Acquis de l’amélioration variétale du sésame au Sénégal

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Acquis de l’amélioration variétale du sésame au Sénégal

Au moment où la demande mondiale devient de plus en plus importante, le sésame reste mal connu dans certaines parties du Sénégal. En effet, la recherche sur le sésame a commencé en 1997 avec l’ISRA/CERAAS. Les différents travaux menés se sont essentiellement focalisés sur l’augmentation des rendements à travers l’amélioration des conditions pédoclimatiques et agro-morphologiques, mais aussi à travers l’amélioration variétale par des mutations et des mychorizations (Sene et al., 2018).
Les essais du CERAAS ont débuté avec une collection constituée de 6 variétés : 32-15, Primoca, 38-1-7, Jalgoon 128, Ceraas-1-98 et Cross n°3 (Tableau 1). A cette occasion, une fiche technique a été mise en place proposant une dose de fertilisation de 80 kg par hectare NPK (6-20-10) avec 50 kg d’urée, une semis en lignes distants de 60 à 80 cm pour les variétés ramifiées et 40 cm pour les variétés monotiges, un démariage à 2 plantes par poquet et les bonnes pratiques post-récolte (Diouf et al., 2009b). Une évaluation agronomique effectuée sur 7 variétés (32-15, Primoca, 38-1-7, Jalgoon 128, Ceraas-1-98, Cross n°3 et Yendev 55) a permis de faire une répartition de ces variétés en 3 groupes selon leurs besoins en eau, la durée de leur cycle et leur productivité (Guèye, 2000). En 2004, l’étude de l’effet de la date de semis sur la croissance, le développement et la production sur 2 types botaniques (Ceraas-1-98 monotige et 32-15 ramifiée) en zone semi-aride a révélé que la phénologie est peu affectée par la date de semis ; par contre, les paramètres de rendement baissent considérablement avec le retard de semis. Les semis du mois de Juillet ont donné un rendement moyen de 694 kg à l’hectare comparé à ceux du 30 Septembre avec 147 kg à l’hectare. Il a été ainsi recommandé un intervalle de temps propice à la culture du sésame dans le bassin arachidier allant du 20 Juillet au 10 Août (Niang, 2004).
Dans le but d’améliorer les rendements des cultures de sésame, des mutations aux rayons gamma (300 et 400 gy) ont été induites sur 3 variétés de sésames : 2 variétés largement cultivées au Sénégal (32-15 et 38-1-7) et 1 variété turque (Birkan) (Diouf et al., 2010 ; Boureima, 2012).
Ces mutations ont eu des effets sur différents caractères à savoir le nombre de capsule à l’aisselle de la feuille, le nombre de loges par capsule, la hauteur et la forme de la tige, mais aussi sur la pubescence des capsules et des tiges et sur la durée du cycle pour une meilleure adaptation à la sécheresse. A l’issu de cette étude 72 mutants ont été obtenus, différents de leurs parents soit par les caractères morphologiques ou physiologiques. Les travaux sur le stress post-floral sur certains de ces mutants ont montré que le stress hydrique réduit la vigueur des plantes et affecte en conséquence négativement la croissance et le rendement (Niass, 2015). A la suite de son expérimentation, les mutants mt 169, hc 107 et icn 115 ont été retenus comme étant les plus stables. Cependant, ces résultats sont contradictoires avec ceux de (Boureima, 2012) qui classe le mutant mt169 parmi les génotypes hautement tolérants au stress hydrique et les mutants hc107, icn115 parmi les génotypes avec un faible indice de tolérance au stress hydrique. Cette non-conformité serait due à la différence des périodes de semis entre les 2 études (Niass, 2015).
Pour un nouveau programme de sélection qui fait l’objet de ce document, 5 génotypes parmi ces mutants ont été choisis : Lc164 et Lc162 qui sont caractérisés par leurs longues capsules, Ef157 et Ef153 à cycle court et Hb168 qui est très ramifié (Tableau 2).
Sur ce même objectif à booster les rendements du sésame, des moyens biologiques sont aussi employés : des champignons mycorhiziens arbusculaires. En 2009, des études ont été menées au CERAAS cherchant à connaitre la réponse de 2 variétés de sésame (Ceraas-1-98 monotige et Primoca ramifiée) à l’inoculation avec 4 souches fongiques mycorhiziens arbusculaires isolées au Laboratoire de Biotechnologie des Champignons du département de Biologie Végétal de l’Université Cheikh Anta Diop de Dakar (UCAD, BV, LBC). Les résultats de cette étude sont : une augmentation de la surface foliaire, de la biomasse aérienne et racinaire et par conséquent une hausse de la productivité (Diouf et al., 2009a). Ces résultats sont soutenus par les travaux réalisés à l’UCAD où 6 espèces fongiques isolées au (UCAD, BV, LBC) ont été inoculées sur 8 variétés de sésames appartenant à la collection de l’ISRA (Ceraas-1-98, 32-15, Jalgoon 128, Primoca, SN 98-80, SN 98-86, PI 278-160 et PI 179-033). Cette mycorhization a permis d’améliorer l’absorption minérale et le développement en hauteur et en biomasse des plantes entrainant une augmentation des rendements (Leye et al., 2015).

MATERIEL ET METHODES

Présentation du site expérimental

L’essai a été installé à la station expérimentale de l’ISRA/CNRA de Bambey (14°42’N ; 16°28’O) qui se situe à 120 km de Dakar (Figure 8). Le climat du site est de type soudano-sahélien avec des températures moyennes varient entre 18 et 45°C au cours de l’année. La saison des pluies est comprise entre juillet et octobre et la saison sèche s’étale de novembre à juin. La pluviométrie fluctue entre 350 et 600 mm. Le sol est à dominant de type Dior avec une texture légère composée de 95% de sable, 3,5 à 5,6% d’argile et 1,7 à 2,8 % de limon (Boureima et al., 2011). Il est caractérisé par de faibles teneurs en matières organiques, en azote et de capacité d’échange cationique. Le pH du sol, légèrement acide, est compris entre 4,5 et 5,6.

Conditions climatiques

Les données climatiques telles que la température, la pluviométrie et l’humidité relative ont été collectées tous les jours du semi à la récolte par le service agro-climatologie du CNRA de Bambey.
Températures
Les températures ont eu d’importantes variations au cours de l’expérimentation. Les températures minimales ont oscillées entre 18,4 et 27,3°C avec une moyenne de 23,8°C et les températures maximales entre 27,6°C et 40°C pour une moyenne de 34,6°C. La plus basse température (18,4°C) et la plus haute température (40°C) ont été enregistrées en Novembre. Durant toute la floraison, correspondant ici à la période comprise entre la 2ème décade de septembre et la 2ème décade d’octobre, les moyennes thermiques ont été très favorables car n’ayant pas dépassé 35°C (Figure 9).
Pluviométrie
La pluviométrie totale enregistrée au mois d’août est de 161,2 mm. La troisième décade du mois d’août correspond à la période la plus humide avec 118,3 mm. Cependant, le mois de septembre a reçu la plus grande quantité de pluies soit 205,4 mm. Il y’a eu peu de précipitations au mois d’Octobre, soit 33,7 mm enregistrés que dans les deux premières décades. Le mois de novembre correspond au début de la saison sèche fraiche et aucune pluie n’a été enregistrée. Le sésame est une culture qui tolère jusqu’à 300 à 400 mm de pluies en saison sèche et la quantité totale de pluies enregistrée durant l’essai est de 399,7 mm (Figure 10).
Humidité relative :
Les valeurs enregistrées pour l’humidité relative ont eu d’importantes variations durant l’essai. L’humidité relative minimale a varié entre 14 et 75% avec une moyenne de 49% et l’humidité relative maximale entre 54 et 100% avec une moyenne de 94,16%. Les valeurs les plus basses ont été enregistrées à la 3ème décade de Novembre correspondant à l’arrivée de la saison sèche froide (Figure11).

Matériel végétal

Il est constitué d’un panel de 13 variétés élites de sésame d’Afrique de l’ouest dont 5 variétés du Sénégal, 4 du Niger, 3 du Burkina et une du Mali (Figure 12). Ces variétés ont été choisies sur la base de leurs performances dans leur pays d’origine.

Dispositif expérimental

Le dispositif expérimental utilisé dans cette étude est le dispositif en blocs complets randomisés avec 4 répétitions séparées par des allées de 1,2 m (Figure 13). Chaque répétition comprend 13 parcelles élémentaires de 9,6 m². Chaque parcelle élémentaire comprend cinq lignes de 4 m de long, semés aux écartements de 0,6 m entre les lignes et de 0,2 m entre les poquets sur la même ligne soient 20 poquets par ligne et 100 poquets par surface élémentaire.

Conduite de la culture

Préparation du sol

Avant le semis un labour croisé de 20 cm de profondeur a réalisé à l’aide d’un tracteur. Il est suivi par un hersage qui a permis d’homogénéiser la surface en broyant les mottes de sable pour avoir un très bon lit de semis.

Semis et démariage

Les semis ont été effectués en humide le 16 août 2018, après une pluviométrie de 15,9 mm. Les graines ont été semées manuellement en ligne en raison de 6 à 10 graines par poquet. Les jeunes plantes ont été démariées à trois plants par poquet au 18ème jour après semis (JAS). Ce qui a permis d’avoir une densité de 312 500 plants/ha.

Entretien de la parcelle

Après le démariage, un engrais de fond NPK (6-20-10) a été apporté une seule fois, au 28ème JAS à une dose de 80 kg/ha. L’engrais est appliqué à la volée entre les lignes. Un premier sarclage a été effectué à la main au 12ème JAS et un deuxième sarclage au 28ème JAS pour extirper ces mauvaises herbes et ameublir le sol. En début de formation des capsules correspondant 74ème JAS, le buttage consistant à entasser du sol au pied des plantes a été fait à l’aide de pelles et de râteaux afin d’éviter la verse. Pour appuyer cet entretien, un traitement au Décis à 20 cc dans 15 litres d’eau est appliqué une fois par semaine sur toutes les parcelles du début de la floraison jusqu’à la récolte à l’aide d’un pulvérisateur. Cette étape est importante pour lutter contre certains insectes comme Antigastra catalaunalis, mais elle se fait au besoin.

Récolte

La récolte s’est faite en 4 dates selon la maturité des plantes observée pour chaque parcelle. Les pieds sont coupés entièrement depuis la base à l’aide de machette. Tout d’abord, 5 pieds sont choisis au hasard sur les bordures de chaque parcelle pour mesurer le rendement en grain et la biomasse aérienne par pied. Les pieds sont mis individuellement dans des sacs puis attachés ensemble pour chaque parcelle. Ensuite, pour avoir le carré de rendement, 39 poquets, soit 117 pieds sont récoltés par parcelle sur 2,8 x 1,2 m² après écartement des bordures (1 ligne à gauche et à droite et 3 poquets devant et derrière). Pour chaque parcelle, les pieds sont mis ensemble dans un sac. Les restants des parcelles ont été récoltés en vrac et traités séparément.

Séchage

Après la récolte, les plantes sont séchées à l’air libre au champ pour permettre l’ouverture des capsules et éviter le pourrissement des graines (Figure 14). Pour prévenir les attaques de fourmis et de cantharides, un produit insecticide (heptapoudre) est épandu sur l’aire de séchage. La récolte a été séchée pendant 15 jours avant d’être stockées dans la serre en attendant le battage.
Figure 14 : Séchage de la récolte.

Battage et vannage

Les pieds sont battus à l’intérieur des sacs et pour éviter la perte des graines des bâches sont étalés sur le sol. Les graines sont ensuite séparées des tiges et des capsules avant de procéder au vannage qui permet de débarrasser les graines de toute autre impureté (poussière, les débris de feuilles et de capsules) (Figure 15).
Figure 15 : Battage (A), séparation biomasse aérienne et graines (B) et vannage (C) du sésame.

Observations et mesures

Observations phénologiques

o La durée première floraison (DPF) : il s’agit pour chaque parcelle de relever la date à laquelle la première fleur est apparue. Elle est exprimée en nombre de jours après semis (JAS).
o La durée semis-floraison (DF50) : lorsque 50% des plantes d’une parcelle fleurissent, la date est relevée puis exprimée en nombre de jours après semis (JAS)
o La durée semis-maturité physiologique (MP) : elle a été observée pour chaque parcelle. La maturité chez le sésame commence avec le jaunissement des feuilles. Elle est effective le jour où pour chaque parcelle, 90% des plantes présentent des feuilles jaunes. Elle est aussi exprimée en nombre de jours après semis (JAS).

Paramètres morphologiques et de rendement

La hauteur d’insertion de la première capsule (HIP) : c’est la hauteur en mètre entre le sol et l’insertion de la première capsule. Elle est mesurée sur chaque parcelle au 45ème JAS avec une règle sur 5 pieds choisis au hasard.
Le nombre de ramifications primaires par plante (NRP) : cette mesure a été faite au 45ème JAS par comptage du nombre de ramifications primaires se trouvant sur la tige principale de 5 pieds choisis au hasard dans la parcelle.
Le nombre de capsules à l’aisselle de la feuille (NCA), le nombre de capsules sur la tige principale (NCTP) et le nombre de total de capsules par plante (NTCP) : se sont fait par comptage au 80ème JAS sur 5 pieds choisis au hasard dans la parcelle.
La longueur des capsules (LC) : elle est mesurée en millimètre avec un pied à coulisse et 10 graines ont été mesurées pour chaque parcelle.
Le nombre de loge par capsule (NLC), le nombre de graine par loge (NGL) et le nombre de graines par capsule (NGC) : le comptage s’est fait sur 10 capsules à l’échelle de la variété.
La hauteur de la plante (HP) : elle est prise à la maturité sur 5 plantes choisies au hasard dans le carré de rendement. La mesure est faite avec une règle et s’exprime en mètre.
Le poids des graines par pied (PGP) : les graines de chaque pied choisi sont pesées en g/pied avec une balance électronique d’une portée maximale de 600 grammes (g).
Le poids de la biomasse aérienne (PBa) : après le battage, les graines sont séparées des tiges, des capsules vides et des feuilles sèches. Cet ensemble constitue la biomasse aérienne qui est pesée de la même façon que les graines.
Le poids du carré de rendement (Pcrdt) : les graines issues de la récolte du carré de rendement sont pesées avec une balance électronique d’un maximum de 1200 g.
Le poids mille graines (PMG) : consiste à faire le poids de 3 lots de 1000 graines par parcelle.
Le rendement en graines (Rdt) : le rendement de chaque parcelle est obtenu avec la formule
Rdt (kg/ha) = poids du carré de rendement (kg) / surface récoltée (ha)
Le rendement potentiel (RPT) : c’est le rendement que la variété est potentiellement capable de produire sur 1 ha. Sur un hectare où la distance entre les lignes est de 6 m, la distance entre les poquets de 0,2 m et le démariage à 3 pieds par poquet, il y aura 249 999 pieds. Pour avoir le rendement potentiel, la moyenne PGP de chaque variété est convertie en kg/pied et multipliée par le nombre de pieds/ha.
RPT (kg/ha) = nombre de pieds/ha x moyenne PGP (kg/pied)

Méthodes d’analyse des données

Toutes les données ont été arrangées et vérifiées sur Excel. Le logiciel R (version 3.4.3) a été utilisé pour l’analyse de variances (ANOVA). Le tableau de corrélation des variables a été réalisé avec le logiciel IBM SPSS (version 23). L’analyse en composante principale (ACP) et le dendrogramme ont été réalisés avec le logiciel XLSTAT (2016). Les variables les plus explicatives (DPF, DF50, NTCP, LC, NG/L, NG/C, HIPC, HP, PGP, PBa et PMG) ont été utilisées pour réaliser le l’ACP et le dendrogramme.

Table des matières

INTRODUCTION
SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
1. Généralités sur le sésame
Phénologie
Caractéristiques morphologiques
Exigences écologiques
Utilisation et importance
1.5.1. Utilisation alimentaire
1.5.2. Utilisation pharmaceutique et industrielle
1.5.3. Valeur nutritionnelle
1.5.4. Intérêts agronomiques
1.5.5. Importance économique
1.6.1. Contraintes biotiques
1.6.2. Contraintes abiotiques
2. Acquis de l’amélioration variétale du sésame au Sénégal
MATERIEL ET METHODES
2.1. Présentation du site expérimental
2.2. Conditions climatiques
2.3. Matériel végétal
2.4. Dispositif expérimental
2.5. Conduite de la culture
2.5.1. Préparation du sol
2.5.2. Semis et démariage
2.5.3. Entretien de la parcelle
2.5.4. Récolte
2.5.5. Séchage
2.5.6. Battage et vannage
2.6. Observations et mesures
2.6.1. Observations phénologiques
2.6.2. Paramètres morphologiques et de rendement
2.7. Méthodes d’analyse des données
RESULTATS
3. 1. Différences entre les variétés selon la variable étudiée
3. 2. Variations observées sur l’ensemble des génotypes étudiées
3. 3. Performances des variétés pour chaque variable étudiée
3. 4. Relation entre les variables
3. 5. Analyse en composante principale
3. 6. Classification des variétés en fonction des caractères étudiés
3. 7. Identification des variétés les plus performantes en utilisant l’ISM
DISCUSSION
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
BIBLIOGRAPHIE