1. Les arbres fixateurs d’azoteLes arbres fixateurs d’azote ::
une alternative à l’améliorationune alternative à l’amélioration
biologique de la fertilité des solsbiologique de la fertilité des sols
Dr B. SOUGOUFARA
Consultant
2. Que peut-on attendre des progrès de nosQue peut-on attendre des progrès de nos
connaissances relatives aux associationsconnaissances relatives aux associations
Sol – Micro organisme – Plante qui permettentSol – Micro organisme – Plante qui permettent
d’ouvrir la voie à des applications à court etd’ouvrir la voie à des applications à court et
moyen termes adaptées aux conditions localesmoyen termes adaptées aux conditions locales
souvent contraignantes ?souvent contraignantes ?
Si ce n’est rendre le système « Si ce n’est rendre le système « perseperse » attractif » attractif
accessible aux organisations de producteursaccessible aux organisations de producteurs
qui en assureront la diffusion à plus grandequi en assureront la diffusion à plus grande
échelle.échelle.
3. Depuis plusieurs années les recherches de baseDepuis plusieurs années les recherches de base
effectuées dans ce domaine se sont concrétisées par laeffectuées dans ce domaine se sont concrétisées par la
mise au point de technologies nouvelles actuellementmise au point de technologies nouvelles actuellement
disponibles qui ont fait naître l’espoir que l’ondisponibles qui ont fait naître l’espoir que l’on
parviendrait rapidement à des applications auparviendrait rapidement à des applications au
champ. Nous croyons en avoir convaincu les acteurschamp. Nous croyons en avoir convaincu les acteurs
et décideurs du développement eu égard auxet décideurs du développement eu égard aux
retombés importantes mais l’insuffisance de laretombés importantes mais l’insuffisance de la
démonstration et les succès limités de certainesdémonstration et les succès limités de certaines
tentatives expliquent peut être l’atermoiement destentatives expliquent peut être l’atermoiement des
efforts entrepris en vue d’une large diffusion de cetteefforts entrepris en vue d’une large diffusion de cette
pratique probantepratique probante
4. Cet atelier vient assurément à son heure pour encoreCet atelier vient assurément à son heure pour encore
avoir porté le débat autour de la technologieavoir porté le débat autour de la technologie
d’inoculation des plantes sur la place publique.d’inoculation des plantes sur la place publique.
N’oublions pas qu’en Mars 1986 dans le cadre d’unN’oublions pas qu’en Mars 1986 dans le cadre d’un
Colloque sur l’amélioration biologique de la fertilitéColloque sur l’amélioration biologique de la fertilité
des sols qui a réuni 19 pays Africains un pareil débatdes sols qui a réuni 19 pays Africains un pareil débat
a eu lieu ici à Dakar mais le manque d’encadrementa eu lieu ici à Dakar mais le manque d’encadrement
d’accompagnement et de suivi après ce colloque n’ad’accompagnement et de suivi après ce colloque n’a
pas fait surgir la nécessité d’une appropriation etpas fait surgir la nécessité d’une appropriation et
d’une adoption de la technologie par lesd’une adoption de la technologie par les
organisations locales de producteurs.organisations locales de producteurs.
5. Aujourd’hui cette rencontre est une étape de plusAujourd’hui cette rencontre est une étape de plus
pour justifier encore l’intérêt qui s’attache àpour justifier encore l’intérêt qui s’attache à
l’utilisation des micro organismes symbiotiques dansl’utilisation des micro organismes symbiotiques dans
les applications agroforestières. Je souhaite vivementles applications agroforestières. Je souhaite vivement
qu’elle stimule le dialogue autour desqu’elle stimule le dialogue autour des
questionnements et les remises en cause de laquestionnements et les remises en cause de la
démarche d’adoption de la technologie d’inoculationdémarche d’adoption de la technologie d’inoculation
jusque là entreprise en vue de relever le défi de sonjusque là entreprise en vue de relever le défi de son
usage à grande échelle.usage à grande échelle.
6. Ma communication sera de 3 ordres et portera sur :Ma communication sera de 3 ordres et portera sur :
Rappel du rôle écologique et socio économique des
arbres fixateurs d’azote ;
Résultats d’essais illustrant l’effet positif de l’inoculation
au champ de C. equisetifolia et A. senegal en ayant recours
à des cultures pures de Frankia et Rhizobium;
Approches permettant d’optimiser l’efficience de ces
symbioses.
7. Rappel du rôle écologique et socioRappel du rôle écologique et socio
économique des arbres fixateurs d’azoteéconomique des arbres fixateurs d’azote
Rappelons que chez les plantes ligneuses, on peut distinguer 2
types de symbiose :
Les symbioses avec Rhizobium, bactérie associée à un grand
nbre d’espèces appartenant à la famille des légumineuses;
Les symbioses avec Frankia, bactérie classées dans le groupe
des actinomycètes, associée à des espèces végétales pour la
plupart ligneuses désormais désignées sous le nom de plantes
actinorhiziennes .
Dans les 2 cas, l’infection de la plante hôte par la bactérie a eu
lieu au niveau des racines provoquant une prolifération des
cellules de la plante hôte pour former un nodule
8. Ces espèces ligneuses fixatrices d’azote sontCes espèces ligneuses fixatrices d’azote sont
appelées à jouer un rôle de plus en plus importantappelées à jouer un rôle de plus en plus important
non seulement en tant que producteurs de bois etnon seulement en tant que producteurs de bois et
de biomasse, mais aussi en tant qu’auxiliaires oude biomasse, mais aussi en tant qu’auxiliaires ou
même parfois composants majeurs des systèmes demême parfois composants majeurs des systèmes de
production agricole.production agricole.
Leur emploi s’impose en raison de leur aptitude àLeur emploi s’impose en raison de leur aptitude à
coloniser les sols infertiles inutilisables pourcoloniser les sols infertiles inutilisables pour
l’agriculture et à les protéger contre l’érosionl’agriculture et à les protéger contre l’érosion
éolienneéolienne
9. A titre d’exemple nous pouvons citer les cas suivants :A titre d’exemple nous pouvons citer les cas suivants :
A. senegalA. senegal est doté d’une plasticité édaphique et climatiqueest doté d’une plasticité édaphique et climatique
qui en a fait une essence privilégiée dans les reboisementqui en a fait une essence privilégiée dans les reboisement
de protection en zone sahélienne et constitue en périodede protection en zone sahélienne et constitue en période
sèche la seule source fourragère par le feuillage vertsèche la seule source fourragère par le feuillage vert
conservé ou encore par les fruits verts ou secs. La gommeconservé ou encore par les fruits verts ou secs. La gomme
arabique qu’il produit joue un rôle non négligeable dans laarabique qu’il produit joue un rôle non négligeable dans la
consommation locale et les industries liées à l’économieconsommation locale et les industries liées à l’économie
mondialemondiale
10. Les exploitations agro sylvicoles expérimentalesLes exploitations agro sylvicoles expérimentales
mises en place par l’ISRA/CNRF à Mbiddi ontmises en place par l’ISRA/CNRF à Mbiddi ont
révélé des différences de rendements sur le haricotrévélé des différences de rendements sur le haricot
(niébé) et sur le pastèque non sucré entre système(niébé) et sur le pastèque non sucré entre système
de culture intercalaire et culture pure. De plus lede culture intercalaire et culture pure. De plus le
développement des gommiers (croissance etdéveloppement des gommiers (croissance et
biomasse) n’est pas affecté en système de culturebiomasse) n’est pas affecté en système de culture
intercalaire (intercalaire (Dione, 1986Dione, 1986).).
Signalons dans le cas de cet exemple qu’aucunSignalons dans le cas de cet exemple qu’aucun
inoculum de Rhizobium n’a été appliqué auinoculum de Rhizobium n’a été appliqué au
gommier au début de l’expérimentation .gommier au début de l’expérimentation .
Probablement des micro organismes symbiotiquesProbablement des micro organismes symbiotiques
compatibles natifs se sont exprimés spontanément.compatibles natifs se sont exprimés spontanément.
Ce qui justifierait l’accroissement constaté de laCe qui justifierait l’accroissement constaté de la
productivité des plantes cultivées.productivité des plantes cultivées.
11. Une série d’opérations de fixation des dunes vives duUne série d’opérations de fixation des dunes vives du
littoral sénégalais par la reforestation aveclittoral sénégalais par la reforestation avec C. equisetifoliaC. equisetifolia
a pu être menée à bien grâce à l’inoculation systématiquea pu être menée à bien grâce à l’inoculation systématique
des jeunes plants en pépinière ; celle-ci étant réalisée pardes jeunes plants en pépinière ; celle-ci étant réalisée par
aspersion des jeunes semis avec une suspension deaspersion des jeunes semis avec une suspension de
broyats de nodules.broyats de nodules.
Aujourd’hui de Dakar à St Louis les dunes vives sontAujourd’hui de Dakar à St Louis les dunes vives sont
entièrement stabilisées grâce à ce procédé.entièrement stabilisées grâce à ce procédé.
12. Un autre exemple que l’on peut utilement associer à ceUn autre exemple que l’on peut utilement associer à ce
que nous venons de rapporter et celuique nous venons de rapporter et celui dd’A. cynophylla ,’A. cynophylla ,
qui, introduit par le service des Eaux et Forêts dequi, introduit par le service des Eaux et Forêts de
Tunisie dans les pâturages très dégradés de la régionTunisie dans les pâturages très dégradés de la région
d’Enfidha, a permis de multiplier par 4 la charge ded’Enfidha, a permis de multiplier par 4 la charge de
bétail.bétail.
13. Résultats d’essais illustrant l’effet positif deRésultats d’essais illustrant l’effet positif de
l’inoculation au champ del’inoculation au champ de C. equisetifoliaC. equisetifolia etet
A. senegalA. senegal en ayant recours à des cultures pures deen ayant recours à des cultures pures de
FrankiaFrankia etet Rhizobium;Rhizobium;
Bien que les résultats obtenus grâce à la méthode
simple faisant appel ou non à une suspension de
broyat de nodules aient été satisfaisants, cette
pratique doit être évitée non seulement à raison du
danger d’introduire des pathogènes mais aussi en
raison du fait que l’on ignore l’effectivité des sources
apportées avec les nodules ou préexistantes (natives)
14. Grâce au développement des collections de
souches de Frankia et Rhizobium dans les labo
de référence, nous disposons désormais d’un
assez grand choix de souches spécifiques
dont certains présentent un intérêt forestier
de tout premier plan.
15. A titre d’exemple nous allons vous rapporter lesA titre d’exemple nous allons vous rapporter les
résultats de 2 essais conduits au champ:résultats de 2 essais conduits au champ:
Le premier essai porte sur l’effet positif de
l’inoculation avec un inoculum polymérique
de Frankia (billes d’alginates séchées)
stocké
pendant 2 ans au labo. Pour chaque plant
de
C. equisetifolia on a apporté l’équivalent de
50mg de cet inoculum polymérique. L’idée
était de vérifier la qualité de l’inoculum et
16.
17. Le 2Le 2èmeème
essai porte sur l’effet de l’inoculation avecessai porte sur l’effet de l’inoculation avec
RhizobiumRhizobium sur la croissance desur la croissance de A. senegalA. senegal en relation avecen relation avec
la production de gomme arabique .la production de gomme arabique .
Deux types d’expérimentation ont été initiés au cours deDeux types d’expérimentation ont été initiés au cours de
l’hivernage 2002 dans les régions de Louga (Dahra) et del’hivernage 2002 dans les régions de Louga (Dahra) et de
Dakar (Bel Air). Dans les parcelles d’arbres d’Dakar (Bel Air). Dans les parcelles d’arbres d’A. senegalA. senegal
adultes âgés de 8 ans, des inoculations ont été pratiquéesadultes âgés de 8 ans, des inoculations ont été pratiquées
sur différents blocs. A la période de saignée (2sur différents blocs. A la période de saignée (2èmeème
quinzaine d’octobre), l’ensemble des arbres a été saigné àquinzaine d’octobre), l’ensemble des arbres a été saigné à
la même intensité. Le suivi de la période de productionla même intensité. Le suivi de la période de production
de gomme a permis de constater une productionde gomme a permis de constater une production
gommière bcp plus élevée chez les inoculés ( 600g/arbre)gommière bcp plus élevée chez les inoculés ( 600g/arbre)
contre 400g/arbre chez les non inoculés. Ce résultatcontre 400g/arbre chez les non inoculés. Ce résultat
montre le bénéfice quemontre le bénéfice que A. senegalA. senegal à un stade avancé deà un stade avancé de
son développement peut tirer de l’inoculation avec uneson développement peut tirer de l’inoculation avec une
bactérie spécifique permettant d’améliorer la gommose.bactérie spécifique permettant d’améliorer la gommose.
18. Approche permettant d’optimiserApproche permettant d’optimiser
l’efficience de ces symbiosesl’efficience de ces symbioses
L’exploitation optimale de ces symbioses ne
peut se concevoir que si l’on parvient à maîtriser
l’association Sol – Micro organisme – Plante ; ce
qui implique nécessairement des recherches
correspondantes portant sur le micro symbionte,
comme c’est le cas général, mais aussi et surtout
sur la plante hôte, la correction des carences
minérales et l’élimination des pathogènes par la
stérilisation.
19. S’agissant du micro symbionte, j’ai déjà rappeléS’agissant du micro symbionte, j’ai déjà rappelé
dans mes propos qu’il existe des souchesdans mes propos qu’il existe des souches
hautement spécifiques dans les collections dehautement spécifiques dans les collections de
référence. Pour en facilité l’utilisation, unréférence. Pour en facilité l’utilisation, un
procédé fondé sur l’inclusion des bactéries dansprocédé fondé sur l’inclusion des bactéries dans
un gel de polymère a été proposé et a déjà fait sesun gel de polymère a été proposé et a déjà fait ses
preuves. Le problème qui se pose désormais estpreuves. Le problème qui se pose désormais est
sa fabrication industrielle et sa mise à dispositionsa fabrication industrielle et sa mise à disposition
sur le marché à un prix de revient à l’ha faiblesur le marché à un prix de revient à l’ha faible
même si l’on applique des doses élevées (30 – 50même si l’on applique des doses élevées (30 – 50
mg poids sec de l’inoculum) à chaque plante enmg poids sec de l’inoculum) à chaque plante en
pépinière.pépinière.
20. S’agissant de la plante hôte, il est clair qu’il existeS’agissant de la plante hôte, il est clair qu’il existe
entre les espèces et au sein d’une même espèce deentre les espèces et au sein d’une même espèce de
grande différence en ce qui concerne leur potentielgrande différence en ce qui concerne leur potentiel
fixateur d’azote. En réalité, ce qui nous intéressefixateur d’azote. En réalité, ce qui nous intéresse
plus particulièrement ici n’est pas tant la variabilitéplus particulièrement ici n’est pas tant la variabilité
inter spécifique mais la variabilité intra spécifiqueinter spécifique mais la variabilité intra spécifique
au demeurant très marquée chez les arbres. Cetteau demeurant très marquée chez les arbres. Cette
variabilité intra spécifique porte un nbre devariabilité intra spécifique porte un nbre de
caractère dont les plus importants en dehors decaractère dont les plus importants en dehors de
l’aptitude à fixer l’azote en symbiose sont : lal’aptitude à fixer l’azote en symbiose sont : la
vitesse de croissance, la résistance aux pathogènesvitesse de croissance, la résistance aux pathogènes
et la tolérance à l’aridité ou à la salinité du sol.et la tolérance à l’aridité ou à la salinité du sol.
21. La possibilité d’exploiter cette variabilité intraLa possibilité d’exploiter cette variabilité intra
spécifique pour accroître la fixation d’azote a étéspécifique pour accroître la fixation d’azote a été
proposée depuis très longtemps pour les plantesproposée depuis très longtemps pour les plantes
annuelles. Dans le cas des arbres et particulièrementannuelles. Dans le cas des arbres et particulièrement
dans le cas de la symbiosedans le cas de la symbiose C. equisetifolia – Frankia ,C. equisetifolia – Frankia , jeje
suis arrivé à la conclusion suivante qu’il est possiblesuis arrivé à la conclusion suivante qu’il est possible
de sélectionner séparément les souches microbiennesde sélectionner séparément les souches microbiennes
et les clones, la meilleure combinaisonet les clones, la meilleure combinaison clone x soucheclone x souche
étant constituée par l’association : le meilleur cloneétant constituée par l’association : le meilleur clone
avec la meilleure souche.avec la meilleure souche.
22.
23. S’agissant de la correction des carences minéralesS’agissant de la correction des carences minérales
ou de l’acidité du sol, nul n’ignore que bon nbre deou de l’acidité du sol, nul n’ignore que bon nbre de
sols tropicaux présente des carences parfoissols tropicaux présente des carences parfois
importantes en macro elts (P notamment mais aussiimportantes en macro elts (P notamment mais aussi
Ca et K) ou oligo elts (Mo dans les sols acides ; Fe,Ca et K) ou oligo elts (Mo dans les sols acides ; Fe,
Zn, Mn, B dans les sols alcalins ou dans les sols trèsZn, Mn, B dans les sols alcalins ou dans les sols très
organiques). Ces carences correspondantesorganiques). Ces carences correspondantes
peuvent, dans certains cas, limiter l’établissement etpeuvent, dans certains cas, limiter l’établissement et
le fonctionnement de la symbiose. C’est pourquoi ille fonctionnement de la symbiose. C’est pourquoi il
est indispensable d’apporter aux plantes auest indispensable d’apporter aux plantes au
moment de leur mise en place un complémentmoment de leur mise en place un complément
minéral de l’ordre de 100 à 150 g / trou deminéral de l’ordre de 100 à 150 g / trou de
plantationplantation
24. S’agissant de la stérilisation du sol de pépinière, elleS’agissant de la stérilisation du sol de pépinière, elle
est indispensable lorsque celui-ci renferme lesest indispensable lorsque celui-ci renferme les
organismes pathogènes. Une stérilisation totale estorganismes pathogènes. Une stérilisation totale est
impossible à obtenir. Par contre, il est possible deimpossible à obtenir. Par contre, il est possible de
stériliser partiellement le sol des pépinières par lastériliser partiellement le sol des pépinières par la
vapeur ou l’application de fumigants ouvapeur ou l’application de fumigants ou
désinfectants tels que le bromure de méthyle, ledésinfectants tels que le bromure de méthyle, le
dazomet ou par une méthode peu onéreuse dontdazomet ou par une méthode peu onéreuse dont
l’usage est appelé à se répandre : la solarisationl’usage est appelé à se répandre : la solarisation
((Stapleton et Devay, 1986Stapleton et Devay, 1986))
25. ConclusionConclusion
En guise de conclusion, nous formulerons 2 remarques,
l’une concernant l’orientation des recherches, l’autre
précisant les domaines d’application de la fixation
biologique de l’azote.
Le perfectionnement des acquis et l’approfondissement de
la maîtrise du contrôle de ces symbioses devraient
permettre l’obtention de systèmes caractérisés à la fois par
un potentiel fixateur d’azote élevé et par une bonne
tolérance aux contraintes de l’environnement. Les
recherches correspondantes impliquent donc le recours à
des disciplines aussi diverses que la BM, la Physiologie,
l’Ecologie et les Structures de valorisation . Il est, dans ces
conditions, indispensable que les spécialistes de ces
différentes disciplines conjuguent leurs efforts pour
préparer le transfert de leurs découvertes aux utilisateurs
potentiels.
26. Il est évident que le processus de fixation biologique
de l’azote peut contribuer puissamment à accroître la
production végétale. Mais c’est dans les régions
tropicales, et plus particulièrement dans le cas des
plantes pérennes, que l’exploitation de la fixation
biologique de l’azote est appelée à se développer.
Toute fois, il faut être bien conscient du fait que, dans
le cas d’une agriculture intensive l’azote fixé par voie
biologique ne pourra, en général, pas remplacer
totalement les engrais azotés, qui, malgré leurs
inconvénients continueront d’être indispensables à
nbre de productions végétales annuelles ou à certaines
cultures pérennes particulières. Dans ces 2 derniers
cas, l’idéal consisterait à une agriculture fondée sur
l’utilisation intégrée de l’azote industriel et de l’azote
d’origine biologique.