Criblage de sept variétés de pois chiche obtenues à l’INRA (cicer arietinum L.) face au stress hydrique en période de floraison. Par Rajae Kettani et Doha Khalfi (CRRA Meknès), Hassan Ouzanni et Hasnae Errouchani (FST Beni Mellal).

Dr Rajae Kettani, Agrophysiologie des annuelles (URAPV - INRA CRRA Meknes)

Dr Rajae Kettani, Agrophysiologie des annuelles (URAPV – INRA CRRA Meknes)

Les légumineuses alimentaires constituent une source très importante de protéines végétales qui peuvent corriger le déficit en protéines animales. Au Maroc, la production nationale ne couvre pas les besoins internes du pays et l’Etat a recours aux importations. Les zones de sa culture sont concentrées dans le Saïs, le Rif, le Gharb et la Chaouia avec une  moyenne annuelle de 3,2 millions de quintaux et le rendement moyen à l’hectare ne dépasse pas 7 qx (DSS;  2018).

Malgré la faiblesse des rendements, cette culture reste très appréciée des agriculteurs grâce à son effet positif sur la fertilité des sols et sur le rendement de la céréale en rotation biennale d’où son intérêt particulier dans le concept d’agriculture durable. Son introduction dans l’assolement instaure la rotation des cultures, la diversification des productions et la protection de l’environnement par l’économie en engrais azotés et désherbants chimiques (Kettani, 2018).

Pour pouvoir introduire ces espèces dans les systèmes de culture pluviaux, il fallait impérativement cribler les performances génétiques des variétés d’hiver de pois chiche. Même si le pois chiche est une espèce rustique par son système radiculaire puissant qui se développe dans les deux sens latéral et pivotant, le stress hydrique reste la principale contrainte limitant sa production sous un régime pluvial. Son rendement dépend de la fréquence et la répartition des précipitations le long du cycle de culture notamment en phase reproductive et de leur tolérance intrinsèque au manque d’eau (Ouzanni et Errouchani, 2011). Le screening des variétés de pois chiche tolérantes au stress hydrique trouve toute son importance car il est difficile de sélectionner directement pour la résistance à la sècheresse puisque le contrôle génétique de ce caractère quantitatif est très complexe. La sélection empirique des génotypes est basée sur le rendement en grains et ses composantes. L’indice de récolte, qui indique le degré de reconversion d’une partie de la biomasse aérienne en graines est également considéré comme un critère potentiel pour la sélection indirecte des génotypes à haut rendement et tolérants au stress hydrique (Berger et al., 2006). L’approche de cette étude consiste à identifier les paramètres liés à la tolérance au stress hydrique en intégrant des marqueurs physiologiques impliqués et facilement mesurables. Il s’agit de l’efficience d’utilisation de l’eau, l’état hydrique de la plante, la délimitation des stades phénologiques et leur coïncidence avec le stress hydrique ainsi que l’évaluation de l’impact de ces stress sur le rendement et ses composantes.

1.      Matériel et méthode

Le comportement agronomique et physiologique de 7 génotypes de pois chiche (Tableau 1) ont été évalués sous les conditions pluviales de la région semi-aride du Sais (Latitude : 34°01′59″ Nord, Longitude : 5°00′01″ Ouest, L’altitude: 406 m).  Le microclimat du site expérimental est semi-aride supérieur à hiver froid et humide et été chaud et sec (Figure 1). Le sol est de texture argilo-limoneuse et favorable aux grandes cultures avec un pH de 6,5 ; un taux d’humidité de 29,4 % et une capacité au champ de 16,5 % au point de flétrissement permanent.

Tableau 1. Pluviométrie mensuelle en mm sur quatre années d'étude au Domaine expérimental de Douyet

Tableau 1. Caractéristiques des variétés criblées.

Les semis sont réalisés au mois de Décembre avec une densité de peuplement de 45 plantes/m². L’infestation par les mauvaises herbes est  contrôlée par binages répétés. Le suivi  de l’eau du sol est obtenu par méthode gravimétrique (Delalande et al., 2017). Les mesures de l’humidité pondérale du sol sont réalisées à des stades clés de la culture au niveau du profil racinaire : (i) en début floraison  ou (dfl) (80% des plantes ont fleuri), (ii) en pleine floraison (premières gousses formées ou (fg), (iii) en fin floraison (dernières gousses formées-début maturité physiologique ou (mg). Les mesures liées au statut hydrique et à la gestion de l’eau au niveau de la plante sont obtenues par la teneur en eau relative ou RWC (%) et l’efficience d’utilisation de l’eau ou (WUE) pour le rendement biologique (g MS/mm). Le dispositif expérimental adopté est en blocs aléatoires complets avec trois répétitions. Les résultats obtenus sont traités avec le logiciel SPSS 10.0 pour une analyse de variance à un facteur au seuil de 5 %.

2.      Résultats et discussion

La figure 1 montre une forte variabilité interannuelle de la quantité de pluies reçues sur quatre années consécutives avec un maxima de 632 mm (2012-2013) et un minima de 299 mm pour l’année 2011-2012. On constate aussi une forte variabilité mensuelle traduisant notamment des stress hydriques soit en début de cycle, soit pendant la floraison soit pendant ces deux stades comme pour la campagne de 2012. L’analyse de variance des composantes agronomiques et physiologiques révèle des interactions  hautement significatives au seuil de 5% entre la variété et l’année sur les variables liées au statut hydrique des plantes.

2.1  Consommation en eau à différentes phases du stade reproducteur du pois chiche

Sur la totalité du stade reproducteur, la consommation en eau varie entre 150 et 180 mm d’eau de pluie. Les variétés Badil, Zahor et Rizki ont consommé moins d’eau par rapport aux autres variétés. Quel que soit la variété de pois chiche étudiée ou l’année, le stade formation des gousses (fg) est le stade où les besoins en eau ont été les plus importants et, par conséquent c’est le stade le plus impacté par le stress hydrique (Figure 2).

 

2.2. Teneur en eau relative (TER%)

La comparaison de l’état hydrique des plantes montre qu’il y a eu des contraintes hydriques pendant différents stades critiques du développement reproducteur chez certaines variétés de pois chiche  entre 2012 et 2015  (Figure 3).

Figure 3. Evolution de la teneur en eau relative TER% pendant le stade reproducteur

Figure 3. Evolution de la teneur en eau relative TER% pendant le stade reproducteur

Les variétés Zahor, Rizki et  Badil sont tolérantes et ne montrent pas de baisse significative de leur teneur en eau relative pendant le stade reproducteur. Pour  PC46 et Mazozi, la TER baisse à 78,4% au stade maturité des gousses (10-20% des gousses ont atteint leur longueur finale) indiquant une contrainte hydrique subie. Nos résultats confirment ceux de Malhotra et Saxena (2002) et Serraj et al., (2004) qui suggèrent que les génotypes de pois chiche qui arrivent à maintenir une teneur relative en eau élevée en période de stress hydrique sont des génotypes tolérants.

2.3     L’efficience d’utilisation de l’eau

Dans les conditions climatiques de Douyet, l’efficience d’utilisation de l’eau a varié selon les génotypes entre 4.53 g MS/mm, chez Zahor, et 2 g MS/mm eau, chez Mazozi (Figure 4). Or ce paramètre qui permet de classer les variétés adaptées et productives exprime aussi la capacité des feuilles d’échanger l’eau contre le gaz carbonique et traduit le rapport entre la photosynthèse et la transpiration (Huang et al., 2000). Ces auteurs ont indiqué qu’il représente un critère important de sélection pour la tolérance des génotypes de pois chiche au stress hydrique.

Les résultats obtenues montrent que la TER et l’EUE sont fortement corrélés  (r= 0.841**).‰Les variétés qui ont gardé un état hydrique interne proche de la teneur en eau pondérale des feuilles pendant le cycle reproducteur présentent une meilleure efficience d’utilisation en eau et ont donné les meilleurs rendements en graines.  Il s’agit des variétés  Zahor, Rizki, et Badil, avec respectivement des moyennes de l’ordre de 4,5, 3,5 et 3,2 q /ha  pour la période 2012-2015. Il importe de préciser que ces rendements, en particulier pour la variété Zahor, sont satisfaisants eu égard la faible pluviométrie enregistrée qui ne dépasse pas les 300 mm sur les années 2012-2015 et par rapport au rendement moyen national qui ne dépasse pas les 7 qx/ha.

3. Conclusion

La mise en culture des sept variétés de pois chiche a montré une variabilité génotypique significative pour les paramètres agronomiques et phénologiques étudiés. Un  premier groupe est constitué de génotypes sensibles au stress hydrique en période reproductive avec de faibles rendements en grains et une efficience d’utilisation de l’eau réduite. Il s’agit de Taiba (PC46), Farihane, Mobarak et Mazozi.  L’aire de culture de ces génotypes n’est certainement pas en milieu semi-aride. On peut supposer qu’elle serait limitée aux zones plus favorables. Un second groupe est constitué de génotypes ayant toléré le stress hydrique avec des rendements en grains, une efficience de l’utilisation de l’eau  ainsi que des teneurs en eau relative plus élevés. Il s’agit de Zahor, Rizki et Badil. Ces résultats montrent aussi l’importance des indicateurs physiologiques dans le criblage des génotypes tolérants à la sécheresse et démontrent que le critère de précocité seul en conditions hydriques limitantes en phase reproductive est pénalisant pour le rendement.  En effet, et à cause du changement climatique,  la culture de pois chiche est potentiellement exposée à la sécheresse du début de cycle et/ou en période reproductive et le critère d’esquive ne garantit plus à lui seul un rendement économiquement rentable. On peut  donc conclure que les meilleurs génotypes à introduire en rotations  au Sais sont Zahor, Rizki, et  Badil qui ont assuré les rendements en graines les plus élevés en années sèches et en absence de scénarios climatiques optimaux.

Photo 1.  Vue d’ensemble des essais d’évaluation du rendement d’un ensemble de variétés  INRA de cicer arietinum L. au Domaine expérimental de Douyet

Photo 1. Vue d’ensemble des essais d’évaluation du rendement d’un ensemble de variétés INRA de cicer arietinum L. au Domaine expérimental de Douyet

Références bibliographiques

Berger J.D., 2006. Genotype by environment studies demonstrates the critical role of phenology in adaptation of chickpea (Cicer arietinum L.) to high and low yielding environments of India. Field Crops Res., 98, 230-244.

Delalande M., Gavaland A., Mistou M.N., Burger P., Meunier F., Marandel  R., Miglionico  G., Fargier S., Doussan C., 2017. Mesure de l’eau du sol : questions, méthodes et outils Exemples d’application sur deux plateformes champs du réseau « PHENOME ». Le Cahier des Techniques de l’INRA 2017 (90), 1-32.

DSS-MADREPM., 2018. Agriculture en chiffres. Édition 2018 – Ministère de l’Agriculture. www.agriculture.gov.ma/sites/default/files/AgricultureEnChiffre2017VAVF.pd

Erchidi A.E., Benbella M. & Talouizte A., 2000. Relation entre certains paramètres contrôlant les pertes en eau et le rendement grain chez neuf variétés de blé dur soumises au stress hydrique. CIHEAM, Options Méditerranéennes, Séries Séminaires, 40, 279-282.

Kettani R.,  Khalfi C., 2017.  Valorisation des légumineuses alimentaires à travers la rotation culturale au Saïs. Légumineuses alimentaires: assolement au Saïs. Agriculture du …www.agri-mag.com › Grandes cultures › Légumineuses… Agriculture du Maghreb N° 103 – Avril 2017.

Malhotra R.S. & Saxena M.C., 2002. Strategies for overcoming drought stress in chickpea. Caravan ICARDA17.

Serraj R., Krishnamurthy L., Kashiwagi J., Kumar J., Chandra S., Crouch J.H. 2004. Variation in root traits of chickpea (Cicer arietinum L.) grown under terminal drought. Field Crops Research 88 (2004) 115–127.

Ouzanni H., et Errouchani H. 2011.  Analyse du rendement d’une rotation culturale dans les conditions pluviales au niveau de la plaine du Sais. Mémoire de licence. FST Béni Mellal- INRA Meknès,  50 p.

Ce contenu a été publié dans Agronomie, Légumineuses alimentaires, avec comme mot(s)-clef(s) , , , , . Vous pouvez le mettre en favoris avec ce permalien.

Les commentaires sont fermés.