American Journal of Innovative Research and Applied Sciences. ISSN 2429-5396 I www.american-jiras.com                             ORIGINAL ARTICLE | Michel Naitormbaide *1 | Hassane Bismarck Nacro 2 |  François Lompo 3 | et | Papaoba Michel Sedogo 3 | Institut Tchadien de Recherche Agronomique pour le Développement (ITRAD) | Programme Gestion Durable des Ressources Naturelles | Bébédjia | Tchad | 2. Université Nazi Boni | Institut de Développement Rural | Bobo-Dioulassso | Burkina Faso | 3. François LOMPO, Institut de l’Environnement et de Recherches Agricoles (INERA) | Ouagadougou | Burkina Faso | 3. Papaoba Michel SEDOGO | Institut de l’Environnement et de Recherches Agricoles (INERA) | Ouagadougou | Burkina Faso | | Received | 20 March 2019 |                  | Accepted 26 April 2019 |                    | Published 19 June 2019 |                  | ID Article | Michel-ManuscriptRef.1-ajira200319 | RESUME Introduction : Dans les savanes tchadiennes, la production du mil (Pennisetum glaucum var.) occupe la deuxième place après celle du sorgho, mais son rendement reste très faible à cause de la pauvreté des sols. Objectifs : Cette étude vise à tester les options de fertilisation à même d’améliorer le rendement du mil, mais aussi, pour déterminer les caractéristiques du sol selon les rendements obtenus dans les différents agro systèmes des savanes tchadiennes. Méthodes : Le dispositif expérimental est en blocs de Fischer sur Station avec cinq répétitions et en blocs dispersés en milieu paysan. Les traitements comparés sont T (Témoin non amendé), Fo (5 t ha-1  tous les 2 ans de fumier), Fmc (50 kg ha-1 NPK), Fom (50 kg ha-1 NPK+50 kg ha-1 urée + 5 t ha-1  de fumier tous les 2 ans), Fm (50 kg ha-1 NPK+ 50 kg ha-1 urée). Les teneurs des sols en carbone organique, phosphore, azote, bases échangeables, de même que le rendement du mil de chaque traitement ont été évalués. Résultats : Les résultats montrent qu’avec l’application conjointe du fumier et les engrais minéraux sur le mil, les terres s’appauvrissent en carbone organique, phosphore, azote et bases échangeables. L’utilisation des engrais minéraux seuls ou associés au fumier améliore le rendement du mil de +27 à +32 % par rapport au témoin non amendé qui n’est que de 0,8 t ha-1.  Le meilleur rendement du mil a été obtenu sur un sol faiblement acide (pH 6,29) et riche en carbone (6,3 g C kg-1 de sol). Conclusion : Ces résultats recommandent l’utilisation conjointe des engrais minéraux et du fumier pour une production intensive et durable du mil dans les savanes tchadiennes. Mots clés : Elément minéraux, sols, matière organique, mil, Tchad. ABSTRACT  Background: In the Chadian savannas, production of millet (Pennisetum glaucum var.) Is second only to sorghum, but its yield is very low because of poor soils. Objectives: This study aims to test fertilization options to improve millet yield, but also, to determine the characteristics of the soil according to the yields obtained in the different agro systems of the Chadian savannahs. Methods: The experimental setup is in Fischer blocks on Station with five repetitions and in scattered blocks in peasant environment. The compared treatments are T (Control without fertilizer), Fo (5 t ha-1 organic fertilizer every 2 years), Fmc (50 kg ha-1 NPK), Fom (50 kg ha-1 NPK+50 kg ha-1 urée + 5 t ha-1 of organic fertilizer every 2 years), Fm (50 kg ha-1 NPK + 50 kg ha-1 urea). Soil contents of organic carbon, phosphorus, nitrogen, exchangeable bases, as well as millet yield of each treatment were evaluated. Results: The results show that with the combined application of manure and mineral fertilizers on millet, the land is depleted in organic carbon, phosphorus, nitrogen and exchangeable bases. The use of mineral fertilizer alone or in combination with manure improves the yield of millet from +27 to + 32% compared to the control which is only 0.8 t ha-1. The best yield of millet was obtained on a weekly acid soil (pH 6.29) and rich in carbon (6.3 g C kg-1 soil). Conclusion: These results recommend the joint use of mineral fertilizers and manure for intensive and sustainable production of millet in Chadian savannahs. Keywords: Mineral elements, soils, organic matter, millet, Chad. 1. INTRODUCTION L’agriculture des pays d’Afrique subsaharienne est peu productive à cause des pluies erratiques, de la croissance démographique galopante, de la mauvaise gestion des terres, entraînant leur appauvrissement rapide en élément nutritifs  []. Les producteurs africains n’ont utilisé que 25,4 kg ha-1 d’engrais en 2005, alors que les producteurs d’Asie et d’Amérique Latine ont utilisé respectivement en moyenne, 202 et 101 kg ha-1 []. Au Tchad, les engrais minéraux sont très peu utilisés à cause de leurs coûts élevés et du  manque de moyens financiers des producteurs. La consommation des engrais minéraux de type NPK en rapport avec la superficie des terres cultivées n’est que de 5 kg ha-1 []. Les cultures, telles que le maïs, le sorgho, et le riz ne reçoivent que 35 à 75 kg ha-1 de NPK et 42 kg ha-1 d’urée [ , ]. La fumure organique est très peu utilisée alors que plusieurs auteurs [ , ] ont montré l’importance de l’apport de l’amendement organique dans le maintien de la qualité agronomique des sols. Dans les savanes tchadiennes, la production du mil (Pennisetum glaucum var) occupe la deuxième place après celle du sorgho, même si elle est souvent cultivée sur des sols pauvres. Par conséquent, son rendement compris entre 500 et 700 kg ha-1, reste très faible []. Cette étude vise à i) tester les options de fertilisation à même d’améliorer le rendement du mil et ii) déterminer les caractéristiques du sol selon les rendements du mil obtenus dans les différents agro systèmes des savanes tchadiennes 2. MATERIELS AND METHODES2.1. Sites d’étudeL’étude a été conduite de 2008 à 2010 sur la station de recherche de Bébédjia et en milieu paysan dans les villages Ndaba, Nguétté1 et Tala1 (Figure 1).Figure 1 : La figure montre la position géographique des sites d’étude dans le territoire tchadien.Bébédjia (16° 30’ - 16° 35’ E et 8° 38’ - 8° 44’ N) compte 21 475 habitants (12 habitants/km²). Il est situé sur les sols ferrugineux tropicaux avec une pluviosité annuelle de 1200 mm.Ndaba (16°45’39'’ - 16°52’27'’ E et 8°26’51'’ - 8°31’41'’N) compte 1 066 habitants (21 habitants/km²). Avec une pluviosité annuelle de 1056 mm, ce site est sur les sols hydromorphes et ferrugineux tropicaux. Avec une pluviosité moyenne annuelle de 837 mm et une population de 2 600 habitants (21 habitants/km²).Nguetté1 (15°11’32'’ - 15°15’43'’ E et 9°17’41'’ - 9°24’23'’ N) est sur les lithosols, les sols colluviaux et  ferralitiques.Tala1 (16°15’29'’ - 16°17’23'’ E et 8°51’29'’ - 8°53’42'’ N) compte une population de 705 habitants (88 habitant/km²)). Ce site est situé sur les lithosols et ferralitiques avec une pluviosité moyenne annuelle de 970 mm.2.2. Matériel étudiéLe matériel végétal utilisé dans les expérimentations était la variété de mil S42, d’un cycle de 90 jours et un potentiel de rendement de 1,5 t ha-1.La fertilisation du mil a été assurée par l’engrais coton  19N-12P-19K-5S-1,2B ; l’urée (46%N) ainsi que le fumier de parc utilisé comme amendement organique. 2.3. MéthodesSur la Station de Bébédjia l’étude a été mise en place en 2008 selon un dispositif expérimental en blocs de Fisher avec 5 répétitions et 5 traitements (T= Témoin non amendé, Fo = 5 t ha-1  tous les 2 ans de fumier, Fm = 50 kg ha-1 NPK + 50 kg ha-1 d’urée, Fmc = 50 kg ha-1 NPK et Fom = 50 kg ha-1 NPK+50 kg ha-1 urée + 5 t ha-1  de fumier tous les 2 ans. Ces traitements ont été étudiés dans un système de succession triennale mil-arachide-mil sur une superficie totale de 1736 m².En 3e année (2010), l’étude a été poursuivie à la fois sur la Station de Bébédjia et en milieu paysan dans les villages de Nguetté1, Tala1 et Ndaba, où le dispositif est en blocs dispersés d’une superficie de 450 m² chacun chez 5 producteurs par site, soit 15 producteurs représentant chacun une répétition. Les traitements étudiés (Fom = 5 t ha-1 + (50 NPK + 50 d’urée) kg ha-1 et Fmc = 50 kg ha-1 NPK+50 kg ha-1 urée) les meilleurs obtenus après la première année d’étude à la Station de Bébédjia sont comparés au témoin T0 sans apport.Le mil a été semé aux écartements de 80 cm entre lignes et entre poquets, puis démarié à 2 plants par poquet deux semaines après la levée. Le fumier est épandu au sol, puis enfoui à l’aide du labour. Le NPK est enfoui dans les sillons tracés à environs 10 cm des plants 20 jours après la levée. L’urée est également appliquée de la même manière au stade de montaison du mil. Paramètres évalués : les principales variables ont été mesurées  sur le mil car l’arachide n’a été cultivée que pour assurer une bonne succession culturale. Ainsi,  le nombre des plants à la levée et à la récolte, la taille des plants, le poids des tiges, des épis et des grains ont été évalués (en station sur chaque parcelle utile (16 m²), en milieu paysan dans des carrés de rendements de 10 m².L’évaluation de la fertilité chimique des sols a porté sur 60 échantillons composites prélevés sur la profondeur 0–20 cm. Les analyses ont été effectuées aux laboratoires de Kamboinsé/INERA (Institut de l’Environnement et de Recherches Agricoles)/Burkina Faso. Les teneurs en azote total (N) et en phosphore total (P), ont été déterminées selon les méthodes décrites par Bremner (1965) []. Les teneurs en potassium (K) échangeable sont dosées au spectrophotomètre à émission de flammes. La méthode de Bray-I est utilisée pour la détermination du P assimilable []. Le carbone est déterminé par la méthode Walkley et Black (1934) []. Le pH est mesuré par la méthode électrométrique avec des rapports sol/solution de 1/2,5. Le dosage spectrométrique des cations Ca2+ et Mg2+ en absorption atomique et de K+ en émission de flamme a permis de déterminer les bases échangeables. La Capacité d’Echange Cationique (CEC) a été mesurée à partir de la solution d’extraction des bases échangeables.2.4. Traitements statistiquesLe logiciel XLSTAT 2007 a été utilisé pour les analyses descriptives et de variance (ANOVA). La séparation des moyennes lorsque l’analyse de variance révèle de différences significatives entre les traitements au seuil de probabilité de 5%, a été faite en utilisant le test de Newman-Keuls. 3. RESULTATSFmc = fumure minérale composé uniquement de NPK (50 kg ha-1 NPK) ; Fo = fumure organique à base de fumier (5 t ha-1 fumier/2 ans) ; Fm = fumure minérale composé de l’engrais NPK et de l’urée (50 kg ha-1 NPK+ 50 kg ha-1 urée) ; Fom = fumure organique (fumier) et fumure minérale (NPK + urée) ; T = témoin non amendé. Les lettres a, b, c, d ou groupes de lettres ab et bc permettent de classer par ordre décroissant les valeurs moyennes dans chaque colonne. Les valeurs suivies de la même lettre ou groupe de lettres dans la colonne du tableau ne sont pas significativement différentes au seuil P<0,05 selon le test de Newman-Keuls. 3.5. Variation du rendement du mil à Tala1, Nguetté1, Ndaba et Bébédjia Le test de Newman Keuls (p<0,05) appliqué aux rendements du mil obtenus avec les trois traitements n’est significatif que pour le site de Bébédjia. Les traitements Fom et Fm sont statistiquement identiques et supérieurs au témoin non amendé (Tableau 5).Quel que soit le traitement étudié (Fom, Fm ou T) en milieu paysan, le meilleur rendement du mil est obtenu à Ndaba (1780 à 2244 kg ha-1). Bébédjia et Nguetté1 ont des rendements intermédiaires (693 à 1778 kg ha-1), alors que ceux de Tala1 sont les plus faibles (326 à 488 kg ha-1) quel que soit la technologie testée. Le pH et la teneur en carbone des sols de ce site n’étant que de 5,80 et 3,2 g C kg-1 de sol respectivement.Figure 2 : La figure présente la comparaison des effets de chaque type de fumure sur le rendement du mil dans les sites d’étude.Fm = fumure minérale composé de l’engrais NPK et de l’urée (50 kg ha-1 NPK+ 50 kg ha-1 urée) ; Fom= fumure organique (fumier) et fumure minérale (NPK + urée) ; T=témoin non amendé ; Ngté1=Nguetté1; Bdjia=Bébédjia; Ndab=Ndaba, Tala1= Tala1. Les bâtons dans les figures représentent les rendements du mil obtenus avec les technologies (Fom, Fm, T) dans un site donné. Les lettres a, b, c ou groupe de lettres ab permettent de classer par ordre décroissant les valeurs moyennes. Les bâtons portant la même lettre ou groupe de lettres ne sont pas significativement différentes au seuil P<0,05 selon le test de Newman-Keuls.4. DISCUSSION4.1. Variation des teneurs des sols en  Carbone (C) et en azote (N) en fonction des options de fertilisationMalgré l’application des fumures organiques et minérales, les teneurs en C des sols ont sensiblement baissé après la mise en culture des parcelles. Cependant, l’importance de la baisse des teneurs en ces éléments varie en fonction du type de fumure appliquée. La baisse de la teneur en carbone (C) varie entre 2 et 9% par an entre 2008 et 2010. Plusieurs auteurs [; ] ont aussi montré que sur les sols d’Afrique de l’Ouest, la mise en culture entraînait une diminution systématique de la matière organique avec une vitesse de la minéralisation de 4% par an [] et une diminution des rendements. En appliquant conjointement le fumier et les engrais minéraux, la baisse de la teneur en C du sol après trois années de culture n’est que de 2% an-1. Ce résultat suggère que l’application au sol du fumier contribue au maintien des teneurs en C des sols. Pour induire un bilan humique satisfaisant, Berger (2006) préconisent des doses de 4 à 6 t ha-1 de fumier. La dose appliquée est conforme à cette norme [].A la 3e année d’étude, à l’exception de la teneur en C du sol du traitement Fmc (50 kg ha-1 NPKSB+50 kg ha-1 urée), celles des autres traitements sont inférieures à 5,8 g kg-1. Lorsque la teneur en C des sols est de l’ordre de 3,8 g kg-1, on constate « une absence de réponse aux engrais minéraux []. Pour assurer aux sols cultivés une fertilité correcte, il faut maintenir la teneur en C  des sols supérieure à 5,8 g kg-1, au minimum 3,6 g kg-1 pour les sols sableux []. En dessous de ce seuil, on observe un lessivage des bases suivi d'une apparition de toxicité de l'aluminium donc l’acidification des sols cultivés. Avec un rapport C/N compris entre 9,3 et 11,5 au début et entre 6,2 et 8,2 à la fin de l’étude, la vitesse de décomposition de la MO est dite normale. En conséquence, aucun traitement étudié n’a connu le problème de faim d’azote.