METHODES D’ETUDES

Préparation des parcelles

Avant de placer le dispositif expérimental, le labour, l’émottage et le pulvérisage se font à l’aide du tracteur (photo 6). Le premier labour a été fait un mois avant l’installation de la culture et le second, au moment du semis suivi de pulvérisation afin de faciliter le planage et le désherbage à la bèche et manuel (photo 7). Le dispositif expérimental comporte trois blocs dont chacun correspond à untraitement.
Chaque bloc a été subdivisé ensuite en trois parcelles. Ces dernières correspondent aux répétitions.
Chaque parcelle mesure de 100m2 (10m x10m). Et il y a en tout neuf (9) parcelles.

Protocole expérimental

Le semis a été effectué à la mi-janvier 2015. Les graines de riz pluvial de la lignée B22 de la 4 ème génération (M4) issus de l’irradiation à 300Gy (M4-B22 300Gy) et celles de non irradiées 0Gy (parent B22 0Gy) ont été utilisées pour le semis.

Inoculation artificielle des grains de Striga

Une pincée de graines de Striga pré-conditionées, environ 1000 graines ont été semées par trou dans une profondeur de 15cm. Elles ont été posées manuellement et éparpillées dans le trou puis couvertes par un tas de sol de 12cm d’épaisseur.

Semis des grains de riz

Une graine a été semée par trou de 3cm de profondeur. Chaque trou est espacé de 25cm x 25cm. La densité de semis a été 625 poquets par parcelle et 1875 poquets par bloc soit au total de 5625 poquets dans 900m2 . Les graines de riz ont été semées directement (photo 8) après inoculation des grains de Striga puis recouvertes par des tas de sol.

Nombre des feuilles et des talles

Le nombre de talles et de feuilles par plante a été compté un mois après semis jusqu’à la floraison. Le comptage a été effectué à l’intérieur de l’aire minimale sélectionnée au hasard au niveau de chaque traitement.

Mesure de la teneur en chlorophylle de la plante

Le taux de chlorophylle a été mesuré par un chlorophylle-mètre ou SPAD (photo 12). Les mesures se font au tiers supérieur de la face supérieure de la feuille ni trop jeune ni trop vielle dans chaque parcelle sur l’aire minimale choisie au hasard ailles de riz matures ont été coupées, les biomasses aériennes aussi que la biomasse racinaire sont obtenues par pesage. Avant le pesage, les biomasses ont été exposées au soleil pour le séchage pendant une semaine. Les résultats obtenus permettront d’avoir une idée sur les matières organiques produites par la plante étudiée et la quantité de fourrage par hectare.

Échantillonnage

Les échantillons ont été choisis au hasard dans une petite surface appelée aire minimale qui représente tous les individus. Pour les trois paramètres : hauteur maximale, nombre des feuilles et talles par plante ainsi que le taux de chlorophylles, dix plantes du génotype B22 putative tolérante par aire minimale soit 30 plantes par blocs ont été choisies au hasard. Les plants de riz amélioré M4- B22 sont représentés par deux carrés de 4m 2 (2 x 4m 2 ) chacun dans chaque parcelle sur chaque traitement. Les échantillons de la variété parent ou B22 0Gy (témoin) ont été observés et recensés dans un carré de 8m 2 dans chaque répétition sur chaque traitement.

Taux de chlorophylle

La figure 3 montre le taux de chlorophylle des plants de riz de la lignée M4-B22 300Gy et B22 0Gy, cinq semaines après semis jusqu’au début de la floraison. La figure montre en général que le taux a augmenté en fonction du temps pour les deux génotypes étudiés et pour les trois systèmes de culture.
Les plantes putatives tolérantes issues de M4-B22 300Gy ont des taux de chlorophylles significativement élevés (38%) que ceux de la variété parent B22 0Gy (30%). Ce résultat montre la supériorité du génotype M4-B22 300Gy.
L’analyse des variances a montré que l’utilisation de semence putative tolérante combinée avec la pratique des systèmes de cultures présentent un effet bénéfique sur le taux de chlorophylle de la plante étudiée. La figure 3 révèle qu’aucune différence n’a été observée entre les deux traitements (SCV et FERT) jusqu’au 4 ème suivi mais une légère a été marquée au 5 ème suivi pour les deux génotypes. Par contre, le taux de chlorophylle dans la parcelle TEMOIN est significativement inférieur (28,7%) par rapport à ceux des deux traitements dès le 3 ème suivi pour la lignée M4-B22 300Gy respectivement de l’ordre de 32% et 34,8%. Cette légère différence a été observée à partir du 2 nd suivi pour la variété parent B22 0Gy.

Nombre de talles 

Le nombre de talles par plante a été compté en phase végétative. D’après l’analyse statistique, le nombre de talles de la lignée putative tolérante au cours des suivis est significativement supérieur par rapport à celui du témoin B22 0Gy.
En tenant compte de l’effet de la lignée putative tolérante, le nombre de talles des plantes dans la parcelle témoin est significativement inférieur par rapport aux deux autres traitements. Quant à ceux de la variété parent B22 0Gy, le nombre de talles dans la parcelle TEMOIN (sans traitement) reste toujours le plus faible par rapport aux deux autres traitements (tableau 2). La différence entre les deux lignées est significative. Pour la lignée putative tolérante M4-B22 300Gy, le nombre moyen de talles est de 12,5 pour SCV, suivie de FERT qui est de 10,7 et il s’agit de 7,6 pour le bloc TEMOIN. Tandis que pour la variété parent B22 0Gy, aucune différence n’a été observée sur les deux traitements SCV et FERT, le nombre moyen de talles est de 8,1. Par contre, celui dans la parcelle TEMOIN est toujours significativement inférieur de l’ordre de 5,8 par rapport au deux autres traitements 8,1.

EFFET DU SYSTEME DE CULTURE SUR L’ATTAQUE DU Striga asiatica

Taux des plantes survivantes

Pour les deux lignées, c’est toujours la lignée putative tolérante qui présente un taux de survivants élevé sur tous les traitements (figure 6).
Pour la lignée M4-B22 300Gy, le taux de survivants varie de 86% à 95% il est significativement supérieur par rapport à celui de la variété parent (B22 0Gy) variant de 68% à 78%.
Les plantes du bloc TEMOIN ont un taux significativement inférieur par rapport à celles dans les deux autres systèmes. Le système SCV et la FERT n’ont pas de différence significative sur le taux de survivants des deux lignées (M4-B22 300Gy/B22-0Gy) respectivement de 78% / 95% et 76% / 93%.
L’utilisation de la lignée putative tolérante a augmenté le taux des survivants et les traitements (SCV et FERT) ont favorisé le maintien de survie des plantes.

Degré d’infestation de Striga asiatica

Pour déterminer le degré d’infestation du Striga sur les parcelles, il est nécessaire de donner les résultats sur le nombre moyen de plants de Striga émergés par parcelle et le degré d’infection au niveau de la plante hôte.

Nombre moyen de plants de Striga émergés

Dans notre parcelle d’expérimentation, l’apparition des plantes de Striga asiatica commence en période de floraison du riz. Le nombre de plants de Striga émergés sur le bloc SCV est significativement inférieur de l’ordre de 14 par rapport à celui des parcelles traitées par la FERT de l’ordre de 24. Par contre dans le bloc TEMOIN, ce nombre est significativement supérieur de l’ordre de 28 par rapport aux deux autres traitements (figure 7).
Le système de culture SCV et l’apport des engrais chimiques diminuent ou même empêchent la germination et l’attaque de la plante parasite.
Quant à l’effet variétal, les parcelles de la lignée M4-B22 300Gy présentent des nombres de Striga émergés inférieurs qu’à ceux de la lignée témoin B22 0Gy. Cette réduction de nombre de Striga émergé peut être expliquée par l’effet favorable de l’induction de mutation combinée à la bonne méthode de sélection des lignées.
La couverture de la parcelle par les résidus de Stylosanthes morts a réduit significativement l’émergence du Striga par rapport aux deux autres systèmes.

DISCUSSIONS

L’evaluation de l’effet de l’utilisation de la lignée putative tolérante sur l’attaque de la plante parasite Striga asiatica dont les paramètres suivants ont été considérés dans la 1 ère partie de notre discussion
 Taux de germination/Taux de survivants : En présence du parasite Striga asiatica, le taux de germination du riz pluvial de la lignée B22 issue de la quatrième génération (M4) observé trois semaines après semis révèle après l’étude statistique que les lignées à graines M4-B22 300Gy ont un taux de germination significativement élevées (35-42%) que ceux des parents B22 0Gy (35-32%) sur tous les traitements. Ce résultat est conforme à l’étude de VAN HARTEN (1998) sur les autres céréales (blé, orge, riz, maïs) et celle de RAZAFINIRINA en 2011. Le faible taux inférieur à 50% pourrait être dû à la variation de la condition de stockage des semences due au délestage. En effet la température minimale de 4°C et maximale de 8°C n’est pas maintenue stable, mais varie de 4 à 23°C. Cette situation entraîne la perturbation du métabolisme puis la réduction du pouvoir germinatif des semences sensibles à cette situation et entraîne le taux faible de germination dans toutes les conditions de traitement.
Les taux de germination des graines sur la FERT sont significativement supérieurs par rapport au SCV car les éléments minéraux sont assimilés par la plante directement. Par contre, le SCV exige quelques jours (ou mois) pour assurer la putréfaction de la matière organique (les résidus) avant d’être utilisée efficacement par la plante.
L’utilisation de semence M4-B22 300Gy augmente le taux de survivants de l’ordre de 86 à 95% ainsi que la tolérance des plantes face à l’attaque de Striga. Ce résultat est conforme à l’étude de TSARANIRINA (2015). La survie des plantes dépend donc du génotype de l’espèce utilisée et de ses caractères physiologiques.
 Le taux de chlorophylles de la lignée M4-B22 300Gy est significativement supérieur par rapport à celui du parent B22 0Gy dans chaque traitement ceci peut être due à l’amélioration du génotype par la mutation induite.
Le bloc TEMOIN est significativement inférieur aux deux autres traitements SCV et FERT. Ceci peut être expliqué par l’apport d’azote pendant la phase végétative pour le bloc ayant reçu la fertilisation chimique (FERT). L’effet de l’apport d’N se manifeste par un verdissement de la plante correspondant à un accroissement de la teneur en chlorophylle. Les quantités d’azote offertes par le Stylosanthes se trouvent aux environs 70kg /ha selon RANDRIANANDRASANA (2012). De plus, le phénomène de décomposition des matières organiques et l’ombrage augmentent l’accumulation d’azote pour le système SCV d’où l’élévation du taux de chlorophylle de 38.8% pour les SCV utilisant la lignée M4-B22 300Gy et 37,21% pour la variété parent B22-0Gy.
 Concernant la croissance et le développement de la plante, ceux de la lignée témoin B22 0Gy ont été significativement faibles par rapport à ceux de la lignée M4-B22 300Gy. La croissance des plants de riz dans le bloc TEMOIN est faible par rapport aux deux autres traitements (SCV et FERT). L’absorption d’azote par l’effet du système de culture SCV et l’apport de l’urée pour la FERT accélère la croissance en longueur et le bon développement de la plante. Ce résultat est conforme aux résultats du GSDM (2008).
 Pour les nombres des talles, les plantes M4-B22 300Gy ont un nombre de talles élevé 12.5 par rapport à celui du parent 7,6. Et les deux traitements (SCV et FERT) présentent un nombre significativement élevé 12,5/8.1 et 10,7/8.1 par rapport à celui de la parcelle nue (TEMOIN) 7,6/5,8. La variation de ces nombres pour chaque parcelle est due à l’effet des traitements. Pendant la phase végétative, la croissance vigoureuse et le tallage des plants de riz est favorisée par l’apport d’Azote pour le bloc ayant reçu la fertilisation chimique et la décomposition de la matière organique pour le traitement SCV par rapport à la parcelle TEMOIN (sans traitement). Ces deux observations rejoignent celles apportées respectivementpar RAMANANDRAIVONONA (2005) et le GSDM (2008).
La 2 ème partie de notre discussion porte sur l’évaluation de l’effet des systèmes de cultures sur l’attaque de Striga asiatica, en considérant le rendement en graines, la biomasse, le nombre de plants de Striga levés et le degré d’infection au niveau des feuilles de la plante hôte.
Les rendements entre les plantes putative tolérantes M4-B22-300Gy et ceux du parent ont présenté une différence significative dans tous les traitements.
Le système SCV semble favorable pour réduire l’attaque du parasite car il permet d’accroître le rendement du riz de 4,6t/ha même en présence d’inoculation artificielle des grains de ce parasite. Cette augmentation semble être due à l’effet des transformations des couvertures mortes des plantes légumineuses de Stylosanthes en résidus organiques qui est un amendement pour le sol et pour la plante par la suite. Ce système favorise aussi l’augmentation des flores microbiennes indispensables à l’amélioration de la fertilité du sol et aux nutriments des plantes par les transformations des matières organiques en matières minérales assimilables (GSDM, 2008). La présence du SCV augmente l’ombrage du sol qui pourrait améliorer son humidité et retarde ou attenue l’attaque du Striga, situation prouvée par sa faible émergence, et entraîne l’augmentation du rendement.
Le rendement assez élevé de 3,61t/ha dans la parcelle FERT est dû à l’effet combiné de l’azote et du phosphore. Ce résultat est identique au rendement obtenu avec la fumure minérale de RAKOTOSON (2013). L’azote assure le bon fonctionnement de la photosynthèse qui conduit à la production des glucides (formation des graines) (RAMANANDRAIVONONA, 2005). Le phosphore permet une meilleure croissance racinaire, favorise l’augmentation de la fertilité des talles (RANDRIANAIVONIRINA, 2009) et agit sur le bon développement desgrains (GSDM, 2008).

Table des matières

REMERCIEMENTS 
TABLE DES MATIERES
LISTE DES ABREVIATIONS ET SIGLES 
GLOSSAIRES 
LISTE DES TABLEAUX 
LISTE DES FIGURES 
LISTE DES PHOTOS
LISTE DES ANNEXES
INTRODUCTION
Première partie : GENERALITES
I- LE RIZ
I-1- Biologie du riz
I-2- Systématique du riz
I-3- Cycle de développement du riz
 la phase végétative
 la phase reproductive
 la phase de maturation
I-4-Distribution de la riziculture pluviale
II- PLANTE PARASITE : Striga asiatica
II-1- Biologie de Striga asiatica
II-2-Systématique
II-3-Cycle biologique de Striga asiatica
 Phase souterraine
 Phase aérienne
II-4-Distribution géographique du Striga asiatica
III-SYSTEMES DE CULTURES
III-1 Sous Couvertures Végétales ou SCV
III-2 Les fertilisants chimiques
Deuxième partie : MATERIELS ET METHODES
I- SITES D’ETUDES
I-1-Position géographique
I-2-Milieu physique
 Reliefs
 Pédologie
I-3 Climat
II- MATERIELS VÉGÉTAUX
II-1 Semences de riz
II-2 Graines de Striga asiatica
III- METHODES D’ETUDES
III-1- Préparation des parcelles
III- 2- Mise en place du dispositif expérimental
III-3- Protocole expérimental
a. Inoculation artificielle des grains de Striga
b. Semis des grains de riz
c. Apport de fertilisants
d. Apport de couverture végétale
e. Champ TEMOIN
III-4- Suivi et récolte
Troisième partie : RESULTATS ET INTERPRETATIONS 
I-EFFET DU SYSTÈME DE CULTURE SUR LA LIGNÉE
I-1 Taux de germination
I-2-Taux de chlorophylle
I-3-Croissance de la plante
I-4-Nombre de talles
I-5-Nombre des feuilles
II-EFFET DU SYSTEME DE CULTURE SUR L’ATTAQUE DE Striga asiatica
II-1-Taux des plantes survivantes
II-2-Nombre de panicules par plante
II-3-Nombre des graines fertiles et stériles dans chaque traitement
II-4-Rendement
II-5-Biomasse aérienne et souterraine
II-6- Degré d’infestation de Striga asiatica
a/ Nombre moyen de plants de Striga émergés
b/ Le degré d’infection
Quatrième partie : DISCUSSIONS 
CONCLUSION ET PERSPECTIVES 
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 
REFERENCE WEBOGRAPHIQUES
ANNEXES