Généralités sur le sorgho [Sorghum bicolor (L.) Moench]
Origine et diffusion : Le sorgho [Sorghum bicolor (L.) Moench], dont l’origine serait en Afrique, précisément entre l’Ethiopie et le Soudan, est actuellement répandue sur les cinq continents (Martin, 1970). Différentes hypothèses ont été émises quant à l’époque de sa domestication, qui date de -5000 à -3000 J-C (Mann et al., 1983). C’est surtout la période de -8000 J-C qui fait l’unanimité (Wendorf et al., 1992). C’est partant de la région Nord-Est entre l’Ethiopie et le Soudan que le sorgho s’est diffusé dans toute l’Afrique, le long des voies maritimes et commerciales, du Proche-Orient à l’Inde (CIRAD et al., 2002). Il s’est ensuite introduit à partir de l’Inde par les migrations humaines, en Chine par la route de la soie et en Asie du Sud-est par les voies maritimes côtières (Clerget, 2004). Il s’introduit en Europe depuis l’Inde et l’Afrique à travers l’Arabie et la Perse, ensuite atteint l’Amérique du Nord à la fin du XIXè siècle (Chantereau et al., 1991). Systématique et classification : Le sorgho [Sorghum bicolor (L.) Moench] appartient à l’embranchement des Angiospermes, à la classe des Monocotylédones, à l’ordre des Glumales. C’est une plante herbacée de la famille des Poacées, tribu des Andropogoneae, genre Sorghum, espèce bicolor. Il présente une grande diversité de formes illustrée par différentes classifications botaniques (Chantereau et Nicou, 1991). Selon Trouche, (2011), la classification du genre Sorghum a fait l’objet de plusieurs évolutions depuis celle proposée par Snowden en 1936. Actuellement, dans la section Eu-Sorghum du genre Sorghum on reconnait quatre espèces (S. halepense, S. bicolor, S. propinquum et S. almum) dont le nombre de chromosomes de base est 10, les espèces bicolor et propinquum étant diploïdes et les deux autres (halepense et almum) tétraploïdes. L’espèce Sorghum bicolor comprend elle-même trois sous-espèces, dont la sous-espèce bicolor, qui regroupe tous les sorghos de type cultivé. Au sein des sorghos cultivés, la classification botanique simplifiée proposée par Harlan et De Wet (1972), basée sur les caractères morphologiques des panicules, des épillets et des grains, distingue cinq races principales : bicolor, guinea, durra, kafir et caudatum . En outre cette classification différencie dix types raciaux intermédiaires, représentant les combinaisons deux à deux des races principales.
Importance socio-économique du sorgho
Le sorgho S. bicolor est l’une des principales denrées alimentaires des régions les plus pauvres du monde où la sécurité alimentaire est la plus menacée. Les grains de sorgho jouent un rôle primordial dans l’alimentation des populations des régions semi-arides d’Afrique et d’Asie car ils constituent leur principale source d’énergie, de protéines, de vitamines et de minéraux – en particulier le fer et le zinc – (Kumar et al., 2011). Toutefois, les grains servent également à la fabrication d’aliments concentrés pour l’alimentation des volailles et des porcs, notamment dans les pays tempérés et les pays émergents d’Amérique latine et d’Asie. La plante entière mais aussi les pailles sont souvent utilisées en régions tropicales pour l’alimentation des ruminants, sous forme d’ensilage ou de foin.
Les tiges des variétés sucrières, juteuses et riches en sucres solubles, servent à produire des sirops et dans plusieurs pays (Chine, USA, Inde) du carburant à base d’éthanol (Trouche, 2011). Le sorgho est consommé sous différentes formes, selon la région, le pays ou la situation dans la société. En général, il est utilisé sous forme de grain entier ou transformé en farine pour la préparation de la bouillie, du couscous, du pain et de boissons alcoolisées (non-vin). Le sorgho à une teneur élevée en hydrates de carbone et sa consommation fournit des quantités importantes de calories ainsi que des apports appréciables en protéines et lipides (Fao et Aeci, 2001). C’est une culture africaine par excellence de par ses origines. Mais les plus gros producteurs sont les Etats-Unis d’Amérique (près de 17% de la production mondiale), grâce surtout à des rendements très élevés, suivis par l’Inde, le Nigéria, la Chine, le Mexique, le Soudan et l’Argentine (FAO, 2011). Au Sénégal, la production de sorgho pendant la campagne 2014-2015 sur une superficie emblavée de 125 006 ha et représente 9% de la production total céréalière qui s’élève à 2 152 000 t en 2015 (DAPSA/MAER, 2014).
Contraintes à la production du sorgho
La culture du sorgho rencontre certaines contraintes biotiques et abiotiques susceptibles d’affecter négativement sa productivité.
Contraintes biotiques : Les contraintes biotiques sont essentiellement liées aux insectes ravageurs, aux maladies, aux mauvaises herbes (surtout le Striga) et aux oiseaux. Le cas des maladies qui affectent la panicule tels que les moisissures des grains ; le charbon allongé (Tolyposporium ehrenbergii) ; le charbon de la panicule (Sphacelothera cruenta) et la pourriture sèche de la panicule (Fusarium moniliforme). En plus de ces maladies, on note également la présence d’insectes ravageurs comme les foreurs de tiges (Chilo partellus), la mouche des pousses (Atherigona soccata), les chenilles défoliatrices (Spodoptera frugiperla et Mythimna separata), les pucerons (Schizaphis graninum) Chantereau et Nicou, (1991). Les adventices extrêmement agressifs tels que (Digitaria, Bracharia, Echinochloa, Setaria, Rottboellia et Pennisetum). Les oiseaux (i.e. Quelea quelea), par leurs dégâts, peuvent constituer un problème sérieux au moment de la récolte comme l’indique Ramaiah et Parker, cité par Clerget, 2004.
Contraintes abiotiques : Les contraintes abiotiques sont particulièrement la pauvreté des sols, la variabilité de la pluviométrie tant dans le temps que dans l’espace et les sécheresses cycliques dues au phénomène récurrent des changements climatiques. Les variétés locales de sorgho qui ont essentiellement des cycles longs et ne tolérant pas la sécheresse n’arrivent plus à donner de bon rendement. A cela s’ajoutent les problèmes socio-économiques tels l’étroitesse du marché des produits agricoles, l’enclavement des zones de production dans un pays lui-même enclavé; coût élevé des intrants. Le manque d’organisation de la commercialisation des produits vivriers, la faiblesse du système de vulgarisation, l’insuffisance de crédit agricole et des moyens de stockage. La non existence d’un réseau bien organisé de distribution de semences améliorées ; la faible productivité des variétés locales ; la divagation des animaux dont les conséquences sont les conflits agriculteurs- éleveurs (FAO, 2011).
Effet de la sécheresse et mécanismes d’adaptation chez le sorgho
Effet de la sécheresse : La sécheresse définit un manque de pluviométrie non systématique, elle est caractérisée par l’intensité de sa déviation par rapport aux valeurs moyennes ou normales de pluviométrie, avec des éléments quantitatifs indiquant : sa durée (sècheresse prolongée), sa période d’occurrence ; son extension géographique ; sa dynamique de mise en place (brutale ou progressive); le moment de son apparition par rapport au cycle cultural (Gaufichon et al.,2010). Trois types de sècheresse ayant des conséquences sur les céréales sont rapportés en rapport avec leurs effets sur la morphologie des plants et le rendement en grain. Il s’agit de la sécheresse météorologique, la sécheresse édaphique, ou agricole et la sécheresse hydrologique (Gaufichon et al., 2010). Chez les céréales, le stade reproductif est potentiellement le plus sensible au déficit hydrique et les conséquences sur les rendements sont les plus graves. Le stress hydrique qui survient au cours de l’anthèse, entraine la stérilité des fleurs. Pendant le remplissage du grain, il entraine la diminution du poids des grains (N’da, 1984). Parmi les symptômes d’un stress post-floral, on retrouve une sénescence prématurée des feuilles et de la plante, une verse de fin de cycle, et la réduction de la taille des grains. Le déficit pré-floral aboutit quant à lui à une réduction du nombre de grains et un allongement du cycle. (Bruce et al., 2002).
Lors de la sécheresse, les échanges gazeux entre la plante et l’atmosphère sont limités. Cet effet varie suivant les organes de la plante et l’âge du tissu. C’est ainsi que la photosynthèse des feuilles est plus sensible au déficit hydrique que celle de la tige. L’effet dépressif d’un déficit hydrique sur la photosynthèse résulte d’une baisse de la conductance stomatique, d’une altération de l’appareil photosynthétique et/ou d’une diminution de la surface foliaire . Tout d’abord la photosynthèse est réduite en raison de la fermeture des stomates, puis elle est affectée par suite de l’altération de l’appareil photosynthétique (réduction de l’assimilation chlorophyllienne, inactivation de l’enzyme fixatrice du CO2 (Gharti et Lales 1990). Cela conduit à une limitation du transfert des assimilâts des feuilles vers les épis et réduit, en conséquence, le remplissage des grains (Ricards, 1983; Khaldoun et al., 1990).
Mécanismes d’adaptation chez le sorgho : Les plantes sont capables de mettre en place des mécanismes de réponses physiologiques leur permettant d’agir sur leur propre état hydrique afin de s’adapter aux conditions environnementales, de limiter les effets du stress sur leur métabolisme, d’assurer leur survie et leur reproduction (Farm, 2010). Trois grands mécanismes conduisent la tolérance des plantes à la sécheresse (Chantereau et al., 2013), mécanisme d’échappement qui conduit à la capacité de celles-ci à éviter la sécheresse en réduisant le cycle ; mécanisme d’évitement relié à la conservation d’un bon état hydrique des plantes en situation de stress hydrique et la tolérance qui traduit la capacité des plantes à rester fonctionnelles sous faible teneur en eau. Cependant, le sorgho présente ces trois mécanismes : l’échappement est assuré par l’existence de variétés à cycles courts ou photopériodiques; l’évitement assuré par le système racinaire profond du sorgho ainsi que sa bonne régulation de la fermeture des stomates ; la tolérance résultant de l’équilibre membranaire chez certains génotypes. Le sorgho est généralement reconnu comme une plante tolérante à la sécheresse de par ses des capacités de tolérance supérieures et d’enracinement efficace, qui lui permettent de maintenir son activité photosynthétique pour une gamme étendue d’états hydriques du sol.
L’architecture du système racinaire ainsi que les propriétés intrinsèques d’absorption des racines pourraient être la cause de sa capacité à maintenir le prélèvement d’azote dans le sol en condition sèche (Lemaire et al., 2005). Un système racinaire capable d’extraire l’eau du sol en profondeur est un trait essentiel pour la résistance à la sécheresse. Le maintien de la surface foliaire verte favorise la stabilisation de la production en permettant une reprise rapide et complète de l’activité photosynthétique dès le retour à des conditions hydriques normales .
Table des matières
INTRODUCTION
I. SYNTHESE BIBLOGRAPHIQUE
1. Généralités sur le sorgho [Sorghum bicolor (L.) Moench]
1.1. Origine et diffusion
1.2. Systématique et classification
1.3. Description botanique
1.4. Exigences écologiques
2. Importance socio-économique du sorgho
3. Contraintes à la production du sorgho
3.1. Contraintes biotiques
3.2. Contraintes abiotiques
4. Effet de la sécheresse et mécanismes d’adaptation chez le sorgho
4.1. Effet de la sécheresse
4.2. Mécanismes d’adaptation chez le sorgho
II. MATERIEL ET METHODES
1. Site de l’étude
2. Matériel végétal
3. Méthodes
3.1. Conduite de l’essai
3.2. Mesures et observations
4. Méthodes d’Analyse des données
III. RESULTATS
1. Conditions climatiques du site durant l’hivernage
2. Typologie des variétés
3. Analyses descriptives
4. Analyse de variance
5. Analyse de corrélation entre les différentes variables
6. Analyse en composantes principales
6.1. Résultat de l’ACP sur l’ensemble des accessions
6.2. Résultat de l’analyse de la structure des types
IV. DISCUSSION
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCE BIBLOGRAPHIQUES PROPRE
ANNEXES
