Ecological and silvicultural indicatory value of plant-communities of Koto forest reserve (Centre-Benin)

A study was carried out in Koto forest reserve in central Benin (6°56’ to 7°02’ of north lat. and 02°03’ to 02°09’ of east long), in order to contribute to the sustainable management of the forest. Phytosociological inventory was done using the synusial approach. Soils were studied through texture surveys, pedological profiles description and laboratory analysis. Silvicultural parameters of plantations were studied using temporary sample plots of 300 m². The study helps to identify and describe twenty-two basic plantcommunities named synusia. Based on their relationships, the synusia have been combined to describe seven phytocoenoses (plant-communities). Each non pioneer phytocoenose is an expression of specific ecological conditions. The study of plantation productivity has shown remarkable homogeneity of productivity level within each non pioneer phytocoenose. Analysis of variance reveals a significant difference at 5% of probability level between the productivity levels of the phytocoenoses. Three productivity levels are identified according to phytocoenoses. The study leads to the conclusion that phytosociology is a reliable tool for forest management

Effet des pratiques de conservation du sol sur la croissance et les composantes du rendement du mais dans le bassin versant de Lokogba au Benin

Les pratiques d’une agriculture de conservation visant une couverture permanente du sol suivie de la réduction du travail du sol pourrait être une innovation dans les stratégies paysannes pour une agriculture durable. La présente étude a pour objectif d’évaluer l’effet du mode de travail du sol et du mulching sur les performances agronomiques du maïs semé sur le bassin versant de Lokogba, à Aplahoué. Un essai en Bloc Complètement Randomisé à quatre répétitions et 8 traitements (Semis direct, Minimum labour, Labour à plat, Billonnage, Semis direct + Mulch en surface, Minimum labour + Mulch en surface, Labour à plat + Mulch en surface, Billonnage + Mulch surface) a été installé. Les résultats indiquent que le travail du sol a affecté significativement les performances agronomiques du maïs au seuil de 5 %. Le semis direct a enregistré les valeurs les plus faibles des paramètres (2,66 cm/j de vitesse de croissance, 65,81 cm2 d’indice foliaire, 797,8 kg MS/ha de grains et 911,8 kg MS/ha de pailles de maïs) contre le billonnage qui a enregistré les meilleures performances (3,62 cm/j de vitesse de croissance, 120 cm2 d’indice foliaire, 2175,4 kg MS/ha de grains et 2475,4 kg MS/ha de pailles de maïs). L’indice de récolte et le diamètre au collet des plants les plus élevés 0,4 % et 1,37 cm, respectivement, ont été obtenus avec le labour à plat. Le mulching a amélioré le diamètre au collet des plants de 1,28 à 1,37 cm, l’indice foliaire de 73,05 à 114,02 cm2 (p < 0,0001) et la vitesse de croissance des plants de 2,91 à 3,75 cm/j (p < 0,0001). Le rendement en grains est passé de 1020,5 kg MS/ha sans couverture de mulch à 2138,1 kg MS/ha avec couverture de mulch et l’indice de récolte de 31,1 à 41,1 p.c. La combinaison des deux facteurs n’a toujours pas donné un effet significatif sur les performances agronomiques du maïs. Quels que soient le mode de travail du sol et la couverture ou non de mulch, le rendement en grains dépend significativement de l’indice de récolte, des spathes et des pailles du maïs (100r2 = 95,34).Mots clés: Semis direct, labour, mulching, maïs, bassin versantEnglish Title: Effect of soil conservation practices on maize productivity in Lokogba watershed in BeninEnglish AbstractConservation agriculture with permanent soil covering could be an innovation in farming practices dealing to sustainable agriculture. This study aims to evaluate the effect of tillage and mulching on the agronomic performance of maize, planted in the watershed of Lokogba in Aplahoué. A randomized completed bloc design with four replications was chosen. Eight treatments were concerned in the trial as followed: Direct sowing, Minimum tillage, Tillage, Conventional tillage, Direct sowing + Mulch on surface, Minimum tillage + Mulch on surface, Tillage + Mulch on surface, Conventional tillage + Mulch on surface. Results indicated that tillage significantly affected the agronomic performance of maize. Direct seeding recorded the lowest parameters (2.66 cm.day-1 of growth rate and 65.81 cm2 of leaf area index, 797.8 kg DM.ha-1 of grain and 911.8 kg DM.ha-1 of maize straw) against conventional tillage with the best performance (3.62 cm.day-1 of growth rate and 120 cm2 of leaf area index, 2175.4 kg DM.ha-1 of grain and 2475.4 kg DM.ha-1 of maize straw). The  highest harvest index and collar diameter of plants (0.4% and 1.37 cm, respectively) were obtained with the tillage. Mulching improved the collar diameter of plants from 1.28 to 1.37 cm (but no significantly), the leaf area index from 73.05 to 114.02 cm2 (p < 0.0001) and the growth rate from 2.91 to 3.75 cm.day-1 (p < 0.0001). The grain yield increased from 1020.5 kg DM.ha-1 without mulch to 2138.1 kg DM.ha-1 with mulch and harvest index from 31.1 to 41.1 %. The combination of both factors have not a significant effect on the agronomic performance of maize. Whatever the type of tillage and with or without mulch, the grain yield significantly depends on the harvest index, husk and maize straw (100r2 = 95.34).Keywords: Direct seeding, tillage, mulching, maize, watershe

Effect of a legume cover crop on carbon storage and erosion in an ultisol under maize cultivation in southern Benin

Field experiment was conducted from 1988 to 1999 at an experimental farm at Agonkanmey, near Cotonou in southern Benin, to study the effect of relay-cropping maize through Mucuna pruriens (var. utilis). The relay-cropping system was compared with traditional maize cropping system without any input, and with a maize cropping system with mineral fertilizers (NPK). Special attention was given on the changes in soil C during the period of the experiment in relation to residue biomass C returned to the soil, runoff and soil erosion losses, and loss of C with erosion. The soils are classified as sandy loam Typic Kandiustult. The general properties of these soils are given. For this soil type, relay cropping of maize and mucuna was very effective in enhancing C sequestration: change in Ct (total C content) stock for 0 to 40 cm depth was 1.3 t C/ha per year over the 12-year period of the experiment, ranging among the highest rates recorded for the eco-region. This increase resulted first from the high amount of residue biomass provided by mucuna, which amounted to 10 t DM/ha per year (83% aboveground). Mucuna residues, supplying the soil with N, also favoured the production of maize biomass, and total mucuna plus maize residue biomass returned to the soil was approximately 20 t/ha per year. In contrast, non-fertilized and fertilized continuous maize cultivation resulted in -0.2 and 0.2 t C/ha per year change in Ct stock for 0 to 40 cm depth, respectively. Total residue biomass was 8 and 13 t/ha per year, including 77 and 29% by weeds, respectively. Thick mulch produced by mucuna decreased losses by runoff and erosion, which were 0.28, 0.12 and 0.08 mm/mm and 34.0, 9.0 and 3.0 t/ha per year in unfertilized, fertilized with NPK and mucuna treatments, respectively. Eroded C was estimated at 0.3, 0.1 and 1.0 t C/ha per year in unfertilized, fertilized with NPK and mucuna treatments, respectively. Through its benefits on soil organic matter management, weed suppression and erosion control, cropping systems including a legume crop may have an adverse impact from a global change standpoint

Effect of a legume cover crop (Mucuna pruriens var. utilis) on soil carbon in an ultisol under maize cultivation in southern Benin

Long term fallow is no longer possible in densely populated tropical areas, but legume cover crops can help maintain soil fertility. Our work aimed to study changes in soil carbon in a sandy loam Ultisol in Benin, which involved a 12-year experiment on three maize cropping systems under manual tillage: traditional no-input cultivation (T), mineral fertilized cultivation (NPK), and association with Mucuna pruriens (M). The origin of soil carbon was also determined through the natural abundance of soil and biomass C-13. In T, NPK and M changes in soil carbon at 0-40 cm were -0.2, +0.2 and +1.3 t C ha(-1) yr(-1), with residue carbon amounting to 3.5, 6.4 and 10.0 t C ha(-1) yr(-1), respectively. After 12 years of experimentation, carbon originating from maize in litter-plus-soil (0-40 cm) represented less than 4% of both total carbon and overall maize residue carbon. In contrast, carbon originating from mucuna in litter-plus-soil represented more than 50% of both total carbon and overall mucuna residue carbon in M, possibly due to accelerated mineralization of native soil carbon (priming effect) and slow mulch decomposition. Carbon originating from weeds in litter-plus-soil represented c. 10% of both total carbon and overall weed residue carbon in T and NPK. Thus mucuna mulch was very effective in promoting carbon sequestration in the soil studied

Spécial érosion : réhabilitation des sols et GCES

Sur les plateaux du Sud-Bénin, région de terres de barre à climat soudano-guinéen, caractérisé par une pluviosité comprise entre 1 000 et 1 200 mm, la forte pression démographique a entraîné la dégradation des sols. Cette étude fait état de l'utilisation sans grand succès de certaines techniques antiérosives et de régénération de ces terres ; car l'ensemble des résultats obtenus à travers treize ans (1975-1988) d'expérimentation prouve que la plupart des techniques antiérosives et de restauration appliquées sur les parcelles d'essai n'ont pas pu relever la fertilité de ces terres. Cependant, la nouvelle technique mise en essai depuis 1988, qui consiste à cultiver dans une courte jachère de 7 à 8 mois une légumineuse à port rampant (#Mucuna pruriens variété #utilis) puis à cultiver l'année suivante le maïs semé directement sur la même parcelle, permet d'augmenter notablement le rendement en maïs et de réduire très sensiblement le ruissellement. Les résultats ont montré que le traitement qui renouvelle #Mucuna$ tous les ans en association avec le maïs relève le taux de matière organique (0,6 à 2,8%) pendant que le rendement en maïs passe de 0,2 à 2,8 t/ha/an, que l'érosion diminue de 7,5 à 2 t/ha/an et le ruissellement de 10 à 5% de la pluviosité en cinq ans. Cette méthode a été intégrée ensuite en milieu paysan et a donné de grands espoirs dans cette zone densément peuplée (200 à 400 habitants au kilomètre carré). (Résumé d'auteur

Spécial érosion : réhabilitation des sols et GCES

Sur les plateaux du Sud-Bénin, région de terres de barre à climat soudano-guinéen, caractérisé par une pluviosité comprise entre 1 000 et 1 200 mm, la forte pression démographique a entraîné la dégradation des sols. Cette étude fait état de l'utilisation sans grand succès de certaines techniques antiérosives et de régénération de ces terres ; car l'ensemble des résultats obtenus à travers treize ans (1975-1988) d'expérimentation prouve que la plupart des techniques antiérosives et de restauration appliquées sur les parcelles d'essai n'ont pas pu relever la fertilité de ces terres. Cependant, la nouvelle technique mise en essai depuis 1988, qui consiste à cultiver dans une courte jachère de 7 à 8 mois une légumineuse à port rampant (#Mucuna pruriens variété #utilis) puis à cultiver l'année suivante le maïs semé directement sur la même parcelle, permet d'augmenter notablement le rendement en maïs et de réduire très sensiblement le ruissellement. Les résultats ont montré que le traitement qui renouvelle #Mucuna$ tous les ans en association avec le maïs relève le taux de matière organique (0,6 à 2,8%) pendant que le rendement en maïs passe de 0,2 à 2,8 t/ha/an, que l'érosion diminue de 7,5 à 2 t/ha/an et le ruissellement de 10 à 5% de la pluviosité en cinq ans. Cette méthode a été intégrée ensuite en milieu paysan et a donné de grands espoirs dans cette zone densément peuplée (200 à 400 habitants au kilomètre carré). (Résumé d'auteur

Effet de la nature de la jachère sur la colonisation de la culture subséquente par les champignons endomycorhiziens : cas du système ‘jachère’ manioc sur sols ferrugineux tropicaux du Bénin

En vue d’évaluer les arrières effets d’une fumure d’engrais minéral sur la croissance du maïs et la capacité des champignons endomycorhiziens à mobiliser le phosphore, quatre cultures successives de maïs ont été conduites en pots sous serre sur des échantillons de sol collectés au niveau de trois types de ‘jachère’ manioc ayant comporté les variétés de manioc Ben 86052, Bouaké (variété traditionnelle introduite), et odongbo (variété locale utilisée comme référence). Deux doses d’engrais complexe N14P23K14 (0 et 100 kg/ha correspondant à 14 kg de N; 10,12 kg de P et 11,62 kg de K) ont été appliquées à la première culture de maïs en champ en 2004. On note une baisse significative (

Field-scale run-off and erosion in relation to topsoil aggregate stability in three tropical regions (Benin, Cameroon, Mexico)

The influence of aggregate stability on run-off and erosion has often been reported from experiments on microplots (about 1 m2) under simulated rain. Our objective was to compare the aggregate stability of topsoil (0-10 cm) with run-off and erosion from experiments on run-off plots (about 100-1000 m2) under natural rain. Run-off and soil losses were measured over three years on 14 plots in Benin, Cameroon and Mexico. All plots were under herbaceous vegetation and had moderate slope length and slope declivity, but differed in climate (400-1600 mm annual rainfall), soil type (sandly clay loam Nitosol, loamy sand Ferralsol, loamy Regosol), and management (from savanna to long-duration mouldboard ploughing). The stability of aggregates was determined by immersing and wet-sieving 2-mm sieved air-dried samples into water. Mean annual run-off rate and soil losses generally increased, and the proportion of stable macroaggregates (greater than 0.2 mm) decreased, with increasing duration and intensity of tillage, and with decreasing cover on the soil surface. For all 14 plots, run-off and soil losses were closely correlated with aggregate stability ; correlations were improved when slope gradient and climate aggressivity were considered in addition to aggregation. Slaking, the main mechanism of aggregate breakdown wich occurs when dry soil is immersed, accounted well for run-off and erosion. The stability of topsoil aggregates seems therefore to be a valuable indicator of field-assessed run-off and erosion for plots on moderate slopes with herbaceous vegetation. (Résumé d'auteur