Dommergues, Yvon

Gaury, F.

Roger, Pierre-Armand

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A propos de l'enfouissement de pailles dans les sols sableux tropicaux du Sénégal

Horizon / Pleins textes

ACADEMIE D’AGRICULTURE D E  FRANCE 
Exfraif d u  prods-verbal de la Séance d u  15 Mars 1978 
pp. 445 A 454 
A PROPOS DE L’ENFOUISSEMENT DE PAILLES 
DANS LES SOLS SABLEUX TROPICAUX 
DU SÉNÉGAL 
par F. Gaury (*), P. A. Roger (**) et Y. Dommergues (**) 
(Note présentée par M. Georges Aubert) 
INTRODUCTION 
Un des thèmes directeurs de l’intensification de la production 
agricole au Sénégal, préconisé par les services de vulgarisation, 
est le labour d’enfouissement des pailles de céréale en fin de 
cycle cultural. Mais l’application de cette technique par les 
paysans se heurte à de nombreux obstacles d’ordre sociologique 
et agronomique (1). En ce qui concerne les obstacles agrono- 
miques l’expérience a montré que l’acceptation d’une technique 
par le paysan est fonction des résultats obtenus l’année même 
de son application. Or, il apparaît que bien souvent l’enfouisse- 
ment des pailles de mil n’améliore nuellement les rendements 
de la première récolte ; fait plus grave, on observe, dans Cer- 
taines conditions, un effet dépressif aussi bien sur les rende- 
ments du mil que sur ceux de l’arachide. 
L’effet dépressif de l’enfouissement des pailles sur les ren- 
dements est un phénomène bien connu, généralement attribué 
à un déficit du sol en azote (pailles à C/N élevé). Toutefois, on 
a émis l’hypothèse que cet effet pourrait être également dû à 
l’action de composés phytotoxiques contenus dans les pailles. 
La présente étude a pour objet : (1) de vérifier si l’effet dépressif 
de l’enfouissement de pailles de mil observé au Sénégal était 
dû uniquement à la première cause ou bien si la deuxième 
hypofhèse devait être égqlement invoquée ; (2) de recherche 
des remèdes à cet effet dépressif. 
Nous n’avons pas essayé ici de déterminer l’effet de l’enfouis- 
sement de pailles sur le bilan de matières organiques du sol 
car un tel effet est difficilement mesurable dans des expériences 
de courte durée, telles que celles qui sont r p;  t’ s - ; G ~  
ao Qo go ‘ii,Oo G& 
- rkv. MQ 
(*) I.S.R.A., C.N.R.A.-Bambey (Sénégal). 
(**) O.R.S.T.O.M., B.P. 1386, Dakar. -\, 
BTUDE DE L’EFFET DÉPRESSIF DE LA PAILLE DE MIL 
Le tableau 1 ci-dessous rappelle les principales caractéristiques 
du sol Dior (sol ferrugineux tropical peu lessivé) utilisé pour 
cette pétude. 
I 
TABLEAU 1 
PRINCIPALES CARACTÉRISTIQUES DU SOL DIORN 
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  - pH eau (susp. 1 /2,5) 5,5 
i 
- Granulométrie (p. 100) 
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Argile + Limon 4,5 
Sables fins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  75,O 
Sables grossiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  20,O 
- Carbone total (p. 1 000) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  2 3 3  
- Azote total (p. 1000). . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  0,19 
. I  
L. 
par hectare et la paille compostée à la dose de 8 t M.S. par ha 
(l’enfouissement d’une moindre dose de paille compostée a été 
réalisé pour tenir compte de la perte en matière sèche de la 
paille lors du compostage). Le compost a été préparé en fosse 
à partir de pailles de mil broyées (résidus d’environ 2 à 5 cm 
de longueur). Des couches de pailles humides ont été intercalées 
avec de minces lits de fumier qui sert d’inoculum. La durée 
du compostage a été de 4 à 6 mois. 
Les parcelles de 50 in’ chacune constituaient un essai bloc 
à 6 répétitions. Elles avaient recu la même fertilisation : fumure 
forte de 150 kg/ha d’un engrais ternaire 10-21-21 plus 100 kg/ha 
d’urée en fumure complémentaire. 
4 
I 
Témoin (sans enfouis- 
sement) . . . . . 
I 
Enfouissement paille 
non compostée. . . 
I 
TABLEAU 2 
SUR LES RENDEMENTS DU MIL EXPRIMÉ EN KG MATIÈRE &CHE PAR HA 
INFLUENCE DB L’ENFOUISSEMENT DE PAILLE DE MIL COMPOSTÉE OU NON 
7040a 2 488a 1 195ac 10 689ac 
5 9406 2 252a 1134a 9 209a 
I RENDEMENTS 
1 Paille 1 Grains I Fz2es I Total 
I 
b l I I 
Enfouissement paille 
compostée. . . . /  7860a I 2510a 1 13696c 1 11 7156e 
ii 
Les résultats qui portent une même lettre ne diffèrent pas 
significativement au seuil de 0’05. 
Les résultats du tableau 2 montrent un effet dépressif de la 
paille non compostée sur le rendement en paille malgré l’apport 
complémentaire d’urée. Le compostage a fait disparaître cet 
effet dépressif. Notons qu’un échaudage dû à une sécheresse 
intervenue en fin du cycle avait compromis les traitements 
donnant un développement végétatif relativement plus abondant 
que les autres (le développement végétatif étant figuré par le 
rendement en paille dans le tableau 2). 
* 
- 4 -  
“ 
Deuxième expérience 
La deuxième expérience conduite en cuves de végétation, avait I 
pour objet d’élucjder l’origine de l’effet dépressif observé au 
champ. On a comparé l’effet de l’enfouissement d’une paille 
de mil non compostée (10 t MS/ha) à celui d’un compost et 
d’un fumier de paille de mil, en l’absence de fumure azotée, 
ou en présence d’un apport de 200 kg d’urée par ha. 
Les cuves de végétation contenaient 70 kg de sol et compor- 
taient un pied de mil par cuve (4 répétitions par traitement). 
TABLEAU 3 
INFLLPNCE DE L’ENFOUISSEMENT DES PAILLES DE MIL COMPOSTÉES ou NON ET 
DE FUMIER SUR LE RENDEMENT DU MIL EXPRIMÉ EN G MATIERE SECHE PAR 
PIED, EN L’ABSENCE ou EN PRÉSENCE D’ENGRAIS AZOTÉ (urée) 
Enfouissement de paille compostée . . . 
Enfouissement de fumier de paille. . . . 
APPORT D’ENGRAIS AZOTÉ 
55 (30- %)c 
96 (+21 %)a 
l o  
Témoin . . . . . . . . . . . . . . . 1 79a 
Enfouissement de paille non compostée . 29 (-63 %)b 
200 kg /ha 
155a 
119 (-23 %)b 
170 (4-10 %)a 
153 a 
Entre parenthèses on a exprimé les résultats en pourcentage 
par rapport aux témoins. 
Le tableau 3 montre que, même en présence d’un apport 
élevé d’azote (200 kg urée/ha), l’enfouissement de paille non 
compostée a réduit significativement la croissance du mil 
( -23  %), ce qui confirme les résultats obtenus au champ 
(première expérience). Le fumier de paille n’a exercé aucun 
effet dépressif. Le compost de paille en présence d’azote a accru 
le rendement de 10 %. 
Le fait que l’apport élevé d’azote ne ramène pas au niveau 
du témoin le rendement obtenu avec l’enfouissement de paille 
non compostée, suggère que des substances phytotoxiques conte- 
- 5 -  
i 
nues dans la paille de mil pourraient intervenir pour inhiber 
la croissance de la plante. Etant donné que de nombreux auteurs 
ont attribué la phytotoxicité de résidus végétaux ou du sol 
à la présence d’acides-phénols (3, 4, 5, 6), nous avons étudié 
I’évolution des quantités d’acides-phénols libérés par une litière 
de mil au cours d’une période de compostage de trois semaines. 
DOSAGE DES COMPOSOS PHÉNOLIQUES 
DANS LES RÉSIDUS DE RÉCOLTE DE MIL 
Mgthode de dosage 
Après récolte des épis, des échantillons de 20 g chacun, de 
feuilles, tiges et racines de mil variété Souna, ont été séchés 
à l’air et grossièrement hachés puis placés dans trois colonnes 
à percoler mises dans une étuve à 30°C; puis tous les 2, 3 
et 5 jours, on a extrait les fractions solubles dans 200 ml d’eau 
après un contact de 2 h 1/2. La première extraction a été 
effectuée par une suspension-dilution de sol Dior au l / l O O e  
de fagon à ensemencer le milieu et permettre un compostage 
de la litière entre chaque extraction. 
Après chaque percolation, l’extrait a été concentré sous vide 
à 20 ml, et amené au pH 1. Après une nuit à 4”C, les composés 
polymérisés ont été précipités, puis la solution a été centrifugée. 
Les phénols et acides-phénols ont été extraits par l’acétate 
d’éthyle sur le surnageant et sur le résidu sec (8). 
Les acides-phénols ont été séparés par chromatrographie bi- 
dimensionnelle sur papier Whatman no 1 à l’aide des solvants 
suivants : 
- Solution aqueuse d’acide acétique à 2 % (chromatographie 
- Benzène, acide acétique, eau dans le rapport 7, 6 et 3 (en 
L’identification a été faite par examen direct des chromato- 
grammes en lumière de Wood. Les chromatogrammes ont été 
ensuite révélés soit par une solution de p-nitraniline diazotée, 
soit par une solution aqueuse de chlorure ferrique. Le dosage 
a été effectué par mesure de la densité optique des taches 
à l’aide d’un densitomètre Photovolt Corporation selon la tech- 
nique de Metche et al. (10). 
ascendante : 2 - 3 h) ; 
volume) (chromatographie ascendante : 9 h). 
- 6 -. 
Résultats et discussion 
acides-phénols (tab. 4) ; par ailleurs, dix-neuf composés non 
identifiés ont été mis en évidence. L’étude de la percolation 
en fonction du temps (tableau 5) indique que la libération 
d’acides-phénols est pratiquement nulle après quinze jours de 
compostage et qu’environ 95 % des acides-phénols sont extraits 
durant la première semaine. 
C’est dans les feuilles que la teneur en acides-phénols est la 
plus forte (410 ppm). Cette teneur élevée est de l’ordre de 
grandeur des teneurs maximales trouvées par Jung (11) dans 
les litières forestières tempérées et tropicales (Calluna : 489 ; 
Khaya senegalensis : 448 ppm). 
TABLEAU 4 
TENEURS (ppm) DES RÉSIDUS DE RBCOLTE DE MIL EN ACJDES-PH~NOLS E ~ R A I T S  
La méthode utilisée a permis de caractériser et de doser dix 
V I  
PAR PERCOLATION EN 20 JOURS 
Salicylique. . . . . .  
Férulique . . . . . .  
Vanillique. . . . . .  
o. coumarique. . . .  
p. coamarique. . . .  
p. hydroxybenzoïque . 
m. hydroxybenzoïque. 
Gentisique. . . . . .  
Caféique. . . . . . .  
Protocatéchique . . .  
. . . . . . . .  
. . . . . . . .  
. . . . . . . .  
. . . . . . . .  
. . . . . . . .  
. . . . . . . .  
. . . . . . . .  
. . . . . . . .  
. . . . . . . . .  
. . . . . . . .  
TOTAL . . . . . . . . . . . . .  
TIGES 
29 
20 
23 
O0 
68 
15 
17 
12 
’ 12 
12 
268 
FEUILLES 
90 
80 
24 
18 
58 
36 
28 
16 
40 
20 
410 
RACINES 
54 
53 
14 
O0 
54 
26 
18 
O0 
O0 
07 
226 
Les teneurs trouvées dans les tiges et les racines de mil (268 
et 226 ppm respectivement) sont relativement élevées si on les 
compare à celles déterminées par Jung (11) pour d’autres 
plantes réputées riches en acides-phénols (Acacia 124 ppm, 
Guiera : 171 ppm: Gmelina: 175 ppm, Pinus : 188 ppm, 
Fagus : 69 ppm, Festuca : 39 ppm). Parmi les acides-phénols 
mis en évidence, les plus abondants sont par ordre de concen- 
tration décroissante : Férulique, p. coumarique, salicylique, p. et 
m. hydroxybenzoïque, et vanillique. 
La phytotoxicité des acides férulique, p-coumarique, p-hydroxy- 
benzoïque et vanillique a été montrée, entre autres, dans des sols 
cultivés en canne à sucre (12) et sorgho (13) et en riz (14). 
* 
- 7 -  
TABLEAU 5 
PROGRESSION EN FONCTION DU TEMPS DE L’EXTRACTION D’ACIDES-PHÉNOLS 
A PARTIR DES RÉSIDUS DE RÉCOLTE DE MIL. LA PREMIÈRE LIGNE INDIQUE LES 
PONDANTS, PAR RAPPORT A LA TENEUR OBTENUE APRÈS 21 JOURS DE PERCO- 
TENEURS ABSOLUES CUMULÉES, LA DEUXIÈME LES POURCENTAGES CORRES- 
LATION 
I JOURS DE PERCOLATION 
I I  
Tiges. . . . . . . 119 186 
Feuilles .. . . . . 163 265 
44,4 69,4 
39,7 64,6 
47,3 80,O 
Racines .. . . . . 107 181 
4 
230 
8 5 3  
83,6 
89,s 
343 
203 
7 
252 
94,O 
90,l 
94,6 
3 72 
214 
io i5 
-- 
264 268 
98,5 100 
401 409 
973 99,7 
993  100 
225 226 
21 
268 
100 
410 
1 O0 
226 
1 O0 - 
Cette action phytotoxique peut être très remarquée car les 
acides-phénols sont actifs même à faible concentration : l’acide- 
p-coumarique, par exemple, est inhibiteur de la croissance du 
seigle, du blé et du maïs, dès que sa concentration atteint 
10 PPm (7). 
En ce qui concerne le cas des pailles de mil, qui nous inté- 
ressent ici, nous venons de montrer que leur teneur moyenne 
en acides-phénols est de l’ordre de 300 ppm. Si l’on admet 
que lors de l’enfouissement de 10 t (matière sèche) de paille 
par hectare, cette paille est mélangée à l / l O e  de la masse du 
sol, soit 300 t, cette masse renfermerait 10 ppm d’acides-phénols, 
ce qui correspond au seuil d’inhibition qui vient d’être rappelé. 
ÉTUDE DE LA COMPOSITION PHÉNOLIQUE 
DE LA LITIÈRE DE MIL COMPOSTBE 
Nous avons dosé les acides-phénols hydrosolubles sur un 
échantillon de paille de mil compostée ; l’extraction est effectuée 
par agitation pendant 30 minutes, d’un mélange de 100 g de 
compost et de 900 ml d’eau. 
Le chromatogramme ne montre que des petits polymères à Rf 
nul ; les acides-phénols sont indécelables, ce qui indique une 
teneur inférieure à 0,l ppm. 
Centre National de Recherclzes Agronomiques de BAMBEY 
Institut Se‘izégalais de Recherclzes Agricoles (I.S.R.A.) 
- a -  
- \  
? I  
CONCLUSION 
Parmi les deux causes impliquées dans l’effet dépressif observé 
lors de l’enfouissement des pailles de mil, leur phytotoxicité 
semble jouer un rôle important, affectant tout particulièrement 
le début du cycle végétatif de la plante. Cette phytotoxicité 
pourrait être mise en relation avec la teneur élevée de ces pailles 
en acides-phénols. 
L’expérience d’extraction des composés phénoliques par per- 
colation que nous venons de réaliser indique que ces composés 
peuvent être libérés dans le milieu pendant trois semaines. 
D’un autre côté, les observations au champ montrent que l’effet 
dépressif de l’enfouissement de paille sur la germination et la 
levée des plantules se manifeste essentiellement dans les quinze 
jours qui suivent l’enfouissement, puis décroît ensuite pour 
s’annuler au trentième jour environ, vraisemblablement à la 
suite de !‘&mination des composés phénoliques par biodégra- 
dation ou par lessivage. 
En pratique, il serait possible d’éviter ou d’éliminer cet effet 
phytotoxique en enfouissant des pailles en sol humide, eta f i n  de 
cycle ciilturd afin que les composés phytotoxiques soient éli- 
minés avant la germination ou en compostant des pailles avant 
enfouissement. Malheureusement, ces deux techniques se heur- 
tent à des difficultés d’application dans le paysannat sénégalais ; 
d’autres solutions sont actuellement à I’étude. 
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES 
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fin de cycle avec enfouissement de pailles. Séminaire sur les technologies 
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I g -- 
I, 
9 
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dans le sol. etude de leur influence sur la germination et la croissance 
des végétaux. Aizn.. Agron., 18 (5), 545-569. 
(8) BRUCKERT (S.), JACQUIN (F.), METCHE (M.), 1967. - Contribution B 
l’étude des acides-phénols présents dans les sols. Bull. E. N.S.A. N., 
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Détermination quantitative d’acides-phénols par chromatographie sur 
papier. Bull. Soc. Cliitn. Fr., pp. 1763-65. 
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(11) WANG (T. S. C.) ,  YANG (T. K.), CHUANG (T. T.), 1967. - Soil phenolic 
acids as plant growth inhibitors, Soil Sci., 103 (4), 239-245. 
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Sorglninz vulgare dans les sols sableux de l’Ouest africain. Thèse de 
spécialité, Nancy. 
(13) CHANDRAMOHAN o.), PURUSHOTHAMAN (D.), KOTHANDARAMAN (R.),
1973. - Soil phenolic and plant growth inhibition. Platzt arid soil, 
9 (2), 73-92. 
3, 237-253. 
39, 303-308. 
M. Désiré Leroux. - Cet enfouissement de pailles n’est-il pas 
susceptible de provoquer des phénomènes de réduction ? Les sols 
considérés sont-ils bien aérés ? 
M. Georges Aubert. - Oui, les sols Diors en question, sont des 
sols bien aérés même en période de pluie. Je ne pense pas qu’ils 
h subissent le moindre phénomène d’engorgement. 
M. Angladette. - J’ai écouté avec grand intérêt cette coinmu- 
nication, que je rapprocherai des travaux qui ont été faits, plus 
ou moins récemment d’ailleurs, d’une part à Sefa, d‘autre part 
à la Station agronomique de Bambey. 
Les travaux auxquels je fais allusion sont de deux sortes : d’une 
part l’enfouissement des pailles de riz. Dans ce cas, il n’y a aucune 
manifestation de toxicité, l’enfouissement des pailles de riz donne 
toujours un accroissement de récolte, surtout si cette opération 
commode d’ailleurs, vu le climat un peu plus humide que dans 
la partie nord du Sénégal. 
Et, d’autre part, ~p sont les travaux, qui sont déjà assez lointains 
mais qui ont eu pour effet de comparer les accroissements de 
récoltes obtenus par les agriculteurs i3 l’ombre d’e acacia albita D 
auquel vous faisiez allusion tout à l’heure. Bien entendu il ne s’agit 
plus d’enfouissement, mais vraisemblablement de l’action de la 
partie racinaire de l’cc acacia albita >>. En tout cas le travail rapporté 
est très intéressant, d’autant plus que pratiquement l’enfouissement 
la pratique car ce sont des matériaux de grande taille - trois 
à quatre mètres : - on voit mal comment pourrait se faire 
l’enfouissement, sauf s’il est précédé d’un girobroyage. 
\ se fait en fin de saison des pluies, en fin de cycle, ce qui est plus 
Y des pailles de mil, comme celles de sorgho, n’est pas réalisé dans 
AChD.6MIE D’AGRICULTURE DE FRANCE 
P Exirail du proch-verbal de la Sèance du 15 Novembre 1978 
p. 1267 
c 
I 
J 
DECLARATION DE VACANCES 
Sont déclarées vacantes : 
- à la Section des Sciences physico-chimiques, les places des 
Correspondants nationaux : 
- M. Louis SOUBIÈS, décédé 
- M. Jean CHAUSSIDON, décédé. 
* 
a t 
ERRATUM 
Séance du 15 mars 1978 
No 6 
(Note prdseiitde par G. AUBERT) 
F. GANRY, P.A. ROGER, Y. DOMMERGUES 
<< A propos de l’enfouissement des pailles 
dans les sols sableux tropicaux au Sénégal >>, 
(pp. 445-454) 
Page 445: Dans le titre, lire GANRY et non GAURY. Dans 
l’introduction, lire nullement à la place de nuellement. 
Page 446: Dans le titre du tableau 1, il faut lire DIOR à la 
place de DIORN. 
page 448 : Dans le tableau 3, il faut lire 55(-30 %)C à la place 
de 55(30-%)C. 
Page 449: 
Lire en haut : << ...p résence d’acides phénols (2, 3, 4, 5, 6 et 7) 
au milieu : << ... sur le résidu sec (7) >> 
en bas : Metche et al. (9) >> 
Page 450: 
Lire en haut << ...J UNG (10) dans les litières >> 
en bas : << ...J UNG (10) .... D 
... canne à sucre (11) ... 
... Sorgho (1 2) .. . 
... riz (13) ... 
I 
Y 
3, 1 ;@$i 979 - 
F D Imprimerie Alençonnaise. B.P. 57 - 61002 AlCQçon 
C.P.P.P. : 23.579 - Dépôt légal 4 e  trime&& 1&8@0 &563i, pv% --- 
G@!8QC&@n do R&h%%@ 
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A propos de l'enfouissement de pailles dans les sols sableux tropicaux du Sénégal

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