous avons cepen­ dant préféré présenter l’étude de ces effets séparément.

?Jϧt_des_rapgort|_A/C.

On peut, po\ir chaque dose totale (A + C) , étudier les vari­ ations des rendements en fonction des rapports a/C appli­ qués. Un bref examen des valeurs pondérales permet de voir que, pour une dose totale donnée, il existe un rapport A/C parmi les valeurs testées pour lequel le rendement envisa­ gé (qu’il soit végétatif ou génératif) est le plus favora- blè. On se rend ainsi compte qu’il doit y avoir un rapport

a/c optimum pour chaque dose utilisée. Ce point précis mé­ rite une étude détaillée.

On sait que IT.V. HOIÆES considère l’étude de l’équili­ bre a/c comme un cas particulier de l’étude d’une courbe

d’interaction binaire. C’est ainsi que, selon les vues les plus récentes de cet auteur ( ^4. )» l’adjonction à un schéma complet de variantes systématiques d’un seul traite­ ment suplémentaire peut permettre l'estimation du rapport

a/c optimum qui se trouve ainsi inclus dans la définition, en une seule étape expérimentale, de la formule optimale physiologiq^uement équilibrée.

Reprenant oette conception, nous remarquons que dans le cas de notre essai, qui n’avait pas été conçu au départ selon cet esprit, il ne s’agit pas de l’étude d\i seul équi­ libre binaire N-K ou P-Mg par exemple, mais bien d’un équi­ libre binaire entre le total des anions et le total des ca­ tions. Nous pensons quant à nous que la chose ne peut êt3.’e que favorable en soi puisque, au lieu d’étudier le rapport

a/O au travers de l’effet individuel toujours possible de

a-=56

vons donc utilisé.le mode de calcul de l’optimum binaire par régression^ tel qu’il est exposé par H0Î1ES ) et 1® avons appliqué au cas de l’étude Anions/oations telle que nous l’avons réalisée.

Partant de la formule générale de HOî/TES - VAN SCHOOR ?

___________g_-«C

p)*'+ 1 ■ ■ - - + —P >S-u-+'4

on remarquera que, appliquée au oas d’un équilibre binaire étu-dié au sein d’une somme constante, les facteurs

s-u+1 O

. -mC et e

sont invariants et entrent dans la constante générale IC. L’in= teraction binaire se traduit donc par la formule ?

3

K

(±aï

Telle quelle, cette formule est encore trop complexe pour se prêter à un calcul de régression. Deux simplifications sont ici applicables, qui rendent le calcul possible s

1°) Une première approximation consiste à égaler tous les expo~ sants à l’unité ; a « b « u « lo

Ceci conduit, après une série de transformations, au calcul d'une régression linéaire du type î

où Y

Y a ax + b

^{1

y

et

avec y a le rendement envisagé X a

Nous avons applioué cette méthode de calcul aux réeul= tats fournis par les rendements en coton graines exprimés