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«Biodisponibilité du phosphore dans la rhizosphère du grenadier (Punica granatum L.) Sous climat aride : cas des vergers de Messaad Wilaya de Djelfa ...»

Biodisponibilité du phosphore dans la rhizosphère du grenadier

(Punica granatum L.) Sous climat aride : cas des vergers de Messaad

Wilaya de Djelfa

Boudiaf-Nait kaci M. (1), Hedde M.,3 Mouas-Bourbia S.(1) ),Siad D.(1) et Derridj A.(2)

(1) Laboratoire Ressources Naturelles, Département des Sciences Agronomiques UMMTO Algérie

2. Département des Sciences Agronomiques UMMTO Algérie.

3. UR 251 PESSAC-Centre INRA de Verrsailles-Grignon

Résumé

L’objectif de cette étude est de suivre au champ l’influence des racines du grenadier sur certaines propriétés physiques, chimiques et la biodisponibilité du phosphore sous climat aride. Pour cela nous avons échantillonné au sein d’un verger de six ans dans la région de Messaad. Les quatre fractions de sols prélevées correspondent au sol hors couvert végétal, au sol global, indemne de toute activité racinaire ; le sol rhizosphèrique, agrégats de diamètre inférieur à 1 cm accolés aux racines fines actives de diamètre inférieur à 5 mm et le rhizoplan qui est la fraction de terre fine accolée à la racine.

Le pH des quatre fractions de sol est proche, ce qui s’explique par le fort pouvoir tampon exercé par les carbonates de calcium. Le carbone organique et le calcaire total diminuent significativement dans la rhizosphère.

L’évaluation des formes de phosphore, le phosphore assimilable Olsen et le phosphore total associée à la méthode d’échantillonnage permet de mettre en évidence le gradient essentiel d’éloignement par rapport aux racines. Le sol et la rhizosphère sont pauvres en phosphore assimilable Olsen et en phosphore total en raison du prélèvement de ces formes biodisponibles par les racines.

Mots clés : rhizosphère – phosphore – grenadier– aride – mise en valeur.

Biodisponibilité du phosphore dans la rhizosphère du grenadier (Punica granatum L.) Sous climat aride : cas des vergers de Messaad Wilaya de Djelfa Boudiaf-Nait kaci M. (1), Hedde M.,3 Mouas-Bourbia S.(1) ),Siad D.(1) et Derridj A.(2) (1) Laboratoire Ressources Naturelles, Département des Sciences Agronomiques UMMTO Algérie

2. Département des Sciences Agronomiques UMMTO Algérie.

3. UR 251 PESSAC-Centre INRA de Verrsailles-Grignon Introduction En Algérie, la zone aride représente prés de 95% du territoire national dont 80% dans le domaine hyperaride. Ces chiffres traduisent à eux seuls l’intérêt de ces régions sur le plan socioéconomique. Il est donc indispensable, tant pour les populations qui vivent dans ces régions que dans celles des régions limitrophes, d’augmenter les capacités de production des zones arides (Halitim, 1988).

La région de Djelfa est connue par ses superficies à perte de vue, mais l’agriculture dans celleci est marginalisée à cause du climat aride et surtout par la formation géologique qui présente une contrainte édaphique importante (croûte et dalle calcaire). Or que, l’arboriculture peut se faire avec des techniques adaptées à cette région.

Toute fois, certaines espèces pérennes comme la variété locale du grenadier ont eu un regain d’intérêt chez les populations. Cette variété est omniprésente chez les agriculteurs et très utilisée dans la mise en valeur des terres. Son maintien est à un développement approprié et modulable des structures racinaires et aériennes assez caractéristiques, dépendant à leur tour des conditions climatiques, de la nature du sol et des techniques culturales.

Le sol constitue une source majeure de nutriments minéraux nécessaires aux végétaux, qui assurent leur nutrition minérale en prélevant par leurs racines des ions minéraux dissous dans la solution du sol (Girard et al., 2005et Hinsinger, 1998). Cette nutrition résulte pour une large part, du fonctionnement de la rhizosphère, cette dernière est définie comme étant le siège de processus physiques et chimiques spécifiques liés à l’alimentation hydrique et minérale des plantes ((Girard et al., 2005).

Sous l’influence des paramètres physiques, chimiques et biologiques du sol, les éléments nutritifs en particulier le phosphore, subissent des transformations variées liées à leurs propriétés. Les faibles teneurs en phosphore dans les sols limitent la production fruitière. Il s’agit de savoir comment atteindre un état de fertilité durable dans des conditions économiquement acceptables. Une gestion raisonnée de la fertilisation requiert l’évaluation de la biodisponibilité du phosphore présent ou apporté dans les sols. Dans ce travail sont présentés i) les variations de certaines propriétés physiques et chimiques dans la rhizosphère du grenadier, ii) distribution des formes de phosphore dans les sols rhizosphèriques, non rhizosphèriques et hors couvert végétal.

la géographie de la région d’étude :

ILa Wilaya de Djelfa est située dans la partie centrale de l’Algérie du Nord au delà des piémonts Sud de l’Atlas Tellien en venant du Nord dont le chef lieu de Wilaya est à 300 kilomètres au Sud de la capitale. Elle est comprise entre 2° et 5° de longitude Est et entre 33° et 36° de latitude Nord. Elle est limitéeau Nord par Médéa et Tissemsilt, au Sud par Ouargla, El Oued et Ghardaïa, a l'Est par M'sila et Biskra et a l'Ouest par Laghouat et Tiaret Notre station d’étude est située dans la commune de Messaad à 70 kilomètre au sud du chef lieu de la wilaya de Djelfa.





II- La synthèse bioclimatique :

Le Diagramme ombrothermique de Bagnouls et Gaussen nous a montré que la période sèche s’étale sur toute l’année. L’indice d’aridité de De Martonne classe Messaad dans une zone de Climat Aride.

I = P/T+10 I : Indice d’aridité P : Somme des précipitations annuelle T : Moyenne des températures annuel III- Matériel et méthodes 1- Echantillonnage 2- L’échantillonnage a été réalisé dans la région de Messaad dans la Wilaya de Djelfa, sur une parcelle de 200 ha comprenant 4000 oliviers et 3500 grenadiers. L’échantillonnage a été effectué sous 10 grenadiers dont quatre différentes fractions de sols en été prélevés qui sont le sol hors couvert végétal, le sol global, le sol rhizosphérique et le rhizoplan.

Le choix des arbres échantillonnées été aléatoire car la parcelle été homogène. La période d’échantillonnage correspond à la période de reprise de végétation pour le grenadier. La variété de grenadier planté est la variété messaad.

2-Echantillonnage du sol Nous avons procédé à l’échantillonnage de quatre fractions de sol, soit le sol rhizosphèrique, le sol non rhizosphèrique, le rhizoplan et le sol couvert végétal correspond au sol prélevé à proximité de l’arbre mais qui ne subit pas l’influence des racines et qui est en dehors du houppier de l’arbre à la reprise de végétation au mois d’avril 2010. On prélève un échantillon volumineux dans la région des racines de l’arbre, on récolte les racines et le sol accolé à l’ensemble du système racinaire, seuls les racines de 2 à 5 mm de diamètre et les agrégats de terre de 1cm de diamètre sont retenus. Dans le même verger loin de toute activité racinaire, on prélève les autres fractions. La méthode d’échantillonnage utilisée est aléatoire du fait que les sols sont homogènes.

3-Analyse au laboratoire Méthodes d’analyses Les caractéristiques physiques et chimiques des sols sont déterminées par les méthodes standards d’analyses en pédologie (Jackson,1967). Le phosphore total est extrait par digestion à l’acide perchlorique (HClO4) à 60% avec un rapport sol/solution de 1/10. Le phosphore assimilable (Olsen) est extrait avec une solution de NaHCO4 0,5M à pH 8,5. Le dosage du phosphore se fait par colorimétrie à 660 nm.

IV- Résultats et discussion 1- Impact de la racine sur les propriétés physiques et chimiques des sols :

1-Granulométrie :

Tableau 1: Résultat des analyses physiques

–  –  –

2-pH :

Figure 1 : Variation du pH entre les quatre fractions de sol Le pH des quatre fractions de sol est moyennement alcalin, il varie entre 8.05 et 8.27.

Nous avons remarqué une augmentation du pH au niveau du sol rhizosphérique par rapport au sol global et au sol hors végétations. Cette augmentation est due au prélèvement de l’eau autour des racines qui induit à un desséchement local qui a pour effet de concentrer les solutés au voisinage des racines de cations qui font augmenter l’alcalinité du milieu et donc augmente le pH de la rhizosphère (Anoua et al., 1997).

3-Le calcaire total :

Figure 2 : Variation du calcaire total des quatre fractions de sol Le taux de calcaire total est faible sous le grenadier il varie entre 1.48 et 3.48. Le taux le plus élevé est dans le sol global puis il diminue dans le sol rhizosphérique pour atteindre le taux le plus bas dans le rhizoplan. L’abaissement dans la rhizosphère est dû à l’acidification du milieu par la racine qui excrètent des H+ et des acides organique qui dissolve le CaCO3 (Jaillard, 2001).

4-La matière organique :

Figure 3 : Variation du taux de matière organique des quatre fractions de sol Le taux de matière organique est faible il varie entre 0.11 et 0.24. Nous remarquons que le taux le plus élevé est dans le sol hors végétations et il diminue dans le sol global ceci est due a la minéralisation de la matière organique qui fait diminué son taux dans le sol. Tant dis qu’il baisse dans le sol rhizosphérique pour atteindre son taux le plus bas dans le rhizoplan (Burac et Geode, 2006).

II- Caractéristiques phosphatées dans les quatre fractions du sol du grenadier 1-Le phosphore total :

Comparativement aux normes d’interprétation proposées par Jackson (1967), le taux de phosphore total est faible, il varie entre 0.377 et 0.528 ppm de p (tableau 4).

Figure 4 : Variation du taux de phosphore total dans les quatre fractions du sol Le taux de phosphore total est plus élevé dans le sol hors végétation par rapport au sol global qui est peut être due a la minéralisation du phosphore organique par hydrolyse des liaisons phosphate ce qui rend le phosphore organique assimilable pour les plantes. Le sol atteint son taux le plus bas dans le sol rhizosphérique s’explique par le prélèvement du phosphore par les racines (Davet, 1996).

3- Le phosphore assimilable dosé selon la méthode Olsen :

Le taux de phosphore assimilable (Olsen) des sols étudiés varie entre 0.1 et 0.149 ppm de P.

Ces teneurs sont très basses.

Figure 5 : Variation du phosphore assimilable dans les quatre fractions du sol La teneur du sol en phosphore assimilable augmente à proximité des racines par rapport au sol distal se traduit par la libération par les racines d’ions H+ qui dissous les phosphates naturelle en les rendant assimilable pour la plante et dans le cas ou le phosphore n’est pas prélevé par les racines il se réagit avec les divers constituant du sol et donc il se retrouve adsorbé (Hinsinger, 2001).

Tableau 2 : Teneur en phosphore total et assimilables des sols étudiés

–  –  –

Conclusion Les terres arides n’ont pas bénéficié jusqu’à présent de tout l’intérêt nécessaire à leur conservation, valorisation et exploitation. La réhabilitation de ces terres devrait s’orienter vers la mise en place de programmes d’introduction d’espèces généralement plus adaptées à ces milieux, en tenant compte de l’aspect économique et social. L’introduction d’une espèce comme le grenadier et la réhabilitation des variétés locales comme celle de Messaad nécessite tout un travail de recherche et cela en raison de ces exigences climatiques, édaphiques et des techniques culturales adéquates.

Cette étude nous a révélé certaines différences significatives entre les quatre fractions de sols ou le taux d’argile est plus élevé dans le sol rhizosphérique et le rhizoplan par rapport au sol global et au sol hors végétation. Parallèlement les taux de calcaire total et de matière organique diminuent ce qui est lié l’activité racinaire car l’échantillonnage a été effectué en période de reprise végétative.

Les résultats des analyses phosphatées ont montré des concentrations très basses pour les quatre fractions de sol. Ces teneurs sont faibles dans les sols rhizosphériques comparativement aux sols globaux, cela s’explique par les prélèvements intenses des racines et l’immobilisation du phosphore ce qui est dû à la présence du calcaire dans ces sols ainsi que les techniques culturales utilisées.

Au terme de ce travail, qui a été fait pour mieux comprendre l’adaptation et la réhabilité de la variété locale du grenadier dans le domaine aride et semi aride, il est souhaitable de le compléter par des analyses pour la comparaison entre sol rhizosphérique et global de différentes éspeces fruitieres, avec une détermination du diagnostic foliaire. La microflore du sol, les mycorhizes ainsi que la détermination de la faune déjà faite pour mieux comprendre l’environnement racinaire de cette espèce.

REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE

Anoua et al, 1997 : La truffe, la terre, la vie, Ed. Quae, 210p.

Burac C. et Geode C., 2006 : La Caraïbe, données environnementales. Ed. KARTHALA.

458p.

Davet P., 1996 : Vie microbienne du sol et production végétale, 283p ed Quae Girard M.C., Remy J.C., Berthelin J. et Morel J.B., 2005: Sol et environnement; Ed;

Dunod. Paris; 816p Halitim A., 1988: Sol des regions arides de l’Algerie, O. P. U. Algerie. 381p.

Hinsinger P. 1998: How do plant root acquire mineral nutrients? Chemical processes involved in the rhizosphere. Advances in Agronomy, 64. pp :225-265.

Hinsinger P. 2001 : Interactions chimiques entre racines et minéraux du sol. Conséquences sur l’altération des minéraux et la nutrition des végétaux. Mémoire en vue d’obtenir l’habilitation à diriger des recherches. Université de Montpellier II 147p.

Jaillard B ; 2001: Flux de proton dans la rhizosphère et acidification des sols (sol et



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