Effets combinés de la fertilisation et de l'écimage sur l'acidité alumique et le rendement du niébé à Tshilenge

Revue Internationale de la Recherche Scientifique (Revue-IRS) ISSN: 2958-8413 Vol. 3, No. 6, Novembre 2025 This is an open access article under the CC BY-NC-ND license. 6648 Effets combinés de la fertilisation et de l’écimage sur l’acidité alumique et le rendement du niébé à Tshilenge YALOMBE NGOY Gabriel1, NGOYI KALEWU Junior1, TSHINYANGU KANDANDA Anaclet1, MUYAYABANTU MUPALA Georges1 1Université Officielle de Mbujimayi Digital Object Identifier (DOI): https://doi.org/10.5281/zenodo.17681559 Combined effects of fertilization and topping on aluminum acidity and cowpea yield in Tshilenge Abstract : Integrated soil fertility management primarily aims at optimizing crop productivity by maximizing the interactions between different inputs, particularly mineral fertilizers, organic amendments, improved seeds, liming, and other agricultural techniques or crop associations when they are integrated by the farmer, while taking into account environmental parameters. This study aimed to evaluate the influence of fertility management based on manure, NPK, and lime combined with topping on aluminum acidity and its consequences on cowpea productivity in the rural area of Tshilenge. A split-plot design with topping as the main factor and fertilizers as the secondary factor was conducted during season A(2022-2023). This study showed that aluminum acidity was neutralized, and an improvement in the yield of topped cowpea was recorded with the application of manure combined with lime (pH=8.03), which was significantly better with 3.08 t/ha. Keywords: fertility, manure, NPK, lime, topping, aluminum acidity, cowpea, Tshilenge. Résumé : La gestion intégrée de la fertilité du sol vise principalement l'optimisation de la productivité des cultures par une maximisation des interactions qui s'opèrent entre les différents intrants notamment les fertilisants minéraux, les amendements organiques, les semences 6649 améliorées, le chaulage et autre technique agricole ou l’association des cultures lorsqu'ils sont intégrés par l'agriculteur tout en tenant compte des paramètres du milieu. Cette étude avait comme objectif d’évaluer l’influence de la gestion de fertilité à base de de bouse, NPK et chaux combinée à l’écimage sur l’acidité alumique et ses conséquences sur la productivité du niébé dans la zone rurale de Tshilenge. Un dispositif en split plot ayant la pratique d’écimage comme facteur principal et les fertilisants comme facteur secondaire a été conduit saison A(2022-2023). Il ressort de cette étude que l’acidité alumique était neutralisée et l’amélioration du rendement de niébé écimé a été enregistrée sous apport au sol de la bouse combinée à la chaux (pH=8,03) qui était largement meilleur avec 3,08 t/ha. Mots clés : fertilité, bouse, NPK, chaux, écimage, acidité alumique, Niébé, Tshilenge. 1 INTRODUCTION La gestion de la fertilité des sols est une notion qui concerne la restauration de la fertilité de différents types de sols par quatre modes de gestion, notamment la gestion traditionnelle (GT), la gestion conventionnelle (GC), la gestion biologique (GB) et la gestion intégrée de la fertilité des sols (GIFS) afin de relever le niveau de leur fertilité. Sans oublier l’accroissement de la productivité par des apports réguliers aussi bien des engrais minéraux que de matières organiques en vue de compenser les exportations par les récoltes, les pertes par lessivage, par la lixiviation et par ruissellement (Janssens, 1999 ; Ikerra et al. ,2007 ; Roose, 2011 ; Muyayabantu, 2017). Ainsi, tous les intrants doivent être gérés suivant des principes agronomiques et économiques rationnels. Le principal objectif de la GIFS est d'optimiser la productivité des cultures par une maximisation des interactions qui s'opèrent entre les différents intrants notamment les fertilisants minéraux, les amendements organiques, les semences améliorées, le chaulage et autre technique agricole ou l’association des cultures lorsqu'ils sont intégrés par l'agriculteur tout en tenant compte des paramètres du milieu (Noordwijk, 2004 ; Vanlauwe et al., 2010; Fairhurst et al., 2015). Le niébé commun (Vigna unguiculata (L).Walp.), une légumineuse, bien qu’il ait la capacité de fixer l’azote atmosphérique, grâce au Rhizobium, a besoin d’azote pour sa croissance et son développement, et aussi des autres éléments minéraux tels que le calcium, le potassium et le phosphore (Madamba et al., 2006). Mais, il est buté au problème de fertilité des sols tropicaux, dans les conditions de la R.D.C. où les oxisols constituent le groupe de sols dominants sous climat chaud et humide mais qui accusent des contraintes majeures à la production agricole (Sanginga et al., 2000). En effet les principales limitations agricoles des sols ferralitiques sont à la fois de nature chimique, minéralogique et biologique, et que l’aluminium échangeable et le fer sont les cations qui occupent une proportion significative de tous les cations échangeables dans ces sols, entrainant ainsi la fixation du P disponible. Ainsi pour lever ces limitations, il faut : maîtriser le ruissellement et mieux contrôler l’érosion ; restaurer la macroporosité ; restituer la matière organique ; favoriser la présence et l’activité de la microflore et de la mésofaune du sol ; corriger le pH, la toxicité alumique et manganique par l’apport des amendements calcaires et organiques ; et corriger les carences minérales par l’apport des engrais (Pieri,1989 ; Nabahungu 6650 et al., 2007 ; Muyayabantu, 2017). Aux besoins, appliquer une technique culturale comme l’écimage, encore moins utilisé pour la production des graines dans notre milieu, hormis l’expérimentation de Yalombe et al.,(2017 et 2023) et à petite échelle aux fins de légumes feuilles. Est-ce la gestion de la fertilité du sol à base de bouse, NPK et chaux combinée à l’écimage aurait une influence sur l’acidité alumique et stimulerait un effet sur la production du niébé ? C’est ici que se dégage la notion de la gestion de la fertilité du sol et que s’inscrit l’objet de cette recherche mettant en exergue l’accroissement de la production de niébé par l’apport de l’engrais minéral NPK, de la fumure organique notamment la bouse, le chaulage et l’écimage. 2 MATERIEL ET METHODE 2.1 Milieu d’étude 2.1.1 Situation géographique L’expérimentation a été menée à Bakwa Muala, dans le territoire de Tshilenge, au Kasaï Oriental, situé entre les latitudes -6°, 2180822 S et -6°,2181472 S; et entre les longitudes 23°, 7245226 E et 23°,7250547 E, à une distance de 25 km de la Ville de Mbuji-Mayi et de 3 km de la Cité de Tshilenge. Figure 1. Carte du Territoire de Tshilenge 2.1.2 Aspect climatique Selon la classification de Koppen, le climat du site expérimental est de type AW3. Ce climat tropical humide est marqué par alternance de deux saisons : une saison pluvieuse de 9 mois (d'août à avril) et une saison sèche de 3 mois (de mai à juillet). La pluviométrie annuelle moyenne est de 1500 mm et la température annuelle moyenne est d'environ 25 °C (Kambi, Site de l’essai de Bakwa Muala 6651 2010). En général, l’humidité relative annuelle varie entre 63 et 96% dans la zone d’étude. Elle est toujours supérieure à 60%, mais toujours inférieure à 100%. Soulignons que le niébé craint une humidité relative excessive, supérieure à 80%, car source de maladies cryptogamiques et d’allogamie alors qu’il est autogame. L’optimum du niébé variant entre 70 et 80%, les chiffres de l’humidité relative dans la zone d’étude révèlent qu’elle peut être préjudiciable pendant certains mois de l’année à sa culture (Madamba et al., 2006). 2.1.3 Aspect du sol et de la végétation Les sols de notre site sont du type ferrallitique, à texture sablo-limoneuse avec la proportion de 64,14 % de sable, de 21,8 % de limon et de 14,06 % d’argile, à structure polyédrique subanguleuse moyenne bien développée avec les éléments grumeleux. Mais de faible teneur en matières organiques de l’ordre de 0,28 % n’atteignant même pas 1% alors qu’un bon sol doit avoir une moyenne se situant entre 2,5 et 3,0 % (CReSSol, 2023). La végétation de du site expérimentale était dominée par les Imperata cylindrica, Afromamum sp, Hyparrhenia spp., Digitaria, brazzae, Triumfetta spp. et le palmier à huile, avec le manioc comme précédent cultural alors que le reste de la zone d’étude est, en outre, constitué des arbres et des arbustes (Kambi, 2010). 2.2 MATERIEL 2.2.1 Matériel biologique La variété Diamant a été utilisée comme matériel de multiplication dont les semences provenaient de l’INERA/GANDAJIKA. 2.2.2 Matériel fertilisant Dans le cadre de cette étude, trois fertilisants ont été utilisés, à savoir N17P17K17, comme fumure minérale ; la bouse de vache, comme fumure organique et de la chaux comme amendement calcaire. 2.3 Méthodes 2.3.1 Dispositif expérimental Pour vérifier les hypothèses, un essai suivant un dispositif expérimental en split-spot a été utilisé dont l’écimage constitue le premier facteur avec deux niveaux et la fumure, le facteur secondaire avec 8 niveaux : Control (sans fertilisants); NPK (à la dose de 235 kg/ha) ; Bouse (à la dose de 10 t/ha), Chaux (à la dose de 2,5 t/ha) ; Bouse + NPK (aux doses respectives de 10 t/ha et 235 kg/ha) ; Bouse + Chaux (aux doses respectives de 10 t/ha et 2,5 t/ha) ; Chaux+ NPK (aux doses respectives de 2,5 t/ha et 235 kg/ha) ; Chaux + NPK + Bouse (aux doses respectives 6652 de 2,5 t/ha, 235kg/ha et 10t/ha). Ce dispositif comportait trois répétitions dont les dimensions sont de 18 m x 6 m chacune et distantes l’une de l’autre d’un mètre. Chaque répétition comprendrait 2 parcelles de 18 m x 3 m chacune, séparées par un sentier d’un mètre et ayant 8 sous-parcelles de 2 m x 1,5 m chacune, distantes de 0,5 m, correspondant aux 16 traitements. La superficie totale du champ expérimental était de 432 m2. 2.3.2 Conduites expérimentales Le semis était réalisé aux écartements de 25 cm x 25 cm, en raison d’une graine par poquet. Ce qui a donné 8 lignes de niébé par parcelle et 6 poquets par ligne d’une parcelle. L’enfouissement de la chaux a été réalisé suivi d’un arrosage pour éteindre la chaux et ensuite de la bouse avaient été effectués dans celles-ci, à une profondeur de 20 cm et du remblai à la pelle. L’engrais minéral a été appliqué deux semaines après semis pour N17P17K17 dans un sillon de 5cm de profondeur et refermé par la suite. L’écimage a été réalisé au couteau bien désinfecté en pinçant l’apex de tiges deux semaines après la levée. La récolte était effectuée du 28 décembre 2022 au 10 Janvier 2023, en 3 passages tous les 4 jours. Les échantillons du sol ont été prélevés et envoyés aux laboratoires du département des Sciences du sol à l’UNIKIN pour analyse. Les observations ont porté sur les paramètres de production de cultures (mesurés lors de la récolte) et le paramètre chimique du sol : la longueur de gousses ; Nombre de gousses par plant ; le nombre de graines par gousse ; le poids de 1000 graines ; la production parcellaire et le rendement à l'hectare après séchage et pesée, et le pH. 2.3.3 Analyse statistique L’analyse statistique des données récoltées s’était effectuée à l’aide du logiciel Statix 8.0. L’analyse de la variance (ANOVA) associée au DMRT au seuil de 5%, nous a permis d’évaluer la différence des moyennes des traitements, d’identifier les traitements qui différent significativement des autres tant en colonnes qu’en lignes. 3 RESULTATS ET DISCUSSION 3.1 Effets de la pratique d’écimage de niébé sur les paramètres de production du niébé à 75 jours de végétation. Les informations contenues dans le tableau 1 nous renseigne que l’analyse de la variance au seuil de signification de 5% dégage une différence significative entre les pratiques. La pratique d’écimage s’est révélée supérieure par rapport à sans écimage sur tous les paramètres de productions sous études. 6653 Tableau 1. Effets de la pratique d’écimage à 75 jours de végétation du niébé sur les paramètres de production. Dans les colonnes, les moyennes suivies par la même lettre ne diffèrent pas significativement au seuil de 5% selon LSD Légende : NGP= nombre de gousses par plant ; LG= longueur de gousse (cm) ; NGG= nombre de graines par gousse ; PP= production parcellaire utile (g) ; P1000= poids de mille graines (g); RDT : Rendement en graine (t/ha). 3.2 Effets des fertilisants sur les paramètres de production du niébé La lecture du tableau 2 montre qu’il y a différence significative entre les traitements au seuil de signification de 5%, l’apport combiné au sol de bouse et chaux a augmenté de manière significative (p<5%) le nombre de gousses par plant (14,5) suivi de bouse (13,5), de la combinaison bouse + NPK (12,83) et chaux + NPK (12,5) puis de chaux (11,17), le NPK (11,5), et de la combinaison Chaux + NPK + Bouse (11) contre le témoin (9,33). Quant à la longueur de gousse, l’analyse de la variance au seuil de signification montre une différence significative entre les traitements (p<0,05). La combinaison bouse + chaux (17,5 cm) s’est révélée supérieure suivi de bouse (15,17 cm), de la combinaison bouse + NPK (15,5 cm) et chaux + NPK (14,83 cm) qui ont donné une longueur supérieure au NPK et la Chaux (14 cm) contre la combinaison Chaux + NPK + Bouse (12,5 cm) et le témoin (12,67 cm). Pour ce qui du nombre de graines par gousses, la combinaison bouse+ chaux (18) occupe toujours la tête, suivi de bouse (16,33), de la combinaison bouse + NPK (15,83) puis de chaux + NPK (15,33) qui a son tour est suivi par les combinaisons chaux + NPK + bouse (14,83), de chaux (14,5) et de NPK (14,17) contre le témoin qui a enregistré 12,17 graines par gousse. L’analyse de la variance au seuil de signification dégage une différence significative entre les traitements, p<0,005. En ce qui concerne le poids de 1000 graines, l’analyse de la variance montre une différence significative entre les traitements où la combinaison bouse + chaux a enregistré 160,5 g supérieur à la combinaison chaux + NPK + bouse (158,15 g), suivi de bouse (152 g) qui a donné un poids supérieur aux combinaisons chaux + NPK (147,67 g) et bouse + NPK (146,33 g) qui ont donné un poids supérieur au NPK (139 g) et la chaux (138 g) puis le témoin avec 121,33 g. pour ce qui est de la production parcellaire, la combinaison bouse + chaux a enregistré une production supérieure (437 g) à la combinaison chaux + NPK + bouse (405,2 g), suivi de bouse + NPK (357 g) puis de chaux + NPK (326,6 g) suivi de bouse (325 g) puis la chaux (300 g) qui a donné Pratique NGP LG NGG P1000 PP RDT Sans Ecimage 10,88b 13,79b 14,79b 137,96b 317,40b 2,116b Ecimage 13,28a 15,25a 15,50a 152,83a 349,10a 2,327a 6654 un poids supérieur au NPK (277,4 g) supérieur au témoin avec 234,8 g. En effet pour le rendement, la tendance est restée la même qu’avec celle de la production parcellaire pour tous les traitements. Tableau 2. Effets des fertilisants sur les paramètres de production du niébé sous étude. Dans les colonnes, les moyennes suivies par la même lettre ne diffèrent pas significativement au seuil de 5% selon LSD, Légende : NGP= nombre de gousses par plant ; LG= longueur de gousse (cm) ; NGG= nombre de graines par gousse ; PP= production parcellaire utile (g) ; P1000= poids de mille graines (g); RDT : Rendement en graine (t/ha). 3.3 Effets d’interaction entre la pratique d’écimage et les fertilisants sur les paramètres de production de niébé. L’allure est la même quant à l’interaction entre les variables de production dans leur tendance à la hausse, en général et du traitement bouse + chaux, en particulier pour les plants écimés, et par rapport à la combinaison fumure et écimage ayant amélioré les variables de production presque partout, sauf la pourriture de gousses, et pour la chaux avec la longueur de gousse et le nombre de graines par gousse et avec la longueur de gousse et le nombre de graines avec ou sans écimage ; aussi la bouse+ NPK + chaux pour le nombre de gousses par plant avec l’écimage ayant donné un port touffu au détriment des gousses avec LG, NGG avec ou sans écimage. Fertilisants NGP LG NGG P1000 PP RDT CONTROL 9,33e 12,67d 12,17f 121,33f 234,80h 1,565h CHAUX 11,17d 14,00c 14,50de 138,00e 300,00f 2,000f BOUSE 13,50b 15,17b 16,33b 152,17c 325,00e 2,167e NPK 11,50d 14,00c 14,17 e 139,00e 277,40g 1,849g BOUSE+CHAU 14,50a 17,50a 18,00a 160,50a 437,00a 2,913a CHAUX+NPK 12,50c 14,83b 15,33cd 147,67d 329,60d 2,197d BOUSE +NPK 12,83bc 15,50b 15,83bc 146,33d 357,00c 2,380c CHAUX+NPK+BOUSE 11,00d 12,50d 14,83de 158,17b 405,20b 2,701b CV (%) 1,20 0,99 1,91 0,69 0,54 0,54 P-value 0,002 0,01 0,00 0,003 0,004 0,004 6655 Tableau 3. Effets d’interaction entre les fertilisants la pratique d’écimage sur les paramètres de production de niébé. Fertilisants Pratique d’écimage NGP LG NGG P1000 PP RDT Sans Avec Sans Avec Sans Avec Sans Avec Sans Avec Sans Avec CONTROL 8,0egx 10,7defw 11,7ex 13,7ew 11,7ew 12,7dw 116,33gx 126,33ew 223,6hx 246,0gw 1,491hx 1,640hw CHAUX 10,0dx 12,3cw 13,7cw 14,3dw 14,3cw 14,7cw 132,33fx 143,67dw 292,4fx 307,6ew 1,949fx 2,051fw BOUSE 12,3ax 14,7bw 14,3bx 16,0bw 14,7cx 18,0aw 146,00cx 158,33bw 306,8ex 343,2dw 2,047ex 2,288dw NPK 10,7cx 12,3cw 12,7dx 15,3cw 13,3dx 15,0bw 132,00fx 146,00dw 262,8gx 292,0fw 1,752gx 1,947gw BOUSE+CHAU 12,3ax 16,7aw 16,3ax 18,7aw 18,3aw 17,7aw 151,00ax 170,00aw 411,6ax 462,4aw 2,744ax 3,083aw CHAUX+NPK 10,7cx 14,3bw 14,3bx 15,3cw 15,3bcw 15,3bcw 142,00dx 153,33cw 319,6dx 339,6ew 2,131dx 2,264ew BOUSE +NPK 11,3bx 14,3bw 14,7bx 16,3bw 16,3bw 15,3bcw 136,33ex 156,33bw 343,6cx 370,4cw 2,291cx 2,469cw CHAUX+NPK+BOUSE 11,7bw 10,3dx 12,7dw 12,3fw 14,3cw 15,3bcw 147,67bx 168,67aw 378,8bx 431,6bw 2,525bx 2,877bw CV (%) 5,66 3,99 4,83 1,19 0,51 0,51 Les moyennes suivies par la même lettre ne diffèrent pas significativement au seuil de 5% selon LSD. La première série de lettres a, b, c, d.. est utilisée pour la comparaison dans les colonnes ; alors que la deuxième série w et x, est utilisé pour la comparaison en ligne entre mono et association pour un même paramètre. Légende : NGP= nombre de gousses par plant ; LG= longueur de gousse (cm) ; NGG= nombre de graines par gousse ; PP= production parcellaire utile (g) ; P1000= poids de mille graines (g); RDT : Rendement en graine (t/ha) . 6656 3.4 Figure La lecture de la figure 2 en ce qui concerne le pH-eau du sol après culture et le rendement de niébé, montre que le pH de la solution du sol a été significativement augmenté sous l’apport de la chaux seule, suivi de la combinaison chaux + NPK, de la combinaison bouse + chaux et de la bouse seule sauf NPK et le témoin où l’observation montre une baisse du pH. Ce faisant, l’acidité réelle ou actuelle a été neutralisée pour les 6 amendements. Cette élévation du pH a pu remettre en solution l’hydrogène qui a été antérieurement fixé pour permettre son assimilation significativement (p=5 %) élevée par les plants de niébé sous l’apport de la combinaison de bouse+chaux se traduisant par le rendement significativement élevé enregistré chez le niébé de 2,9 t /ha. Figure 2. Effets des fertilisants sur le pH-eau et sur le rendement de la culture de niébé. 4. Discussion Au regard des résultats enregistrés dans cette recherche aussi bien pour la pratique d’écimage que pour les fertilisants, il s'observe que l’apport des amendements au sol a induit des effets bénéfiques à la production des gousses par plant, du nombre de graines par gousse et stimulé l’élongation des gousses, le poids de 1000 graines et partant la production parcellaire utile. Ce qui serait le résultat de l’interaction de l’apport des amendements et de l’écimage, s’étant traduit par l’élévation du pH du sol en stimulant la production et le rendement du niébé tant pour les plants écimés que ceux non écimés. Cela serait la conséquence de l’assimilation des métabolites nécessaires à l’induction florale et à la production des gousses. 6,12 6,08 6,12 6,08 6,07 6,12 6,10 6,07 6,05 8,47 8,10 5,42 8,03 8,13 7,28 8,07 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 pH-Eau Fertilisants pH-eau avant culture pH-eau après culture Rendement (t/ha)