Open Access
Issue
OCL
Volume 20, Number 3, May-June 2013
Page(s) 165 - 170
Section Agronomie
DOI https://doi.org/10.1051/ocl.2013.0508
Published online 15 May 2013

© John Libbey Eurotext 2013

Jatropha curcas L. (JCL ou pourghère), originaire d’une zone couvrant le Mexique, l’Amérique centrale, le Brésil, la Bolivie, le Pérou, l’Argentine et le Paraguay, est un arbuste de 5-7 m qui appartient à la famille des Euphorbiaceae (USDA ANGRPNGRLBM, 2007). Il a été introduit dans de nombreuses régions subtropicales et tropicales où il est utilisé comme haie vive ou comme plante médicinale (Heller, 1996). Son aire de distribution actuelle couvre les zones arides et semi-arides (Jones et Miller, 1992; Makkar et Becker, 1997) et les régions tropicales humides : Guatemala (> 4 000 mm/an), nord du Vietnam et de la Thaïlande. Rijssenbeek et al. (2007) situent son aire entre les latitudes 30° N et 35° S. JCL est résistant à la sécheresse mais exige des sols bien drainés, notamment dans les zones à plus forte pluviométrie (Legendre et al., 2009).

L’arbre peut jouer un rôle dans la lutte contre l’érosion. Il est utilisé en médecine traditionnelle : l’huile a des propriétés purgatives à petite dose et sert à traiter certaines maladies de la peau ou à soulager les rhumatismes. JCL a d’autres utilisations comme savon artisanal ou comme moyen d’éclairage avec des lampes rudimentaires. Le latex, utilisé sur les blessures, aurait des propriétés antiseptiques et coagulantes (Dommergue et Pirot, 2008).

Des extraits aqueux de pourghère peuvent être utilisés comme biocontrôle d’agents pathogènes fongiques et exercent une activité molluscicide contre la douve du foie (Emesto, 2008). Les autres valorisations sont l’utilisation du tourteau des graines triturées comme engrais organique ou pour la production d’énergie (combustion, cogénération) (Dommergue et Pirot, 2008).

Parmi les différents choix de sources d’énergies renouvelables, les plantes oléagineuses comme JCL présentent un potentiel pour satisfaire une partie des besoins croissants en énergie, surtout dans les pays pauvres d’Afrique non producteurs de pétrole. Ses graines contiennent 30-40 % d’huile avec un acide gras similaire à celui des huiles comestibles (Gübitz et al., 1999). L’huile après filtration peut être utilisée dans différents types de moteurs de conception classique. Une estérification est cependant nécessaire pour son usage dans les moteurs diesel modernes (Dommergue et Pirot, 2008).

En dépit de toutes les potentialités qu’on reconnaît à JCL, force est de reconnaître que les connaissances scientifiques disponibles sur cette plante sont encore fragmentaires. Peu de données sont ainsi disponibles sur les différentes provenances de JCL et les effets du travail du sol sur leur développement et productivité en zone sahélienne. Toutefois, Makkar et Becker (1997) ont observé sur 18 provenances de JCL issues de différents pays d’Afrique, des Amériques et d’Asie d’importantes variations sur les teneurs en protéines et graisses brutes, en éléments pariétaux et en cendres, mais aucun lien de causalité n’a été observé. Kaushik et al. (2007) ont observé sur 24 provenances de JCL en Inde (Haryana) la prédominance du facteur environnemental sur le facteur génétique pour la taille des graines, leur poids et teneur en huile. Par ailleurs, la variabilité génétique observée entre les provenances de JCL en Inde est faible contrairement à celle qui existe entre les génotypes indiens et mexicains (Basha et Sujatha, 2007).

Cette présente étude avait pour objectif d’évaluer l’effet du sous-solage et de la provenance sur le développement (variables de croissances et architectures des ports aériens) des plants de JCL âgés de 24 mois et sur leur productivité (nombre de fruits et masse des graines/arbre/an).

Matériel et méthodes

Milieu d’étude

La zone d’étude se situe à l’Est de la ville de Bargny sur le site de la SOCOCIM (14° 42’ 26” N, 17° 14’ 48” O). L’altitude moyenne est de 20 m avec une nappe phréatique profonde de 12 à 36 mètres (Diallo et al., 2006). Le climat, de type soudano-sahélien, est caractérisé par l’alternance d’une saison sèche longue de 9 mois (octobre à juin) et d’une saison des pluies de trois mois (juillet à septembre). Le site se trouve entre les isohyètes 200 et 500 mm; l’année de plantation 2008 a enregistré 49 jours de pluies, répartis comme suit : 5 jours en juin, 9 en juillet, 16 en août, 17 en septembre et 2 en octobre pour un cumul pluviométrique annuel de 378 mm. L’influence de l’Alizé maritime adoucit les températures avec une moyenne annuelle de 24,2 °C alors que celle des températures maximales s’élève à 27,3 °C. La valeur des humidités relatives moyennes annuelles est de 82 % pour les valeurs maximales et 57 % pour les valeurs minimales.

Bargny fait partie d’un grand ensemble surnommé Plateau de Bargny qui forme un plan incliné vers le Sud, où il se termine par un talus d’une dizaine de mètres de dénivellation, érodé par les rivières et les avancées de la mer. La région se caractérise par une présence importante de marne feuilletée à attapulgite qui s’est transformée progressivement en un matériau d’abord grumeleux, granuleux, poreux, puis friable (Diop, 2002). Ce type de transformation s’accompagne d’une individualisation de la montmorillonite avec la calcite d’où le caractère gonflant des sols. Au niveau des pentes, il s’est développé des sols souvent caillouteux, très riches en Ca et Mg (Diop, 2002). La végétation est essentiellement composée d’arbustes épineux, de quelques baobabs (Adansonia digitata) et figuiers (Ficus caricas).

Dispositif expérimental

La plantation du matériel végétal de l’étude, composé de deux provenances (facteur 1 : Casamance et Diobass), a été réalisée en 2008. Elle a été effectuée dans de grands potets d’un mètre de côté disposés en lignes, avec des plants élevés en pépinière (3 mois), à la densité de 625 plants à l’hectare (4 m × 4 m). Un travail du sol (facteur 2) qui a consisté en un sous-solage croisé une dent a été effectué à 40 cm de profondeur sur une partie de la parcelle avant la plantation alors que le reste (témoin) de la parcelle n’a fait l’objet d’aucune préparation de terrain.

Après plantation, les plants de JCL ont été irrigués durant 12 mois, à raison de deux arrosages de 8 L/plant/semaine pour leur assurer une bonne alimentation hydrique. En première année, chaque plant a ainsi reçu l’équivalent de 64 L d’eau/mois, soit un cumul annuel de 768 mm équivalent précipitations (en plus des 378 mm de pluies reçus) qui se situe plus en conditions soudano-guinéennes que sahéliennes.

La parcelle élémentaire était constituée de 10 plants choisis au hasard et étiquetés dans un carré de 36 m de côté contenant 100 plants de JCL. Ces parcelles ont été délimitées à l’intérieur des plantations pour éviter les effets de bordure (figure 1).

thumbnail Figure 1.

Représentation d’un des trois blocs du dispositif expérimental en split-block comprenant deux facteurs à deux niveaux chacun : Provenance (Casamance et Diobass) en parcelles principales et Travail du sol (Sous-solage et Témoin) en sous parcelles.

Le dispositif expérimental en split-block comprenait trois blocs et deux facteurs étudiés avec deux niveaux chacun : Provenances (Diobass et Casamance randomisés au niveau de chaque bloc dans deux parcelles principales) et Travail du sol (sous-solage et témoin, randomisés également au niveau de chaque bloc et non au niveau de chaque parcelle principale, dans deux parcelles secondaires).

Les observations ont été effectuées sur les plants de JCL âgés de 24 mois, sur les variables suivantes : le taux de survie déterminé comme suit :

où représente le nombre total des plants et le nombre des plants survivants ; le diamètre au collet de la tige principale ; le nombre de ramifications primaires basses (branches de premier ordre situées à une hauteur inférieure ou égale à 15 cm du sol) ; le nombre de ramifications primaires hautes (branches de premier ordre situées à une hauteur supérieur à 15 cm du sol) ; le nombre total de ramifications primaires ; le nombre total de ramifications secondaires (nombre total de branches de second ordre) ; la hauteur totale (longueur du plus long brin) ; le diamètre moyen du houppier (d1 = suivant la direction parallèle à la ligne de plantation et d2 = suivant la direction perpendiculaire à la ligne de plantation) ; le nombre de ramifications primaires fructifères; le nombre de ramifications secondaires fructifères; le taux de ramifications secondaires fructifères :

le nombre total de branches fructifères ; le nombre total de fruits et la masse unitaire des graines mûres.

Les mesures de longueurs ont été effectuées avec un ruban gradué en mètre sauf pour la hauteur qui a été mesurée à l’aide d’une perche emboitée de mensuration (8 m). Les mesures de masse ont été obtenues avec une balance de précision 1/100. Toutes les données recueillies ont été saisies sur Excel™ et soumises à une analyse de variance (ANOVA), suivie d’un test de comparaison de moyennes de Duncan pour identifier les traitements significativement différents. Les analyses ont été effectuées avec le logiciel SAS.

Résultats

Croissance de Jatropha curcas L.

Diamètre au collet de la tige principale

Après deux ans, la croissance du diamètre au collet de la tige principale de la provenance JCL Casamance (11,4 cm ± 0,2) a significativement (p = 0,0351 ; tableau 1) été supérieure à celle de la provenance Diobass (9 cm ± 0,2). Par ailleurs, le sous-solage a semblé augmenter le diamètre des deux provenances (Casamance : 12 ± 1 cm dans la parcelle sous solée et 11 ± 0,8 cm dans le témoin ; Diobass : 10 ± 0,7 cm pour le travail du sol et 8 ± 0,6 cm pour le témoin).

Tableau 1.

Effet du travail du sol (sous-solage) et de la provenance (Prov) sur les variables : diamètre au collet de la tige principale (DCTP), diamètre du houppier (DH), hauteur totale (H) et taux de survie de plants de Jatropha curcas âgés de 24 mois, plantés en conditions irriguées sur le site de la SOCOCIM (Bargny, Sénégal).

Diamètre moyen du houppier (DH)

Le diamètre moyen du houppier (DH) de la provenance Casamance (3,2 m ± 0,2) a significativement (p = 0,0297; tableau 1) été supérieur à celui de la provenance Diobass (2,3 m ± 0,2). DH avait également tendance à augmenter avec le travail du sol (Casamance : 3,3 ± 0,3 m dans la parcelle préparée et 3,1 ± 0,3 m dans la parcelle-témoin; Diobass : 2,5 ± 0,1 m dans la parcelle travaillée et 2,2 ± 0,2 m dans la parcelle-témoin).

Hauteur totale

La hauteur totale des plants de JCL a également significativement (p = 0,0012; tableau 1) varié en fonction de la provenance, avec une moyenne de 1,8 m (± 0,004) pour la provenance Casamance et 1,5 m (± 0,004) pour la provenance Diobass. Par contre, le sous-solage n’a pas eu d’effet significatif sur cette variable (p = 0,3482).

Taux de survie des plants de Jatropha curcas L.

La survie des plants a semblé être meilleure dans la parcelle travaillée (99 %) que dans le témoin (92 %) chez la provenance Diobass. Par contre elle est restée invariable (97 %) chez la provenance Casamance, quel que soit le traitement.

Architecture du port des plants de Jatropha curcas L

Ramifications primaires basses (RPB) et hautes (RPH)

Le nombre de RPB (hauteur ≤ 15 cm) des plants de JCL a significativement varié avec la provenance (p = 0,0022; tableau 2) : 3,0 ± 0,1 pour la provenance Casamance et 2 ± 0,1 pour la provenance Diobass. Le travail du sol a également fait varier le nombre de RPB (p = 0,0192; tableau 2) : 3 ± 0,1 pour la parcelle travaillée et 2,1 ± 0,1 pour la parcelle témoin.

Tableau 2.

Effet du travail du sol (sous-solage et témoin) et de la provenance (Casamance et Diobass) sur le nombre de ramifications primaires basses (RPB), le nombre de ramifications primaires hautes (RPH), le nombre total de ramifications primaires (RPT), le nombre de ramifications secondaires (RS), le nombre de ramifications primaires fructifères (RPF), le nombre de ramifications secondaires fructifères (RSF), le taux de ramifications secondaires fructifères (TRSF) et le nombre total de branches fructifères (BFT) d’une plantation irriguée de Jatropha curcas L. âgé de 24 mois, localisée dans le site de la SOCOCIM (Bargny, Sénégal).

Par contre, la provenance (p = 0,8511), le sous-solage (p = 0,1460) et l’interaction entre les deux facteurs (p = 0,1935; tableau 2) n’ont pas eu d’effets significatifs sur le nombre de RPH (hauteur > 15 cm). Par conséquent, le nombre total (RPT) de ramifications primaires (RPB + RPH) a seulement varié en fonction du facteur provenance (p = 0,0516; tableau 2).

Ramifications secondaires (RS) de Jatropha curcas

Le nombre de RS a varié suivant la provenance (p = 0,0213; tableau 2 ). La provenance Casamance a ainsi produit plus de RS (18,5 ± 2,5) que la provenance Diobass (8 ± 2,5). Le nombre de RS a semblé également augmenter sous l’effet du sous-solage chez la provenance Casamance avec 20,2 ± 3 RS pour la partie sous solée et 17 ± 3,6 RS pour le témoin contre 10 ± 2,4 RS et 6 ± 1,3 RS, respectivement chez la provenance Diobass.

Ramifications primaires fructifères (RPF) de Jatropha curcas

La fructification a commencé en même temps chez les deux provenances, à partir du quatorzième mois après plantation. Elle a été continue depuis cette date. Le nombre de ramifications primaires fructifères (RPF) a été plus élevé (2,6 ± 0,1) pour la provenance Casamance que pour la provenance Diobass (1,2 ± 0,1 RPF; p = 0,0023; tableau 2). D’autre part, le travail du sol a eu une influence sur le nombre de RPF (p = 0,0234; tableau 2) : 1,5 ± 0,1 RPF pour la parcelle sous solée et 2,2 ± 0,10 RPF pour le témoin.

Pour les ramifications secondaires fructifères (RSF), seul l’effet de la provenance a été significatif sur cette variable (p = 0,0021) avec des valeurs moyennes quatre fois plus élevées (4,3 ± 0,8) pour la provenance Casamance que pour Diobass (1 ± 0,8). Le taux de RSF a également suivi la même tendance que le nombre de RSF (tableau 2), avec un effet « provenance » significatif (p = 0,0021) qui s’est manifesté par une production de ramifications secondaire fructifère presque deux fois plus importante chez la provenance Casamance (23,2 ± 1,7 %) que chez la provenance Diobass (12,5 ± 1,7 %).

Par conséquent, le nombre total de branches fructifères a été plus élevé (p = 0,0014; tableau 2 ) chez la provenance Casamance (7 ± 1,2) que chez que la provenance Diobass (2 ± 1,2).

Production de fruits et de graines

La provenance Casamance avec en moyenne 11 ± 0,9 fruits par arbre a produit trois fois plus de fruits (p = 0,0153; tableau 3) que la provenance Diobass (4 ± 0,9). Par ailleurs, après deux ans de plantation, les facteurs « sous-solage », « provenance », de même que l’interaction des deux facteurs n’ont révélé aucun effet significatif sur le nombre des graines par fruit mûr (respectivement p = 0,4259; p = 0,3185 et p = 0,3688) et sur la masse unitaire des graines (respectivement p = 0,0991; p = 0,8842 et p = 0,3773).

Tableau 3.

Effet du travail du sol (sous-solage et témoin) et de la provenance (Casamance et Diobass) sur le nombre total de fruits (NFT) et la masse unitaire de graines mûres (MUGM) dans une plantation irriguée de Jatropha curcas âgée de 24 mois localisée dans le site de la SOCOCIM (Bargny, Sénégal).

Discussion

Le travail du sol n’a pas influencé les variables de croissance (diamètre au collet de la tige principale, diamètre du houppier et hauteur totale), l’architecture du port aérien (nombre de ramifications primaires, de ramifications secondaires et de ramifications fructifères), le nombre de fruits et la masse des graines. Par contre, il a eu un effet significatif sur le nombre de ramifications primaires basses et le nombre de ramifications primaires fructifères. Par contre, Huwe (2003) avait noté que le travail du sol influence à la fois les processus biotiques et abiotiques, la modification des propriétés structurelles telles que les fissures, les agrégats et la continuité des pores, ainsi que l’aération des sols, les niveaux de température et l’humidité, ce qui favorise la croissance des végétaux. Pour Jatropha curcas, cela n’a pas été confirmé probablement parce que l’espèce a confirmé son aptitude à bien s’accommoder de la plupart des conditions édaphiques (Dommergue et Pirot, 2008). Elle serait même, selon Godin et Spensley (1971), capable de croître entre les rochers sous lesquels il y a un peu de terre et pourrait même être cultivée sur des sols secs et caillouteux. Il faut également noter que les plants de JCL ont été plantés dans de grands potets ameublis, ce qui devrait améliorer les conditions d’alimentation hydrique et nutritionnelle des plants et de croissance des racines sur l’ensemble de l’essai.

Cependant, la croissance de l’espèce a significativement été fonction de la provenance, notamment en ce qui concerne le diamètre au collet de la tige principale, la hauteur totale et le diamètre du houppier. Pour toutes ces variables de croissance, la provenance Casamance a enregistré les valeurs les plus élevées.

Le taux de survie de JCL n’a pas varié significativement sous l’effet des facteurs sous-solage et provenance, de même que sous l’effet de l’interaction entre ces deux facteurs. Les taux de survie ont varié entre 92 et 99 % pour les deux provenances. Des valeurs similaires ont été observées par Samba et al. (2007) dans la station de Ndiol (Saint-Louis, Sénégal) avec des taux de survie de 99,4 % pour des plants issus de semis de graines fraîchement récoltées. Ces résultats sont meilleurs que ceux de Heller (1992) au Sénégal qui a observé des taux plus bas (5 et 50 %) avec le semis direct. Il importe cependant de rappeler que les plants de notre étude et ceux de Samba et al. (2007) étaient en conditions irriguées.Pour l’architecture du port aérien, la provenance a eu un effet (i) significatif sur le nombre de ramifications secondaires (ii) et non significatif sur le nombre de ramifications primaires. La provenance Casamance présente une ramification secondaire plus importante (18,5) que celle de la provenance Diobass (8). Elle présente un taux de ramifications secondaires fructifères (23,24 ± 1,65 %) deux fois plus élevé que celui de Diobass (12,5 ± 1,65 %) et un nombre total de branches fructifères (7) 3,5 fois supérieur à celui de Diobass (2). En plus de l’effet de la provenance, le sous-solage a fait varier le nombre de ramifications primaires.

Les résultats sur l’architecture du port aérien sont en harmonie avec ceux de Dommergue et Pirot, 2008 qui ont noté que la préparation du sol entraîne un développement plus rapide de la plante, avec une cime large (plusieurs mètres de haut avec des ramifications). De même, Kouyaté et al. (2007) rapportent que le travail du sol influence directement le développement des cultures. Cet état de fait sous-entend que plus les plants sont ramifiés plus la production devient importante.

Ces résultats soutenus par Dommergue et Pirot, 2008, stipule qu’une ramification précoce de la plante aurait un effet déterminant sur le rendement car les inflorescences se développent seulement au bout des branches donc plus la plante a de branches plus elle produira de fruits. En plus du nombre de ramifications élevé, la provenance Casamance produit plus de fruits (11 fruits/arbre) que la provenance Diobass (4 fruits/arbre). Sous irrigation depuis le début, la plantation a été en fructification continue depuis le quatorzième mois de plantation. En effet Jongschaap et al. (2007) ont également confirmé que la disponibilité de l’eau prolonge la durée de floraison.

Des essais provenances sur des accessions locales de JCL menés par divers auteurs en Inde (Basha et Sujatha, 2007; Kaushik et al., 2007; Patolia et al., 2007b) ont révélé que la base génétique des provenances indiennes est assez réduite (Basha et Sujatha, 2007) et que des différences significatives dans la morphologie des plants (hauteur, indice de surface foliaire, diamètre au collet, nombre de branches primaires, secondaires et tertiaires) et sur les variables de rendement (nombre de fruits/plant, nombre de graines/plant, la masse des graines et la teneur en huile) ont été observées entre les provenances (Patolia et al., 2007). Dans notre étude, la provenance et le sous-solage, de même que l’interaction des facteurs n’ont pas eu d’influence sur le nombre de graines/fruit ni sur leur masse unitaire. Au Nicaragua où 1 200 ha avaient été plantés avec des variétés locales et des variétés du Cap Vert, la variété locale avait présenté, selon Dommergue et Pirot, 2008 des graines plus grosses mais la variété du Cap Vert avait un meilleur rendement.

En conclusion de cette étude on peut dire que chez Jatropha curcas l’influence de la provenance s’est manifestée sur les variables de croissance, l’architecture de l’arbre et sur le nombre de fruits. En général, les résultats obtenus ont été meilleurs chez la provenance Casamance.

Par ailleurs, le sous-solage a tendance à améliorer la croissance de l’espèce (diamètres au collet de la tige principale et diamètre du houppier) et la ramification (nombre de ramifications primaires basses, nombre de ramifications fructifères primaires et nombre de ramifications secondaires).

Tout en admettant la complexité de l’influence du sous-solage sur les plants de Jatropha curcas, on peut considérer comme Chehaibi et al. (2008), que le travail du sol a un effet favorable sur le développement des plants. Il améliore en particulier la vitesse de croissance.

Chez la provenance Casamance, le nombre de fruits est supérieur à 18 fruits/arbre/an. Cependant, concernant le nombre de fruits et la masse des graines, les études doivent être poursuivies. C’est en effet la connaissance du comportement des provenances dans leur environnement et de leur plasticité face aux contraintes du milieu qui faciliteront le choix des taxons les plus appropriés et les techniques à mettre en œuvre, pour un bon développement et une meilleure productivité de Jatropha curcas.

Cette étude a mis en évidence l’influence de la provenance et de la préparation du sol sur les plants de Jatropha curcas dans la zone considérée. Il est important de poursuivre les études pour évaluer la masse des fruits et des graines/unité de surface/an et de déterminer la qualité et la quantité de l’huile des graines en fonction de la provenance et du travail du sol.

Liens d’intérêts

aucun

Références

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Pour citer cet article : Barro L, Samba NSS, Diatta M, Akpo EL. Effet du travail du sol sur la productivité de différentes provenances de Jatropha curcas. OCL 2013 ; 20(3) : 165–170. doi : 10.1051/ocl.2013.0508

Liste des tableaux

Tableau 1.

Effet du travail du sol (sous-solage) et de la provenance (Prov) sur les variables : diamètre au collet de la tige principale (DCTP), diamètre du houppier (DH), hauteur totale (H) et taux de survie de plants de Jatropha curcas âgés de 24 mois, plantés en conditions irriguées sur le site de la SOCOCIM (Bargny, Sénégal).

Tableau 2.

Effet du travail du sol (sous-solage et témoin) et de la provenance (Casamance et Diobass) sur le nombre de ramifications primaires basses (RPB), le nombre de ramifications primaires hautes (RPH), le nombre total de ramifications primaires (RPT), le nombre de ramifications secondaires (RS), le nombre de ramifications primaires fructifères (RPF), le nombre de ramifications secondaires fructifères (RSF), le taux de ramifications secondaires fructifères (TRSF) et le nombre total de branches fructifères (BFT) d’une plantation irriguée de Jatropha curcas L. âgé de 24 mois, localisée dans le site de la SOCOCIM (Bargny, Sénégal).

Tableau 3.

Effet du travail du sol (sous-solage et témoin) et de la provenance (Casamance et Diobass) sur le nombre total de fruits (NFT) et la masse unitaire de graines mûres (MUGM) dans une plantation irriguée de Jatropha curcas âgée de 24 mois localisée dans le site de la SOCOCIM (Bargny, Sénégal).

Liste des figures

thumbnail Figure 1.

Représentation d’un des trois blocs du dispositif expérimental en split-block comprenant deux facteurs à deux niveaux chacun : Provenance (Casamance et Diobass) en parcelles principales et Travail du sol (Sous-solage et Témoin) en sous parcelles.

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